Φ3000×16500内压储罐设计--毕业论文.doc

长江大学工程技术学院毕业设计(论文)题 目 名 称300016500内压储罐设计学 院长江大学工程技术学院专 业 班 级学 生 姓 名指 导 教 师辅 导 教 师时 间 2015年9月 至2016年1月目 录任务书开题报告指导教师审查意见评阅教师评语答辩会议记录中文摘要外文摘要1 前言12 选题背景12.1 储罐的介绍12.2 设计的目的和意义22.3 主要问题和技术要求22.4 国内外发展趋势32.5 设计的主要内容33 方案论证43.1 设计参数43.2 设计方案44 过程论述54.1 容器结构设计54.2 开孔补强计算124.3 强度计算144.4 储罐制造技术要求235 结果分析246 结论25参考文献27致谢28长江大学工程技术学院毕业设计(论文)任务书系 机械系 专业 过程装备与控制工程 班级 学生姓名 指导教师/职称 1毕业设计(论文)题目：300016500内压储罐设计2毕业设计(论文)起止时间：2015年9月20日2016年1月10日3毕业设计(论文)所需资料及原始数据（指导教师选定部分）设计设计压力：0.4 Mpa，设计温度：200，充装系数：0.6，介质密度：900kg/m3 ，腐蚀余量：3mm，设备保温，保温层密度80 kg/m3，保温层厚度180mm，地震设防烈度8度，设计基本地震加速度0.20g。1匡国柱，史启才.化工单元过程及设备课程设计M.第二版.北京：化学工业出版社，2007.2卓震.化工容器及设备M.第二版.中国石化出版社，2008.3刘湘秋.常用压力容器手册S.机械工业出版社，2004.4王志文.化工容器设计M.第三版.化学工业出版社，2005.5潘红良，郝俊文.过程设备机械设计M.上海：华东理工大学出版社，20066徐宁.常压容器固定式液体储罐的设计J.工程建设与设计，20057董大勤.压力容器设计手册S.北京：化学工业出版社，20068郭年祥.化工过程及设备M.北京：冶金工业出版社， 20039化工设备设计手册编写组.化工设备设计手册S.上海人民出版社，197510郑津洋，董其五，桑芝富.过程设备设计M.第二版.北京:化学工业出版社，200511国家质量技术监督局.GB1501998.钢制压力容器S.中国标准出版社.1998I-14毕业设计(论文)应完成的主要任务1）设计方案简介2）总体结构设计和材料选择3）各部件受力分析4）设备设计中附件的选型计算5）制造、验收与装配的技术条件6）绘制设备总图、部件图、零件图5任务书下达日期 2015 年 9 月 20 日 指导教师(签字) I-2长江大学工程技术学院毕业设计（论文）开题报告题 目 名 称300016500内压储罐设计系 部 机械工程学院专 业 班 级学 生 姓 名指 导 教 师辅 导 教 师开题报告时间 2015年10月16日1 300016500内压储罐设计 学 生：，机械工程学院指导教师：，机械工程学院 一、 题目来源本题目来源于生产实际二、 研究（设计）目的和意义储罐主要是用于储存气体、液体、液化气体等介质的设备。在石油、化工、能源、环保、轻工、制药及食品行业应用广泛。储罐有多种分类方法，按集合形状分为卧式圆柱形储罐、立式平底筒形储罐、球形储罐；按材料可划分为非金属储罐、金属储罐和复合材料储罐；按温度划分为低温储罐（或称为低温储槽）、常温储罐（90）和高温储罐（90250）；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。储罐一般由筒体、封头、法兰、人孔、手孔、支座和管口等几种元件组成。储罐不仅要适应化学工艺过程所要求的压力和温度条件，还要承受化学介质的作用，要能长期的安全工作，且要保证密封。储罐承受的载荷最主要的是压力载荷。大多数储罐承受的压力是内压，这类储罐称为内压储罐。除内压储罐外，还有承受外压载荷的外压储罐。受内压的储罐其主要失效形式属于弹塑性失效，而外压储罐的失效形式则主要是整体失稳。泄露也是储罐失效的一种形式，对储罐来说介质往往有腐蚀性、毒性或易燃易爆。密封则是安全操作的必要条件。储罐抵抗化学介质作用的能力主要是通过选择合适的材料（包括保护层）来解决，辅以其他的防腐措施。本设计主要为高温储罐，高温储罐一直以来都用于重油、沥青的储存。随着炼化企业采取系统化生产操作，生产装置之间多采取互供原料，既减少了以前因装置间设中间罐增加的操作，也降低了能耗，减少了相应的设备，同时大大减少了中间罐的数量，优势明显。与此同时，储罐相应储存温度得到提高，高温储罐应用越来越普遍。所以研究高温储罐的设计，焊接及安装工艺对我国石油化工行业有着极其重要的意义。 II-1三、 阅读的主要参考文献1匡国柱，史启才.化工单元过程及设备课程设计M.第二版.北京：化学工业出版社，2007.2卓震.化工容器及设备M.第二版.中国石化出版社，2008.3刘湘秋.常用压力容器手册S.机械工业出版社，2004.4王志文.化工容器设计M.第三版.化学工业出版社，2005.5潘红良，郝俊文.过程设备机械设计M.上海：华东理工大学出版社，20066徐宁.常压容器固定式液体储罐的设计J.工程建设与设计，20057董大勤.压力容器设计手册S.北京：化学工业出版社，20068郭年祥.化工过程及设备M.北京：冶金工业出版社， 20039化工设备设计手册编写组.化工设备设计手册S.上海人民出版社，197510郑津洋，董其五，桑芝富.过程设备设计M.第二版.北京:化学工业出版社，200511国家质量技术监督局.GB1501998.钢制压力容器S.中国标准出版社.199812国家质量技术监督局.GB150.32011.压力容器 第三部分：设计S.中国标准出版社.201113国家质量技术监督局.JB/T4731-2005钢制卧式容器S.中国标准出版社.2011 14祝春强.高温储罐基础结构的研究J.化工技术与开发，201415屈晓禾.刍议高温热油储罐结构形式与运行方式.化工技术与开发，2014四、 国内外现状和发展趋势目前发达国家的高温储罐的应用比较普遍，近年来我国的炼油企业为保证经济效益，从多方面入手，狠抓内部挖潜增效，其中对于常减压装置产出的减压渣油，不采用减温储存，改为高温储存，再供下游装置热料，减少能耗是一大举措。随着渣油加氢工艺技术的应用，为节能增效，炼油企业高温热油储罐逐渐增多，储存重油介质温度高达150190左右，完全不同于常规成品油罐储存的条件，对储罐的安全运行提出了更高的要求。为确保高温热油储罐的安全运行，有必要从存储介II-2质性质、储罐结构形式及储罐日常操作的方式等方面进行认真研究，找出最佳方法，实现热油储罐系统的本质安全运行。高温储罐实际操作温度高于200时，必须对储罐循环设计寿命评估。为了消除因罐内介质温度超高对循环设计寿命的影响，高温储罐温度一定要低于200以下进行操作，工艺操作卡片要严格规定储罐操作温度。高温储油罐在运行过程中，注意的要点是减少或消除储罐各部位的温差，尽量保证储罐在多数情况下“满罐”运行，以减少储罐被反复加热而引起的变形，从而减少罐钢材的屈服强度变化。高温储罐各附属设施，除执行常温储罐要求外，还要考虑其高温的特殊性，如适当加大储罐附属工艺管线的热膨胀量，加强储罐液位之间温度测量等。这些都将为高温储罐的安全运行提供可靠保障。目前企业常用的高温储罐一般为立式拱顶储罐，直径在30米以内，容积在一万立方米左右的常压储罐。而本设计为卧式的低压储罐，容积为一百多立方米。在设计时要注意储罐在高温情况下材料的热效应和储罐各部位的温度梯度。五、主要研究（设计）内容、关键问题及解决思路5.1 主要研究（设计）内容1.总体结构设计和材料选择。2.容器的结构设计：计算筒体与封头厚度。3.附件的计算和选型：选择人孔、接管，法兰、垫片、螺栓及鞍座。4.开孔补强的计算。5.整体强度计算：水压试验应力校核，储罐的轴向弯矩、轴向应力、切应力、周向应力以及鞍座的应力的校核。6.编写制造、验收与装备的技术条件。7.绘制设备总图、部件图、零件图。5.2 关键问题1. 涉及到储罐设计计算部分参数无法确定，不同材料、不同地点参数不同。2. 需要考虑材料在高温状况下的热效应，罐基础热损及附件的温差梯度问题。3. 需要进行多种应力校核，如果不合格就要重新设计参数。II-35.3 解决思路1.通过上网或去图书馆查找资料来确定参数的选择和公式的应用，有疑问的地方向老师请教。2.查阅相似的论文，借鉴一些设计的方式方法。3.根据以前做课程设计的经验来解决所遇到的问题。六、完成毕业设计（论文）所必须具备的工作条件1.压力容器设计手册、过程设备设计等参考书。2.与储罐相关的设计书3.能够上网查找相关文献与资料的环境。七、预期成果（达到目标）设计出能够在所要求的环境下正常工作的储罐，装备的制造、检验和安装说明要详尽。尽可能使用寿命长，制作安装及维护费用小，并且在极端的工作环境下能够保证人员和设备的安全。八、 工作的主要阶段、进度与时间安排2015年9月20日21日：领取任务书，查阅相关资料2015年9月22日10月15日：撰写开题报告2015年10月16日11月15日：设计计算，绘制草图，写设计说明书草稿2015年11月16日12月1日：初步完成设计书主体部分2015年12月2日12月20日：绘制图纸2015年12月21日12月31日：修订并完善设计说明书和图纸2016年1月1日1月10日：撰写并打印设计说明书，准备答辩九、指导教师审查意见II-4长江大学工程技术学院毕业设计(论文)指导教师审查意见学生姓名专业班级毕业设计(论文)题目300016500内压储罐设计指导教师职 称讲师审查日期审查参考内容：毕业设计(论文)的研究（设计）内容、方法及结果，难度及工作量，质量和水平，存在的主要问题与不足。学生的学习态度和组织纪律，学生掌握基础和专业知识的情况，解决实际问题的能力。毕业设计(论文)是否完成规定任务，是否达到了学士学位水平的要求，是否同意参加答辩等。审查意见：指导教师签名： 评定成绩（百分制）：_分III长江大学工程技术学院毕业设计(论文)评阅教师评语学生姓名专业班级毕业设计(论文)题目300016500内压储罐设计评阅教师职 称评阅日期评阅参考内容：毕业设计(论文)的研究（设计）内容、方法及结果，难度及工作量，质量和水平，存在的主要问题与不足。学生掌握基础和专业知识的情况，解决实际问题的能力。毕业设计(论文)是否完成规定任务，是否达到了学士学位水平的要求，是否同意参加答辩等。评语：评阅教师签名： 评定成绩（百分制）：_分1长江大学工程技术学院毕业设计(论文)答辩记录及成绩评定学生姓名专业班级毕业设计(论文)题目300016500内压储罐设计答辩时间 年 月 日 答辩地点一、答辩小组组成答辩小组组长：成 员：二、答辩记录摘要答辩小组提问（分条摘要列举）学生回答情况评判三、答辩小组对学生答辩成绩的评定（百分制）：_分 毕业设计(论文)最终成绩评定(依据指导教师评分、评阅教师评分、答辩小组评分和学校关于毕业设计(论文)评分的相关规定成绩(百分制)：_分 答辩小组组长(签名) ： 秘书(签名)： 年 月 日答辩委员会主任(签名)： 分院 (盖章)V300016500内压储罐设计学 生：，机械工程学院指导教师：，机械工程学院摘要 储罐是化工生产中常用的设备，主要用于储存液体、气体、液化气的容器。本设计主要为低压卧式圆柱形高温储罐。需要设计出在要求条件下能够进行正常工作的储罐。本设计按照常规方法进行设计，首先根据任务书中的设计参数计算出筒体和封头的厚度，再对必要安装的附件进行选型，最后对储罐整体进行各种应力的校核，由此设计出符合要求的储罐。虽然本储罐的设计温度较高，但是其温度没有高到需要考虑金属高温蠕变的温度。在设计时只需考虑温度对其许用应力的影响和温度变化引起的储罐伸长和缩短。设计完成后还要对储罐的制造和焊接工艺写出技术条件。由于本储罐在卧式储罐中体积和长径比较大，在设计时一些应力常超出材料所能允许承受的极限。所以需要对其筒体进行加厚以及增加鞍座数量。本设计采用了三鞍座设计，在其支座反力的计算过程中有一定的挑战性，需要计算出弯矩才能精确算出支座反力。关键词 储罐；低压；高温；强度校核；三鞍座300016500internal pressure tank designStudent：，Mechanical systemSupervisor： Mechanical systemAbstract Tanks are commonly used in chemical production equipment, mainly used for storage of liquid, gas, liquefied gas container. This design is mainly for low pressure horizontal cylindrical high temperature storage tank. Need to be designed to work under the conditions of the requirements of the tank. This design according to the conventional method of design, first according to the design parameters of the task book to calculate the thickness of the cylinder and head, and then to the necessary installation of the accessories selection, and finally to the tank as a whole to carry out a variety of stress check, which designed to meet the requirements of the tank. Although the design temperature of the storage tank is higher, the temperature is not high enough to consider the temperature of the high temperature creep of the metal. In the design, the influence of temperature on the allowable stress of the tank and the temperature change of the tank are considered. After the completion of the design, but also to the storage tank manufacturing and welding process to write technical conditions. Because of the large size and long diameter of the storage tank in the horizontal storage tank, some stress in the design often exceeds the limit that the material can be allowed to bear. So it is necessary to increase its thickening cylinder and number of saddles. This design uses three saddle design, in its bearing force calculation process has some challenges, the need to calculate the bending moment can accurately calculate the support reaction force.Keywords Tank; low pressure; high temperature; check; three saddleVII前言300016500内压储罐设计1 前言本次的设计任务为低压卧式圆柱形高温储罐，主要是为了对大学几年来学的所有课程进行的一个综合检测。这个设计涉及了机械制图、机械原理、机械设计、理论力学、材料力学、机械工程材料、过程设备设计、焊接结构制造技术、过程装备控制技术和过程装备制造与检测等学科的知识，综合性非常强。完成本设计是对大学所学的一个完美总结。储罐一般为储存的是常温物质，除非有一些沸点较低的特殊介质需要进行低温储存。但是这只满足了储存要求。在化工生产中常常会有一些物质需要高温反应，反应后的产物温度也较高。一开始的做法是将该产物进行降温，然后再放入储罐储存。待下一步加工时再取出加热到所需温度进行加工。在这降温与升温之间就会有热量损耗，而进行降温和升温的设备也会使生产成本居高不下。为了节省成本需要尽可能将这一步骤减少到几乎没有，所以高温储罐应运而生。因此设计出能在高温下正常运行的储罐有助于相关企业进行节能减排降低生产成本，促进经济的发展。对于储罐这种常用的压力容器国家已经有的相关标准，在进行设计时需要参照各种国家标准的要求，按照标准中的设计方法和步骤进行计算和验证。在设计时尽量使用国家标准中有的标准件，这样既减少了设计工作量，又使加工制造成本大幅降低，有助于产品的使用与推广。不过这样的设计自由度不高，只有在设计满足不了各种强度校核时才能进行改进。本设计中主要使用的国家标准有GB150.1150.4-2011压力容器、JB/T4731-2005钢制卧式容器、JB/T4712.1容器支座 第1部分：鞍式支座和HG/T21522-2014水平吊盖板式平焊法兰人孔等标准。将这些标准与平时所学的过程设备设计的相关课程结合起来将设计完成。第 3 页 （共 28 页）选题背景2 选题背景2.1 储罐的介绍 储罐是一种常用的化工容器，主要是用于储存气体、液体、液化气体等介质的设备。在石油、化工、能源、环保、轻工、制药及食品行业应用广泛。储罐有多种分类方法，按集合形状分为卧式圆柱形储罐、立式平底筒形储罐、球形储罐；按材料可划分为非金属储罐、金属储罐和复合材料储罐；按温度划分为低温储罐（或称为低温储槽）、常温储罐（90）和高温储罐（90250）；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。储罐一般由筒体、封头、法兰、人孔、手孔、支座和管口等几种元件组成。储罐不仅要适应化学工艺过程所要求的压力和温度条件，还要承受化学介质的作用，要能长期的安全工作，且要保证密封。储罐承受的载荷最主要的是压力载荷。大多数储罐承受的压力是内压，这类储罐称为内压储罐。除内压储罐外，还有承受外压载荷的外压储罐。受内压的储罐其主要失效形式属于弹塑性失效，而外压储罐的失效形式则主要是整体失稳。泄露也是储罐失效的一种形式，对储罐来说介质往往有腐蚀性、毒性或易燃易爆。密封则是安全操作的必要条件。储罐抵抗化学介质作用的能力主要是通过选择合适的材料（包括保护层）来解决，辅以其他的防腐措施。2.2 设计的目的和意义本设计主要为高温储罐，目的在于设计出能够在200正常工作的储罐，并且能够在要求的极端条件下保证人员和设备的安全。高温储罐一直以来都用于重油、沥青的储存。随着炼化企业采取系统化生产操作，生产装置之间多采取互供原料，既减少了以前因装置间设中间罐增加的操作，也降低了能耗，减少了相应的设备，同时大大减少了中间罐的数量，优势明显。与此同时，储罐相应储存温度得到提高，高温储罐应用越来越普遍。所以研究高温储罐的设计，焊接及安装工艺对我国石油化工行业有着极其重要的意义。 2.3 主要问题和技术要求本设计的储罐虽然为卧式圆筒型储罐，但体积超过了一百立方米。这在改型储罐中体积是比较大的，好在压力比较低。储罐的筒体为承受压力所需的厚度是比较小的，主要的载荷为重量引起的载荷，特别是液压试验时储罐的质量几乎比工作时大了一倍。所以在设计时要特别注意加强储罐的支承与加强。该储罐的工作温度在200左右，在设计时要注意金属在该温度下的应力变化以及热胀冷缩引起的应力。本设计完成时要满足GB150.1-2011150.4-2011和JB/T4731-2005中对压力容器以及钢制卧式容器的要求。2.4 国内外发展趋势 目前发达国家的高温储罐的应用比较普遍，近年来我国的炼油企业为保证经济效益，从多方面入手，狠抓内部挖潜增效，其中对于常减压装置产出的减压渣油，不采用减温储存，改为高温储存，再供下游装置热料，减少能耗是一大举措。随着渣油加氢工艺技术的应用，为了节能增效，炼油企业的高温热油储罐逐渐增多，储存的重油介质温度高达150190左右，完全不同于常规的成品油储罐储存的条件，对于储罐的安全运行提出了更高的要求。为了确保高温热油储罐的安全运行，有必要从存储介质性质、储罐结构形式及储罐日常操作的方式等方面进行认真研究，找出最佳方法，使热油储罐能够安全的运行。高温储罐实际操作温度高于200时，必须对储罐的循环设计寿命评估。为了消除因罐内部介质温度超高对循环设计寿命的影响，高温储罐温度一定要低于200以下进行操作，工艺操作卡片要严格规定储罐操作温度。由于大部分事故都是人为失误，为了保证企业从事安全生产，必须对操作人员和维护人员进行认真培训。高温储油罐在运行过程中，注意的要点是减少或消除储罐各部位的温差，尽量保证储罐在多数情况下“满罐”运行，以减少储罐被反复加热而引起的变形，从而减少罐钢材的屈服强度变化。高温储罐各附属设施，除满足常温储罐要求外，还要考虑储罐的高温的特殊性，如适当加大储罐附属工艺管线的热膨胀量，加强储罐液位之间温度测量等。这些都将为高温储罐的安全运行提供可靠保障。目前企业常用的高温储罐一般为立式拱顶储罐，直径在三十米以内，容积在一万立方米左右的常压储罐。而本设计为卧式的低压储罐，容积为一百多立方米。在设计时要注意储罐在高温情况下材料的热效应和储罐各部位的温度梯度。2.5 设计的主要内容本设计主要的步骤如下：1.总体结构设计和材料选择。2.容器的结构设计：计算筒体与封头厚度。3.附件的计算和选型：选择人孔、接管，法兰、垫片、螺栓及鞍座。4.开孔补强的计算。5.整体强度计算：水压试验应力校核，储罐的轴向弯矩、轴向应力、切应力、周向应力以及鞍座的应力的校核。6.编写制造、验收与装备的技术条件。7.绘制设备总图、部件图、零件图。需要注意的关键问题为4. 涉及到储罐设计计算部分参数无法确定，不同材料、不同地点参数不同。5. 需要考虑材料在高温状况下的热效应，罐基础热损及附件的温差梯度问题。6. 需要进行多种应力校核，如果不合格就要重新设计参数。预期的成果为设计出能够在所要求的环境下正常工作的储罐，装备的制造、检验和安装说明要详尽。尽可能使用寿命长，制作安装及维护费用小，并且在极端的工作环境下能够保证人员和设备的安全。第 1 页 共 49 页方案论证3 方案论证3.1 设计参数设计题目：300016500内压储罐设计压力：0.4 MPa 设计温度： 200充装系数：0.6 介质密度：900kg/m3 设备保温：保温层密度：80 kg/m3 厚度：180mm腐蚀裕量：3mm地震设防烈度：8度 设计基本地震加速度：0.20g3.2 设计方案由本设计题目可知该储罐的体积为一百多立方米的小型储罐，所以按照现在的一般储罐的设计方案将本储罐设计为采用金属焊接式的卧式圆筒型储罐，封头为椭圆形封头，支座为鞍式支座。由于设计温度为200，所以需要设计保温层予以保温。本储罐的筒体和封头按照常规方法设计，首先选取储罐的主要制作材料。根据GB150.2-20111选用储罐的制作材料为Q345R。Q345R是专门的容器专用钢板，“R”是容字汉语拼音的第一个字母，对于压力容器而言这是较常用的，如果不满足要求可以换成更高规格的钢板。温度升高时，钢的强度下降，塑性提高。普通碳钢大于350，第 27 页 （共 28 页）优质碳素钢大于400就要考虑蠕变的影响。虽然本储罐设计温度为200，在储罐中属于高温储罐，但是200的储罐在化工容器中温度不算很高，所以不需要考虑钢板的蠕变影响。选取了制作材料后再按照筒体的设计压力和直径计算出筒体和封头厚度，再根据计算厚度加上腐蚀余量和负偏差来确定制作筒体和封头钢板的厚度。再为储罐设计出相应的附属设备。对于各种接管可根据开口直径和设计压力来选用相应的管法兰，对于接管最好选用与筒体相同材料的。在焊接时相容性较好，而且在补强计算时可以减小一部分的补强面积。对于人孔的选择要考虑相应的实际使用情况。人孔的公称直径有450mm、500mm和600mm三种尺寸，开盖方式也有回转盖，水平吊盖和垂直吊盖三种形式。考虑到本储罐的公称直径为3000mm，因此可选用500mm的人孔。对于开盖方式，回转盖适用于各种情况，但是开启时占用空间较大，打开时所需要的力量较大。垂直吊盖适用于开在容器侧面的人孔。水平吊盖适用于开在容器顶部的人孔。对于卧式储罐人孔一般开在顶部，所以本设计选用水平吊盖人孔。卧式容器常用的支座为鞍式支座，鞍座的尺寸是由容器的公称直径确定的，所以选用鞍座时只要考虑轻型还是重型。轻型鞍座的包角只有120一种，重型鞍座的包角则有120和150两种类型。考虑到本储罐还有保温层，所以需要对鞍座进行加高。对于轻重鞍座的选择主要考虑到其所受的载荷，这需要将其最大质量算出来。鞍座的包角的选择则是考虑到圆筒的壁厚是否能够承受重力带来的周向应力，如果壁厚不够则需要选择大的包角，再不行则需要在鞍座部分加上加强圈。本设计中考虑到体积为一百多立方米的卧式储罐在卧式储罐中体积较大，而且本储罐的长径比也较大，所以选用包角为150的重型三鞍座设计。储罐的附件选完后需要进行强度计算，如果不合格则需要重新设计参数进行计算，如果合格则继续进行制造部分的设计和编写技术要求。过程论述4 过程论述4.1 容器结构设计4.1.1 圆筒厚度设计该储罐的焊缝采用全焊透结构，焊接完成后进行全部无损探伤，所以焊接接头系数取=1.0。该储罐为低压储罐，取设计压力等于计算压力即pc=p。假设圆筒厚度在316mm，根据GB150.2-20111中表2查得当温度为200时Q345R的许用应力为183MPa。利用中径公式 （1）查标准GB713-20142可知对于Q345R这类压力容器用钢板为B类钢板，再查GB709-20063可知对于B类钢板的钢板厚度负偏差C1=0.3mm。由设计要求可知腐蚀裕量C2=3mm。则筒体的名义厚度按下式计算 （2）圆整后取n=8mm。4.1.2 封头厚度计算选用标准椭圆封头，长短比为2，根据化工设备机械基础4中公式8-11计算其厚度 （3）同上取C1=0.3mm，C2=3mm。则封头的名义厚度为 （4）由于封头直径较大，封头厚度圆整后取n=10mm。为了方便制造筒体厚度也改为10mm。4.1.3 筒体和封头的结构设计查压力容器设计手册5表2-1-12可知对于DN=3000mm，=10mm的圆筒质量为742kg/m。由封头长短轴之比为2，则封头深度为Di/4=3000/4=750mm。则储罐直边段长度L=16500-7502=15000mm。由于封头直径Di=3000mm2000mm，所以封头直边段长度h0=40mm查压力容器设计手册5表2-2-3和表2-2-4得知椭圆封头的表面积、容积、质量数据见表1和图1。表1 封头各项尺寸公称直径DN（mm）厚度（mm）总深度H（mm）内表面积A（m2）容积V（m）质量（kg）30001079010.13293.8170775.7图1 椭圆形封头4.1.4 人孔的选择考虑到打开的方便选用DN=500mm的水平吊盖式人孔。查化工设备机械基础4中表11-3，根据设计压力为0.4MPa选择的人孔采用板式平焊法兰，密封面为突面密封。查表11-10选择人孔材料为类材料，即人孔法兰、法兰盖材料为20R（Q245R），考虑到开孔补强人孔筒节选用Q345R制造。螺栓等级为8.8材料为35CrMoA。查表11-4选用石棉橡胶板垫片型号为NMXB350。所以鞍座型号为：人孔 b-8.8（NMXB350）500-0.6 H1=475 HG21522-2014其详细尺寸和示意图如表2和图2所示。表2 人孔各项尺寸(mm)密封形式公称压力（MPa）公称直径dwsDD1bb1凸面（RF型）0.650053066456003224螺栓数量螺栓尺寸总质量（kg）b2d0AH1H220M221001452620370475196图2 水平吊盖人孔4.1.5 接管、法兰、垫片、螺栓的选择 （1）接管法兰选择该储罐设有物料入口、物料出口、温度计口、压力表口、安全阀口、液面计口、排污口、排空口和人孔。初步确定各口方位如图3所示。图3 各管口方位查化工设备机械基础4中表10-25选取各管口公称直径，查得各法兰尺寸。由于储罐为低压储罐，选取的法兰均为PN0.6突面密封的板式平焊法兰。各法兰尺寸如表3所示。表3 管法兰各项尺寸(mm)、质量(kg)名称公称直径厚度钢管外径法兰外径螺栓孔中心面螺孔直径孔数螺栓内径质量进料口10018108210170184M161103.5出料口10018108210170184M161103.5排污口10018108210170184M161103.5排空口801889190150184M16913.0安全阀10018108210170184M161103.5液位计32163812090144M12391.0温度计2014259065114M10260.5压力表2014259065114M10260.5（2）垫片查HG/T 20606-20096中表4.0.2-2，得各管口垫片尺寸表如表4所示。表4 垫片尺寸表(mm)名称公称直径内径外径厚度包边宽度进料口1001151521.53出料口1001151521.53排污口1001151521.53排空口80891321.53安全阀1001151521.53液位计3243761.53温度计2027541.53压力表2027541.53人孔50053057833（3）螺栓选择查HG/T 20613-20097中表5.0.7-2和附录中表A.0.1得螺栓长度和垫圈尺寸如表5所示。表5 螺栓尺寸表(mm)名称公称直径螺纹数量螺栓长度垫片内