储罐设计Word格式.docx
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计算部分包括：
设备的选材和焊接的确定、强度及稳定性的设计计算和校核、支座和法兰的选用。
最后，利用AutoCAD绘图软件绘制出满足机械强度设计计算要求的导热油储罐的设备总图。
关键词：
导热油、储罐、机械设计
Designofheattransferoilstoragetank
Abstract
Heattransferoilisatypeofspecialoilproductwithexcellentthermalstabilityandiswidelyusedindirectheattransfer.Itbelongstothehydrocarbonorganics.Heattransferoilhasgoodperformanceofthermalcrackingandchemicaloxidation,highheattransfereffectandfastheatdissipation.Steelstoragetankasanimportantinfrastructure,iswidelyutilizedinpetrochemicalindustry.Thispaperaimstodothemechanicaldesignofheattransferoilstoragetankonthebasisof“JB/T4731-2005Steelhorizontalvesselsonsaddlesupports”Thedesignincludestheselectionofequipmentmaterialanddeterminationofwelding,designandexaminationofstrengthandstability,selectionofsupportandflange.Finally,software,generaldrawingfortheheattransferoilstoragetankisplottedviaAutoCAD.
Keywords:
heattransferoil.storagetank.mechanicaldesign
目录
摘要 I
Abstract II
第1章前言 1
1.1导热油的基本性质 1
1.2储运设备的分类 1
1.3储存介质对储罐的影响 …………1
第2章导热油储罐的设计的条件工艺表 3
2.1导热油储罐设计的条件工艺表 3
2.2导热油储罐设计的管口表 4
第3章导热油储罐厚度的计算 5
3.1储罐基本尺寸和封头厚度的确定 5
3.2圆筒厚度的计算 6
第4章导热油储罐的应力计算 8
4.1支座反力的计算 8
4.2筒体弯矩的计算 12
4.3圆筒轴向应力的计算及其校核 13
4.4圆筒切向剪切力计算及其校核 15
4.5鞍座处圆筒周向应力的计算及应力校核 15
4.6鞍座应力计算及校核 16
第5章温差、地震引起的应力计算 18
5.1温差引起的应力计算及校核 18
5.2由地震引起的支座轴向弯曲强度计算 18
5.3地震引起的地脚螺栓应力 19
第6章开孔补强及焊接简述 21
6.1径向接管的开孔补强计算 21
6.2非径向接管的开孔补强计算 23
6.3焊接结构的选择 24
6.3.1容器接头形式 24
6.3.2焊接方法的选择 25
参考文献 26
致谢 27
附录 28
第1章前言第2页
第1章前言
1.1导热油的基本性质
本课题来自北京燕化正邦设备检测有限公司，导热油是一种可将燃料燃烧产生的热量间接传递给用热设备、本身常压、沸点较高且可以循环使用的有机介质。
导热油属于烃类有机物，可分为天然油和合成油两类。
天然油指矿物油一类的天然产物，它是通过产品蒸馏获得，无须人工合成。
合成油又分为两类，一类是由同分异构体混合而成的有机液体，主要为芳香族化合物；
另一类是几个沸点相同或相近的有机物混合物，如二苯醚和联苯的低共熔混合物。
导热油有如下的特点：
沸点高；
热稳定好；
在操作温度范围内粘度低；
对所接触材料腐蚀性低；
对杂质（如氧气）不敏感等，因此导热油作为间接传热介质被广泛用于石油化工行业。
1.2储运设备的分类
储运设备主要是指用于储存与运输气体、液体、液化气体等介质的设备，在石油、化工、能源、环保、轻工、制药及食品等行业应用广泛。
大多数储运设备的主体是压力容器。
在固定位置使用、以介质储存为目的的容器称之为储罐。
储罐又有多种分类方法，按几何形状分为卧式圆柱形储罐、立式平底筒形储罐、球形储罐；
按温度划分为低温储罐（或称为低温储槽）、常温储罐（）和高温储罐（）;
按材料可划分为非金属储罐、金属储罐和复合材料储罐；
按所处的位置又可分为地面储罐、地下储罐、半地下储罐和海上储罐等。
单罐容积大于1000的可称为大型储罐。
金属制焊接式储罐是应用最多的一种储存设备，目前国际上最大的金属储罐容量已达到。
1.3储存介质对储罐的影响
储存介质的性质，是选择储罐结构形式与储存系统的一个重要因素。
介质特性包括闪点、沸点、饱和蒸汽压、密度、腐蚀性、毒性程度、化学反应活性（如聚合趋势）等。
储存介质的闪点、沸点以及饱和蒸汽压与介质的可燃性密切相关，是选择储罐结构形式的主要依据。
饱和蒸汽压是指在一定温度下，储存在密闭容器中的液化气体达到气液两相平衡时，气液分界面上的蒸气压力。
饱和蒸汽压与储存设备的容器大小无关，仅依赖于温度的变化，随着温度的升高而增大；
对于混合储存介质，饱和蒸汽压还与各组分的混合比例有关。
储存介质的密度，将直接影响罐体载荷分布及其应力大小。
介质的腐蚀性是选择罐体材料的首要依据，将直接影响制造工艺和设备造价。
而介质的毒性程度则直接影响储罐制造与管理的等级和安全附件的配置。
另外，介质的粘度或冰点也直接关系到储存设备的运行成本。
这是因为当介质为具有更高粘度或高冰点的液体时，为保持其流动性，就需要对储存设备进行加热或保温，使其保持便于输送的状态。
当储存设备用于盛装液化气体时，还应考虑液化气体的膨胀性和压缩性。
液化气体的体积会随着温度的上升而膨胀，温度的降低而收缩。
当储罐装满液态气体时，如果温度升高，罐内压力也会升高。
压力的变化程度与液化气体的膨胀系数和温度变化量成正比，而与压缩系数成反比。
装量系数一般取0.9.对于储罐容积经实际测定者，可大于0.9，但不得大于0.95.
环境对储存设备的影响：
对于液化气体储罐，储罐的金属温度主要受使用环境的气温条件影响，其最低设计温度可按该地区气象资料，取历年来月最低气温的最低值。
月平均最低气温是指当月各天的最低气温相加后除以当月的天数。
由于随着温度降低，液化气体的饱和蒸汽压呈下降趋势，因而这类储罐的设计压力主要由可能能达到的最高工作温度下液化石油气的饱和蒸汽压决定。
一般无保冷设施时，通常取最高设计温度为，若储罐安装在天气炎热的南方地区，则在夏季中午时分必须对储罐进行喷淋冷却降温，以防止储罐金属壁温超过，当所在地区的最低设计温度较低时，还应进行罐体的稳定性校核，以防止因温度降低使得罐内压力低于大气压时发生真空失稳。
设计储存设备，首先必须满足各种给定的工艺要求，考虑储存介质的性质、容量的大小、设置的位置、钢材的耗量以及施工的条件等来确定储罐的形式；
在设计中还必须考虑场地的条件；
环境温度、风载荷、地震载荷、雪载荷、地基条件等，因此设计者在设计储存设备时必须针对上述条件进行综合的考虑，以确定最佳的设计方案。
第2章导热油储罐的设计的条件工艺表第5页
第2章导热油储罐的设计的条件工艺表
2.1导热油储罐设计的条件工艺表：
设计参数及要求
设备内
夹套（管盘）内
工
介质名称
导热油
无
装量系数（%）
作
气相密度（）
全容积（）
0.4
介
液体密度（）
静电接地
1
质
特性
无毒
非易燃
基本风压
450
安全
装置
位置/型式
基本雪压
规格/数量
地震
设防烈度
8
开启（爆破）压力
内件材质
操作压力正常/（最大）MPa
0.1
介质详细
成分
操作温度正常/（最大）
（）
100
设计寿命（）
15
环境温度（）
壁温（）
换热面积（）
主要材料（推荐）
Q235-B
腐蚀速率（）
衬里防腐要求
保温
材料
名称
厚度（）
2.2导热油储罐设计的管口表：
设备名称：
导热油储罐
设备位号：
符号
公称尺寸
连接尺寸标准
连接面形式
用途或名称
N1
DN150
Class150HG/T20615-2009
RF
导热油进口
N2
DN15
Class150HG/T20615-2009
进气口
N3
安全阀口
V
DN50
排气口
D
DN25
排液口
N4
补油口
N5
DN80
PN40HGT20592-2009
低液位报警口
L1，L2
DN20
PN16HGT20592-2009
液位计口
第3章导热油储罐厚度的计算第8页
第3章导热油储罐厚度的计算
3.1储罐基本尺寸和封头厚度的确定
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