1、IQ235 储罐毕业设计作 者：刘侨系 别：机电工程系班 级：焊接 1201学 院：四川建筑职业技术学院II内 容 摘 要油品和各种液体化学品的储存设备 储罐，是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。近几十年来，发展了各种形式的储罐，但最常用的还是立式圆筒形储罐。本文设计的即为立式圆筒形储罐。立式圆筒形储罐需在现场施工，并且外观及内部结构设计上要经济适用，另外在设计的过程中注意储罐所受的自然环境对储罐的影响，如增强储罐的防风、防雪、抗震等功能。根据储存介质的要求来进行立式圆筒形储罐的选材，本文中储罐的介质为煤油，罐体采用Q235A钢材。罐壁结构采用不等厚罐壁，罐底采用设环形边缘板罐底，罐顶
2、采用拱顶结构。根据施工现场的环境要求及储罐钢材、罐身厚度等参数选择合适的焊接方法及焊接材料，采用埋弧焊及手工电弧焊结合的焊接方法，做到所使用的方法快速简便且耐用。最后是对储罐整体进行检测。本文参照压力容器、大型储罐等标准，结合设计经验，着重阐述了大型立式圆筒形储罐的结构设计及焊接工艺设计的要点。关键词：立式储罐；埋弧焊；手工电弧焊；焊接结构；焊接工艺IIIAbstractOil and various liquid chemicals storage equipment - tanks, chemical plant and oil storage and transportation fac
3、ilities, an important component of the system. As the vertical cylindrical storage tanks need to site construction, which in appearance and structure design to achieve economical and pay attention to the natural environment of the storage tank storage tank suffered the impact of the design process t
4、o be enhanced, to reach wind, snow, earthquake, etc. role. This tank wall structure using ladder-type tank wall, tank bottom edge of plate with circular tank bottom set, tank top with dome structure.Storage medium according to the requirements of the selection of vertical cylindricaltanks, the media
5、 in this article for the kerosene tank, tank with Q235A steel. According to the construction site environmental requirements and tank steel, body thickness and other parameters can select the appropriate welding methods and welding materials, this paper combined with submerged arc welding and manual
6、 arc welding method, the method used to achieve fast and easy and durable. Finally, the iterative experiments on the overall test.This reference pressure vessels, large tanks and other standards, combined with design experience, focusing on the large vertical cylindrical storage tank structural desi
7、gn and welding process design elements.Keywords：Vertical Tank；SAW；Manual metal arc weldingIV目 录（）1 绪论 11.1 立式圆筒形储罐的发展 11.2 Q235A 钢材 21.3 埋 弧 焊 21.4 手工电弧焊 32 立式圆筒形储罐的罐壁设计 42.1 储罐的整体设计 42.2 储罐的强度计算 42.2.1 储罐壁厚计算 42.2.2 储罐的应力校核 52.3 储罐的风力稳定计算 52.4 储罐的抗震计算 62.4.1 地震载荷的计算 62.4.2 抗震验算 82.4.3 液面晃动波高计算 102.
8、4.4 地震对储罐的破坏 102.4.5 储罐抗震加固措施 102.5 罐壁结构 112.5.1 截面与连接形式 112.5.2 罐壁的开孔补强 122.5.3 壁板宽度 123 立式圆筒形储罐的罐底设计 133.1 罐底结构设计 13V3.1.1 罐底的结构形式和特点 133.1.2 罐底的排板形式与特点 133.2 罐底的应力计算 144 立式圆筒形储罐的罐顶设计 184.1 拱顶结构及主要的几何尺寸 184.2 扇形顶板尺寸 194.3 包边角钢 205 储罐的附件及其选用 215.1 透光孔 215.2 人孔 215.3 通气孔 225.4 量液孔 225.5 储罐进出液口 235.6
9、 法兰和垫片 235.7 盘梯 236 备料工艺 246.1 原材料储备 246.2 钢材的预处理 246.2.1 钢材的矫正 256.2.2 钢材的表面清理 256.3 放样、号料 256.4 下料和边缘加工 266.5 弯曲和成型 267 装备工艺 287.1 整体装配与焊接 287.1.1 装配方法概述 287.1.2 倒装法装配和焊接 287.2 部件装配与焊接 29VI7.2.1 罐底的组装 297.2.2 顶圈壁板的组装 297.2.3 顶板的组 装 297.2.4 顶板的组装 297.2.5 罐壁与罐底的连接 307.3 罐壁板组对用卡具 307.3.1 专用卡具的结构与工作原理
10、 307.3.2 操作顺序 318 焊接工艺 328.1 材料焊接性分析 328.2 焊接方法 328.3 焊接材料 328.4 焊接设备 348.5 检测 34结论 35致谢 36参考文献 37附录 A(英文文献)附录 B（中文翻译）VIIVIII引言Q235A 韧性和塑性较好，有一定的伸长率，具有良好的焊接性能和热加工性。Q235A 一般在热轧状态下使用，用其轧制的型钢、钢筋、钢板、钢管可用于制造各种焊接结构件、桥梁及一般不重要的机器零件，如螺栓、拉杆、铆钉、套环和连杆等。由 Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q” ，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是
11、 MPa，例如 Q235表示屈服点（s）为 235MPa 的碳素结构钢。必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为 A、B、C、D。A 指不做冲击，B 在 20 度以上，C 在 0 度以上，D 在-20 度以上，A 到 D 所不同的，指的是它们性能中冲击温度的不同。分别为：Q235A 级，是不作冲击韧性试验要求；Q235B 级，是作常温（20）冲击韧性试验；Q235C 级，是作 0冲击韧性试验；Q235D 级，是作-20冲击韧性试验。脱氧方法符号：F 表示沸腾钢；b 表示半镇静钢：Z 表示镇静钢；TZ 表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即 Z 和 TZ 都可不标。例如
12、 Q235-AF 表示 A 级沸腾钢。碳 C ：0.22%硅 Si：0.35%锰 Mn：1.4%IX硫 S ：0.050%磷 P ：0.045%铬 Cr：允许残余含量0.030%镍 Ni：允许残余含量0.030%铜 Cu：允许残余含量0.030%力学性能抗拉强度 b (MPa)：370500屈服强度 s (MPa)：16 时:235; 1640 时:225; 4060时: 215; 60100 时: 215; 100150 时: 195; 150 时: 185伸长率 5 (%)：40 时:26;4060 时:25;60100 时:24;100150 时:22;150200 时:21;冷弯（弯
13、180）：【纵向】钢厚度16 时，弯心直径 d=a；钢厚度16100 时，弯心直径 d=2a；【横向】钢厚度16 时，弯心直径 d=1.5a；钢厚度16100 时，弯心直径 d=2.5a11 绪论1.1 立式圆筒形储罐的发展油品和各种液体化学品的储存设备储罐，是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。自 1972 年采用钢制焊接储罐后，其容量逐步扩大，目前最大容量以达到 。近几十年来，发展了各种形式的储罐，43210m例如大型卧式圆筒形、球形、立式圆筒形储罐等。其中在石油化工生产中大量采用大型立式圆筒形储罐。这是由于大型立式圆筒形储罐具有容积大、使用寿命长、热设计规范、制造的费用低、节约材料
14、、易于制造、便于在内部装设工艺附件以及工作介质在内部相互作用等优点。当前大型储罐需要深入探讨研究的问题很多，如更完善解决油品和易挥发产品损耗和环境污染，为此要开发损耗更小、建造和维修更方便的内浮顶罐；储罐的大型化，为此开发了储罐用的高强的钢；储罐的 CAD 辅助设计；储罐计量和储运系统的自动化；储罐清洗的机械化，储罐维护修补的化学化等。此外，由于储罐的大型化带来的储罐稳定性、罐顶结构和设计、全天候的储罐附件、消防措施、罐基础等都是当前立式圆筒形储罐的研究重点。以上的诸多问题是本设计的研究的重点，要更好的优化大型立式储罐的设计，从而做到制造的大型立式储罐既节约环保又经济适用。20 世纪 70 年代以来，内浮顶储油罐和大型浮顶油罐发展较快。第一个发展油罐内部覆盖层的是法国。1955 年美国也开始建造此种类型的储罐。
