【正文】 ? 其中： b2為筒體承受周向壓應(yīng)力的有效長(zhǎng)度。mm ○ 2 ．支座處 截面上的彎矩 ????????????????????????????????????????????2080330041208030023006052080300113001 9 8 8 03412112212122LhALhRmLAFAM = － 105N支座高度 H=200mm,鞍座寬度 b＝ 150mm；腹板厚 6mm；墊板寬 270mm，墊板厚 6mm； 底板長(zhǎng) 880mm 底板寬170mm，底板厚 10mm；筋板寬 140mm，筋板厚度 6 mm，鞍座質(zhì)量 52kg。 由于 Rm/2=, =416mm 因?yàn)?＞ ，鞍座位置 A≤Rm/2= 取鞍座位置 A＝ 300mm 臥式液氨儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) ( 共 56 頁(yè) ) 其中： A 為封頭切線到支座的距離 為了防止臥式儲(chǔ)罐因操作溫度和安裝溫度不同而引起的熱膨脹，以及由于圓筒及物料的重量使圓筒防止彎曲等原因?qū)εP式儲(chǔ)罐引起的附加應(yīng)力，對(duì)于雙鞍座中的其中一個(gè)設(shè)計(jì)為固定支座（代號(hào) F），而另一個(gè)應(yīng)允許為可沿軸線方向移動(dòng)的活動(dòng)支座（代號(hào) S）。否則由于容器外伸端的作用使支座截面處的應(yīng)力過(guò)大。 臥式儲(chǔ)罐的鞍式支座設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)要點(diǎn)： 鞍座數(shù)量的確定 鞍式支座普遍選用雙鞍座支承，這是因?yàn)槿舨捎枚喟白С校y于保證各鞍座均勻受力。 （ 3）材料性能 20R 鋼板的抗腐蝕性能比 16MnR 鋼要好，但是考慮到儲(chǔ)存介質(zhì)液氨的腐蝕性不是很強(qiáng)，而且 16MnR 鋼比 20R 鋼板的強(qiáng)度高，機(jī)械加工性能和焊接性能指標(biāo)都明顯要好，所以選用板更合適。 （ 3）水壓試驗(yàn)校核 ○ 1 ．試驗(yàn)壓力： PT＝????????????MP MP ][ ][ppt?? 取 水壓試驗(yàn)壓力 PT＝ 2. 0MPa ○ 2 ．筒體應(yīng)力校核；筒體有效厚度 δ e＝ δ n－ C1－ C2＝ 12－ ＝ 所以試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力： )( )( ??????? ????? seeirT MP aDp ??? ?? MPa 筒體水壓試驗(yàn)應(yīng)力校核滿(mǎn)足要求。 （ 1）筒體厚度 δ= ][2 ??? ??? ppdt i??mm 設(shè)計(jì)厚度 δ d＝ δ 十 C2＝ 十 2＝ 按 GS709，取鋼板負(fù)偏差 C1= 。 （ 3）水壓試驗(yàn)校核 ○ 1 ．試驗(yàn)壓力： PT＝????????????MP MP ][ ][ppt?? 取水壓試驗(yàn)壓力 PT＝ 2. 0MPa ○ 2 ．筒體應(yīng)力校核；筒體有效厚度 δe＝ δn－ C1－ C2＝ 10－ ＝ 所以試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力： 臥式液氨儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) ( 共 56 頁(yè) ) )( )( ??????? ????? seeirT MP aDp ??? ?? MPa 筒體水壓試驗(yàn)應(yīng)力校核滿(mǎn)足要求。 的 設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè)（共 56 頁(yè)） 用方案一計(jì)算筒體和封頭的厚度 首先選用 16MnR 鋼為材料，來(lái)計(jì)算筒體和封頭的厚度。 封頭可以選擇球形、橢圓形、碟形、平板形、圓錐形等幾種形式的封頭，但從材料消耗、受力和加工制造的難易程度等幾個(gè)方面的綜合比較考慮，選用標(biāo) 準(zhǔn)橢圓形封頭（ EHA 型）最為理想，故選之。儲(chǔ)罐選用臥式，液體靜柱壓力很低，可不記入設(shè)計(jì)壓力中。 圖 671 工號(hào)液氨系統(tǒng)收支示意圖 臥式液氨儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)要求及概況 設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)：設(shè)計(jì)壓力 P=，設(shè)計(jì)溫度 T=40℃ ，容積 V=，設(shè)備充裝系數(shù) 。 ④ 氨的合成。 ② 煤氣鼓風(fēng)及轉(zhuǎn)化。若貯存在－ 33℃ ，則每噸鋼材用量可貯存 40t 液氨，儲(chǔ)罐容量可達(dá)4500t 以上。 上述三種液氨貯存工藝對(duì)制造液氨儲(chǔ)罐的鋼材用量有很大影響，隨著儲(chǔ)罐的工作溫度降低，儲(chǔ)罐單位鋼材用量可貯存的液氨量顯著增大。國(guó)內(nèi)通常將液氨的這二種貯存工藝稱(chēng)為常溫中壓、降溫低壓和低溫常壓。氨在常壓下，冷卻到 ℃ 就液化。 無(wú)損探傷技術(shù)在對(duì)過(guò)程裝備的材料和整個(gè)制造過(guò)程以及在服役裝備檢驗(yàn)方面起者重要的作用，另外，在缺陷評(píng)定方面的進(jìn)步也有效地保證了裝備的安全性。 （ 3）焊 接新材料、新技術(shù)的不斷出現(xiàn)和使用，使焊接質(zhì)量日趨穩(wěn)定并提高 為了適應(yīng)大型化和厚壁壓力容器的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外普遍采用了強(qiáng)度級(jí)別較高的鋼材，這時(shí)為了降低焊縫中的氫含量，提高焊接接頭的韌性，日本神鋼公司研制了 UL系列的超低氫焊條，對(duì) 600MPa 級(jí)的高強(qiáng)鋼焊接時(shí)，甚至可以不預(yù)熱。 ② 對(duì)于高溫抗氫用鋼，盡量減輕鋼的回火脆性和氫脆傾向。 （ 2）壓力容器用鋼的逐漸完善，專(zhuān)業(yè)用鋼越來(lái)越明顯 壓力容器向大型化發(fā)展，對(duì)鋼材的要求也日益嚴(yán)格，材料技術(shù)的不斷提高使壓力容器大型化有了保障。繼后，在石化企業(yè)、港口、油田、管道系統(tǒng)建造數(shù)十臺(tái) 的 設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè)（共 56 頁(yè)） 5? 410 3m 浮頂儲(chǔ)罐。容器大型化可以節(jié)約能源、節(jié)約材料、降低投資、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率。CAPP 選題背景 第 1 頁(yè) ( 共 56 頁(yè) ) 1 選題背景 該課題研究的目的和意義 儲(chǔ)罐是一種用于儲(chǔ)存液體或氣體的密封容器，主要用于存儲(chǔ)或盛裝氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)的設(shè)備，在化工、石油、能源、冶金、消防、輕工、環(huán)保、制藥、食品、城市燃?xì)獾刃袠I(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，儲(chǔ)存介質(zhì)涵蓋了 (丙烷、丁烷、丙烯、乙烯、液化石油氣、液氨等 )液化氣體、氧氣、氮?dú)?、天然氣和城?煤氣等氣體，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著不可替代的作用。 【關(guān)鍵詞】 臥式液氨儲(chǔ)罐；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)力分析； 經(jīng)濟(jì)性分析； CAPP The Design of the horizontal liquid ammonia storage Ⅶ 8 tank Student： xxxxxxx Guide teacher： Zxxxxxxx [Abstract] This paper introduced the development and trends of the research status the for pressure vessel in the first, and analyzed the liquid ammonia storage tank with a simple presentation. Then we design the liquid ammonia tank detailed and draw the tank assembly and threedimensional maps with the application of Auto CAD and Pro/Engineer software. And we analysis the stress for the storage by use of ANSYS software, region reinforcement design for the greatest stress distribution, solve the quantitative calculation method for stress analysis of the shortings of difficulties effectively. And we give the Price assessment from the perspective of liquid ammonia storage tank ,which make economic analysis to verify the structural design of the feasibility of the program. Finally we give the failure analysis starting from the welding defects on the tank ,for which the CAPP system were design for the defect analysis based on VB language,and Control Chart with the principle of a, thus the whole horizontal analysis of the liquid ammonia tank design process were pleted. [Keyword] horizontal liquid ammonia storage tank。接著對(duì)液氨儲(chǔ)罐的進(jìn)行了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) , 并運(yùn)用 Auto CAD、Pro/Engineer軟件分別繪制了儲(chǔ)罐裝配圖和三維圖。 六、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)所必須具備的工作條件及解決的辦法 6 具備的條件 以前所學(xué)到的理論知識(shí)、所用的課本、搜集到的資料、老師提供的參考資料等， Auto CAD二維工程圖軟件，還有計(jì)算機(jī)，圖書(shū)館，網(wǎng)絡(luò)資源等。 ： 臥式承壓儲(chǔ)罐是工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的設(shè)備，也是容易發(fā)生災(zāi)難性事故的特殊設(shè)備，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理而導(dǎo)致的事故占有較大的比例，所以正確合理的壓力容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是才能使安全使用。用有限元法與數(shù)學(xué)規(guī)劃法相結(jié)合還進(jìn)行了不同載荷作用下的極限分析與安全性分析。精確解法在解決彈性問(wèn)題時(shí)通常已經(jīng)知道結(jié)構(gòu)的形狀與幾何尺寸、材料常數(shù)、彈性模量、泊松比、屈服極限、內(nèi)壓力、表面力、體積力、溫度載荷、結(jié)構(gòu)的約束情況等。現(xiàn)在最常用的分析就是應(yīng)力分析，其目的就是求出結(jié)構(gòu)在承受載荷以后結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力分布情況，找出最大應(yīng)力點(diǎn)或求出當(dāng)量應(yīng)力值，然后對(duì)此進(jìn)行評(píng)定，當(dāng)應(yīng)力值在許用范圍以?xún)?nèi)時(shí)，結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足要求，可以安全生產(chǎn)。隨著容積的增大，儲(chǔ)罐在設(shè)計(jì)和使用中的安全可靠性就變得極為重要。常溫儲(chǔ)罐每噸鋼材用量可貯存液氨 。 液氨儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)溫度為 40C? ，對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)壓力為 。故常壓下液氨需要 在低于 ? 貯存，而在常溫下應(yīng)在壓力容器內(nèi)貯存。地下臥式儲(chǔ)罐必須設(shè)置加強(qiáng)環(huán)，加強(qiáng)還用角鋼煨制而成。 ．臥式液氨儲(chǔ)罐的簡(jiǎn)介 臥式儲(chǔ)罐的容積一般都小于 100m3 ，通常用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)或加油站。相同的容積， 由大罐組成要比小罐組成節(jié)省大投資。20 世紀(jì) 80 年代中后期，國(guó)內(nèi)開(kāi)始建造 10? 410 3m 的大型浮頂儲(chǔ)罐，迄今為止，已經(jīng)先后在秦皇島、大慶、儀征、鐵嶺、黃島、舟山、大連、山東、蘭州、上海、鎮(zhèn)海、燕山、湛江等地建造了 80 余座 10? 410 3m 浮頂儲(chǔ)罐。 M. Forster Modeling of welded joints for design against fatigue Engineering with Computers (2021) 19: 142– 151 DOI [22] JESUS1, and Validation of procedures for fatigue life assessment of a steelpressure vessel doi: 四、國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)罐的發(fā) 展和研究狀況 ．國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)罐的發(fā)展 隨著石油化工工業(yè)的發(fā)展以及國(guó)家原油戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備庫(kù)項(xiàng)目的實(shí)施，儲(chǔ)罐的大型化將成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。 Chul Kim 所 以研究臥式儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)及其焊接工藝對(duì)我國(guó)石油化工等行業(yè)有著極其重要的意義。 臥式儲(chǔ)罐的容積一般都小于 100m3 ，通常用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)或加油站。 臥式液氨儲(chǔ)罐 的 設(shè)計(jì) 一、題目來(lái)源 題目來(lái)源：實(shí)際生產(chǎn) 二、研究的目的和意義 儲(chǔ)罐是一種用于儲(chǔ)存液體或氣體的密封容器，主要用于存儲(chǔ)或盛裝氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)的設(shè)備，在化工、石油、能源、冶金、消防、輕工、環(huán)保、制藥、食品、城市燃?xì)獾刃袠I(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，儲(chǔ)存介質(zhì)涵蓋了 (丙烷、丁烷、丙烯、乙烯、液化石油氣、液氨等 )液化氣體、氧氣、氮?dú)狻⑻烊粴夂统鞘忻簹獾葰怏w，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著不可替代的作用。 而臥式液化氣儲(chǔ)罐是目前中、小型液化氣站儲(chǔ)存和運(yùn)輸液化氣的主要容器之一，在石油化工行業(yè)中應(yīng)用廣泛并占有相當(dāng)大的比例。然而我國(guó)臥式儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)制造技術(shù)的還遠(yuǎn)落后于世界先進(jìn)水平，制造較困難，加工費(fèi)用高，且焊接、檢驗(yàn)技術(shù)要求高。 Products 技術(shù)產(chǎn)品版 [12]儲(chǔ)罐基礎(chǔ)知識(shí) 海川化工論壇 [13]馬朝玲 液氨貯存設(shè)計(jì)分析 硫磷設(shè)計(jì)與粉體工程 2021 年第 1 期 [14] 錢(qián)才富 ,段成紅 ,徐鴻 ,黎澎 大型臥式儲(chǔ)罐鞍座應(yīng)力分析 設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu) P2528 [15]王永興 ,大型立式圓筒型儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì) 山西化工 第 23 卷第 4 期 2021 年 11 月 [16] 常征 ,大型臥式罐熱處理 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 第 22 卷第 3 期 2021 年 6 月 P200— 202 [17]王元文 ,臥式承壓儲(chǔ)罐可靠性?xún)?yōu)化研究 化工裝各技術(shù) 第 27 卷第 3 期 2021 年