一种梅花形横截面的大型油罐.pdf
《一种梅花形横截面的大型油罐.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一种梅花形横截面的大型油罐.pdf(2页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第期(总第 期)年月机 械 工 程 与 自 动 化ME CHAN I C A LE N G I N E E R I N G&AUT OMA T I ONN o A u g 文章编号:()一种梅花形横截面的大型油罐蔡洪涛,陈伟(武汉工程大学 机电工程学院,湖北武汉 )摘要:为了降低大型浮顶油罐的钢材耗量及制造难度,提出了一种梅花形横截面的柱形油罐结构.详细介绍了梅花形横截面各个圆弧半径的定量关系及其连接方法;讨论了这种油罐制造的可行性.计算分析表明:梅花形横截面大型浮顶油罐壁板材料可以采用Q R,这种结构具有节省钢材、制造便利、经济性好等特点,具有一定的推广应用价值.关键词:大型浮顶油罐;结构设
2、计;梅花形横截面中图分类号:TQ TQ 文献标识码:A收稿日期:;修订日期:作者简介:蔡洪涛(),男,湖北应城人,副教授,硕士,从事过程装备与控制工程专业教学及压力容器设计研究.引言大型浮顶油罐随着单罐容量的增加,储罐单位容积耗钢量减少,单位容积罐体部分工程造价也随之降低.因此 m超大型浮顶油罐的设计研究将成为今后的发展趋势.这种油罐材料选用屈服强度为 MP a的钢材,最下层圈板厚度已经达到接近 mm.这些因素给油罐的现场制作带来了较大困难,因 此 相 关 标 准 规 定 最 下 层 圈 板 厚 度 不 得 超 过 mm.为此,本文提出一种梅花形横截面柱形油罐,其容积可以突破 m,材料为普通低
3、合金钢Q R.梅花形横截面油罐的主体结构本文所设计的浮顶油罐梅花形横截面如图所示,半径为r和半径为r的圆弧相切构成圆弧段,该圆弧段在半径为r的圆弧上环形陈列,构成一个封闭的曲线.该曲线包围的区域就是浮顶油罐的横截面.半径r取圆形截面浮顶油罐的半径设计值.三个半径的关系如下:r()r()r mm()在油品介质的液压下,半径为r的圆弧受内压,半径为r的圆弧受外压.为了避免外压的出现,可将半径为r的圆弧补全为一个整圆,补的圆弧为圆弧,在其圆柱空间注入液体介质,比如自来水,抵挡来自油品的液压,因此该圆弧基本不受外压.梅花形横截面油罐主视图如图所示.梅花形横截面油罐的可行性分析由压力容器基础设计理论可知
4、,上述油罐只在圆弧和圆弧的连接处存在边缘应力,在远离连接处的地方完全可以根据中径公式计算油罐壁板的厚度.但是采取上述补齐措施后,圆弧受到的介质压力很小,圆弧壁板对圆弧壁板的约束作用很小,因此两圆弧连接边缘处的边缘应力可以不考虑,圆弧和圆弧壁板可以取相同的厚度.圆弧可根据计算采取同一厚度值,补齐部分的高度可以与油罐壁板高度相同,也可以选择略低于壁板.图油罐横截面图梅花形横截面油罐主视图该油罐的浮顶也依然采用梅花形形状.油罐的密封选择橡胶膜筒密封.橡胶膜筒可以较好地阻止浮顶的旋转,缓冲浮顶与壁板的碰撞,延长使用寿命.图中,A、B点是理论上圆弧与圆弧的连接点,但是在实际操作过程中,应该适当做出改变,
5、以免出现上层圈板与下层圈板纵向拼接焊缝重合的情况(共线).同时需要避免圆弧与圆弧在A、B两点连接,可适当加大圆弧的半径,如加大 mm,让连接点变为D、E点,从而避免引起重复受热,造成应力集中.上述结构的柱形油罐没有超出目前油罐的制造技术现状.因为构成梅花截面的圆弧半径比设计半径小很多,故可以采用普通低合金高强度钢板制造油罐,并且板材厚度较小,焊接时不需要焊前预热和焊后热处理,给制造带来了极大便利.油罐设计算例本文以 万立方米油罐设计为例,其直径为 m,最大储液高度为 m.r m,则r可取 m,r可取 m.由 段圆弧和 段圆弧组成的梅花形截面面积s为:s s m上式中的s为图中阴影部分的面积,该
6、面积占原来截面面积的 .为保持容积不变,则储液高度增加到原来高度的 倍.采用Q R钢板,其许用应力为 MP a.焊接接头系数取 ,则油罐圈板的名义壁厚(mm)由下式计算:p D()其中:p为储罐静液压力,MP a;D为储罐直径,m;为罐壁材料的许用应力,MP a;为焊缝系数.对梅花 截面设计方 案而 言,phg g,D mm,MP a,将相关参数代入式(),计算得 mm,最后取名义厚度为 mm.现有设计方案,假定材料为 M n N i V R,phg g,D mm,许用应力 MP a,焊接接头系数 ,将相关参数代入式(),计算得 mm,取名义厚度为 mm.下面计算本设计和现有设计两种设计方案钢
7、材质量的变化,仅仅考虑最下面第一层和第二层圈板.设G为现有设计方案第一圈板(厚度 mm)和第二圈板的质量(厚度 mm),G为圆弧和圆弧的质量,G为圆弧的质量.本设计方案第一圈板和第二圈板的厚度分别为 mm和 mm,圈板高度取m,钢板密度取 k g/m.各圈板质量按其周长、厚度、高度及密度之积计算.并假设圆弧的厚度取mm,高度取 m,材料仍取Q ,圆弧有 件.经计算本文提出的设计方案与现有方案相比较可以减重G k g,可见新型油罐节省钢材是很可观的.另外 M n N i V R价格比Q R高得多,相应的焊接材料也贵得多.因此本文提出的新型油罐相比现有油罐具有较大的成本优势.结论当前国际形势复杂多
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 一种 梅花 横截面 大型 油罐
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。