PAGEVIIIQ235儲(chǔ)罐畢業(yè)設(shè)計(jì)[作者：劉僑系別：機(jī)電工程系班級(jí)：焊接1201學(xué)院：四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院

內(nèi)容摘要油品和各種液體化學(xué)品的儲(chǔ)存設(shè)備—儲(chǔ)罐，是石油化工裝置和儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)設(shè)施的重要組成部分。近幾十年來(lái)，發(fā)展了各種形式的儲(chǔ)罐，但最常用的還是立式圓筒形儲(chǔ)罐。本文設(shè)計(jì)的即為立式圓筒形儲(chǔ)罐。立式圓筒形儲(chǔ)罐需在現(xiàn)場(chǎng)施工，并且外觀及內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要經(jīng)濟(jì)適用，另外在設(shè)計(jì)的過(guò)程中注意儲(chǔ)罐所受的自然環(huán)境對(duì)儲(chǔ)罐的影響，如增強(qiáng)儲(chǔ)罐的防風(fēng)、防雪、抗震等功能。根據(jù)儲(chǔ)存介質(zhì)的要求來(lái)進(jìn)行立式圓筒形儲(chǔ)罐的選材，本文中儲(chǔ)罐的介質(zhì)為煤油，罐體采用Q235A鋼材。罐壁結(jié)構(gòu)采用不等厚罐壁，罐底采用設(shè)環(huán)形邊緣板罐底，罐頂采用拱頂結(jié)構(gòu)。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境要求及儲(chǔ)罐鋼材、罐身厚度等參數(shù)選擇合適的焊接方法及焊接材料，采用埋弧焊及手工電弧焊結(jié)合的焊接方法，做到所使用的方法快速簡(jiǎn)便且耐用。最后是對(duì)儲(chǔ)罐整體進(jìn)行檢測(cè)。本文參照壓力容器、大型儲(chǔ)罐等標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，著重闡述了大型立式圓筒形儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及焊接工藝設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。關(guān)鍵詞：立式儲(chǔ)罐；埋弧焊；手工電弧焊；焊接結(jié)構(gòu)；焊接工藝 AbstractOilandvariousliquidchemicalsstorageequipment-tanks,chemicalplantandoilstorageandtransportationfacilities,animportantcomponentofthesystem.Astheverticalcylindricalstoragetanksneedtositeconstruction,whichinappearanceandstructuredesigntoachieveeconomicalandpayattentiontothenaturalenvironmentofthestoragetankstoragetanksufferedtheimpactofthedesignprocesstobeenhanced,toreachwind,snow,earthquake,etc.role.Thistankwallstructureusingladder-typetankwall,tankbottomedgeofplatewithcirculartankbottomset,tanktopwithdomestructure.Storagemediumaccordingtotherequirementsoftheselectionofverticalcylindricaltanks,themediainthisarticleforthekerosenetank,tankwithQ235Asteel.Accordingtotheconstructionsiteenvironmentalrequirementsandtanksteel,bodythicknessandotherparameterscanselecttheappropriateweldingmethodsandweldingmaterials,thispapercombinedwithsubmergedarcweldingandmanualarcweldingmethod,themethodusedtoachievefastandeasyanddurable.Finally,theiterativeexperimentsontheoveralltest.Thisreferencepressurevessels,largetanksandotherstandards,combinedwithdesignexperience,focusingonthelargeverticalcylindricalstoragetankstructuraldesignandweldingprocessdesignelements.Keywords：VerticalTank；SAW；Manualmetalarcwelding目錄（）1緒論 11.1立式圓筒形儲(chǔ)罐的發(fā)展 11.2Q235A鋼材 21.3埋弧焊 21.4手工電弧焊 32立式圓筒形儲(chǔ)罐的罐壁設(shè)計(jì) 42.1儲(chǔ)罐的整體設(shè)計(jì) 42.2儲(chǔ)罐的強(qiáng)度計(jì)算 42.2.1儲(chǔ)罐壁厚計(jì)算 42.2.2儲(chǔ)罐的應(yīng)力校核 52.3儲(chǔ)罐的風(fēng)力穩(wěn)定計(jì)算 52.4儲(chǔ)罐的抗震計(jì)算 62.4.1地震載荷的計(jì)算 62.4.2抗震驗(yàn)算 82.4.3液面晃動(dòng)波高計(jì)算 102.4.4地震對(duì)儲(chǔ)罐的破壞 102.4.5儲(chǔ)罐抗震加固措施 102.5罐壁結(jié)構(gòu) 112.5.1截面與連接形式 112.5.2罐壁的開孔補(bǔ)強(qiáng) 122.5.3壁板寬度 123立式圓筒形儲(chǔ)罐的罐底設(shè)計(jì) 133.1罐底結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 133.1.1罐底的結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn) 133.1.2罐底的排板形式與特點(diǎn) 133.2罐底的應(yīng)力計(jì)算 144立式圓筒形儲(chǔ)罐的罐頂設(shè)計(jì) 184.1拱頂結(jié)構(gòu)及主要的幾何尺寸 184.2扇形頂板尺寸 194.3包邊角鋼 205儲(chǔ)罐的附件及其選用 215.1透光孔 215.2人孔 215.3通氣孔 225.4量液孔 225.5儲(chǔ)罐進(jìn)出液口 235.6法蘭和墊片 235.7盤梯 236備料工藝 246.1原材料儲(chǔ)備 246.2鋼材的預(yù)處理 246.2.1鋼材的矯正 256.2.2鋼材的表面清理 256.3放樣、號(hào)料 256.4下料和邊緣加工 266.5彎曲和成型 267裝備工藝 287.1整體裝配與焊接 287.1.1裝配方法概述 287.1.2倒裝法裝配和焊接 287.2部件裝配與焊接 297.2.1罐底的組裝 297.2.2頂圈壁板的組裝 297.2.3頂板的組裝 297.2.4頂板的組裝 297.2.5罐壁與罐底的連接 307.3罐壁板組對(duì)用卡具 307.3.1專用卡具的結(jié)構(gòu)與工作原理 307.3.2操作順序 318焊接工藝 328.1材料焊接性分析 328.2焊接方法 328.3焊接材料 328.4焊接設(shè)備 348.5檢測(cè) 34結(jié)論 35致謝 36參考文獻(xiàn) 37附錄A(英文文獻(xiàn))附錄B（中文翻譯）

引言 Q235A韌性和塑性較好，有一定的伸長(zhǎng)率，具有良好的焊接性能和熱加工性。Q235A一般在熱軋狀態(tài)下使用，用其軋制的型鋼、鋼筋、鋼板、鋼管可用于制造各種焊接結(jié)構(gòu)件、橋梁及一般不重要的機(jī)器零件，如螺栓、拉桿、鉚釘、套環(huán)和連桿等。①由Q+數(shù)字+質(zhì)量等級(jí)符號(hào)+脫氧方法符號(hào)組成。它的鋼號(hào)冠以“Q”，代表鋼材的屈服點(diǎn)，后面的數(shù)字表示屈服點(diǎn)數(shù)值，單位是MPa，例如Q235表示屈服點(diǎn)（σs）為235MPa的碳素結(jié)構(gòu)鋼。②必要時(shí)鋼號(hào)后面可標(biāo)出表示質(zhì)量等級(jí)和脫氧方法的符號(hào)。質(zhì)量等級(jí)符號(hào)分別為A、B、C、D。A指不做沖擊，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，指的是它們性能中沖擊溫度的不同。分別為：Q235A級(jí)，是不作沖擊韌性試驗(yàn)要求；Q235B級(jí)，是作常溫（20℃）沖擊韌性試驗(yàn)；Q235C級(jí)，是作0℃沖擊韌性試驗(yàn)；Q235D級(jí)，是作-20℃沖擊韌性試驗(yàn)。脫氧方法符號(hào)：F表示沸騰鋼；b表示半鎮(zhèn)靜鋼：Z表示鎮(zhèn)靜鋼；TZ表示特殊鎮(zhèn)靜鋼，鎮(zhèn)靜鋼可不標(biāo)符號(hào)，即Z和TZ都可不標(biāo)。例如Q235-AF表示A級(jí)沸騰鋼。碳C：≤0.22%硅Si：≤0.35%錳Mn：≤1.4%硫S：≤0.050%磷P：≤0.045%鉻Cr：允許殘余含量≤0.030%鎳Ni：允許殘余含量≤0.030%銅Cu：允許殘余含量≤0.030%力學(xué)性能抗拉強(qiáng)度σb(MPa)：370～500屈服強(qiáng)度σs(MPa)：≤16時(shí):≥235;>16～40時(shí):≥225;>40～60時(shí):≥215;>60～100時(shí):≥215;>100～150時(shí):≥195;>150時(shí):≥185伸長(zhǎng)率δ5(%)：≤40時(shí):≥26;>40～60時(shí):≥25;>60～100時(shí):≥24;>100～150時(shí):≥22;>150～200時(shí):≥21;冷彎（彎180°）：【縱向】鋼厚度≤16時(shí)，彎心直徑d=a；鋼厚度>16～100時(shí)，彎心直徑d=2a；【橫向】鋼厚度≤16時(shí)，彎心直徑d=1.5a；鋼厚度>16～100時(shí)，彎心直徑d=2.5aPAGE531緒論立式圓筒形儲(chǔ)罐的發(fā)展油品和各種液體化學(xué)品的儲(chǔ)存設(shè)備—儲(chǔ)罐，是石油化工裝置和儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)設(shè)施的重要組成部分。自1972年采用鋼制焊接儲(chǔ)罐后，其容量逐步擴(kuò)大，目前最大容量以達(dá)到。近幾十年來(lái)，發(fā)展了各種形式的儲(chǔ)罐，例如大型臥式圓筒形、球形、立式圓筒形儲(chǔ)罐等。其中在石油化工生產(chǎn)中大量采用大型立式圓筒形儲(chǔ)罐。這是由于大型立式圓筒形儲(chǔ)罐具有容積大、使用壽命長(zhǎng)、熱設(shè)計(jì)規(guī)范、制造的費(fèi)用低、節(jié)約材料、易于制造、便于在內(nèi)部裝設(shè)工藝附件以及工作介質(zhì)在內(nèi)部相互作用等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前大型儲(chǔ)罐需要深入探討研究的問(wèn)題很多，如更完善解決油品和易揮發(fā)產(chǎn)品損耗和環(huán)境污染，為此要開發(fā)損耗更小、建造和維修更方便的內(nèi)浮頂罐；儲(chǔ)罐的大型化，為此開發(fā)了儲(chǔ)罐用的高強(qiáng)的鋼；儲(chǔ)罐的CAD輔助設(shè)計(jì)；儲(chǔ)罐計(jì)量和儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的自動(dòng)化；儲(chǔ)罐清洗的機(jī)械化，儲(chǔ)罐維護(hù)修補(bǔ)的化學(xué)化等。此外，由于儲(chǔ)罐的大型化帶來(lái)的儲(chǔ)罐穩(wěn)定性、罐頂結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)、全天候的儲(chǔ)罐附件、消防措施、罐基礎(chǔ)等都是當(dāng)前立式圓筒形儲(chǔ)罐的研究重點(diǎn)。以上的諸多問(wèn)題是本設(shè)計(jì)的研究的重點(diǎn)，要更好的優(yōu)化大型立式儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)，從而做到制造的大型立式儲(chǔ)罐既節(jié)約環(huán)保又經(jīng)濟(jì)適用。20世紀(jì)70年代以來(lái)，內(nèi)浮頂儲(chǔ)油罐和大型浮頂油罐發(fā)展較快。第一個(gè)發(fā)展油罐內(nèi)部覆蓋層的是法國(guó)。1955年美國(guó)也開始建造此種類型的儲(chǔ)罐。1962年美國(guó)德士古公司就開始使用帶蓋浮頂罐，并在紐瓦克建有世界上最大直徑為187ft（61.6m）的帶蓋浮頂罐。至1972年美國(guó)已建造了600多個(gè)內(nèi)浮頂罐。1978年國(guó)內(nèi)3000鋁浮盤投入使用，通過(guò)測(cè)試蒸發(fā)損耗標(biāo)定，收到顯著效果。近40年來(lái)，儲(chǔ)罐大型化迅速發(fā)展。1962年美國(guó)首先建成了大型浮頂原油罐（直徑87，罐高約21）；1963～1964年間荷蘭歐羅巴港建成了4臺(tái)浮頂油罐（直徑115，罐高14.6）；1971年日本建成了浮頂油罐（直徑109，罐高117.8）；接著沙特阿拉伯建成巨型浮頂油罐（直徑110，罐高22.5）。1985年中國(guó)從日本引進(jìn)第一臺(tái)浮頂油罐，到目前已建成浮頂油罐（直徑80，罐高21.80）幾十臺(tái)。目前國(guó)內(nèi)對(duì)油罐有比較成熟的設(shè)計(jì)、施工和使用的經(jīng)驗(yàn)，國(guó)產(chǎn)大型儲(chǔ)罐用高強(qiáng)度鋼材已能夠批量生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)外有很多儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)和建造標(biāo)準(zhǔn)，并且對(duì)儲(chǔ)罐的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用。例如國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)：美國(guó)石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《鋼制焊接油罐》API650、日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼制焊接油罐結(jié)構(gòu)》JISB8501、英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)《石油工業(yè)立式鋼制焊接油罐》BS2654、美國(guó)石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《大型焊接低壓儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)和建造推薦規(guī)定》API620。中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)：《立式圓筒形鋼制焊接油罐設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50341、《石油化工立式圓筒形鋼制焊接儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)規(guī)范》SH3046、《立式圓筒形鋼制焊接油罐施工及驗(yàn)收規(guī)范》GBJ128、《鋼制焊接常壓容器第十二章立式圓筒形儲(chǔ)罐》JB/T4725。Q235A鋼材Q235A韌性和塑性較好，有一定的伸長(zhǎng)率，具有良好的焊接性能和熱加工性。Q235A一般在熱軋狀態(tài)下使用，用其軋制的型鋼、鋼筋、鋼板、鋼管可用于制造各種焊接結(jié)構(gòu)件、橋梁及一般不重要的機(jī)器零件，如螺栓、拉桿、鉚釘、套環(huán)和連桿等?；瘜W(xué)成份：碳C：0.14～0.22；硅Si：≤0.30；錳Mn：0.30～0.65；硫S：≤0.050；磷P：≤0.045；鉻Cr：允許殘余含量≤0.030；鎳Ni：允許殘余含量≤0.030；銅Cu：允許殘余含量≤0.030。埋弧焊埋弧焊（含埋弧堆焊及電渣堆焊等）是一種重要的焊接方法，其固有的焊接質(zhì)量穩(wěn)定、焊接生產(chǎn)率高、無(wú)弧光及煙塵很少等優(yōu)點(diǎn)，使其成為壓力容器、管段制造、箱型梁柱等重要鋼結(jié)構(gòu)制作中的主要焊接方法。埋弧焊是當(dāng)今生產(chǎn)效率較高的機(jī)械化焊接方法之一，它的全稱是埋弧自動(dòng)焊,又稱焊劑層下自動(dòng)電弧焊。埋弧焊的優(yōu)點(diǎn)是第一生產(chǎn)效率高，這是因?yàn)?，一方面焊絲導(dǎo)電長(zhǎng)度縮短，電流和電流密度提高，因此電弧的溶深和焊絲溶敷效率都大大提高。（一般不開坡口單面一次溶深可達(dá)20mm）另一方面由于焊劑和溶渣的隔熱作用，電弧上基本沒(méi)有熱的輻射散失,飛濺也少，雖然用于熔化焊劑的熱量損耗有所增大，但總的熱效率仍然大大增加。第二是焊縫質(zhì)量高，熔渣隔絕空氣的保護(hù)效果好，焊接參數(shù)可以通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)保持穩(wěn)定，對(duì)焊工技術(shù)水平要求不高,焊縫成分穩(wěn)定，機(jī)械性能比較好。第三是勞動(dòng)條件好，除了減輕手工焊操作的勞動(dòng)強(qiáng)度外，它沒(méi)有弧光輻射，這是埋弧焊的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。埋弧焊的應(yīng)用范圍目前主要用于焊接各種鋼板結(jié)構(gòu)?？珊附拥匿摲N包括碳素結(jié)構(gòu)鋼，不銹鋼，耐熱鋼及其復(fù)合鋼材等。埋弧焊在造船，鍋爐，化工容器，橋梁，起重機(jī)械及冶金機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用最為廣泛。此外，用埋弧焊堆焊耐磨耐蝕合金或用于焊接鎳基合金，銅合金也是較理想的。埋弧焊這種焊接方法也有不足之處，如不及手工焊靈活，一般只適合于水平位置或傾斜度不大的焊縫；工件邊緣準(zhǔn)備和裝配質(zhì)量要求較高、費(fèi)工時(shí)；由于是埋弧操作，看不到熔池和焊縫形成過(guò)程，因此，必須嚴(yán)格控制焊接規(guī)范。手工電弧焊這種焊接技術(shù)使用不同的方法保護(hù)焊接熔池，防止和大氣接觸。熱能也是由電弧提供。和MIG焊一樣，電極為自耗電極。金屬電極外由礦物質(zhì)熔劑包覆，熔劑熔化時(shí)形成焊渣蓋住焊接熔池。此外，包覆的熔劑還釋放出氣體保護(hù)焊接熔池，而且，還含有合金元素用來(lái)補(bǔ)償合金熔池的合金損失。在有些情況下，包覆的熔劑內(nèi)含有所有合金元素，中部的焊條僅是碳鋼。然而，在采用這些類型的焊條時(shí)，需要特別小心，因?yàn)樗酗w濺都具有軟鋼性質(zhì)，在使用過(guò)程中焊縫會(huì)銹蝕。如果使用直流電弧，焊條連接到正極，但如果使用鈦型焊條，也可以使用交流電弧。電壓一般為20～30V，電流取決于焊接材料的厚度、焊條規(guī)格、焊接結(jié)構(gòu)，范圍在15～400A。

2立式圓筒形儲(chǔ)罐的罐壁設(shè)計(jì)2.1罐壁的整體設(shè)計(jì)儲(chǔ)罐按給定的設(shè)計(jì)容積進(jìn)行設(shè)計(jì)，在滿足給定的設(shè)計(jì)容積的條件下變換直徑和高度可以得到許多種組合，其中最省費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)尺寸考慮的方法是將罐壁、罐頂、罐底、罐基礎(chǔ)的造價(jià)和土地費(fèi)用，用單位面積每年平均費(fèi)用來(lái)衡量。當(dāng)采用不等壁厚儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)滿足公式（1.1）。（2.1）在根據(jù)體積公式（1.2）與公式（1.1）解得罐體的直徑及高度。（2.2）式中—儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)容積3000；—儲(chǔ)罐直徑；—儲(chǔ)罐高度。最后得到：儲(chǔ)罐直徑，儲(chǔ)罐高度，罐壁分5節(jié)，由下到上四節(jié)每節(jié)高度為2m，最上面一層為0.25m。2.2儲(chǔ)罐的強(qiáng)度計(jì)算儲(chǔ)罐壁厚計(jì)算儲(chǔ)罐采用不等壁厚進(jìn)行計(jì)算，壁厚公式（2.3）(2.3)式中—許用應(yīng)力150；—計(jì)算壓力，工作內(nèi)壓+每節(jié)筒壁的液柱靜壓=；—儲(chǔ)罐直徑；—焊縫系數(shù)1.0； —腐蝕裕量1；—厚度負(fù)偏差；—煤油密度；—計(jì)算壁厚每部分筒節(jié)高度（）。最后得到從上至下每層壁厚厚度：罐壁的應(yīng)力校核由于儲(chǔ)罐的罐壁厚度與直徑之比很小，屬于薄壁容器，所受彎曲力矩較小，故國(guó)內(nèi)外按薄膜理論計(jì)算罐壁的應(yīng)力。應(yīng)滿足公式（2.4）、（2.5）（2.4）（2.5）式中—每一節(jié)罐壁任一點(diǎn)T處的應(yīng)力；—材料的屈服極限為；—距液面T處罐壁的計(jì)算壓力；—儲(chǔ)罐直徑D=29m；—焊縫系數(shù)1.0；—壁厚。罐壁應(yīng)力校核結(jié)果：故計(jì)算結(jié)果均符合要求。2.3儲(chǔ)罐的風(fēng)力穩(wěn)定計(jì)算加強(qiáng)圈計(jì)算是在風(fēng)載荷作用下，罐壁筒體應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性校核，防止儲(chǔ)罐被風(fēng)吹癟。判定儲(chǔ)罐的側(cè)壓穩(wěn)定條件為：式中—罐壁許用臨界應(yīng)力（Pa）—設(shè)計(jì)外壓（Pa）罐壁許用臨界應(yīng)力的計(jì)算由SH3046—92推薦的方法，得在外壓作用下的臨界壓力公式：（2.6）式中—臨界壓力（Pa）；—圓筒材料的彈性模量：192×109（Pa）；—圓筒壁厚（m）；—圓筒直徑（m）；—圓角長(zhǎng)度（m）。罐壁設(shè)計(jì)外壓計(jì)算罐壁設(shè)計(jì)外壓用下式表示，即（2.7）式中P0—罐壁設(shè)計(jì)外壓（Pa）；—風(fēng)載荷體形系數(shù)；—風(fēng)壓高度變化系數(shù)；—基本風(fēng)壓（Pa）；—罐內(nèi)負(fù)壓（Pa）。對(duì)固定頂儲(chǔ)罐，罐壁的設(shè)計(jì)外壓計(jì)算公式為：—基本風(fēng)壓550（Pa）；—風(fēng)載荷體形系數(shù)1.0。故滿足要求。由于>，所以在罐壁上不需要設(shè)置加強(qiáng)圈。儲(chǔ)罐的抗震計(jì)算地震載荷的計(jì)算自震周期計(jì)算：儲(chǔ)罐的罐液耦連震動(dòng)基本自震周期為（2.8）式中—儲(chǔ)罐的罐液耦連震動(dòng)基本自震周期（s）；—自然對(duì)數(shù)的底：2.718；—儲(chǔ)罐底面到儲(chǔ)液面的高度：7.425m；—儲(chǔ)罐的內(nèi)直徑：22m；—位于罐壁高度1/3處的罐壁名義厚度：。水平地震作用幾效應(yīng)計(jì)算(2.9)(2.10)式中—儲(chǔ)罐的水平地震作用（N）；—水平地震影響系數(shù)，按罐液耦連震動(dòng)基本自震周期確定；—等效質(zhì)量（Kg）；—儲(chǔ)液質(zhì)量（Kg）；—重力加速度?。弧?jiǎng)右合禂?shù)；—綜合影響系數(shù)取=0.4。動(dòng)液系數(shù)，計(jì)算如下：當(dāng)時(shí)，(2.11)水平地震作用對(duì)罐底的傾覆力矩罐壁豎向穩(wěn)定許用臨界應(yīng)力計(jì)算：第一周罐壁（自下往上數(shù)）的豎向穩(wěn)定臨界應(yīng)力：(2.12)(2.13)第一周罐壁穩(wěn)定許用臨界應(yīng)力：(2.14)式中—罐壁材料的彈性模量（Pa）；—第一圈罐壁的平均直徑22.03（m）；—第一圈罐壁的有效厚度0.03（m）；—罐壁的高度8.25（m）；—系數(shù)；—設(shè)備重要度差別1.00。抗震驗(yàn)算罐底周邊單位長(zhǎng)度上的提離力（2.15）（2.16）式中—罐底周邊單位長(zhǎng)度上的提離力（）；—儲(chǔ)液和罐底的最大提離反抗力（）；當(dāng)其值大于時(shí)，?。粂—罐底環(huán)形邊緣板的屈服點(diǎn)（）；；—儲(chǔ)液密度（）。罐底周邊單位長(zhǎng)度上的提離反抗力：（2.17）式中—罐底周遍單位長(zhǎng)度上的提離反抗力（）；—第一圈罐壁底部所承受的重力（）；無(wú)錨固儲(chǔ)罐應(yīng)滿足的條件：罐底部壓應(yīng)力：時(shí)（2.18）式中—罐壁底部的豎向壓應(yīng)力（）；—第一圈罐壁的截面積，()；—第一圈罐壁的截面抵抗矩，（）；故滿足要求2.4.3液面晃動(dòng)波高計(jì)算罐內(nèi)液面晃動(dòng)波高；；式中—浮頂影響系數(shù)，取0.85；—阻尼修正系數(shù)，當(dāng)大于10s時(shí)，取=1.05；—地震影響系數(shù)，取0.82。（2.19）故取=1.05；2.4.4地震對(duì)儲(chǔ)罐的破壞儲(chǔ)罐在地震時(shí)的破壞，有1.儲(chǔ)罐本身的震害，如浮頂沉沒(méi)，焊縫破裂，罐壁下部屈服等；2.液面晃動(dòng)對(duì)儲(chǔ)罐的危害，晃動(dòng)造成的液體高度變化對(duì)罐壁產(chǎn)生的動(dòng)液壓一般不大，但產(chǎn)生的沖擊力，有可能破壞罐頂和罐壁頂部的焊縫；3.儲(chǔ)液負(fù)數(shù)設(shè)備和基礎(chǔ)發(fā)生破壞。2.4.5儲(chǔ)罐抗震加固措施 當(dāng)驗(yàn)算核實(shí)罐壁厚度不滿足抗震要求時(shí)，應(yīng)采取加補(bǔ)強(qiáng)板，加強(qiáng)環(huán)，支撐等加固措施。1、加強(qiáng)板在最下層壁板圓孔以下罐內(nèi)（外）沿罐壁圓周增設(shè)寬度不小于300mm，厚度不小于4mm的鋼板加強(qiáng)，加強(qiáng)板要和壁板底板焊牢，并保證焊接質(zhì)量2、加強(qiáng)環(huán)可在罐內(nèi)或罐外設(shè)置，距離罐的水平焊縫不得小于150mm。加強(qiáng)環(huán)與罐壁連接成型，其截面尺寸按儲(chǔ)罐的直徑?jīng)Q定。見(jiàn)表2.1。表2.1加強(qiáng)環(huán)尺寸儲(chǔ)罐直徑（m）加強(qiáng)環(huán)尺寸備注L125×80×8采用其他形狀的截面，其斷面系數(shù)應(yīng)相同2.5罐壁結(jié)構(gòu)2.5.1截面與連接形式罐壁為一個(gè)圓筒形的鋼板焊接結(jié)構(gòu)，由于該罐壁是不等厚度的且較厚，因此各板之間采用對(duì)接，即所有的縱向焊縫及環(huán)焊縫均采用對(duì)接，這樣可以減輕自重。罐壁的最下圈通過(guò)內(nèi)外角焊縫與罐底的邊緣板相連，最上部一圈包邊角鋼，這樣既可以增加焊縫的強(qiáng)度，還可以增加罐壁的剛性。在液壓作用下，罐壁中的縱向應(yīng)力是占控制地位的。即罐壁的流度實(shí)際上是罐壁的縱焊縫所決定的。因而壁板的縱向焊接接頭應(yīng)采用全焊透的對(duì)接型。常見(jiàn)的罐壁縱向焊接接頭如圖2.1所示。圖2.1罐壁縱向焊接接頭形式(圖要換，焊縫剖面線錯(cuò)誤，兩側(cè)母材的剖面線方向是不同的)為減少焊接影響和變形，相鄰兩壁板的縱向焊接接頭宜向同一方向逐圈錯(cuò)開1/3板長(zhǎng)，焊縫最小間距不小于1000mm。底圈壁板的縱向焊接接頭與罐底邊緣板對(duì)接焊縫接頭之間的距離不得小于300mm。以內(nèi)徑為基準(zhǔn)的對(duì)接如圖2.2。圖2.2以內(nèi)徑為基準(zhǔn)的環(huán)向?qū)咏宇^形式(圖要換，焊縫剖面線錯(cuò)誤)底層壁板與罐底邊緣板之間的連接應(yīng)采用兩側(cè)連續(xù)角焊。在地震設(shè)防烈度不大于7度的地區(qū)建罐，底層壁板與邊緣壁板之間的連接應(yīng)采用如圖的焊接形式，且角焊接頭應(yīng)圓滑過(guò)渡，而在地震小于7度的地區(qū)可取K2=K1。圖2.3底層壁板與邊緣板的焊接2.5.2罐壁的開孔補(bǔ)強(qiáng)罐壁上的開孔可為圓形，橢圓形，當(dāng)開設(shè)橢圓形時(shí)，孔的長(zhǎng)徑與短徑之比應(yīng)不大于2.0，其長(zhǎng)軸方向最好為環(huán)向。開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算采用等面積法，當(dāng)孔直徑D≤100mm時(shí)，可不考慮補(bǔ)強(qiáng)。罐壁開孔按管補(bǔ)強(qiáng)板外緣與罐壁縱向焊接接頭的距離不得小于250mm，與環(huán)向焊接接頭之間的距離不得小于100mm。2.5.3壁板寬度壁板寬度越小，材料就越省。但環(huán)向接頭數(shù)就越多，增加安裝工作量。我國(guó)一般取壁板厚度不小于1600mm。

3立式圓筒形儲(chǔ)罐的罐底設(shè)計(jì)3.1罐底結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1.1罐底的結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)采用倒圓錐形罐底。這種罐底及其基礎(chǔ)成倒圓錐形。中間低四周高，罐底坡度一般取2%—5%。隨排除污泥雜質(zhì)，水分的要求高低而定。在罐底中央焊有集液槽，沉降的污泥和存液集中與此，由彎管自上或由下引出排放。這種罐底形式的特點(diǎn)如下：液體放凈口處于罐底中央。不管日后罐底如何變形，放凈口總是處于罐底的最低點(diǎn)，這對(duì)排凈沉降的雜質(zhì)，水分，提高儲(chǔ)存液體的質(zhì)量十分有利。2、因易于清洗，對(duì)于燃料油罐可以不再設(shè)置清掃孔。3、倒圓錐形罐底可以增加儲(chǔ)罐容量，儲(chǔ)罐直徑越大，罐底坡度越陡，可增加的容量越多。因較少形成凹凸變形和較少沉積，可以改善罐底腐蝕狀況。罐底受力比較復(fù)雜，儲(chǔ)罐基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，施工要求比正圓錐形罐底更加嚴(yán)格。3.1.2罐底的排板形式與節(jié)點(diǎn)罐底的排板形式根據(jù)儲(chǔ)罐大小，控制焊接變形等制造工藝決定。對(duì)于直徑大于12.5m的儲(chǔ)罐，罐底外緣受罐作用力及邊緣力較大，故底板的外周比中部厚。易采用如下排板方法。如圖3.1圖3.1罐底排版圖邊緣板之間的焊接采用對(duì)接結(jié)構(gòu)，邊緣板與中幅板之間以及中幅板之間的焊接采用搭接（到底是搭接還是對(duì)接）焊結(jié)構(gòu)如圖3.2，選擇對(duì)接焊工藝。焊縫下面應(yīng)緊貼墊板，墊板厚度應(yīng)不小于4mm，寬度不小于50mm，以改善焊接質(zhì)量，加強(qiáng)焊縫，減少腐蝕。當(dāng)邊緣板厚度不大于6mm焊接可不開坡口，但焊縫間隙應(yīng)大于6mm。當(dāng)邊緣板厚度大于6mm應(yīng)開V型坡口。圖3.2加墊板的V型破口圖罐底排板選擇帶墊板的單面焊對(duì)接結(jié)構(gòu)。與采用傳統(tǒng)的搭接焊相比，對(duì)接焊強(qiáng)度高，能保持罐底平整，節(jié)省罐底材料。但要求嚴(yán)格，施工不如搭接焊方便。罐底與罐壁底圈的內(nèi)外交焊縫均采用連續(xù)焊，焊接高度等于罐底的邊緣板厚度。當(dāng)邊緣板厚度大于等于10mm時(shí)，為改善受力情況避免應(yīng)力集中，采用如圖（圖幾沒(méi)標(biāo)出來(lái)）所示的角焊方法。根據(jù)儲(chǔ)罐的直徑為D=22m，中幅板厚度取10mm。因?yàn)榈兹薇诎搴穸葹?0mm，環(huán)形邊緣板厚度取15mm。罐壁內(nèi)表面至邊緣板與中幅板之間的連接焊縫的最小距離為700mm。底圈罐壁外邊面沿徑向至邊緣板外緣的距離為80mm。3.2罐底的應(yīng)力計(jì)算中幅板的薄膜力（3.1）罐壁與邊緣板之間的約束彎矩（3.2）式中t—邊緣板厚（mm）；—罐壁第一圈壁板特征系數(shù)，；—泊松比，0.3；R—儲(chǔ)罐半徑，11m；—儲(chǔ)罐第一圈厚度，30mm；—中幅板的平均厚度，10mm；—底板上的液壓高度，7.425m；—作用在罐底上的儲(chǔ)液壓力，=；—儲(chǔ)液密度，800Kg/m3；—邊緣板受彎寬度，21.03m；—邊緣板彎曲剛度；—彈性地基系數(shù)（一般取為400）；β—罐壁邊緣板特征系數(shù)，。邊緣板上表面的徑向應(yīng)力分布為（3.3）邊緣板上表面的環(huán)向應(yīng)力分布為（3.4）式中-邊緣板受彎區(qū)域內(nèi)任一點(diǎn)的彎矩，如圖3.3所示的力的平衡關(guān)系。圖3.3力的平衡關(guān)系圖再分別求出及的彎矩Mx：當(dāng)x=0時(shí)當(dāng)x=時(shí)當(dāng)時(shí)所以當(dāng)x=時(shí)，有最大值且所以故均為安全4立式圓筒形儲(chǔ)罐的罐頂設(shè)計(jì)4.1拱頂結(jié)構(gòu)及主要的幾何尺寸拱頂罐是目前立式圓柱形儲(chǔ)罐中使用最廣泛的一種罐頂形式，拱形的主體是球體，它本身是重要的結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)罐沒(méi)有衍架和立柱，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛性好，承壓能力強(qiáng)。球面由中小蓋板瓜皮板組成，瓜皮板一般做成偶數(shù)，對(duì)稱安排，板與板之間相互搭接，搭接寬度不小于5倍板厚，且不小于25mm實(shí)際搭接寬度多采用40mm罐頂?shù)耐鈧?cè)采用連接焊，內(nèi)側(cè)間斷焊，中心蓋板搭在瓜皮板上，搭接寬度一般取50mm，頂板的厚度為4～6mm。用包邊角鋼連接的拱頂只有一個(gè)曲率，所以又稱球頂。這種結(jié)構(gòu)形式在拱頂與罐壁的連接處，（即拱腳）邊緣應(yīng)力較大，為防止油罐破壞裝油高度不宜超過(guò)拱腳，即拱頂部分不能裝油，但球頂罐制作方便，因而得到較廣泛的應(yīng)用。因此選擇拱頂由中心頂板及扇形頂板組成，全部采用搭接形式拱頂頂板厚度為5mm。拱頂?shù)那蛎姘霃揭话闳?0.8～1.2D儲(chǔ)罐直徑圖4.1拱頂機(jī)構(gòu)試圖（0、、D2、a、b、根據(jù)圖4.1可知，(4.1)(4.2)因?yàn)閮?chǔ)罐的容積，所以經(jīng)過(guò)查表得到中心頂板的直徑。結(jié)果為：4.2扇形頂板尺寸扇形頂板塊數(shù)n最好為偶數(shù)，為便于排版扇形頂板塊數(shù)為偶數(shù)n=24。尺寸如圖4.2所示圖4.2扇形頂板尺寸展開長(zhǎng)度大頭弧長(zhǎng)小頭弧長(zhǎng)大頭展開半徑小頭展開半徑大頭弦長(zhǎng)小頭弦長(zhǎng)4.3包邊角鋼1、包邊角鋼與罐頂板之間采用連接較弱，僅需在外側(cè)采用單面連續(xù)焊，以保證儲(chǔ)罐的密封，焊腳高度不宜大于頂板厚度的3/4，且不大于4mm。2、根據(jù)SH3046規(guī)定儲(chǔ)罐所應(yīng)采用最小包邊角鋼見(jiàn)表4.1。表4.1包邊角鋼最小尺寸儲(chǔ)罐內(nèi)徑D（m）包邊角鋼最小尺寸（mm）20<D≤36∠125×80×85儲(chǔ)罐的附件及其選用5.1透光孔透光孔主要用于儲(chǔ)罐放空后通風(fēng)和檢修時(shí)采光。它安裝于固定頂儲(chǔ)罐頂蓋上，一般可設(shè)在儲(chǔ)液進(jìn)出口上方的位置，與人孔對(duì)稱布置，其中心距罐壁。透光孔的公稱直徑一般為。5.2人孔人孔主要在檢修和清除液渣時(shí)進(jìn)入儲(chǔ)罐用。人孔的公稱直徑可以按儲(chǔ)罐的高度和密度來(lái)選擇，公稱直徑一般有三種。人孔安裝于罐壁第一圈壁板上，其中心距罐底約。人孔位置與透光孔相對(duì)應(yīng)，以便于采光通氣。選擇人孔規(guī)格為。由于不需補(bǔ)強(qiáng)的最大孔徑要滿足下述全部要求：1、設(shè)計(jì)壓力小于或等于。2、兩相鄰開孔中心的間距應(yīng)不小于兩孔直徑之和的兩倍。3、接管公稱外徑小于或等于。由于600>89，故需要開孔補(bǔ)強(qiáng)，采取密集補(bǔ)強(qiáng)等:1、適用范圍：（1）適用于承受內(nèi)壓的圓角的徑向單個(gè)原形開孔的補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)。（2）兩相鄰開孔邊緣的間距不得小于。（3）在圓筒上，最大開孔尺寸應(yīng)在。（4）應(yīng)與殼體焊成整體，且采用全熔透焊縫，過(guò)濾部分打磨圓角。2、補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)：（1）所需補(bǔ)強(qiáng)面積，由公式5.1的確定。（5.1）=（2）對(duì)于圓筒有效補(bǔ)強(qiáng)范圍，由公式5.2確定。故補(bǔ)強(qiáng)面積為。5.3通氣孔通氣孔主要用于儲(chǔ)存不易揮發(fā)介質(zhì)的固定頂儲(chǔ)罐。在儲(chǔ)罐的頂部靠近罐頂中心安裝,起呼吸作用。通氣孔規(guī)格為 ，主要尺寸見(jiàn)表5.1，通氣孔結(jié)構(gòu)如圖5.1。圖5.1通氣孔表5.1通氣孔規(guī)格尺寸（mm）規(guī)格dDD1d1EHn45.4量液孔使用于安裝有通氣孔的貯罐，公稱直徑一般為安裝于固定罐壁附近的頂部，往往在透氣孔附近。用來(lái)測(cè)定液量或取樣用。量液孔的正下方應(yīng)避開其它設(shè)備，其法蘭要求水平。5.5儲(chǔ)罐進(jìn)出液口進(jìn)液口開在罐頂，據(jù)罐壁750mm，孔徑取為300mm，出液口開在罐壁第一圈的位置，距罐底200mm，孔徑取為300mm。5.6法蘭和墊片法蘭連接應(yīng)滿足的基本要求是：法蘭可靠，選擇合理，如在操作壓力和溫度有浮動(dòng)，介質(zhì)有較強(qiáng)的腐蝕的情況下，仍能緊密不漏，保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行，有足夠的抵抗所有作用力的強(qiáng)度和剛度，能保證裝卸而不影響密封性能。所有法蘭及墊片的型號(hào)如表5.2所示。表5.2法蘭與補(bǔ)強(qiáng)圈型號(hào)開孔類型開孔直徑法蘭型號(hào)補(bǔ)強(qiáng)圈型號(hào)透光孔500人孔600通氣孔200量液孔150儲(chǔ)罐進(jìn)出液孔3005.7盤梯盤梯具有占地小、用料省的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)盤梯時(shí)，首先要考慮安全，以輕巧、美觀、節(jié)省材料、便于安裝施工、使用方便為原則。其凈寬均不應(yīng)小于600，從安全出發(fā)，盤梯踏步應(yīng)采用柵格板或花紋鋼板制作。一般按每級(jí)梯子踏步能承受活動(dòng)集中荷載。盤梯垂直高度H=8250mm，設(shè)計(jì)每一臺(tái)階高度為h=200，臺(tái)階間距為L(zhǎng)=300。盤梯包角：

6備料工藝6.1原材料儲(chǔ)備根據(jù)立式圓筒形儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)，購(gòu)進(jìn)材質(zhì)為Q235-A的熱軋鋼板和角鋼以及焊接材料。入庫(kù)前對(duì)母材及焊接材料進(jìn)行化學(xué)成分和技術(shù)性能的檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格的原材料入庫(kù)，并對(duì)材料分類標(biāo)記、合理存放和保管，防止混雜、受潮、生銹、損傷。數(shù)量如表6.1所示。表6.1原材料數(shù)量類型厚度mm規(guī)格mm數(shù)量鋼板254100×2100171100×22001274100×2100171100×22001284100×2100171100×22001294100×2100171100×22001304100×2100171100×2200152100×210013000×10400024105000×41007154800×19008角鋼125×80×85000146.2鋼材的預(yù)處理鋼材進(jìn)入車間加工之前進(jìn)行表面處理時(shí)金屬結(jié)構(gòu)制造中最重要的首道工序。一般鋼材經(jīng)過(guò)預(yù)處理比手工或風(fēng)動(dòng)鋼絲刷清理鋼材耐腐蝕壽命要長(zhǎng)5倍多。它不僅能提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命，減少環(huán)境污染，而且有利于數(shù)控切割機(jī)的正常作業(yè)。6.2.1鋼材的矯正鋼材的矯正是鋼材在軋制過(guò)程中，以及吊裝、運(yùn)輸或在庫(kù)內(nèi)堆放、儲(chǔ)存中都可能產(chǎn)生變形。如整體、局部的彎曲，表面的凹凸不平，扭曲。波浪變形等。這些變形必須予以矯正，夠則將會(huì)影響在焊接架構(gòu)的制造過(guò)程中各工序的正常進(jìn)行，并降低產(chǎn)品質(zhì)量，故首先要對(duì)鋼材進(jìn)行矯平和矯直。所有鋼材進(jìn)行機(jī)械矯正，采用的機(jī)器型號(hào)如下：1、鋼板采用板材矯平機(jī)型號(hào)為CDW43S-40×2500技術(shù)參數(shù)：最大矯平厚度40mm；最大校平寬度2500mm；最小校平厚度10m；板材屈服點(diǎn)360MPa。2、角鋼采用滾式角鋼校平機(jī)型號(hào)為JX125G技術(shù)參數(shù)：校直角鋼范圍為40×40×3（mm）；125×125×12（mm）；角鋼送進(jìn)速度25mm/s。6.2.2鋼材的表面清理清除鋼材和零件表面的銹、油污和氧化物等是焊接生產(chǎn)中常被忽視的一道工序。這道工序被忽略或沒(méi)有認(rèn)真進(jìn)行，可使正常生產(chǎn)受阻。一般鋼材表面采用機(jī)械法清理。鋼板采用鋼材預(yù)處理裝置型號(hào)為GYX-3M技術(shù)參數(shù)：鋼板寬1000～3000mm；長(zhǎng)2400～12000mm。6.3放樣、號(hào)料按照設(shè)計(jì)圖樣，在放樣平臺(tái)上用1：1的比例尺寸，劃出結(jié)構(gòu)的圖形和平面展開尺寸，并制作樣板，再根據(jù)樣板來(lái)劃線。對(duì)接接頭加上焊縫收縮量，焊縫縱向收縮量取0.2mm/m。放樣的目的：1、檢查設(shè)計(jì)圖樣的正確性。2、確定零件毛坯的下料尺寸。3、制作樣板。6.4下料和邊緣加工制造焊接結(jié)構(gòu)的金屬材料在劃線與號(hào)料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行機(jī)械切割、熱切割下料。切割的邊緣，特別是裝配焊接的邊緣，通常要進(jìn)行邊緣加工。1、鋼板采用OMNIMAT系列數(shù)控切割機(jī)下料技術(shù)數(shù)據(jù)：軌距6000mm；切割寬度5100mm；整機(jī)寬度7100mm；驅(qū)動(dòng)速度2～24m/min。2、角鋼采用聯(lián)合沖剪機(jī)下料型號(hào)為QD30Y20技術(shù)數(shù)據(jù)：剪板厚度20mm；可剪型材最大尺寸角鋼150×13mm。3、坡口的加工采用坡口加工機(jī)進(jìn)行型號(hào)為HP-26技術(shù)數(shù)據(jù)：被加工鋼板的抗拉強(qiáng)度390～750MPa；坡口最大寬度35～20mm；工件最大厚度70mm；坡口角度調(diào)整范圍20°～50°；最小鈍邊高1.5mm；加工坡口速度0.8～3.4m/min。6.5彎曲和成型在焊接結(jié)構(gòu)制造中，彎曲及成型加工占有相當(dāng)大的比重。制造某些焊接結(jié)構(gòu)時(shí)，金屬材料的需進(jìn)行彎曲和成形加工。大部分的金屬材料的彎曲和成形加工是在冷態(tài)—常溫下進(jìn)行的。1、鋼板彎曲采用全液壓微機(jī)控制水平下調(diào)式三輥卷板機(jī)進(jìn)行彎曲。型號(hào)為CDW11XPC-80×4000技術(shù)參數(shù)：最大卷板寬度為4000mm；最大卷板厚度為80mm；最小卷筒直徑為1300mm；預(yù)彎板厚為70mm。2、角鋼的彎曲采用型材卷彎?rùn)C(jī)（弧線下調(diào)式）。型號(hào)為CDW24NC-140技術(shù)參數(shù)：角鋼內(nèi)彎、最大界面140×140×16mm；最小彎曲直徑2240mm；最小界面45×45×5mm；最小彎曲直徑1000mm；7裝備工藝7.1整體裝配與焊接7.1.1裝配方法概述1、正裝法，此種方法的特點(diǎn)是指把鋼板從罐底部一直到頂部逐塊安裝起來(lái)，它在浮頂罐的施工安裝中用得較多，即所謂充水正裝法，它的安裝順序是在罐低及二層圈板安裝后，開始在罐內(nèi)安裝浮頂，臨時(shí)的支撐腿，為了加強(qiáng)排水，罐頂中心要比周邊浮筒低，浮頂安裝完以后，裝上水除去支撐腿，浮頂即作為安裝操作平臺(tái)，每安裝一層后，將上升到上一層工作面，繼續(xù)進(jìn)行安裝。這種裝焊方法需要采用多種設(shè)備和裝配夾具，大多數(shù)裝配焊接都要搭腳手架，此外，裝配工作在吊架吊臺(tái)上工作，不僅操作不方便，不宜保證焊接質(zhì)量，還花費(fèi)時(shí)間，而且高空焊接薄鋼焊接容易變形，工序煩瑣，各工種相互制約，施工速度慢，也不安全，所以在大型儲(chǔ)罐中很少采用正裝法。2、倒裝法先從罐頂開始從上往下安裝，將罐頂和上層罐圈在地面上安裝，焊好以后將第二圈板圍在第一罐圈的外圍，以第一罐圈為胎具，對(duì)中點(diǎn)焊成圓圈后，將第一罐圈及罐頂蓋部分整體吊至第一、二罐圈相搭接的位置，停于點(diǎn)焊，然后在焊死環(huán)焊縫。用同樣的方法把下面的部分依次點(diǎn)焊環(huán)焊，直到罐底板的角接焊死即成。這種方法不用搭腳手架，并且操作人員是在地面上工作，安全增加，有利于提高工程質(zhì)量，但相比于卷裝法來(lái)說(shuō)，由于倒裝法也是在工地作用，因此勞動(dòng)強(qiáng)度還是比較大，而卷裝法生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量上都比前兩中大有提高。3、卷裝法將罐體先預(yù)制成整幅鋼板，然后用胎具將其卷筒，在運(yùn)至儲(chǔ)罐基礎(chǔ)上，將其卷筒豎起來(lái)，展成罐體裝上頂蓋封閉安裝而建成。這種方法對(duì)于大型儲(chǔ)罐，不能達(dá)到一次整塊卷筒。7.1.2倒裝法裝配和焊接儲(chǔ)罐整體裝備采用導(dǎo)鏈?zhǔn)降寡b法進(jìn)行裝備，在現(xiàn)場(chǎng)裝配、焊接。先從罐頂開始從上往下安裝，將罐頂和上層罐圈在地面上安裝，焊好以后將第二圈板圍在第一罐圈的外圍，以第一罐圈為胎具，對(duì)中點(diǎn)焊成圓圈后，將第一罐圈及罐頂蓋部分整體吊至第一、二罐圈相搭接的位置，停于點(diǎn)焊，然后在焊死環(huán)焊縫。用同樣的方法把下面的部分依次點(diǎn)焊環(huán)焊，直到罐底板的角接焊死即成。倒裝法施工大部分集中在地面工作，不受高度影響，不僅安全、工效高，而且節(jié)省了大型吊裝設(shè)備，手腳架等費(fèi)用。同時(shí)，倒裝法施工場(chǎng)地占用小，作業(yè)空間大，便于施工工作全方位的開展。導(dǎo)鏈?zhǔn)降寡b法就是利用千斤頂、卡具等輔助工具將脹圈固定在最上一圈壁板的內(nèi)壁，并焊接盤板來(lái)保證脹圈向罐體的傳力，然后用導(dǎo)鏈裝置提升脹圈，同時(shí)也帶動(dòng)了整體罐體徐徐上升。當(dāng)升到預(yù)定位置時(shí)，即可進(jìn)行上下圈罐班之間的組對(duì)。當(dāng)全部組對(duì)、焊接完畢后，再利用導(dǎo)鏈裝置將脹圈放下，重新設(shè)置于第二圈壁板下口，然后再提升罐體、組對(duì)、焊接，直至將罐體壁板全部組裝焊接完畢。7.2部件裝配與焊接7.2.1罐底的組裝根據(jù)已經(jīng)畫好的十字中心線和罐底邊緣板外圓周線鋪設(shè)邊緣板及中幅板，其中中幅板的鋪設(shè)應(yīng)先鋪設(shè)中心長(zhǎng)條基準(zhǔn)中幅板，然后再由中心向兩側(cè)逐塊逐條鋪設(shè)，邊緣板的焊接只施焊靠外緣300mm部位的焊縫，邊緣板與中幅板的搭接先不焊。7.2.2頂圈壁板的組裝在罐底上劃出壁板內(nèi)圓組對(duì)線，并在其內(nèi)部每隔500mm點(diǎn)焊一塊擋板，規(guī)格為100mm×100mm×10mm，作為壁板下口的標(biāo)準(zhǔn)，壁板上口則將脹圈安裝上，用以保證保證罐體組對(duì)是整體的圓度。組對(duì)焊接時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制其直徑和垂直度。7.2.3頂板的組裝按照排板圖及編號(hào)順序進(jìn)行頂板的組裝，在圓周方向分0°、90°、180°、360°四邊對(duì)稱鋪設(shè)頂板，調(diào)整搭接寬度和搭接貼合度。做到吊裝一塊、點(diǎn)焊一塊，點(diǎn)焊長(zhǎng)度為50mm。并且安裝好灌頂?shù)母郊?.2.4頂板的組裝按照排板及編號(hào)順序進(jìn)行頂圈壁板的組對(duì)安裝，壁板上留兩道活口不焊，在每個(gè)活口上各設(shè)置1組活口調(diào)節(jié)裝置，用于提升、組對(duì)過(guò)程中逐步收緊壁板。罐體提升到位后分別從兩活口之間的中心位置向活口調(diào)節(jié)裝置，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行縱焊縫、環(huán)焊縫的次序進(jìn)行焊接。依據(jù)上述有關(guān)程序循環(huán)進(jìn)行、逐圈組裝，直至將各圈罐壁提升、組焊全部完成。7.2.5罐壁與罐底的連接上述完成后組焊罐壁與罐底間的角焊縫，然后焊接邊緣板徑向剩余焊縫，焊接邊緣板與中幅板的搭接焊縫。最后安裝罐體附件。7.3罐壁板組對(duì)用卡具7.3.1專用卡具的結(jié)構(gòu)與工作原理本卡具由間隙板、內(nèi)楔板、外楔板組成。間隙板插入上、下圈壁板之間，間隙板的厚度取環(huán)向焊縫的間隙值，中間開長(zhǎng)方孔，組對(duì)時(shí)在放入上、下圃壁板的間隙板長(zhǎng)方孔中，分別在壁板的內(nèi)外兩側(cè)插入兩塊楔形板，楔形板的直邊背靠壁板，再用手錘往下敲擊楔板，直至上、下壁板對(duì)齊不錯(cuò)邊為止。如圖7.1所示。圖7.1壁板組隊(duì)裝用卡具1、卡具的數(shù)量：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在圓周長(zhǎng)度上每隔2m左右放置一套卡具，個(gè)別部位或上下錯(cuò)位較大的地方可適當(dāng)增加。2、卡具的尺寸：間隙板的厚度取環(huán)焊縫的間隙值，一般情況下板厚度為時(shí)．??；板厚度為時(shí)，取。長(zhǎng)度為，長(zhǎng)方孔為。3、卡具的材質(zhì)：根據(jù)罐體材質(zhì)而定，選用Q235-A鋼板。7.3.2操作順序1、將外楔板插人間隙板后并點(diǎn)焊(臨時(shí)固定，保持外楔板與間隙板的相對(duì)位置)，放于下圃板上。2、吊裝上圃板。3、插上內(nèi)楔板。4、手錘敲擊內(nèi)楔板。5、點(diǎn)焊環(huán)縫。6、撤除卡具，焊接環(huán)縫。8焊接工藝8.1材料焊接性分析Q235A的含碳量為，因?yàn)?，所以為低碳鋼。Q235A韌性和塑性較好，有一定的伸長(zhǎng)率，具有良好的焊接性能和熱加工性。Q235A一般在熱軋狀態(tài)下使用，用其軋制的型鋼、鋼筋、鋼板、鋼管可用于制造各種焊接結(jié)構(gòu)件、橋梁及一般不重要的機(jī)器零件，如螺栓、拉桿、鉚釘、套環(huán)和連桿等。由于低碳鋼含碳量低，錳、硅含量也少，所以，通常情況下不會(huì)因焊接而產(chǎn)生嚴(yán)重硬化組織或淬火組織。低碳鋼焊后的接頭塑性和沖擊韌度良好，焊接時(shí)，一般不需預(yù)熱、控制層間溫度和后熱，焊后也不必采用熱處理改善組織，整個(gè)焊接過(guò)程不必采取特殊的工藝措施。8.2焊接方法1、低碳鋼含碳量比較低，強(qiáng)度不高、塑性好，可采用各種形式的焊接方法。埋弧焊生產(chǎn)效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)焊接過(guò)程的自動(dòng)化，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高工作環(huán)境，所獲得的焊縫光滑、美觀，并且具有良好的綜合力學(xué)性能，是應(yīng)用廣泛的一種焊接方法，因此選擇埋弧焊。2、由于埋弧焊焊接受工件形狀的限制，因而選擇手工電弧焊進(jìn)行不規(guī)則曲線的補(bǔ)充焊接。8.3焊接材料1、低碳鋼埋弧焊一般選用實(shí)心焊絲H08A或H08E，它們與高錳硅低氟熔煉焊劑HJ430、HJ431、HJ433或HJ434配合，應(yīng)用甚廣，焊接時(shí)，焊劑中的和在高溫下與鐵反應(yīng)，Mn和Si得以還原，過(guò)度入焊接熔池。熔池冷卻時(shí)，Mn和Si既成為脫氧劑，使焊縫脫氧，同時(shí)有可有足夠數(shù)量余量留下來(lái)，成為合金劑，保證焊縫力學(xué)性能。埋弧焊的焊接材料包括焊絲與焊劑。查表選用的焊絲牌號(hào)為H08A，焊劑的牌號(hào)為HJ431。焊前對(duì)焊絲表面進(jìn)行清理，對(duì)焊劑進(jìn)行烘干，焊劑采用250℃的烘干，烘干時(shí)間為2h。2、焊接低碳鋼時(shí)，大多數(shù)使用E43XX系列的焊條，因?yàn)榈吞间摻Y(jié)構(gòu)通常使用Q235牌號(hào)鋼材制造，這類鋼材的抗拉強(qiáng)度平均值為417.4，而E43XX系列的焊條熔敷金屬的抗拉強(qiáng)度不小于420，在力學(xué)性能上正好與之匹配。手工電弧焊的焊接材料為焊條，查表選用的焊條型號(hào)為E4315。焊前必須進(jìn)行工件坡口的清理。圖8.1焊條型號(hào)含義圖8.2焊絲牌號(hào)含義圖8.3焊劑牌號(hào)含義8.4焊接設(shè)備1、埋弧焊選擇焊機(jī)型號(hào)為MZ2-1500橫臂式埋弧焊自動(dòng)焊機(jī)，配用焊接電源型號(hào)為BX2-2000,電源電壓為380V，焊接電流為1500A，焊絲直徑為3.0～6.0mm，送絲速度調(diào)節(jié)范圍28.5～225m/h，焊接速度調(diào)節(jié)范圍13.5～112m/h，送絲方式為等速送絲。配合的焊接操作機(jī)為立柱式焊接操作機(jī)。2、手工電弧焊焊機(jī)為中國(guó)唐山松下手弧焊焊機(jī)，型號(hào)為YK-505FL4HGK，技術(shù)參數(shù)類型為動(dòng)鐵心式弧焊變壓器，電網(wǎng)電壓為380V，輸入容量為23.5/40.0kW，空載電壓為77V，額定焊接電流為500A，工作電壓為40V，負(fù)載持續(xù)率為60%，電流調(diào)節(jié)范圍為100～500A，使用焊條直徑為3.2～8.0mm。8.5檢測(cè)因?yàn)闉槿竿?，所以采?00%超聲波進(jìn)行探傷，超聲波探傷是利用頻率高于20kHz的超聲波在工件及其內(nèi)部缺陷中傳播的不同聲學(xué)特性，來(lái)判定缺陷是否存在及確定缺陷位置、尺寸的一種無(wú)損檢測(cè)方法。工業(yè)探傷常用A型脈沖反射式超聲波探傷儀。采用數(shù)字式A型脈沖反射式超聲波探傷儀。型號(hào)為QKS-958,技術(shù)參數(shù)為增益范圍為0～86db，頻帶寬度為0.5～10MHz，水平線性為≤2%，垂直線性≤55。對(duì)整個(gè)罐體進(jìn)行耐壓氣密性檢測(cè)，產(chǎn)品合格后進(jìn)行涂漆。結(jié)論在大學(xué)學(xué)習(xí)階段畢業(yè)設(shè)計(jì)是一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)，在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我將單純的理論學(xué)習(xí)與實(shí)際的設(shè)計(jì)問(wèn)題相結(jié)合，提高了我對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合運(yùn)用。同時(shí)也提高了查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等能力。并且在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我對(duì)自己所學(xué)的專業(yè)有了更深的認(rèn)識(shí)和理解，這對(duì)我以后的工作受益匪淺。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，整體性是不了分割的，要兼顧經(jīng)濟(jì)適用、安裝方便、抵抗自然災(zāi)害等因素。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，首先解決了儲(chǔ)罐的經(jīng)濟(jì)適用的問(wèn)題，在容積一定情況下要做到最經(jīng)濟(jì)節(jié)約。注意儲(chǔ)罐所受的自然環(huán)境對(duì)儲(chǔ)罐的影響，再設(shè)計(jì)的過(guò)程中加以強(qiáng)化，達(dá)到防風(fēng)、防雪、抗震等的作用。在儲(chǔ)罐的安裝問(wèn)題上，采用了較為簡(jiǎn)便并且節(jié)省勞動(dòng)力的倒裝法。在焊接工藝中，埋弧焊自動(dòng)焊大大提高了工程的整體速度，手工電弧焊完善了埋弧焊受工件形狀限制的問(wèn)題，在整體的焊接中起到了互補(bǔ)的作用。雖然整體的設(shè)計(jì)達(dá)到了便利、節(jié)能的特點(diǎn)，但是在某些細(xì)節(jié)上還是存在不足。例如在盤梯的設(shè)計(jì)及安裝問(wèn)題中，我并沒(méi)有找到最適合的解決方案，這還需要在日后的工作中進(jìn)一步研究積累經(jīng)驗(yàn)，使問(wèn)題得到改善。這些不足對(duì)于以后的工作也是一種動(dòng)力，可以更推進(jìn)我對(duì)本專業(yè)工作的認(rèn)知和理解。由于設(shè)計(jì)儲(chǔ)罐實(shí)體過(guò)大的限制，我并沒(méi)有親自經(jīng)歷儲(chǔ)罐現(xiàn)場(chǎng)施工的工作，也希望以后能夠更近距離的接觸儲(chǔ)罐的工作，是自己的理論設(shè)計(jì)與實(shí)踐真正的結(jié)合大學(xué)的學(xué)習(xí)階段也將結(jié)束，但是對(duì)于本專業(yè)的學(xué)習(xí)才是第一個(gè)腳步的開始，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我有很大的幫助，我也會(huì)繼續(xù)努力完成自己的學(xué)習(xí)，為以后的設(shè)計(jì)工作而努力。

致謝在論文完成之際，我首先要特別感謝我的導(dǎo)師和老師，本課題從選題及設(shè)計(jì)過(guò)程中得到的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)。由于我個(gè)人理論水平還有待提高，難免有許多考慮不周全的地方，但因?yàn)橛辛死蠋煹亩酱僦笇?dǎo)使得我的論文得以順利的接近尾聲。并且在老師的幫助和指導(dǎo)下，加快了我課題的研究進(jìn)度，使得你整個(gè)課題研究順利快速的完成了。孟老師淵博的專業(yè)知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、精益求精的工作作風(fēng)、誨人不倦的高尚師德對(duì)我影響深遠(yuǎn)，也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作，使我終身受益。其次要感謝我所有的任課老師以及同學(xué)，課題設(shè)計(jì)的完成是建立在平時(shí)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)之上的。是所有老師的悉心教導(dǎo)幫我掌握了這些基礎(chǔ)理論，為課題的設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。是同學(xué)間的相互幫助，使我更好的掌握知識(shí)，讓我有一個(gè)良好的研究環(huán)境。大學(xué)的時(shí)光在論文的尾聲中也到達(dá)了終點(diǎn)，但人生的新起點(diǎn)中有了老師和同學(xué)的以往幫助，我相信自己會(huì)更加的積極努力，不會(huì)讓身邊的人失望！在此，謹(jǐn)向老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！并祝愿她身體健康，全家幸福！也感謝所有關(guān)心、支持、幫助過(guò)我的良師益友。祝大家一切順利！最后，向在百忙中抽出時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行評(píng)審并提出寶貴意見(jiàn)的各位專家表示衷心地感謝！

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