六、完成毕业设计所必须具备的工作条件及解决的办法
6.1 具备的条件
以前所学到的理论知识、所用的课本、搜集到的资料、老师提供的参考资料等， Auto CAD二维工程图软件，还有计算机，图书馆，网络资源等。 6.2 解决办法
在图书馆查阅化工容器设计的、设计手册和杂志等相关书籍，借助网络资源，在学校图书馆网站和一些化工机械论坛上查阅下载必要的资料，并在老师的指导，认真思考、归纳总结，逐步解决在设计过程中遇到的理论性困难问题，及时补充学习缺乏的知识。在空闲时间多上机学习并熟练掌握上述的各种绘图软件和分析软件。
七．工作的主要阶段、进度与时间安排
1、搜集资料 第 4 周 2、翻译和开题报告 第 5-6 周 3、卧式储罐的结构设计 第 7-8 周 4、焊接工艺设计 第 9 周 5、容器失效分析 第10-11周 6、经济性分析 第 12 周 7、撰写论文 第13-14周 8、报于指导老师审查，修改 第 15 周 9、准备答辩 第 16 周
八．指导教师审查意见
6
2.8m3卧式液氨储罐的设计
学 生：xxxxxxxxxx 指导教师：xxxxxxxxxx
【摘要】 本文首先介绍了压力容器的国内外研究现状和发展趋势，对液氨储罐作了简单的介绍。接着对液氨储罐的进行了详细的结构设计, 并运用Auto CAD、Pro/Engineer软件分别绘制了储罐装配图和三维图。并利用ANSYS分析软件对储罐进行了应力分析，针对最大应力分布区域进行补强设计，有效地解决了用定量计算方法进行应力分析困难的缺点。还从价格评估的角度对液氨储罐作了经济性分析，验证了结构设计方案的可行性。最后从焊接缺陷出发对储罐进行失效分析，并以VB语言为基础，结合控制图原理设计了一个缺陷分析的CAPP系统，从而完成了整个卧式液氨储罐的分析设计过程。
【关键词】卧式液氨储罐；结构设计；应力分析； 经济性分析；CAPP
Ⅶ
The Design of the horizontal liquid ammonia storage
tank
Student：xxxxxxx Guide teacher：Zxxxxxxx
[Abstract] This paper introduced the development and trends of the research status the for pressure vessel in the first, and analyzed the liquid ammonia storage tank with a simple presentation. Then we design the liquid ammonia tank detailed and draw the tank assembly and three-dimensional maps with the application of Auto CAD and Pro/Engineer software. And we analysis the stress for the storage by use of ANSYS software, region reinforcement design for the greatest stress distribution, solve the quantitative calculation method for stress analysis of the shortcomings of difficulties effectively. And we give the Price assessment from the perspective of liquid ammonia storage tank ,which make economic analysis to verify the structural design of the feasibility of the program. Finally we give the failure analysis starting from the welding defects on the tank ,for which the CAPP system were design for the defect analysis based on VB language,and Control Chart with the principle of a, thus the whole horizontal analysis of the liquid ammonia tank design process were completed.
[Keyword] horizontal liquid ammonia storage tank;structural design; analysis of economic;stress analysis;CAPP
8 Ⅶ
选题背景
1 选题背景
1.1该课题研究的目的和意义
储罐是一种用于储存液体或气体的密封容器，主要用于存储或盛装气体、液体、液化气体等介质的设备，在化工、石油、能源、冶金、消防、轻工、环保、制药、食品、城市燃气等行业得到了广泛的应用，储存介质涵盖了(丙烷、丁烷、丙烯、乙烯、液化石油气、液氨等)液化气体、氧气、氮气、天然气和城市煤气等气体，在国民经济发展中起着不可替代的作用。而卧式液化气储罐是目前中、小型液化气站储存和运输液化气的主要容器之一，在石油化工行业中应用广泛并占有相当大的比例，应用相当广泛。
然而我国卧式储罐设计制造技术的还落后于世界先进水平，制造较困难，加工费用高，且焊接、检验技术要求高，特别是对容器的安全稳定性分析显得尤为重要,可以避免容器失效造成的巨大危害和损失，所以研究卧式储罐设计对我国石油化工等行业的发展有着极其重要的意义。
1.2 压力容器的国内外研究现状及发展趋势
随着化工、石油、能源、锅炉等工业的迅速发展，今年来压力容器制造技术的进展主要体现在以下四个方面： （1）压力容器向大型化发展
压力容器向大型化发展，容器的直径、容积、厚度、质量等参数增大，容器的工作条件，如温度、压力、介质越来越恶劣、复杂，而且这一大型化的趋势还在继续。容器大型化可以节约能源、节约材料、降低投资、降低生产成本、提高生产效率。
国外以美国和日本为代表的合成氨和装置已经基本稳定在年产30万—40万t，个别有60万t，乙烯装置稳定在年产30万—50万t，个别有68万—75万t，板焊结构式的煤气塔厚度为200mm，内径为9100mm，单台质量已达到2500t。目前世界上已建成的大型储罐数量逐年增加，如早在1967年在委内瑞拉就建成了16?104m3的浮顶储罐，1971年日本建成了20?104m3的浮顶储罐，而世界产油大国之一的沙特阿拉伯也已成功建造了20?104m3的浮顶储罐。
国内大型储罐发展从20世纪70年代开始，1975年，国内首台5?104m3浮顶储罐在上海陈山码头建成。继后，在石化企业、港口、油田、管道系统建造数十台
第 1 页 ( 共 56 页 )
2.8m卧式液氨储罐的设计
3
5?104m3浮顶储罐。20世纪80年代中后期，国内开始建造10?104m3的大型浮顶储罐，迄今为止，已经先后在秦皇岛、大庆、湛江等地建造了80余座10?104m3浮顶储罐。到目前为止，国内建成并投入使用的最大容积的大型浮顶储罐是中国石化集团
43公司建造的油罐15?10m。目前中国已经基本掌握了厚度在150mm—200mm的大
型容器的制造、焊接和检测技术，厚度在200mm以上的大型容器的制造、焊接和检测技术也已经成熟。
（2）压力容器用钢的逐渐完善，专业用钢越来越明显
压力容器向大型化发展，对钢材的要求也日益严格，材料技术的不断提高使压力容器大型化有了保障。当前压力容器用钢发展的主要特点有如下几个：
①随着刚才强度的提高，同时要改善钢材的抗裂性和韧性指标。通过降低碳的含量，同时加入微量合金元素以保证钢材有一定的刚度，不断提高炼钢技术使钢水杂质含量大幅度降低。日本炼钢可使磷降到0.01%以下，硫降到0.002%以下。
②对于高温抗氢用钢，尽量减轻钢的回火脆性和氢脆倾向。
③降低大型钢锭中的夹杂物及偏析等缺陷以保证内部性能均匀，提高钢锭的利用率。日本、美国、德国都生产出了大厚钢板。
④出现大线能量下焊接性良好的钢板。
（3）焊接新材料、新技术的不断出现和使用，使焊接质量日趋稳定并提高
为了适应大型化和厚壁压力容器的发展，国内外普遍采用了强度级别较高的钢材，这时为了降低焊缝中的氢含量，提高焊接接头的韧性，日本神钢公司研制了UL系列的超低氢焊条，对600MPa级的高强钢焊接时，甚至可以不预热。
随着钨极氩弧焊、多丝埋弧焊、窄间隙焊等新焊接方法的采用大大改善了焊接接头的性能。自动焊接技术和焊接机器人的使用使大型容器上百米的纵焊缝、环焊缝和接管的鞍形焊缝实现了自动化，提高了焊接质量和效率，降低了劳动强度，改善了劳动条件。
（4）无损检测技术的可靠性逐步提高，有力地保证了装备制造及运行的安全。 无损探伤技术在对过程装备的材料和整个制造过程以及在服役装备检验方面起者重要的作用，另外，在缺陷评定方面的进步也有效地保证了装备的安全性。
目前工程上主要的检验方法有：射线探伤、超声波探伤、表面探伤、声发射探伤。
第 2 页（共 56 页）