【正文】 的公稱尺寸 DN 為 N1， N2， N3， V， D，N4 的連接尺寸標(biāo)準(zhǔn)都為 Class150 , HG/T 20615—2021. 查 HG/T 20615—2021《鋼管制法蘭（ Class 系列）》 [6]表 各種類型法蘭的密封面型式及其適用范圍，知對于法蘭 N1， N2， N3， V， D， N4 都可以采用帶頸平焊法蘭（ SO），法蘭材料均可采用 20Ⅱ 各法蘭標(biāo)記如下： 法蘭 N1： HG/T 20615 法蘭 SO 150150 RF 20Ⅱ 法蘭 N2： HG/T 20615 法蘭 SO 15150 RF 20Ⅱ 法蘭 N3： HG/T 20615 法蘭 SO 15150 RF 20Ⅱ 法蘭 V： HG/T 20615 法蘭 SO 50150 RF 20Ⅱ 法蘭 D： HG/T 20615 法蘭 SO 25150 RF 20Ⅱ 法蘭 N4： HG/T 20615 法蘭 SO 25150 RF 20Ⅱ 查 HG/T 20615—2021《鋼管制法蘭（ Class 系列）》 [6]附錄 E,表 E1,Class150 的法蘭的近似質(zhì)量，知道各法蘭的質(zhì)量如下： 法蘭 N1 的質(zhì)量為 ，法蘭 N2 和法蘭 N3 的質(zhì)量均為 法蘭 V 的質(zhì)量為 ，法蘭 D 和法蘭 N4 的質(zhì)量均為 。因此，在設(shè)計(jì)計(jì)算中，為保險起見，導(dǎo)熱油的密度 0? 取為 900 3 kg/m 。 因此該圓筒厚度是合格的，安全的。 封頭厚度校核： 第 3章 導(dǎo)熱油儲罐厚度的計(jì)算 第 6頁 當(dāng)名義厚度 n? =6mm 時 ??t? 沒有變化，該橢圓形封頭的有效厚度等名義厚度減去厚度附加量，即 e n 1 2= 6 C m m?? ? ? ? ? ? ?，最小成形厚度m in 2 e 2= + ~ + 0 .4 0 6 + 1 .5 ~ 3 .9 + 1 .5 = 1 .9 0 6 ~ 5 .4 m mCC? ? ? ?，最小成形厚度 min? 可取。 設(shè)計(jì)儲存設(shè)備，首先必須滿足各種給定的工藝要求，考慮儲存介質(zhì)的性質(zhì)、容量的大小、設(shè)置的位置、鋼材的耗量以及施工的條件等來確定儲罐的形式；在設(shè)計(jì)中還必須考慮場地的條件；環(huán)境溫度、風(fēng)載荷、地震載荷、雪載荷、地基條件等，因此設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)儲存設(shè)備時必須針對上述條件進(jìn)行綜合的考慮，以確定最佳的設(shè)計(jì)方案 。裝量系數(shù)一般取 經(jīng)實(shí)際測定者，可大于 ，但不得大于 . 環(huán)境對儲存設(shè)備的影響：對于液化氣體儲罐，儲罐的金屬溫度主要受使用環(huán)境的氣溫條件影響，其最低設(shè)計(jì)溫度可按該地區(qū)氣象資料，取歷年來月最低氣溫的最低值。 當(dāng)儲存設(shè)備用于盛裝液化氣體時，還應(yīng)考慮液化氣體的膨脹性和壓縮性。介質(zhì)的腐蝕性是選擇罐體材料的首要依據(jù)，將直接影響制造工藝和設(shè)備造價。 儲存介質(zhì)的閃點(diǎn)、沸點(diǎn)以及飽和蒸汽壓與介質(zhì)的可燃性密切相關(guān)，是選擇儲罐結(jié)構(gòu)形式的主要依據(jù)。單罐容積大于 1000 3m 的可稱為大型儲罐。大多數(shù)儲運(yùn)設(shè)備的主體是壓力容器。天然油指礦物油一類的天然產(chǎn)物，它是通過產(chǎn)品蒸餾獲得，無須人工合成。計(jì)算部分包括：設(shè)備的選材和焊接的確定、強(qiáng)度及穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核、支座和法蘭的選用。鋼制儲罐作為重要的基礎(chǔ)設(shè)施，廣泛應(yīng)用于石油化工行業(yè)， 本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要依據(jù)《鋼制臥式容器》 [1]進(jìn)行導(dǎo)熱油儲罐的機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算。導(dǎo)熱油屬于烴類有機(jī)物，可分為天然油和合成油兩類。 儲運(yùn)設(shè)備的分類 儲運(yùn)設(shè)備主要是指用于儲存與運(yùn)輸氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)的設(shè)備，在石油、化工、能源、環(huán)保、輕工、制藥及食品等行業(yè)應(yīng)用廣泛。按材料可劃分為非金屬儲罐、金屬儲罐和復(fù)合材料儲罐； 按所處的位置又可分為地面儲罐、地下儲罐、半地下儲罐和海上儲罐等。介質(zhì)特性包括閃點(diǎn)、沸點(diǎn)、飽和蒸汽壓、密度、腐蝕性、毒性程度、化學(xué)反應(yīng)活性（如聚合趨勢）等。 儲存介質(zhì)的密度，將直接影響罐體載荷分布及其應(yīng)力大小。這是因?yàn)楫?dāng)介質(zhì)為具有更高粘度或高冰點(diǎn)的液體時，為保持其流動性，就需要對儲存設(shè)備進(jìn)行加熱或保溫，使其保持便于輸送的狀態(tài)。壓力的變化程度與液化氣體的膨脹系數(shù)和溫度變化量成正比，而與壓縮系數(shù)成反比。一般無保冷設(shè)施時，通常取最高設(shè)計(jì)溫度為 050C ，若儲罐安裝在天氣炎熱的南方地區(qū)，則在夏季中午時分必須對儲罐進(jìn)行噴淋冷卻降溫，以防止儲罐金屬壁溫超過 050C ， 當(dāng)所在 地區(qū)的最低設(shè)計(jì)溫度較低時，還應(yīng)進(jìn)行罐體的穩(wěn)定性校核，以防止因溫度降低使得罐內(nèi)壓力低于大氣壓時發(fā)生真空失穩(wěn)。故該封頭的直邊高度 h 為 25mm。 筒體厚度校核： 當(dāng) n? =6mm 時， ??t? 沒有變化，查 GB150《壓力容器》，得設(shè)計(jì)溫度下的圓筒的最大允許工作壓力按下時計(jì)算： ? ? ? ? ee2 2 1 1 1 0 . 8 5 3 . 9= = 1 . 2 1 8 a+ 6 0 0 + 3 . 9tw iP M PD? ? ?? ? ? ?? 儲罐的操作壓力僅為 ，遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)溫度下的圓筒最大允許工作壓力第 3章 導(dǎo)熱油儲罐厚度的計(jì)算 第 7頁 。 工作時儲罐內(nèi)的物料為導(dǎo)熱油，導(dǎo)熱油是 用于間接傳遞熱量的一類熱穩(wěn)定性較好的專用油品，其密度隨溫度的變化而變化，當(dāng)工作溫度在 0—1200C 時， 其密度在 800—890 3 kg/m 之間，而且導(dǎo)熱油的密度一般隨著溫度的升高而降低。 因此，選用 JB/T ，鞍座， BI 600—F h=500mm 和 JB/T ，鞍座， BI 600—S h=500mm，各一個，鞍座材料為 Q235B. 鞍座簡圖 鞍座的軸向?qū)挾?32b=b + = 120 + 8m m = 128 m m? 鞍座材料 Q235B 許用應(yīng)力 ??sa?為 147MPa 鞍座墊板厚度 4=6mm? ，墊板鋼材 Q235B 的厚度負(fù)偏差 1= 因此，鞍座墊板的有效厚度 r e 4 1= 6 0 .6 5 .4 m mC?? ? ? ? ? 腹板與筋板組合截面積 2sa =1920mmA 腹板與筋板組合截面斷面系數(shù) 2r =38400mmZ 查 JB/T 4731—2021《鋼制臥式容器》 [1]，知道臥式容器液壓試驗(yàn)壓力值按如下確定： ? ?? ?m a xTtP??? （ , ） 式中 P 為設(shè)計(jì)壓力， TP 為試驗(yàn)壓力，單位 MPa ??t? 為元件材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力，單位 MPa 第 4章 導(dǎo)熱油儲罐的應(yīng)力計(jì)算 第 10頁 ??? 為元件材料在常溫溫度下的許用應(yīng)力，單位 MPa 因此，帶入數(shù)據(jù)得 ? ?? ? 116111t?? ??1 . 2 5 P = 1 . 2 5 0 . 1 5 = 0 . 1 9 6 M P a 0 . 1 M P a 因此液壓試驗(yàn)的壓力 MPa? 圓筒質(zhì)量 1m : ? ? ? ? 3 3 3 311 6 0 0 6 1 0 6 1 0 1 2 0 0 1 0 7 .8 5 1 0 1 0 7 .6i n n sm D L k g? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 封頭質(zhì)量 2m ： 查 GB/T 251982021《 壓力容器用封頭》 [2] 表 知道公稱直徑 DN=600mm，名義厚度為 6mm 的 EHA 標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭質(zhì)量 2 kg? 法蘭質(zhì)量 3m ： 根據(jù)設(shè)備條件圖，知道該儲罐共有 9 個法蘭，根據(jù)所提供的管口表，知道這 9 個法蘭的連接面形式均為 RF，即突面。 各法蘭標(biāo)記如下： 法蘭 N5： HG/T20952 法蘭 SO 8040 20Ⅱ 法蘭 L1： HG/T20952 法蘭 SO 2016 20Ⅱ 法蘭 L2： HG/T20952 法蘭 SO 2016 20Ⅱ 查 HG/T206062021《剛管制法蘭用非金屬平墊片（ PN 系列）》 [8]表 3—3 非金屬墊片的使用條件，知法蘭 N5， L1， L2 的墊片材料可以選用耐油石棉橡膠板，墊片的形式為 RFE 型，法蘭 L1 和法蘭 L2 的墊片可以標(biāo)記為： HG/T20606 墊片 RFE 2016 N5 的墊片可以標(biāo)記為： HG/T20606 墊片 RF 8040 NY400. 查 HG/T206272021《剛管制法蘭用非金屬平墊片（ Class 系列）》 [9]表 非金屬墊片使用條件，知法蘭 N1,N2,N3,N4,V,D 的墊片材料可以選用耐油石棉橡膠板，墊片的形式為 RFE 型，法蘭 D 和法蘭 D4 的墊片可以標(biāo)記為： HG/20627 墊片 RFE 25150 N2 和法蘭 N3 的墊片可以標(biāo)記為：HG/20627 墊片 RFE 15150 NY400. 法蘭 N1 的墊片可以標(biāo)記為： HG/20627 墊片 RFE 150150 NY400. 法蘭 V 的墊片可以標(biāo)記為： HG/20627 墊片 RFE 50150 NY400. 查 HG/T205922021《剛管制法蘭（ PN 系列）》 [8] 附錄 D 法蘭的近似質(zhì)量，知道各法蘭的質(zhì)量如下： 法蘭 N5 的質(zhì)量為 ，法蘭 L1 和 L2 的質(zhì)量均為 。 儲罐在操作狀態(tài)時圓筒軸向力的計(jì)算如下： ca 12 22e a eP 0 . 1 5 3 0 3 2 4 5 3 0 1 . 0 2 4= 6 . 0 4 52 3 . 1 4 2 3 . 9 3 . 1 4 3 0 3 3 . 9R M M P aR? ?? ?? ? ? ?? ? ? ca 23 22e 1 a eP 0 . 1 5 3 0 3 8 2 2 4 7 . 3= = 6 . 5 1 02 3 . 1 4 2 3 . 9 3 . 1 4 0 . 1 0 7 3 0 3 3 . 9R M M P aKR? ?? ??? ? ?? ? ? ? 11 22ae2 4 5 3 0 1 . 0 2 4= = 0 . 2 1 83 . 1 4 3 . 1 4 3 0 3 3 . 9M M P aR? ?? ? ? ??? 24 222 a e8 2 2 4 7 . 3= 0 . 3 8 13 . 1 4 3 . 1 4 0 . 1 9 2 3 0 3 3 . 9M M P aKR? ? ?? ? ?? ? ? 儲罐在水壓試驗(yàn)狀態(tài)下的圓筒軸向力計(jì)算如下： 第 4章 導(dǎo)熱油儲罐的應(yīng)力計(jì)算 第 14頁 11 22ae2 6 4 0 0 8 . 4 2 3= = 0 . 2 3 53 . 1 4 3 . 1 4 3 0 3 3 . 9TT M M P aR? ?? ? ? ??? 24 222 a e8 8 5 2 9 . 9= 0 . 4 1 03 . 1 4 3 . 1 4 0 . 1 9 2 3 0 3 3 . 9TT M M P aKR? ? ?? ? ?? ? ? a 12 22e a eP 0 . 1 9 6 3 0 3 2 6 4 0 0 8 . 4 2 3= = 7 . 8 4 92 3 . 1 4 2 3 . 9 3 . 1 4 3 0 3 3 . 9T TT R M M P aR? ?? ?? ? ?? ? ? a 23 22e 1 a eP 0 . 1 9 6 3 0 3 8 8 5 2 9 . 9= = 8 . 3 5 02 3 . 1 4 2 3 . 9 3 . 1 4 0 . 1 0 7 3 0 3 3 . 9T TT R M M P aKR? ?? ??? ? ?? ? ? ? 根據(jù)， JB/T 4731—2021 《 鋼 制 臥 式 容 器 》 [1] 表 77. 計(jì) 算 外 壓 力 系 數(shù)30 . 1 8 8 0 . 1 8 8 3 . 9 1 . 2 2 2 1 0600ieA D ? ??? ? ? ? 再查 《壓力容器》 [3]圖 45 外壓應(yīng)力系數(shù) B 曲線，得 B=140MPa 設(shè)計(jì)溫度下的容器殼體材料的軸向許用壓縮應(yīng)力 ? ?tac?，取 ??t? ， B 中的較小者，即 ? ? ? ?? ?m in , 1 1 1ttac B M P a???? 常溫下容器殼體材料的軸向許用壓縮應(yīng)力 ? ?ac?，取 eLR ， 0B 中的較小者， 0B 是常溫下，按 GB150 外壓設(shè)計(jì)方法確定的數(shù)值，查 《壓力容器》 [3]圖 45 外壓應(yīng)力系數(shù) B 曲線，并利用內(nèi)插法求得 0 175B Mpa? ，因此 ? ? ? ? ? ?0m in 0 .9 , m in 0 .9 2 3 5 , 1 7 5 1 7 5eLac R B M P a? ? ? ? ? 對于操作狀態(tài)應(yīng)滿足下列條件： a)計(jì)算得到的 1 2 3 4, , ,? ? ? ? ,取出最大拉應(yīng)力（最大正值）： ? ?1 2 3 4m a x ( , , , ) t? ? ? ? ? ?? b)計(jì)算得到的 1 2 3 4, , ,? ? ? ? ,取出最大壓應(yīng)力（最 小 負(fù)值）： ? ?1 2 3 4m in ( , , , ) tac? ? ? ? ?? 操作狀態(tài)下應(yīng)力校核如下： ? ?23m a x ( , ) 6 .5 1 0 0