过程装备与控制工程专业毕业设计

分类号 单位代码 11395 密 级 学 号 学生毕业设计（论文）题 目 80m石油液化气储罐的设计作 者院 (系 ) 化学与化工学院专 业 过程装备与控制工程指导教师答辩日期 2016年 5 月 25 日榆 林 学 院毕业设计（论文）诚信责任书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） ，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业设计（论文）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰 写 过 的 研 究 成 果 。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人毕业设计（论文）与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。论 文 作 者 签 名 : 年 月 日摘 要I摘 要石油液化气作为一种新型的燃料和基本的化工原料，它的应用已经越来越广泛。由于该气体易燃易爆，所以它的危险性特别大，但是却又不可缺少，所以，液化石油气储罐的设计和研究已愈演愈热。石油液化气储罐是储 存 和 运 输 石 油 液化 气 的 一 种 常 用 装 置 。 常 温 液 化 石 油 气 储 罐 一 般 有 两 种 形 式 ： 圆 筒 形 储 罐 和球 形 储 罐 。 而 在 一 般 的 中 小 型 加 气 站 内 ， 通 常 用 到 的 是 卧 式 圆 筒 形 储 罐 ， 因 为此 种 储 罐 安 装 方 便 、 制 造 工 艺 简 单 、 有 良 好 的 受 压 能 力 ， 并 且 能 有 效 的 减 少 油耗 等 众 多 的 优 点 ， 所 以 应 用 十 分 广 泛 。 并 且 可 以 在 机 械 加 工 厂 成 批 量 的 制 造 ，然 后 直 接 运 往 工 地 进 行 安 装 ， 用 起 来 十 分 的 方 便 。而 它 的 缺 点 则 是 ： 容 量 小 ， 占 地 面 积 太 大 ， 并 且 用 的 数 量 多 。 所 以 它 基 本上 只 应 用 于 中 小 型 的 用 气 场 所 ， 例 如 ： 小 型 分 配 油 库 、 城 市 和 农 村 加 气 站 等 。因 石 油 液 化 气 储 罐 具 有 易 燃 易 爆 等 特 点 ， 所 以 在 设 计 和 安 装 此 种 储 罐 时 要 综 合它 的 自 身 特 点 ， 注 意 安 全 。 所 以 ， 在 提 高 液 化 石 油 气 储 罐 设 计 的 方 面 对 液 化 石油 气 的 储 存 和 运 输 具 有 很 重 大 的 意 义 。关键词：石油液化气储罐；分类； 80m石油液化气储罐的设计IIABSTRACTLiquefied petroleum gas as a new type of fuel and basic chemical raw materials, its application has been more and more widely. Due to the flammable and explosive gas, so its risk is particularly large, but indispensable, therefore, the design and research of liquefied petroleum gas tank has been increasingly heat. Liquefied petroleum gas storage tank is a commonly used device for storage and transportation of liquefied petroleum gas. Room temperature of liquefied petroleum gas tank generally has two kinds of forms: cylindrical tanks and spherical tanks. And in general in the small gas station, usually used is horizontal cylindrical tank, because this tank installation convenient and simple manufacturing process, good compression ability, and can effectively reduce fuel consumption, and many other advantages, so a wide range of applications. And can be in the mechanical processing plant into a lot of manufacturing, and then directly to the site to install, use up very convenient.And its disadvantages are: small capacity, the area is too large, and the number of. It basically applies only to small and medium sized gas places, such as the small city and rural distribution depot, gas station etc. For liquefied petroleum gas storage tank the inflammable and explosive characteristics, so in the design and installation of the tank to its own characteristics, Caution. So, in the liquefied petroleum gas tank design to improve the storage and transportation of liquefied petroleum gas is of great significance.Key word：Liquefied petroleum gas storage；tank Classification;目 录III目 录摘 要 .IABSTRACT.II第 1 章 绪 论 .11.1 石油液化气储罐的分类及特点 .11.1.1 卧式圆筒形储罐 .11.1.2 球形储罐 .2第 2 章 石油液化气储罐的设计 .42.1 储罐的选择 .42.1.1 罐体和封头的选材确定 .42.1.2 设计温度 .52.1.3 设计压力 .52.2 石油液化气储罐壁厚的计算 .52.2.1 封头壁厚的计算 .72.2.2 焊接接头系数 .82.3 水压试验 .82.3.1 确定水压试验的试验应力值 .82.3.2 校核强度 .92.4 罐体人孔的选择和计算起其开孔补强 .92.4.1 人孔的选取 .92.4.2 开孔补强的设计计算 .92.5 鞍座选型和结构设计 .122.5.1 鞍座的承压 .122.5.2 鞍座的选取 .122.5.3 鞍座的安装位置 .132.6 液面计的选择 .1480m石油液化气储罐的设计IV2.7 接管 .142.7.1 排污管 .142.7.2 石油液化气进出料管的选择 .152.7.3 放空阀接空管 .162.7.4 安全阀接口管 .162.7.5 容器部分的焊接 .16第 3 章 校核 .183.1 筒体轴向应力校核 .183.1.1 筒体轴向弯矩计算 .183.1.2 筒体轴向应力计算 .193.2 筒体和封头切向应力校核 .203.2.1 筒体切向应力计算 .203.2.2 封头切向应力计算 .203.3 筒体环向应力的计算和校核 .203.3.1 环向应力的计算 .203.3.2 环向应力的校核 .213.4 鞍座有效断面平均压力 .21第 4 章 总结与展望 .224.1 总结 .224.2 展望 .22参考文献 .23致谢 .24榆林学院本科毕业论文1第 1 章 绪 论1.1 石油液化气储罐的分类及特点石油液化气储罐可以根据容积的变化与否可为成两大类：即为活动容积储罐和固定容积储罐。在通常情况下大型的固定容积储罐都会制成球形，而一般小型的固定容积储罐则都会制成圆筒形。这是因为圆筒形储罐具有安装方便、制造工艺简单、有良好的受压能力，并且能有效的减少油耗等众多的优点，所以应用十分广泛。而球形储罐制造和安装方面则比较麻烦且花费大。1.1.1 卧式圆筒形储罐图 1-1 卧式圆筒形储罐卧 式 圆 筒 形 储 罐 是 用 以 储 存 植 物 油 、 原 油 、 水 、 化 工 原 剂 或 者 其 他 石 油衍 生 产 品 的 长 形 容 器 。 卧 式 圆 筒 形 储 罐 是 由 端 盖 及 卧 式 圆 筒 形 罐 壁 和 鞍 座 所构 成 ， 通 常 用 于 加 油 站 或 是 生 产 环 节 。 卧 式 圆 筒 形 储 罐 的 容 积 通 常 情 况 下 都小 于 100 立 方 米 。 圆 筒 形 的 储 罐 优 点 非 常 多 ： 安 装 方 便 、 制 造 工 艺 简 单 、有 良 好 的 受 压 能 力 ， 并 且 能 有 效 的 减 少 油 耗 等 。80m石油液化气储罐的设计21.1.2 球形储罐图 1-2 球形储罐球形储罐是把罐壁卷制成正圆形的储罐。球罐和圆筒容器相比较，在相同的直径和压力的条件下，圆筒形储罐的壁厚时球形储罐的两倍。而且球形储罐占地较小，工程量小。但球罐的制造工艺、焊接和组装方面的技术要求很严格，检验工作量比较大，制造费用高。所以通常球形储罐只应用于大容量的工作环境。1.2 石油液化气储罐的应用石油液化气在当今社会应用极为广泛，不管是现实生活还是工业生产需求，都离不开石油液化气。因此，储罐的研究和设计地位已经演变的愈来愈重要。小型的液化气储罐选用卧式圆筒形，它一般应用在小型的分配油库，城市、农村加油站或者是企业附属油库等。而大型的石油液化气储罐基本上都是球形储罐，一般应用于一些重型工业基地，也有时用来作为附属油罐使用。所以，石油液化气在当今社会已经无法替代，而储罐作为储存和运输的一种常用设备也有着它不可缺少的地位。1.3 石油液化气储罐的选型由于此次设计的容量选型为80m，属于小型储罐，所以选用圆筒形储罐，而圆筒形储罐的类别又有多种，卧式的比起立式储罐而言，它运输方便，而且具有良好的受压能力，所用，此次设计选用卧式圆筒形石油液化气储罐。榆林学院本科毕业论文31.4 石油液化气储罐研究的意义和目的随着社会的发展，生活的不断进步，石油液化气在现代社会有着它不可取代的地位。它不仅是一种新型的燃料，更是化工生产上的新能源，是化工行业的血液和命脉。石油液化气属于易燃易爆品，所以，必须严禁烟火。而且石油液化气具有很大的油气损耗，所以，运输和储存是一个严重的问题。所以，此次设计为石油液化气储罐。研究储罐的意义就在于它能够很好的将石油液化气进行输送和储存。而且用储罐来输送和储存油品，不易发生火灾，减少了危险事故，并且储罐还能够减少油品的损耗，应用起来十分的方便，直接生产制造完毕，然后安装使用，机动性好。研究储罐的目的就是在储罐设计制造方面将它的输送和储存能力进行加强和提高，使储罐的性能能有一个质的提高，不管是在受压、容量、安全性、便利性还是其他的方面。设计时，要根据石油液化气的特性来考虑，要注意安全和防火，还要注意在设计制造和安装方面的特点。所以，石油液化气储罐的设计在油品的输送和储存上有着重大意义。1.5 课题研究内容及要求此次设计包含了石油液化气储罐筒体、封头、鞍座、人孔和接管的等众多的部件，还有需要计算它们各自的应力，并且进行校核检查，从而看是否符合设计要求。设计时，要严格遵守国家的各种设计准则，综合石油液化气的特性，使设计进行合理和可靠。80m石油液化气储罐的设计4第 2 章 石油液化气储罐的设计设计 80m3 石油液化气储罐，需要综合考虑众多的因素，如介质的特性，环境的适应性，结合已知的工艺参数来确定设计顺序，分别对储罐的各个位件来进行合理的设计和选择。因为设计这种储罐时，首先要达到的要求便是安全性，其次是合理性和经济性，所以在设计时要注意多查找资料和对特定环境下的工作状态进行对比，从而使储罐的设计质量得到保证。2.1 储罐的选择石油液化气储罐可以根据容积的变化与否可为成两大类：既活动容积储罐和固定容积储罐。因为本次设计为 80m3 石油液化气储罐，属于固定容积。而常温储罐的形式都两种：球形储罐和圆筒形储罐。80m 3 石油液化气储罐为小型储罐，所以选用圆筒形储罐。球形储罐相对于圆筒形储罐来说，它的投资量小，耗费金属量少，占地面积较小等优点，但是，相对而言，它的加工制