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机械设计设计说明书第1页（共31页）目录绪论.........................................................................................................................................................2第一章设计参数的选择1.1设计题目..........................................................................................................................................31.2原始数据..........................................................................................................................................31.3设计压力..........................................................................................................................................31.4设计温度..........................................................................................................................................31.5主要元件材料的选择......................................................................................................................3第二章容器的结构设计2.1圆筒厚度的设计..............................................................................................................................42.2封头壁厚的设计..............................................................................................................................42.3筒体和封头的结构设计..................................................................................................................52.4人孔的选择......................................................................................................................................62.5接管，法兰，垫片和螺栓（柱）..........................................................................................................62.6鞍座选型和结构设计......................................................................................................................9第三章开孔补强设计3.1补强方法判别..............................................................................................................................113.2有效补强范围................................................................................................................................113.3有效补强面积................................................................................................................................123.4补强面积........................................................................................................................................12第四章强度计算4.1水压试验校核................................................................................................................................134.2圆筒轴向弯矩计算........................................................................................................................134.3圆筒轴向应力计算并校核............................................................................................................144.4切向剪应力的计算及校核............................................................................................................154.5圆筒周向应力的计算和校核........................................................................................................164.6鞍座应力计算并校核....................................................................................................................18机械设计设计说明书4.7地震引起的地脚螺栓应力..............................................................................................................20附录:参考文献......................................................................................................................................22机械设计设计说明书第3页（共31页）绪论液化石油气贮罐是盛装液化石油气的常用设备,由于该气体具有易燃易爆的特点,因此在设计这种贮罐时,要注意与一般气体贮罐的不同点,尤其是安全与防火,还要注意在制造、安装等方面的特点。目前我国普遍采用常温压力贮罐,常温贮罐一般有两种形式:球形贮罐和圆筒形贮罐。球形贮罐和圆筒形贮罐相比:前者具有投资少,金属耗量少,占地面积少等优点,但加工制造及安装复杂,焊接工作量大,故安装费用较高。一般贮存总量大于500m3或单罐容积大于200m3时选用球形贮罐比较经济;而圆筒形贮罐具有加工制造安装简单,安装费用少等优点,但金属耗量大占地面积大,所以在总贮量小于500m3,单罐容积小于100m3时选用卧式贮罐比较经济。圆筒形贮罐按安装方式可分为卧式和立式两种。在一般中、小型液化石油气站内大多选用卧式圆筒形贮罐,只有某些特殊情况下(站内地方受限制等)才选用立式。本文主要讨论卧式圆筒形液化石油气贮罐的设计。液化石油气呈液态时的特点。(1)容积膨胀系数比汽油、煤油以及水等都大,约为水的16倍,因此,往槽车、贮罐以及钢瓶充灌时要严格控制灌装量,以确保安全;(2)容重约为水的一半。因为液化石油气是由多种碳氢化合物组成的,所以液化石油气的液态比重即为各组成成份的平均比重,如在常温20℃时,液态丙烷的比重为0.50,液态丁烷的比重为0.56～0.58,因此,液化石油气的液态比重大体可认为在0.51左右,即为水的一半。卧式液化石油气贮罐设计的特点。卧式液化石油气贮罐也是一个储存压力容器,也应按GB150《钢制压力容器》进行制造、试验和验收;并接受劳动部颁发《压力容器安全技术监察规程》(简称容规)的监督。液化石油气贮罐,不论是卧式还是球罐都属第三类压力容器。贮罐主要有筒体、封头、人孔、支座以及各种接管组成。贮罐上设有液相管、液相回液管、气相管、排污管以及安全阀、压力表、温度计、液面计等。机械设计设计说明书第一章设计基础承受介质静压力作用的密闭容器统称为压力容器。压力容器设计的一般过程为：按用户提供的设计条件图确定压力容器的设计参数，选择合适材料，按相关标准进行结构设计并进行强度校核，最后出具设计图纸，计算文件及说明文件。对一个刚进行压力容器设计人员来说，还应了解以下一些内容。1.1压力容器标准体系序号标准号标准名称1《压力容器安全技术监察规程》90版2TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》3GB150《钢制压力容器》4GB151《管壳式换热器》5GB12337《钢制球形储罐》6JB/T4710《钢制塔式容器》7JB/T4731《钢制卧式容器》8JB4732《钢制压力容器—分析设计标准》9JB/T4734《铝制焊接容器》10JB/T4745《钛制焊接容器》11JB/T4755《铜制压力容器》12JB/T4756《镍及镍合金制压力容器》13JB/T4735《钢制焊接常压容器》14GB16749《压力容器波形膨胀节》15JB4730《压力容器无损检测》16JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》17JB/T4709《钢制压力容器焊接规程》18GB713《锅炉和压力容器用钢板》19GB3531《低温压力容器用低合金钢板》20JB4726《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》21JB4727《低温压力容器用低合金钢锻件》22JB4728《压力容器用不锈钢锻件》23JB4733《压力容器用爆炸不锈钢复合钢板》24HG/T20592《钢制管法兰、垫片、紧固件》机械设计设计说明书第5页（共31页）1.2参数定义1.2.1压力：除注明者外，压力均为表压力。1.2.2工作压力：在正常情况下，容器顶部可能达到的最高压力。1.2.3设计压力：设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于工作历力，一般为工作压力的1.05~1.1倍。1.2.4计算压力：在相应设计温度下，用以确定元件厚度压力，其中包括液柱静压力。当元件所承受的液柱静压力小于5%设计压力