过程设备设计课程设计说明书二氧化碳立式储罐设计
学生姓名xx
专业xxx
学号xxx
指导教师xxxx
学院xxxxx
二〇一四年六月
过程设备课程设计任务书
一、设计题目：二氧化碳立式储罐
二、技术特性指标
设计压力：1.71MPa 最高工作压力：1.5MPa 设计温度：162℃工作温度：≤120℃
受压元件材料：16MnR 介质：二氧化碳气体
腐蚀裕量：1.0mm 焊缝系数：0.85
全容积：8m3 装料系数：0.9
三、设计内容
1、储罐的强度计算及校核
2、选择合适的零部件材料
3、焊接结构选择及设计
4、安全阀和主要零部件的选型
5、绘制装配图和主要零部件图
四、设计说明书要求
1、字数不少于5000字。
2、内容包括：设计参数的确定、结构分析、材料选择、强度计算及校核、焊接结构设计、标准零部件的选型、制造工艺及制造过程中的检验、设计体会、参考书目等。
3、设计说明书封面自行设计（计算机打印），要求有设计题目、班级、学生姓名、指导教师姓名、设计时间。（全班统一）
4、设计说明书用A4纸横订成册，封面和任务书在前。
目录
第一章绪论 (1)
1.1储罐的分类 (1)
1.2立式二氧化碳储罐设计的特点 (2)
1.3设计内容及设计思路 (2)
第二章零部件的设计和选型 (4)
2.1材料用钢的选取 (4)
2.1.1容器用钢 (4)
2.1.2附件用钢 (4)正则化宽厚比与板件截面关系
2.2封头的设计 (5)
2.2.1封头的选择 (5)
2.2.2封头的设计计算 (5)
2.3筒体的设计 (6)
2.4人孔的设计 (6)
2.4.1人孔的选择 (6)
2.4.2人孔的选取 (7)
2.5容器支座的设计 (9)
2.5.1支座选取 (9)
2.5.2支座的设计 (9)
2.5.3支座的安装位置 (10)
2.6接管、法兰、垫片和螺栓的选取 (122)
2.6.1接管的选取 (122)
2.6.2法兰的选取 (122)
2.6.3垫片的选取 (144)
2.6.4螺栓的选取 (144)
第三章强度设计与校核 (166)
3.1圆筒强度设计 (166)
3.2封头强度设计 (166)
3.3人孔补强设计 (177)
第四章试验校核 (200)
4.1水压试验 (200)
4.1.1试验目的 (200)
4.1.2试验强度校核 (200)
4.2气密性试验 (211)
设计总结 (222)
参考文献 (23)
第一章绪论
1.1 储罐的分类
压力储罐的组成部分根据文献[1]一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。此外，还配有安全装置、表计及完成不同生产工艺作用的内件。压力容器由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故。目前，世界各国均将其列为重要的监检产品，由国家指定的专门机构。
按照国家规定的文献[2]法规和标准实施监督检查和技术检验。储罐按其制造材质可分为金属罐和非金属罐。在化工、石油化工和石油等工业中储存液化气以外的原料油主要采用金属储罐，即金属油罐。油罐分类金属油罐可根据油罐所处位置、几何形状和不同结构形式等几方面来划分。
1、按油罐所处位置划分分为地上油罐、半地下油罐和地下油罐三种。
（1）地上油罐。指油罐的罐底位于设计标高±0.00及其以上；罐底在设计标高±0.00以下但不超过油罐高度的1/2，也称为地上油罐。
（2）半地下油罐。半地下油罐是指油罐埋入地下深于其高度的1/2，而且油罐的液位的最大高度不超过设计标高±0.00以上0.2m。
（3）地下油罐。地下油罐指罐内液位处于设计标高±0.00以下0.2m的油罐。
2、按油罐的几何形状划分按油罐的几何形状可划分为：
（1）立式圆柱形罐；
（2）卧式圆柱形罐；
（3）球形罐；球形储罐和圆筒形储罐相比：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。一般储存总量大于500m3或单罐容积大于200m3时选用球形储罐比较经济，而圆筒形储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, 所以在总储量小于500m3或单罐容积小于100m3时选用圆筒形储罐比较经济。圆筒形储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储罐，只有某些特殊情况下（站内地方受限制等) 才选用立式。但本说明书主要讨论立式圆筒形二氧化碳储罐的设计。
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