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1、毕业小设计培训,一、设计步骤分析课题设计任务，明确设计依据、标准选择材料结构设计强度计算制造、安装与检验,毕业小设计培训,分析课题设计任务，明确设计依据、标准 设计题目：承压储罐设计 设计内容：根据工艺过程要求和条件，进行结构设计和强度设计。结构设计 主要选择适用、合理、经济的结构 形 式，同时满足制造、检测、装配、运输和维修的要求。强度计算 内容包括选择容器的材料，确定主要尺寸，满足确定、刚度和稳定性的要求，以确保容器安全可靠地运行。,毕业小设计培训,分析课题设计任务，明确设计依据、标准（二）设计方法 常规设计：又称规则设计，依据“钢制压力容器”国家标准进行设计。该标准采用弹性失效准则，对壳
2、体应力不作详细分析，只计算总体应力，并限制壳体的基本（薄膜）应力不超过材料的许用应力值。而由于总体结构不连续引起的附加应力，以应力增强系数引入壁厚计算。设计依据：GB150钢制压力容器 压力容器安全技术监察规程 其它标准：封头、支座、法兰、人孔、手孔等。,毕业小设计培训,2.选择材料 根据设计压力、设计温度、介质特性选择储罐材料；同时考虑制造加工工艺性能；标准、规范的规定；材料价格来源等。压力容器常用材料,毕业小设计培训,2.选择材料钢板牌号 碳钢和低合金钢：Q245R，Q345R，Q345DR 13MnNiMoNbR等 不锈钢：0Cr18Ni9，0Cr18Ni10Ti，00Cr17Ni14M
3、o2等钢板厚度 碳钢从6120mm，不锈钢从260m钢管牌号 碳钢：10，20，16Mn，12CrMo等 不锈钢：0Cr18Ni9，0Cr18Ni10Ti，00Cr17Ni14Mo2等锻件牌号 碳钢和低合金钢：20，16Mn等；不锈钢同钢板螺柱牌号 碳钢：35，35CrMoA等；不锈钢：0Cr18Ni9，2Cr13等支座钢板 Q235-A,Q235B以上材料的许用应力值都可查GB150-1998中P14P25,毕业小设计培训,3.结构设计 储罐：储存容器，主要由筒体、封头、支座、接管、人孔、法兰等零部件构成。从筒体形状上，有球形储罐和圆筒形储罐。球形储罐大多是大型储存，公称容积在500m3以上
4、。100m3以下，大多是圆筒形储罐，分立式和卧式储罐，筒体形状是圆筒形，封头形状有平板形、蝶形、椭圆形等。,毕业小设计培训,3.结构设计,毕业小设计培训,3.结构设计,毕业小设计培训,3.结构设计,毕业小设计培训,3.结构设计,毕业小设计培训,3.结构设计,毕业小设计培训,毕业小设计培训,3.结构设计 筒体：圆筒形 封头：标准椭圆形封头 支座：支腿（立式），鞍座（卧式）人孔：至少1个 接管：不同储罐，接管设计不同，可能有物料进出口接管（气相、液相）；排污口；人孔；压力表接口；安全阀口；液位计口；温度计口；置换气体接管口,毕业小设计培训,3.结构设计 确定内径，长度（或高度）根据容器公称容积：卧
5、式：长径比1.54.5 立式，1.22.5 容积越大，高径比越大 计算出的Di，L(H)圆整，核对容积，与公称容积误差应5%。,毕业小设计培训,4.强度计算确定储罐壁厚压力试验应力校核许用压力计算开孔补强计算,毕业小设计培训,确定储罐壁厚 见WORD文档。,毕业小设计培训,确定储罐壁厚 设计压力是指在相应的设计温度下，用以确定容器壳体厚度的表压力，其值不小于容器的最大工作压力，容器的最大工作压力是指在正常操作情况下容器顶部可能出现的最高表压力。对承装液化气体的容器，设计压力应根据容器规定的充装系数和操作条件下允许达到的最高金属温度确定。若容器装有液体，当容器各部位或受压元件所承受的液柱静压力达
6、到设计压力的5%时，液柱静压力应计入该部位或元件的设计压力内。,毕业小设计培训,确定储罐壁厚 设计温度指容器在正常操作情况下，在相应设计压力下设定的受压元件的金属温度，其值不得低于金属可能达到的最高金属温度。对于0度以下的金属温度，则设计温度不得高于元件金属可能达到的最低金属温度。容器金属温度可通过实测或由传热学估算。,毕业小设计培训,确定储罐壁厚 焊缝系数：绝大多数容器采用焊接结构，焊接时由于可能出现 的焊接缺陷，焊缝往往是容器强度比较薄弱的节，因此在设计中用焊缝系数来表示焊缝金属与母材强度的比值。它反映出容器受削弱的程度。,毕业小设计培训,确定储罐壁厚 壁厚附加量由两部分组成：钢板或钢管的
7、厚度负偏差C1和腐蚀裕度C2，C=C1+C2。C1按相应钢板或钢管标准选取。容器用钢板负偏差不超过0.25mm。C2由介质的腐蚀性和容器的使用寿命确定。对对于碳素钢和低合金钢，C2不小于1mm，对于不锈钢，当介质的腐蚀性极少时，可取为零。,毕业小设计培训,确定储罐壁厚,毕业小设计培训,确定储罐壁厚许用应力和安全系数 许用应力是容器壳体等受压元件的材料许用强度，取材料的极限强度与相应的安全系数之比。极限强度要根据失效类型来确定，安全系数则受操作工况、材料、制造质量和计算方法等因素的影响。采用过小的许用应力或过大的安全系数，会使设计的部分过分笨重而浪费材料，反之会使部件过于单薄而破损，因此合理选择
8、许用应力或安全系数是关系设计先进可靠与否的问题。,毕业小设计培训,确定储罐壁厚最小壁厚确定：对碳钢和低合金钢，当内直径Di3800mm时，其最小壁厚 且不小于3mm，腐蚀裕度另加。当内直径Di3800mm时，其最小壁厚tmin按运输与现场制造条件确定。对不锈钢容器，取tmin不小于2mm。,毕业小设计培训,压力试验应力校核液压试验：且式中 pT为内压容器的试验压力，MPa p为设计内压，MPa 为试验温度下材料的许用应力，MPa t为设计温度下材料的许用应力，MPa 直立容器卧式试压时，试验压力应为立式时试验压力加上液柱静压力。,毕业小设计培训,压力试验应力校核 液压试验时，还需按下式校核圆筒
9、的应力：对液压试验，此值不得超过该试验温度下材料屈服点的90%。,毕业小设计培训,开孔补强计算 见WORD文档。,毕业小设计培训,制造、安装与检验 参见“固定式应力容器安全技术监察规程”。,毕业小设计培训,设计图纸绘制规定：（1）图层（2）比例（3）按照标准图框绘图,毕业小设计培训,设计图纸绘制规定：（1）首先按1:1比例在给定图纸框图外绘制。（2）计算比例因子，将图纸移植到设计框图中。（3）尺寸标注，零件序号，技术特性，管口表，技术要求。（4）复制HZTXT到C:program Files/AutoCAD2004（5）文字字体选择HZTXT。,毕业小设计培训,设计样图分析立式容器卧式容器,毕业小设计培训,进度与时间安排 第1周 分析设计任务，完成结构设计和强度计算 第2周 完成设计图纸绘制 第3周 完成强度计算书和安全附件选型 第4周 完成安全技术要求等 第5周 修改、完善图纸和设计说明书，答辩,
