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1、目 录第一章 石脑油特性1第二章 设计参数的选择2第三章 容器的结构设计33.1圆筒厚度的设计33.2封头厚度的计算33.3筒体和封头的结构设计33.4人孔的选择43.5接管，法兰，垫片和螺栓（柱）53.5.1接管和法兰53.5.2垫片63.5.3螺栓（螺柱）的选择83.6鞍座选型和结构设计83.6.1鞍座选型83.6.2鞍座的安装位置9第四章 开孔补强设计114.1补强设计方法判别114.2有效补强范围114.2.1有效宽度B114.2.2外侧有效高度114.2.3内侧有效高度124.3有效补强面积124.4补强面积12第五章 强度计算135.1水压试验应力校核135.2圆筒轴向弯矩计算13
2、5.2.1圆筒中间截面上的轴向弯矩135.2.2鞍座平面上的轴向弯矩135.3圆筒轴向应力计算及校核145.3.1圆筒中间截面上由压力及轴向弯矩引起的轴向应力145.3.2由压力及轴向弯矩引起的轴向应力计算及校核145.3.3圆筒轴向应力校核155.4切向剪应力的计算及校核155.4.1圆筒切向剪应力的计算155.4.2圆筒被封头加强（）时，其最大剪应力155.4.3切向剪应力的校核165.5圆筒周向应力的计算和校核165.5.1在横截面的最低点处：165.5.2在鞍座边角处165.5.3鞍座垫板边缘处圆筒中的周向应力175.5.4周向应力校核175.6鞍座应力计算及校核175.6.1腹板水平
3、分力及强度校核175.6.2鞍座压缩应力及强度校核185.7地震引起的地脚螺栓应力195.7.1倾覆力矩计算195.7.2由倾覆力矩引起的地脚螺栓拉应力205.7.3由地震引起的地脚螺栓剪应力20参考文献21 第一章 石脑油特性中文名称： 石脑油（粗汽油）化学品英文名称： Naphtha石脑油（petroleum naphtha ligroin）：一般含烷烃55.4%、单环烷烃30.3%、双环烷烃2.4%、烷基苯11.7%、苯0.1%。平均分子量为114，密度为0.76g/cm3，爆炸极限1.2%6.0%。主要成分： 主要为烷烃的C4C6成份。石脑油在常温、常压下为无色透明或微黄色液体，有特殊
4、气味，不溶于水。密度在650-750kg/m3、。硫含量不大于0.08%，烷烃含量不超过60%，芳烃含量不超有12%，烯烃含量不大于1.0%。外观与性状： 无色或浅黄色液体。沸点()： 20160相对密度(水=1)： 0.780.97闪点()： -2引燃温度()： 350爆炸上限%(V/V)： 8.7爆炸下限%(V/V)： 1.1溶解性： 不溶于水，溶于多数有机溶剂。健康危害： 石脑油蒸汽可引起眼及上呼吸道刺激症状，如浓度过高，几分钟即可引起呼吸困难、紫绀等缺氧症状。环境危害： 对环境有危害，对水体、土壤和大气可造成污染。燃爆危险： 本品易燃，具刺激性。危险特性： 其蒸汽与空气可形成爆炸性混合
5、物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。其蒸汽比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖，降低蒸汽灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。第二章 设计参数的选择1、设计题目：卧式石脑油储罐2、原始数据：工作压力：0.83、操作温度：204、介质名称及特性（无毒，易燃）：石脑
6、油5、全容积：96、设计压力：设计压力取工作压力的1.1倍，即7、设计温度：设计温度取为8、公称直径：根据筒体全容积，粗定筒体公称直径为1600mm。9、主要元件材料的选择：根据GB150-19981表4-1，选用筒体材料为16MnR（钢材标准为GB6654）。根据JB/T47312,鞍座选用材料为Q235-B，其许用应力。地脚螺栓选用符合GB/T 700规定的Q235，Q235的许用应力第三章 容器的结构设计3.1圆筒厚度的设计由于该容器储存介质易燃，所以该容器的焊缝都要采用全焊透结构，需要对该储罐进行100%探伤，所以取焊缝系数为。假设圆筒的厚度在616mm范围内，查GB150-1998中
7、表4-1，可得：疲劳极限强度，屈服极限强度，下的许用应力为，利用中径公式 （3-1）查标准HG20580-19983表7-1知，钢板厚度负偏差为0.25mm，而由1中3.5.5.1知，当钢材的厚度负偏差不大于0.25mm，且不超过名义厚度的6%时，负偏差可以忽略不计，故取。查3中表7-5知，对于有轻微腐蚀的介质，腐蚀裕量。则筒体的名义厚度圆整后取为3.2封头厚度的计算查标准JB/T4746-20024中表1，得公称直径选用标准椭圆形封头，长短轴比值为2，根据1中椭圆形封头计算中式（7-1） (3-2)同上，取，则封头的名义厚度为圆整后取为3.3筒体和封头的结构设计由封头长短轴之比为2，即，得查
8、标准4中表B.1 EHA和B.2 EHA表椭圆形封头内表面积、容积，质量，见表3-1和图3-1。取装料系数为0.9，则即算得圆整后取为表3-1 封头尺寸表公称直径DN mm总深度H mm内表面积A 容积质量Kg16004252.90070.5864133.4图3-1 椭圆形封头3.4人孔的选择根据HG/T 21517-20055，查表3-3，选用凹凸面的法兰，其明细尺寸见表3-2： 表3-2 人孔尺寸表 单位：mm密封面型式凹凸面MFMD6702324公称压力PN MPa1.062028螺柱数量20公称直径DN500250A365螺母数量40103B175螺柱尺寸db28L250总质量kg15
9、3密封面型式 密封面（TG型）D6703924公称压力PN MPa2.560044螺柱数量20公称直径DN450320A365螺母数量4048012214B175螺柱尺寸d450b28L250总质量kg1533.5接管、法兰、垫片和螺栓（柱）3.5.1接管和法兰该石脑油储罐应设置物料入口、物料出口、温度计口、压力表口、安全阀口、液面计口、排污口和人孔。初步确定各口方位如图3-2：图3-2 各管口方位查HG/T 20592-20096中表8.2 3-1 PN带颈对焊钢制管法兰，选取各管口公称直径，查得各法兰的尺寸。查6中附录D中表D-3,得各法兰的质量。查6中表3.2.2，法兰的密封面均采用MF
10、M（凹凸面密封）。将查得的各参数整理如表3-33.5.2垫片查HG/T 20609-20097，得各管口的垫片尺寸如表3-4：表3-4 垫片尺寸表管口名称公称直径内径D1外径D2进料口80109.5142出料口80109.5142排污口80109.5142人孔500561624液位计口3261.582温度计口2045.561压力表口2045.561安全阀口80109.5142排空口5077.5107注：1：包覆金属材料为纯铝板，标准为GB/T 3880，代号为L3。2：填充材料为有机非石棉纤维橡胶板。3：垫片厚度均为3mm。名称公称直径DN钢管外径法兰焊端外径法兰外径D螺栓孔中心圆直径K螺栓孔
11、直径L螺栓孔数量n（个）螺栓Th法兰厚度C法兰颈法兰高度法兰质量NR进料口8089B200160188M16201053.2106504.0出料口8089B200160188M16201053.2106504.0排污口8089B200160188M16201053.2106504.0人孔500液位计口3238B140100184M1618562.666422.0温度计口2025B10575144M1218402.364401.0压力表口2025B10575144M1218402.364401.0安全阀口8089B200160188M16201053.2106504.0排空口5057B16512
12、5184M1618742.985452.5表3-3 各管口法兰尺寸表3.5.3螺栓（螺柱）的选择查HG/T 20613-20098中表5.0.7-11和附录中表A.0.1,得螺柱的长度和平垫圈尺寸如表3-5：表3-5 螺栓及垫片名称紧固件用平垫圈 mm公称直径螺纹螺柱长H进料口80M169217303出料口80M169217303排污口80M169217303人孔500液位计口32M168517303温度计口20M127513242.5压力表口20M127513242.5安全阀口80M169217303排空口50M1690173033.6鞍座选型和结构设计3.6.1鞍座选型该卧式容器采用双鞍式支座，初步选用轻型鞍座，材料选用Q235-B。估算鞍座的负荷：储罐总质量 （3-3）筒体质量：单个封头的质量，充液质量：，水压试验充满水，故取介质密度为， 则附件质量：人孔质量为，其他接管总和为200kg，即综
