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1、 毕业设计（论文）题 目 1CC罐式集装箱设计及框架应力分析计算 学 生 学 院 专 业 班 级 校内指导教师 专业技术职务 教授 校内指导教师 专业技术职务 IV1CC罐式集装箱设计及框架应力分析计算摘 要： 罐式集装箱作为一种先进的运输工具，与传统的装载运输方式相比，具有安全可靠、运输灵活、快捷方便、经济实用、绿色环保等方面的优势。罐式集装箱一般用于装运液态或者气态散货。因为有足够的强度和刚度，罐箱可以长期反复使用。通过收集和查阅了大量国内外储罐的相关资料，论证了罐式集装箱的运输方式及C型储罐的筒体和封头形式，之后从设计压力、设计温度、设计载荷、罐体及封头厚度、选用材料等多方面详细叙述了罐
2、箱的设计方法及流程。并提出了罐箱安全附件的选用方法，对人孔进行了开孔补强计算，接着对罐式集装箱支撑结构和强度进行了设计和计算。可知在确定储罐及支撑构件尺寸时，通过校核货罐的轴向应力、周向应力及剪切应力设计出的结构存在高应力集中区域，还应校核船舶运动引起的动载荷状况，进一步对结构进行优化。通过SolidWorks软件校核在各种工况下结构的应力水平，以确认其是否符合有关要求。在框架底部四个支腿处加全约束，对5种工况分别进行校核计算。若校核不通过，可以在对储罐结构加强的措施中，增加储罐板厚，改变支座位置及在内壁上增设加强圈。经校核得出，罐体、框架及其连接构件的Von Mises 合成应力满足中国船级
3、社编制的集装箱检验规范(2008)。关键词：设计方法；高应力集中区域Abstract： Compared with the traditional mode of transport, tank as an advanced means of transport is a safe, reliable, flexible, fast and convenient, economical, environmental protection transportation. Tank containers are generally used for shipping bulk liquid or
4、gaseous. It can be long-term use because it has sufficient strength and stiffness. Collect a large number of domestic and international related information, I demonstrate the storage and transport means of liquefied gas carrier and cylindrical shell and head form of c-type liquefied tank, and descri
5、be the design methods and processes of tank in detail from design pressure and design temperature, design load, shell and head thickness, selection materials and so on. In this paper I propose how to select the safety accessories of the tank, and carry out the calculations of opening reinforcement,
6、then design and compute the constructions and strength for tank container supporting frames. The results show that high stress region checking the axial stress, circumferential stress and shear stress in determining the size of tank structure and supporting components. Check the structure of the str
7、ess level under various conditions to confirm their compliance with the requirements by SolidWorks software. Add constraints on the four legs at the bottom of the frame，and then calculate the 5 conditions respectively. If the check is not passed, there are three measures to enhance the structure inc
8、luding increasing the cargo tank thickness, changing the location of the support saddle, adding ring. Obtained by checking, the Von Mises stress of the tank, frame and connected component synthesis meet the China Classification Societys Container Inspection Norms (2008).Key words：design approach; hi
9、gh stress region目 录摘 要IAbstractII1 引言11.1 课题研究的意义11.2 罐式集装箱的特点11.3 罐式集装箱的设计22 设计总论32.1 设计任务32.2 设计特点32.3 设计数据32.3.1设计压力32.3.2设计温度42.4 材料的选择43结构设计53.1 筒体的选择53.2 封头的选择53.3 筒体立式或卧式的选择53.4角件的选择63.5筒体及封头壁厚的计算63.5.1筒体厚度的计算63.5.2 封头厚度的计算73.6 人孔的选择73.7 鞍座选型和结构设计83.7.1 鞍座的选型83.7.2 鞍座位置的确定83.8 接管、法兰的选择93.9 压力
10、表的选择93.10 温度计的选择103.11 接地板和防波板的选择114 开孔补强设计124.1人孔补强134.1.1 补强方法判别134.1.2 有效补强范围134.1.3 有效补强面积144.1.4 补强圈设计145 焊接和无损检测155.1 焊接155.2 无损检测166 校核计算176.1 液压试验应力校核176.2设计温度下圆筒的应力176.3 圆筒轴向弯矩计算176.3.1 圆筒中间截面上的轴向弯矩176.3.2 支座处横截面的轴向弯矩186.4 圆筒轴向应力计算及校核196.4.1 圆筒中间截面上由压力及轴向弯矩引起的轴向应力196.4.2 由压力及轴向弯矩引起的轴向应力计算及校
11、核196.4.3 圆筒轴向应力校核196.5 切向剪应力的计算及校核206.5.1 圆筒切向剪应力的计算206.5.2 切向剪应力的校核206.6 圆筒周向应力的计算和校核206.6.1 在横截面最低点处的轴向应力206.6.2 在鞍座边角处的轴向应力216.6.3 周向应力校核216.7 鞍座应力计算及校核216.8夏比V 型缺口冲击试验227 杆件的强度及刚度校核237.1 横梁的校核237.2 立柱的校核247.3 底斜撑的校核258 1CC罐式集装箱应力分析及强度校核288.1 概述288.2 SolidWorks分析原理288.2.1 几何尺寸288.2.2 模型及网络288.2.3
12、 载荷及约束298.3 实验项目的应力分析298.4 最大工作负荷加惯性力作用下的应力分析298.4.1 运动方向(纵向)两倍重力加速度时的应力强度计算与校核298.4.2 与运动方向垂直的水平方向一倍重力加速度时应力强度计算与校核318.4.3 垂直向上一倍重力加速度时应力强度计算与校核328.4.4 垂直向下二倍重力加速度时应力强度计算与校核338.5 应力分析结论349 结论36参 考 文 献37致谢38 毕业设计（论文）1 引言1.1 课题研究的意义罐式集装箱是低温绝热压力容器的一种。随着国际化工物流的快速发展，罐式集装箱被广泛地应用在各种化工液体物资运输与储存中。使用罐箱可使散装物料
13、的运输仓储和分拨享受到经济、便捷、环保、安全等诸多好处，与传统的铁桶包装、散装船和铁路槽车相比，它真正实现了装箱地到卸料地的无中间环节的直达，无货物的跑冒滴漏，因此使污染和货物的物流消耗及漏损降低到最低。归纳起来，罐箱作为一种先进的运输工具，与传统的装载运输方式相比，具有安全可靠、运输灵活、快捷方便、经济实用、绿色环保等方面的优势。当务之急是降低罐式集装箱的整体费用，同时提高集装箱船只的容量，保持罐式集装箱对液体化学品的竞争力，推动形成完整的罐式集装箱物流链1。随着经济的发展，工业的进步，压力容器已经广泛应用于炼油、化工等工业部门及日常生活中。在炼化行业中，越来越多的新型、高效节能的设备得到应
14、用，许多装置对压力容器的要求非常高，其操作介质多为高温(或低温)、高压、易燃、易爆、有毒、强腐蚀等，具有相当大的危险性。随着世界各国对海洋资源的开发，为了适应海洋气候、恶劣环境以及石油加工深度不断增加、操作条件越来越苛刻，对压力容器的要求也越来越高、越来越严。世界能源危机的出现和军事装备的竞争、核能的开发应用对压力容器提出新的要求2。1.2 罐式集装箱的特点罐式集装箱具有安全、环保、经济、灵活、高效等特点，是实现液体化学品“门到门”运输及多式联运的有效工具和载体。罐式集装箱从欧美发达国家进入我国尚不足10 年，但已在化工物流领域获得广泛应用。当前，我国经济发展已进入经济学家所称的“各国经济发展
15、中不可逾越的化工产业时代”。当前，我国经济发展已进入经济学家所称的“各国经济发展中不可逾越的化工产业时代”。近年来，随着国内外各种大型石化集团的合资与合作，我国石化产业持续高增长态势，特别是精细化工产业，已逐渐占据传统化工产业的突出位置，迫切需要新的运输载体和先进的物流方式。罐式集装箱凭借自身的特点和优势脱颖而出，具有良好的发展前景。 以罐式集装箱为载体的化学品国际多式联运的主要环节为，从提货地装罐后陆运至港口，驳上集装箱船，达到目的港再卸船后陆运至目的交付地，实现门对门对接。这种利用罐式集装箱运转的模式已相对成熟，受到众多国外化学品巨头的欢迎。所以罐式集装箱将成为未来国际多式联运的主要方式3
16、。罐式集装箱作为一种国际标准集装箱外部框架的不锈钢容器，整箱外型尺寸及堆存运输方式完全等同于20Ft(6.096m)国际标准集装箱，称之为罐式集装箱。它的组成有：框架、罐体、附件三大部分。其中，框架包括：整体框架、爬梯、人行走道；罐体包括：罐胆、加热盘管、保温棉、保温皮；附件包括：底阀及远控切断装置、卸料蝶阀或球阀、进气阀、安全阀、顶部卸料阀、压力表、温度表、电加热装置、人孔盖板、盲板及罐体标示等4。1.3 罐式集装箱的设计压力容器设计是综合性很强的专业，要求设计者通晓国家法令，设计标准，规范以及设计方法，同时，还必须对压力容器选用的材料性能等有较为详细的了解，对压力容器的使用范围、环境等有清
17、楚的认识，甚至还应具备丰富的设计、制造、使用和维护等方便的经验。因此，不论是国家法令，设计标准、规范的变更，还是新材料的使用，制造水平的提高等，都能引起设计方法的进步和发展。罐式集装箱设计的前提是罐体和罐体上的开口满足GB150- 89钢制压力容器5中国船级社集装箱检验规范6的规定，据此强度计算中对模型进行简化时，忽略罐体上各种开口的存在，从而既没有影响计算结果的准确性，又大大简化了建模工作量，其中罐体、鞍座和罐体与框架之间的连接板用板壳元来模拟，角柱、顶纵梁、底纵梁、端横梁和斜撑等框架构件用空间梁元来模拟，一般不再设置其它单元。为充分利用运力资源，节约物流成本，提供运输市场受欢迎的罐箱，就需
18、要在最大的车辆总重前提下充分利用铁路、公路宽度和高度限界。因此，中国陆路运输20 英尺罐箱外型尺寸的最大值为6 058mm 2 500 mm 2 900 mm(长度宽度高度)。本次设计尺寸为6058mm2438mm2591mm7。用于海上运输的罐式集装箱罐体的强度可按ASME-VIII-1 和GB150-1998钢制压力容器进行设计计算，但罐式集装箱设计时，还应考虑承受运输工况中所出现的惯性力：如在海洋船舶运输条件下，在码垛出现偏码时所产生的力；船舶航行时对罐式集装箱产生横向、纵向推拉时的承载能力。设计时还应考虑罐式集装箱起吊作业时加速作用下所产生的各种力。而这些力作用在罐体和集装箱框架上所产
19、生的应力，用解析计算方法是无法分析的。因此海上罐式集装箱设计应使用有限元分析法进行计算，中国船级社武汉规范所选用MSC.Nastran 通用的有限元程序对罐式集装箱的结构进行强度计算分析。罐体及框架的Von Mises合成应力应满足国际海运危险货物运输规则8及相关标准规范的规定。建模的原则是罐箱的框架构件用空间梁元离散，罐体和罐体与框架的连接部分用板壳元离散。支架的受力分析：建立力学模型，计算支架受到静载和动载时的受力稳定性。堆码分析的原则是在动静载荷分析的基础上进行，考虑到金属用料的质量，因受运输质量的限制，集装箱本体加物料质量以不超过30t 为宜。堆码计算受力不均匀系数取为1. 39。 框
20、架结构，罐式集装箱要承受运输过程中的惯性力，还要承受吊卸过程中重力作用，因此框架结构的安全与否至关重要。通常罐式集装箱框架结构为带底部鞍座的框架结构，这种结构比较成熟，安全性高，但框架材料质量大。2 设计总论2.1 设计任务设计罐式集装箱，采用常规设计方法，综合考虑环境条件、液体性质等因素并参考相关标准，按设备结构设计、设备强度计算的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、鞍座、人孔、接管进行设计，然后采用SolidWorks对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。绘制总装配图和零件图，并编写设计说明书。综合运用所学过程装备知识，本着认真负责的态度，对储罐进行设计。在设计过程中综合考虑了经济性，实
21、用性，安全可靠性。各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。2.2 设计特点容器的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管及人孔等组成。常、低压化工设备通用零部件大都有标准，设计时可直接选用。本设计书主要介绍了储罐的的筒体、封头的设计计算，通用零部件的选用。且各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。2.3 设计数据 1CC罐式集装箱的主要设计参数见表2.1：表2.1 1CC罐式集装箱的设计参数型 号GX22R32C罐体材料16MnDR外部尺寸(mm)(LWH)6
22、05824382591立柱材料Q345B最大运营质量36000kg工作温度-40oC-55 oC设计压力3.48Mpa腐蚀余量1.0mm2.3.1设计压力设计压力不能低于工作的压力，装有安全泄放装置时，不得低于爆破片的爆破压力或安全阀的开启压力。计算压力主要是针对于容器的各个受压元件，仅用于确定容器稳定、刚度要求的厚度和各个受压元件满足强度。容器的各个受压元件的计算压力是根据容器各个腔体的设计压力加液柱静压力对它单独和共同作用的情况确定的。根据GB150-1998中，设计压力为压力容器的设计载荷条件之一，其值不得低于最高工作压力，通常可取最高工作压力的1.051.1倍。设计压力。2.3.2设计
23、温度设计温度也是压力容器的设计载荷条件之一，指容器在正常工作情况下，设定元件的金属温度。GB150规定设计温度等于或低于-20C的容器属于低温容器。当元件金属温度不低于时，设计温度不得低于元件可能达到的最高温度；当元件金属温度低于时，其值不得高于元件金属可能达到的最高温度。所以设计温度选择为。2.4 材料的选择查HG 20581-1998钢制化工容器材料选用规定11，选择16MnDR。，16MnDR是压力容器低温用钢，适用范围：用于介质具有一定腐蚀性，壁厚较大()的压力容器。时的许用应力，钢板标准GB3531。优质中碳钢的强度较高、韧性较好，但是焊接性能较差，不宜作接管用钢，由于接管要求焊接性
24、能较好且塑性好，故选择10号优质低碳钢的普通无缝钢管制作各型号接管。由于法兰必须具有足够大的强度和刚度，以满足连接的条件，使之能够密封良好，故选用Q345B的普通碳素钢。3 结构设计容器的结构设计要求均应有足够的柔性，需充分考虑以下间题：a） 结构应尽量简单，减少约束。b） 避免产生过大的温度梯度；c） 应尽量避免结构形状的突然变化，以减小局部高应力；接管端部应打磨成圆角，呈圆滑过渡；d） 容器的支座或支腿需设置垫板，不得直接焊在壳体上。3.1 筒体的选择筒体按其形状可分为，方形容器，矩形容器、球形容器、圆筒型容器(立式、卧式)。由于在本次设计中设计体积相对较小，且工作压力为3.48MPa。方
25、形矩形容器大多在很小设计体积时才采用，但因其承受压力较小且使用材料较多；而球形容器虽然承受能力很强且节省材料，但是制造工艺较难且安装不方便；立式圆筒形容器承受自然原因引起的盈利破坏的能力较弱。故此，本次设计选用圆筒形容器作为储罐。3.2 封头的选择封头据几何形状的不同，可分为球形、椭圆形、碟形、球冠型、锥壳和平盖等几种，其中球形 、椭圆形、碟形、球冠型封头又统称为凸型封头。从受力与制造方面分析来看，球形封头是最理想的结构形式。但缺点是深度大，冲压较为困难；椭圆封头浓度比半球形封头小得多，易于冲压成型，是目前中低压容器中应用较多的封头之一。平板封头因直径各厚度都较大，加工与焊接方面都要遇到不少困
26、难。从钢材耗用量来年：球形封头用材最少，比椭圆开封头节约，平板封头用材最多。因此，从强度、结构和制造方面综合考虑，采用椭圆形封头最为合理。表3.1 封头尺寸表 单位：mm体积质量220026550505.5921.58391136.68 查JB/T4746-2002钢制压力容器用封头12中，取封头见表3.13.3 筒体立式或卧式的选择由于卧式的储罐比立式的储罐运输方便，所以在此设计中，采用卧式的筒体。详图见图3.2。图3.2 卧式储罐 3.4角件的选择支架采用集装箱专用角件，适用于集装箱操作时的起吊、固定等。支架需用角件8 只，上部角件、型各2 只，下部角件、型各2 只。角件制造技术条件按GB
27、1835-80集装箱角件的技术条件13。角件采用国际集装箱用的甲种角件，角件的材质是25铸钢，它的化学成分和强度指标严格按GB1835-80的规定。角件与支架钢性梁的连接采用全焊透结构，并应保证焊接质量。支架制造完毕后所有的焊缝打磨光滑，并进行磁粉探伤检查。为避免内部储罐直接受日晒，导致介质温度升高，压力上升，支架上部设有遮阳板，遮阳板厚1. 5mm，为防止遮阳板过薄发生变形，在其上用模具压制出多个凹槽，增加刚性。3.5筒体及封头壁厚的计算3.5.1筒体厚度的计算筒体的公称直径有标准选择，而它的长度L可以根据容积要求来决定。取公径采用标准椭圆封头，查标准钢制压力容器用封头中表1，得公称直径，封
28、头深度。取 (3.1)液柱静压力： (3.2) (3.3)故液柱静压力可以忽略，即该容器需100%探伤，所以取其焊接系数为。假设筒体的厚度在1626mm范围内，查GB150-1998中表4-1，可得，温度下的许用应力。筒体的计算厚度由中径公式： (3.4)查过程设备设计14，钢板厚度负偏差为0.25mm，而有GB150-1998中知，当钢板的厚度负偏差不大于0.25mm，且不超过名义厚度的6%时，负偏差可以忽略不计，故取腐蚀余量：故筒体的名义厚度：。3.5.2 封头厚度的计算选用标准椭圆形封头型号为EHA，长短轴的比值为2，根据GB150-1998中椭圆封头计算公式(7-1)计算 (3.5)
29、腐蚀余量：同上，钢板负偏差：圆整后取名义厚度：封头有效厚度：封头记为：3.6 人孔的选择人孔便于人员进入容器的内部设置的。除人员进出外还便于容器内构件的吊装。因此人孔的公称直径不得小于450mm，常用的500mm。由此内构件的宽度不得超过人孔的内径。人孔增加了容器的泄漏点，这是不利的方面，一台容器上不要设置过多的人孔。离地较高的人孔，不论是卧式容器还是立式容器，都要附设扶梯和或操作平台。 压力容器人孔是为了检查设备的内部空间以及安装和拆卸设备的内部构件。人孔主要由筒节、法兰、盖板和手柄组成。一般人孔有两个手柄。选用时应综合考虑公称压力、公称直径、工作温度以及人孔的结构和材料等诸方面的因素。人孔
30、的类型很多，选择使用上有较大的灵活性，其尺寸大小及位置以设备内件安装和工人进出方便为原则。通常可根据操作需要，在这考虑压力较大，可选择回转盖对焊法兰人孔。根据工作压力P=3.48MPa 选择人孔根据JB 584-79回转盖对焊法兰人孔15得人孔的尺寸，见表3.3表3.3 回转盖对焊法兰人孔的尺寸 单位：mm总质量75567042722530062808829016030505(kg)3.7 鞍座选型和结构设计3.7.1 鞍座的选型容器支座有鞍座，圈座和支腿三种，用来支撑容器的重量。鞍式支座是应用最广泛的一种卧式支座。从应力分析看，承受同样载且具有同样截面几何形状和尺寸的梁采用多个支承比采用两个
31、支承优越，因为多支承在粱内产生的应力较小。但在是实际上卧式容器应尽可能设计成双支座，这是因为当支点多于两个时，各支承平面的影响如容器简体的弯曲度和局部不圆度、支座的水平度、各支座基础下沉的不均匀性、容器不同部位抗局部交形的相对刚性等等，均会影响支座反力的分市。因此采用多支座不仅体现不出理论上的优越论反而会造成容器受力不均匀程度的增加，给容器的运行安全带来不利的影响。所以一台卧式容器支座一般情况不宜多于二个。圈座一般对于大直径薄壁容器和真空操作的容器。腿式支座简称支腿，因这种支座在与容器壳壁连接处会造成严重的局部应力，故只适合用于小型设备(DN1600，L5m)。综上考虑在此选择双个鞍式支座作为
32、储罐的支座。选的型号为双鞍式支座，材料选用Q345-B。由此查JB4712.1-2007容器支座，选取轻型，焊制为BI，包角为，有垫板的鞍座。 表3.4 鞍式支座结构尺寸 单位：mm公称直径允许载荷鞍座高度腹板螺栓间距底板垫板筋板DNQ/kNhe2200405250101380158024014500101002452082908查JB4712.1-2007鞍式支座16得鞍座结构尺寸如下表3.4。3.7.2 鞍座位置的确定通常取尺寸A(见图3.4)不超过0.2L值，过程设备设计中规定，A最大不超过0.25L。否则由于容器外伸端的作用将使支座截面处的应力过大。由标准椭圆封头，故 (3.6)由于封
33、头的抗弯刚度大于圆筒的抗变钢度，故封头对于圆筒的抗弯钢度具有局部的加强作用。若支座靠近封头，则可充分利用罐体封头对支座处圆筒截面的加强作用。因此，JB 4731还规定当满足时，最好使，即 (3.7)所以鞍座位置取3.8 接管、法兰的选择罐式集装箱设有温度计口、压力计口、安全阀口、液相口、气相口和人孔。根据HG/T 8163-2008输送流体用无缝钢管17，取液相口接管、气相口接管的无缝钢管。法兰连接主要优点是密封可靠、强度足够及应用广泛。缺点是不能快速拆卸、制造成本较高。压力容器法兰分为平焊法兰和对焊法兰。法兰设计应使各项应力分别接近材料的许用应力直，即结构在各个方向的强度都得到充分的发挥。3
34、.9 压力表的选择由压力容器安全技术监察规程18中可知压力表选用和安装要求。压力表选用的要求如下：（1）选用的压力表，必须与压力容器内的介质相适应。（2）低压容器使用的压力表精度不应低于2.5级；中压及高压容器使用的压力表精度不应低于1.5级（3）压力表盘刻度限值应为最高工作压力的1.53.0倍。表盘直径不应小于100mm。压力表的安装要求如下：（a）装设位置应便于操作人员观察和清洗，且应避免受到辐射热、冻结或震动的不利影响。（b）压力表与压力容器之间，应装设三通旋塞或针形阀，三通旋塞或针形阀上应有开启标记和锁紧装置；压力表与压力容器之间，不得连接其他用途的任何配件或接管。（c）用于水蒸气介质
35、的压力表，在压力表与压力容器之间应装有存水弯管。（d）用于具有腐蚀性或高粘度介质的压力表，在压力表与压力容器之间应装设能隔离介质的缓冲装置。 本设计选用压力计：精度等级 1.5级，测量范围 0-6MPa ，型号 Y-100Z 。结构如图3.5。选择与之配套的压力表截止阀，压力表截止阀：(又叫针型阀)是仪表测量管路系统中重要组成部分，主要有截止阀和球阀，其功用是作开启或切断管道通路用。本文选择PN4的压力表截止阀。图3.5 压力计结构3.10 温度计的选择温度计，是测温仪器的总称，可以准确的判断和测量温度。利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩等的现象为设计的依据。有煤油温度计、酒精温度计、
36、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计、双金属温度计等多种种类供我们选择。根据使用目的的不同，已设计制造出多种温度计。其设计的依据有：利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩的现象；在定容条件下，气体(或蒸汽)的压强因不同温度而变化；热电效应的作用；电阻随温度的变化而变化；热辐射的影响等。本文的设计条件为测量低温的现场检查，所以我们采用可以直接测量各种生产过程中的-80 oC +500 oC范围内液体和气体介质温度的双金属温度计。其工作原理是基于绕制成环形弯曲状的双金属片组成。一端受热膨胀，带动指针旋转，工作仪表便显示出热电势所在的温度值。本文选择型号为W
37、SS-401的双金属温度计(轴向型)，安装固定形式为可动外螺纹， 测温范围在-40-80oC，表3.6： 表3.6 双金属温度计(轴向型) 单位：mm形式轴向型1055011030010 3.11 接地板和防波板的选择HG 20584-199819中，由于静电可能影响容器安全操作时，应考虑设置接地板。（1） 接地板应直接焊于设备或支座上（2） 材料应选镀锌钢材或不锈钢（3） 当设备直径大于2.5m或容积大于等于50m3时，应设置两处以上接地点，其间距不大于30mm 该设备选用80mm50mm镀锌钢，焊接在框架上防波板的设置是为了防止罐车运行和制动时减少介质对罐体的冲击，每个防波板的有效面积应大
38、于罐体横断面积的40%，防波板的安装位置，应使上部弓形面积小于罐体横断面积的20%。防波板与罐体的联接应采用牢固的结构，防止产生裂纹和脱落。盛装介质为液化气体或低温液体的移动压力容器应设置防波板，罐体每个防波段的容积一般不得大于3m3。4 开孔补强设计GB150-1998中圆筒上开孔范围：当其内径时，开孔最大直径，且当其内径时，开孔最大直径，且封头上开孔范围：凸形封头或球形壳体的最大开孔直径d1 /2Di；锥壳(或锥形封头)的开孔最大直径d1/3Di；椭圆形封头或蝶形封头过渡部分开孔时，其孔的中心线宜垂直于封头表面。不另行补强的最大开孔直径：（a） 设计压力小于或等于2.5Mpa时（b） 在壳
39、体上开孔，两相邻开孔中心的间距大于两孔直径之和的2.5倍（c） 接管公称外径不大于89mm（d） 接管厚度满足表4.1要求，不另行补强。 表4.1 接管厚度 单位:mm接管公称外径253238454857657689最小壁厚3.5 4.0 5.0 6.0故该储罐中有DN=500mm的人孔需要补强。补强图见图4.2。图4.2 补强图4.1人孔补强4.1.1 补强方法判别开孔直径： (4.1) (4.2)接管材料选用10号钢，壳体开孔处的厚度接管的有效厚度： (4.3)强度削弱系数 (4.4)根据GB150-1998中8-1，所以开孔补强面积为 (4.5)4.1.2 有效补强范围有效宽度B的确定：
40、按GB150中式8-7，得： (4.6) (4.7) (4.8)外侧有效高度的确定：根据GB150中8-8，得： (4.9) (4.10)内侧有效高度的确定：根据GB150-1998中8-9，得： (4.11) (4.12) 4.1.3 有效补强面积根据GB150中8-108-13，计算如下： 筒体多余面积： (4.13)接管的多余面积：接管厚度： (4.14) (4.15)焊缝金属截面积，焊角取10.0mm (4.16)补强面积： (4.17)因为，所以开孔需另行补强所需另行补强面积： (4.18)4.1.4 补强圈设计 补强圈结构简单，易于制造，应用广泛。但补强圈与壳体之间存在着一层静止的
41、气隙，传热效果差，致使二者温差与热膨胀差较大，容易引起温差应力。补强圈与壳体相焊时，使此处的刚性变大，对角焊缝的冷却收缩起较大的约束作用，容易在焊缝处造成裂纹。特别是高强度钢淬硬性大，对焊接裂纹比较敏感，更易开裂。还由于补强圈和壳体或接管金属没有形成一个整体，因而抗疲劳性能差。 GB 150-1998规定，采用补强圈结构补强时应遵循： (1) 钢材的标准抗拉强度下限值b540MPa； (2) 补强圈厚度小于或等于1.5n； (3) 壳体名义厚度n38mm。根据DN500选补强圈，参照补强圈标准JB/T 4736补强圈20，取补强圈外径D=1000mm。因为BD，所以在有效补强范围。补强圈内径d=510mm.补强圈厚度：
