专业设计课程任务书学院材料科学与工程专业材料成型及控制工程设计题目80m 3液化石油气卧式储罐设计设计条件表序号项目数值单位备注1 名称液化石油气卧式储罐2 用途储存3 最高工作压力 1.6 MPa 由介质温度确定4 工作温度-19～50 ℃5 公称容积（V g）80 M36 设计压力 1.77 MPa7 装量系数(υV) 0.98 工作介质液化石油气9 材质Q345R1.卧式储罐结构设计(1）结构设计：董显20124625、刘玉琨20124484(2）二维结构与二维图纸：倪贝拓20124637(3）水压数值模拟：李高阳20124479、张根红20146062.卧式储罐焊接设计（1）焊接工艺设计：杨嘉兴20124495、申永成20124486（2）工艺卡及焊接设计图纸：魏启迪20124492（3）工程预算：宋厚2012467780m 3液化石油气卧式储罐设计摘要液化石油气储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，因此在设计这种储罐时，要注意安全与防火，和在制造、安装等方面的特点。
卧式储罐结构设计是以应力分析为主要途径，以材料力学为基础，对容器的各个主要受压部分进行设计。
利用ANSYS软件对进行静力学应力、应变模拟分析，得出的应力作用下的较为精确详尽的储罐响应结果,直观的再现了储油罐在应力作用下的受力情况和薄弱环节,从为储罐的设计提供了可靠的依据。
在焊接过程中，采用多层多道焊，选择合理的焊接工艺措施，如控制焊接电流、电弧电压，选择材料、破口形式、焊丝焊剂、焊条等，不但能控制结构的焊接变形和应力，而且能保证焊缝的组织和性能，有效提高压力容器的品质。
此外，除第一层打底焊外，每层都要捶击消除应力，每道焊缝都要清渣，防止夹渣，焊缝要圆滑过渡，防止应力集中。
同时，在工程预算方面，从原材料花费、焊接相关花费、人工费几个方面进行统计估算。
关键词：卧式储罐，结构设计，模拟分析，焊接工艺，工程预算80m3 LIQUEFIED OIL TANK STRUCTURE DESIGNABSTRACTLiquefied petroleum gas storage tank is holding the commonly used equipment, liquefied petroleum gas (LPG) due to the characteristics of the gas is flammable and explosive, so in the design of the tank, pay attention to the safety and fire protection, and in the aspect of manufacture, installation, etc. Horizontal tank structure design is based on stress analysis as the main way, on the basis of mechanics of materials, to design the main compression portion of the container. Using ANSYS software to the stress, strain simulation statics analysis, it is concluded that the stress under the action of response result more accurate and detailed tank, intuitive reproduce the force of the oil tank under the effect of stress and the weak link, from the design provides a reliable basis for storage tank. In the welding process, the use of multi-layer welding, multichannel selecting rational welding process measures,Such as control welding current, arc voltage, material selection, crevasse form, flux welding wire, welding wire, etc., not only can control the welding deformation and stress of structure, and can guarantee organization and properties of the weld, effectively improve the quality of the pressure vessel. In addition, in addition to the first layer of backing welding, each layer to thump of eliminating stress and every way weld slag removal, preventing slag, weld to smooth the transition, prevent stress concentration. At the same time, in the aspect ofengineering budget, from raw materials costs, welding related costs and labor statistical estimation.KEY WORDS:Horizontal tank,Structure design,Simulation analysis, Welding process,Project budg专业设计课程任务书 (1)摘要 (2)ABSTRACT (3)第一章设计参数的选择 (6)1.1液化石油气参数的确定 (6)1.2设计温度 (6)1.3设计压力 (6)1.4 设计储量 (7)1.5 主要元件材料的选择 (8)1.5.1筒体材料的选择 (8)1.5.2鞍座材料的选择 (8)1.5.3地脚螺栓的材料选择 (8)第二章容器的结构设计 (9)2.1筒体和封头的设计 (9)2.1.1 筒体设计 (9)2.1.2封头设计 (9)2.3筒体厚度计算 (10)2.4封头厚度计算 (10)第三章零部件的确定 (12)3.1开孔和选取法兰分析 (12)3.1.1人孔的设计 (12)3.1.2 接管和法兰 (13)3.1.3 垫片 (15)3.1.4 螺栓（螺柱）的选择 (15)3.1.5液位计的设计 (16)3.2鞍座选型和结构设计 (17)3.2.1鞍座选型 (17)3.2.2 鞍座位置的确定 (18)3.3开孔补强 (19)3.3.1补强及补强方法判别 (19)3.3.2开孔所需补强面积 (20)3.3.3有效补强范围 (20)3.3.4有效补强面积 (21)第四章应力校核 (23)4.1 圆筒轴向弯矩计算 (23)4.1.1 圆筒中间截面上的轴向弯矩 (23)4.1.2 支座截面处的弯矩 (24)4.2 圆筒轴向应力计算并校核 (25)4.2.1 圆筒中间截面上的轴向应力 (25)4.2.2 由压力及轴向弯矩引起的轴向应力计算并校核 (25)4.2.3 圆筒轴向应力校核 (26)4.3 切向剪应力的计算及校核 (26)4.4 鞍座应力计算并校核 (27)4.5地震引起的地脚螺栓应力 (29)4.5.1倾覆力矩计算 (29)4.5.2由倾覆力矩引起的地脚螺栓拉应力 (30)4.5.3由地震引起的地脚螺栓剪应力 (30)第五章水压数值模拟 (31)5.1设定分析作业名和标题 (31)5.1.1 定义工作文件名 (31)5.1.2 定义工作标题 (31)5.1.3 更改工作文件储存路径 (31)5.1.4 定义分析类型 (31)5.2实体建模 (31)5.2.1 生成椭圆封头截面 (31)5.2.2 建立椭圆局部坐标系 (31)5.2.3 生成成容圆柱部分截面 (31)5.2.4生成1/4罐体 (32)5.2.5 工作平面旋转 (32)5.2.6 激活总体直角坐标系，映射几何体 (33)5.3网格划分 (33)5.3.1 定义单元类型 (33)5.3.2 选择单元体 (33)5.3.3 定义材料属性 (33)5.3.4 切分容器罐模型 (34)5.3.5 自定义网格 (34)5.4添加位置约束 (35)5.4.1 设计压力为1.77MPA的模拟过程 (35)5.4.2 最高工作压力为1.6MPA的模拟过程 (36)5.5求解 (37)5.6后处理查看变形图 (37)5.6.1 设计压力为1.77MPA的后处理模拟 (37)5.6.2 最高工作压力为1.6MPA的后处理模拟 (41)5.7结论 (45)第六章焊接工艺参数的选择 (46)6.1母材焊接性 (46)6.2母材碳当量估测 (46)第七章焊接方法的选择 (47)7.1 焊接方法的选择 (47)7.2焊接设备 (47)7.2.1手弧焊机 (47)7.2.2埋弧焊机 (48)第八章焊接材料选择 (50)8.1焊接材料选用原则 (50)8.2焊条电弧焊焊接材料 (51)8.3埋弧焊焊接材料选择 (51)8.3.1焊丝的选择 (51)8.3.2焊剂的选择 (52)第9章焊接工艺参数的选择 (53)9.1埋弧焊工艺参数的选择 (53)9.1.1焊接电流 (53)9.1.2电弧电压 (53)9.1.3焊接速度 (53)9.1.4焊丝直径与伸出长度 (53)9.1.5其他 (53)9.2焊条电弧焊焊接工艺参数选择 (54)9.2.1确定焊条直径 (54)9.2.2焊接电流的确定 (54)9.2.3焊接电压的确定 (55)9.2.4焊接速度V的确定 (55)9.2.5层数的确定 (55)9.2.6焊钳，焊接电缆的确定 (56)第十章焊接顺序 (57)10.1焊缝位置及说明 (57)10.2焊接顺序 (58)第十一章焊接工艺 (59)11.1铁板弯曲成筒的焊接焊缝 (59)11.1.1 工艺要求 (59)11.1.2 工艺顺序 (59)11.2筒体环向焊缝 (60)11.2.1 工艺要求 (60)11.2.2 工艺顺序 (60)11.2.3焊接操作 (60)11.3法兰与接管焊缝 (61)11.4筒体与接管焊缝 (63)第十二章焊材的消耗及造价 (65)12.1原材料花费 (65)12.2 焊接相关花费 (65)12.3人工花费 (66)12.4工程预算表 (66)第十三章焊接工艺实施阶段 (68)13.1 焊前准备 (68)13.2成型 (68)13.2.1 筒体成型（卷板） (68)13.2.2 封头 (69)13.3 焊后处理 (70)13.3.1检验 (70)13.3.2技术要求 (70)13.3.3焊后热处理 (71)13.3.4涂装 (71)13.3.5返修 (71)结论 (72)参考文献 (73)谢辞 (74)第一章 设计参数的选择1.1液化石油气参数的确定液化石油气的主要组成部分由于石油产地的不同，各地石油气组成成分也不同。