Z556-5000立方米液化石油气球形储罐设计 下载积分：50　资料编号： Z556

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Word版说明书1份，共69页，约14000字

CAD版本图纸，共9张

摘    要

压力容器通常指的是承受内压大于0.1MPa的容器。压力容器的形式主要有圆筒形的压力容器和球形压力容器。虽然在性能方面，和圆筒形压力容器相比，在相同壁厚下球形压力容器承压能力是圆筒形压力容器的二倍，且盛装相同体积的介质球形储罐所需的钢材最少，但是球形储罐的制造工艺复杂，拼装困难，故在盛装大量介质时多用球形储罐。因此，球罐的大型化发展和安全化设计是未来的发展趋势。

针对5000m³液化石油气储罐的设计，在选型、计算以及制造方面主要做了以下工作：

（1） 通过翻译阅读许多外文文献，对球罐的发展趋势，以及新型球罐的设计理念有了基础性的了解。

（2） 根据介质的特性，选定球壳材料为Q370R，并根据GB/T 17261-2011《钢制球形储罐型式与基本参数》选定了球罐的形式为五代十二柱混合式。并依据《球罐和大型储罐》进行了球壳板的设计。对球罐进行了强度设计。

（3） 设计球罐进行开孔接管，并进行了开孔补强计算，法兰的选型与校核。

（4） 用SW6软件验算了强度计算、开孔补强以及法兰强度校核。

（5） 用CAD软件绘制了两张A0图，包括一张装配图和一张零部件图。

（6） 初步研究了一种埋地储罐，可以解决常规球罐存在的安全隐患，比如泄露、

关键词：球形储罐；结构设计；应力计算；埋地球罐

目    录

摘    要 I

Abstract II

1  文献综述 1

1.1  引言 1

1.2  球罐简介 1

1.2.1  球罐的结构 1

1.2.2  球罐的分类 3

1.2.3  球罐的发展趋势 4

1.2.4  国内外球罐的设计标准 4

1.3  球罐选材 4

1.3.  选材规范 5

1.3.2  球罐用钢 5

1.3.3  球罐制造工艺 6

1.4  球罐焊接与检测 7

1.4.1  消除焊接残余变形及残余热应力 9

1.4.2  球罐的焊前检测 10

1.4.3  球罐无损检测 11

1.4.4  耐压试验和泄漏试验 12

1.5  埋地球罐设计 13

2  球壳几何结构设计 14

2.1  球罐分带与各带球心角 14

2.2  赤道带壳板的几何计算 15

2.3  温带球壳板的几何计算 17

2.4  极带球壳板的几何计算 18

2.4.1  极板的几何计算 19

2.4.2  极中板的几何计算 20

2.4.3  极侧板的几何计算 22

2.4.4  极边板的几何计算 25

2.5  球罐各带球壳板尺寸 27

3  5000m³LPG球罐强度计算 30

3.1  设计条件 30

3.2  球壳计算 30

3.2.1  计算压力 30

3.2.2  球壳各带的厚度 31

3.2.3  外压校核 31

3.3  球罐质量计算 32

3.4  地震载荷计算 33

3.4.1  自振周期 33

3.4.2  地震载荷 34

3.5  风载荷计算 34

3.6  弯矩计算 35

3.7  支柱计算 35

3.7.1  单个支柱的垂直载荷 35

3.7.2  组合载荷 36

3.7.3  单个支柱弯矩 36

3.7.4  支柱稳定性校核 37

3.8  地脚螺栓计算 39

3.8.1  拉杆作用在支柱上的水平力 39

3.8.2  支柱底板与基础的摩擦力 39

3.8.3  地脚螺栓 39

3.9  支柱底板 40

3.9.1  支柱底板直径 40

3.9.2  底板厚度 40

3.10  拉杆计算 41

3.10.1  拉杆螺纹小径计算 41

3.10.2  拉杆连接部位的计算 41

3.11  支柱与球壳连接最低点a的应力校核 43

3.11.1  a点的剪切应力 43

3.11.2  a点的纬向应力 43

3.11.3  a点的应力校核 44

3.12  支柱与球壳连接焊缝的强度校核 44

3.13  用SW6对球罐进行强度校核 45

3.14  人孔及接管的位置以及尺寸 45

3.15  开孔补强计算 46

3.15.1  DN50开孔补强计算 46

3.15.2  开孔补强计算结果汇总 47

3.15.3  用SW6进行球罐开孔补强校核 48

3.16  法兰结构与强度校核 48

3.16.1  法兰选型 48

3.16.2  用SW6对法兰进行强度校核 48

4  附件计算 49

4.1  设计水喷淋装置 49

4.1.1  所须洒水量 49

4.1.2  洒水管的口径计算 49

4.1.3  洒水孔数 49

4.2  安全阀的泄放计算 49

4.2.1  安全阀的泄放量 49

4.2.2  安全阀排放面积 50

设计总结 51

参 考 文 献 52

附录A  SW6球罐强度校核结果 53

附录B  SW6球罐开孔补强校核结果 60

附录C  SW6法兰强度校核结果 61

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