过程设备储罐设计
座
JB/T 4712-92《鞍式支座》
鞍式支座的最佳位置: 在保证A≤0.2L的条件下, 尽量使A≤0.5Ri
地下卧式储罐
受力分析
双鞍座卧式储罐 受力分析
筒体有效承载范围:
轴向弯矩(M1~ M2 )计算 轴向应力(σ1~ σ4 )校核
轴向应力校核注意事项
采用厚壁管或整体锻件凸缘等措施提高 强度。 接管选用与球壳相同或相近的材质。 接管尽量布置在上下极板上。 球罐上所有接管均需设置加强筋,小接 管群可采用联合补强。 球罐接管法兰应采用凹凸面法兰。
附件
梯子和平台
水喷淋装置
隔热或保冷设施
液面计、压力表、 安全阀、温度计等
例题
式(5-3)和 式(5-4)
极板—足球瓣式(每极三块)
混
合 式 罐
(1)桔瓣式为主,极板尺寸较大,制造方便,
优 点
材料利用率高。 (2)球壳板数量少,焊缝尺寸短,便于制作
大型储罐。
(3)极板尺寸大,便于布置人孔和接管。
体
缺 有两种球瓣,主焊缝有Y型和T型 点 两种,焊缝质量不易保证,组装较麻烦。
球罐的支承
支柱结构
单段式 双段式
足球瓣式罐体
该结构形式通常用于 容积小于120m3的球罐
特 点
各瓣片大小相同
足
球
(1)下料成型方便,材料利用率高,瓣片
瓣
优
互换性好。
点 (2)组装焊缝长度短,便于焊接和检验。
式
罐
体
缺 点。
(1)焊缝数量多,布置复杂,施工组装困难。 (2)对球瓣的制造精度要求高。
混合式罐体
特 点
赤道带—桔瓣式 温带—桔瓣式
应校核危险工况下可能产生的最大应力。 不同工况(操作、液压试验)下,储罐的 载荷和应力情况不同。 内压容器,K1= K2=1,且[M1]> [M2]时, 只需校核跨中截面的轴向应力,σLmax为操作 工况下的σ2, σYmax为非操作工况下的σ1 。
K1 ≠K2时,则需校核跨中截面和支座截 面的轴向应力。
计算示例
切向切应力
1、支座截面有加强圈 未被封头加强
2、支座截面无加强圈 未被封头加强
3、支座被封头加强
4、封头中的附加拉伸应力
封头中的切向切应力
切向切应力校核
圆筒 τ≤[τ]t=0.8[σ]t 封头 τh+ σh ≤ 1.25[σ]t
计算示例
周向弯曲应力
切向切应力 周向弯矩 周向弯曲应力
纯
桔 瓣
(1)拼装焊缝较规则,施焊组装容易( 可采用
优 点
自动焊)。 (2)支柱可错开焊缝布置在赤道带球瓣的中间,
应力状态均匀。
式
(3)可采用大瓣片设计,减少环带和焊缝数量。
罐
体
(1)球瓣在各带位置尺寸大小不一,只能在本带
缺
或上下对称的带之间互换。
点 (2)下料及成型较复杂,板材利用率低。
(3)极板尺寸小,不便于布置焊缝、人孔和接管。
)
)
由公式计算或查表得 :
支座截面弯矩M2:
7
(5-
(5-
12)
13)
:
(524)
(525)
储罐的发展趋势——大型化
优点:1、节省材料 2、节省投资
3、占地面积小 4、便于操作管理 5、节省配件和罐区管网
缺点: 1、壁厚大。 2、强度、稳定性计算比较 复杂,地震的破坏力大。 3、地基难以保证均匀的地 质状况,容易造成沉陷和 罐底破裂。
相关标准
JB4731-2000《钢制卧式容JB器》 GB12337-1998《钢制球形储罐》 GB/T 17261-1998《钢制球形储罐型式与基本参数 》 GB/T 4712-1992 《鞍式支座》 TH J74 1-85 《液化石油气卧式储罐》 其它标准:封头、法兰、支座、人孔、手孔等
周向应力 强度校核
叠加
支座反力 周向压缩力 周向弯曲应力
周向弯矩
周向压缩应力
计算示例
加强圈结构
鞍座强度校核
计算示例
卧 式 储 罐 计 算 程 序
球形储罐
常温—石油液化气、NH3
液化气
球 形 储 罐
气体
低温—CO2、液氧、液氮 城市煤气、O2、N2、空气
罐体 纯桔瓣式罐体
特 拼装焊缝较规则,施焊组装 点 容易(可采用自动焊)。
(2)教与学有机结合,多想多问。 (3)课后及时复习,答疑。 (4)学习过程中的问题及时和教师沟通、反馈 ,提出好的建议。 (5)按时交作业,及时纠正错误。 (6)成绩评定:平时成绩和课堂提问20~30%, 期末考试70~80%。
第5章 储存设备
储存设备设计应考虑的因素:
● 工艺条件 ● 材料 ● 场地条件和施工条件 ● 液化气体的充装量
过程设备储罐设计
宁夏化工厂一化肥装置
在任何结构中,绝没有偶
然的和多余的东西,所有结 构的产生都有一定的原因。 学会分析设备的结构,能找 出为什么采取这种结构的原 因,应该是本课程的基本任 务之一。
学习基本要求及考核方式
(1)巩固和加强《机械制图》、《化工制图》 的基础知识,提高读图和制图的能力。
支柱 支柱和球壳的连接
拉杆
带拉杆的支柱
优点 缺点
受力均匀、弹性好 ,能承受热膨胀变 形。 现场安装方便,容 易调整。
球罐重心高,稳定 性相对较差。
支柱与球壳的连接
拉杆结构 可调式
固定式
人孔
上下极板上分别设置 一个人孔
人孔直径DN500
采用带整体段件凸缘 补强的回转盖或水平 吊盖型式
接管