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院 系 | 机电工程系 | 专业班级 | ||
姓 名 | 学 号 | |||
题 目 | 成品油库2000m³立式储罐的设计与制造 | 题目类型 | 设计开发 | |
一、选题背景及依据（简述国内外研究现状、生产需求状况，说明选题目的、意义，列出主要参考文献） 1.国内外研究现状 长期以来，我国库存轻质油品，广泛采用固定顶油罐和浮顶油罐。由于固定顶油罐在存贮和收发油品时存在“小呼吸”和“大呼吸”，油品蒸发损耗较大，而且会因为油气逸散到空气中造成环境污染，危害人们身体健康。为了较经济有效地解决这个问题，世界上发达国家如美国、法国、前苏联早在五、六十年代相继开始研制内浮顶油罐，我国直到70年代末期才开始研制。内浮顶油罐是介于固定顶油罐和浮顶油罐之间的一种结构型式，即是在固定顶油罐内部增设一个浮动顶盖(称为内浮盘)。是一种“全天候”贮罐。国外经验表明，使用内浮顶油罐比之使用其它贮罐，无论从控制油品蒸发损耗，还是节约投资方面是最好的，所以应大力发展内浮顶油罐。 世界技术先进的国家，都备有较齐全的储罐计算机专用程序，对储罐作静态分析和动态分析，同时对储罐的重要理论问题，以试验分析为基础深入研究，通过试验取得大量数据，验证了理论的准确性，从而使研究具有使用价值。 近几十年来，发展了各种形式的储罐，尤其是在石油化工生产中大量采用大型的薄壁压力容器。它易于制造，又便于在内部装设工艺附件，并便于工作介质在内部相互作用等。 2.生产需求现况 随着我国石油化工行业的迅猛发展，我国石化企业也对进口原油的需求量不断增大。自1993年开始，我国已成为纯石油进口国。2000年进口原油、成品油总量更是达7000×104t，占当年消费量的30％。据有关部门预测2010年和2020年我国石油供需缺口为1．2×108t和2．1×108t左右。 我国的土地资源十分紧张，建设用地价格连年攀升。以小规格油罐满足大库容是无法想象的，因此大库容要求大规模甚至超大规格油罐顺理成章。大型油罐具有节省材料、占地面积小、方便操作管理、投资少等优点。在技术条件允许的情况下，大规模油罐的优势显而易见。 3.选题目的与意义 通过完成此次设计对四年本专业学习的一个总结性检验。 在导师的指导下运用自己所学到的专业知识以及相关专业制图软件对储罐进行设计，达到精通使用现代制造工艺的目的。同时也能了解到现今社会中对于自己本专业的需求程度以及需求的专业能力高低。 当进入社会时，能及时适应工厂（公司）的基本要求，立即进入本专业的生产角色之中。 4.主要参考文献 [1] 丁伯民, 黄正林.化工容器[M].北京:化学工业出版社, 2012.12 [2] 王菲, 林英. 化工设备用钢[M]. 北京:化学工业出版社, 2003.12 [3] 魏新利，吴金星.压力容器现代设计与安全技术[M].北京:化学工业出版社，2004.7 [4] 郑津洋，董其伍，桑芝富.过程设备设计[M].北京:化学工业出版社，2010.6 [5] GBT 6417.1-2005, 金属熔化焊接头缺欠分类及说明[S]. [6] 马梅. 超声波探伤锻件常见缺陷的产生原因及预防[J].冶金分析, 2006, (26增刊): 279-281 [7] HG 21502.2-1992,钢制立式圆筒形内浮顶储罐系列[S]. [8] GB 50074-2002, 石油库设计规范[S]. [9] 成大先.机械设计手册[S].北京：化学工业出版社，2000. [10] 陈裕川.钢制压力容器焊接工艺[M].北京:机械工业出版社，2007.6 [11] GB50341-2003,立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范[S]． [12] GB150-2011,压力容器-制造、检验和验收[S] [13] API2003 《Protection Against Ignitions Arising out of Static，Lightning and Stray Currents$[S]．1998 | ||||
二、主要研究（设计）内容、研究（设计）思想及工作方法或工作流程 1.主要研究内容 (1)在网上查找成品油库2000m³立式储罐的资料，决定设计储罐类型 (2)了解现有成品油库2000m³内浮顶储罐的内部结构和工作流程 (3)对成品油库2000M3内浮顶储罐的设计探索新的设计思想和方案。 (4)CAD建模展示成品油库2000M3内浮顶储罐的内部结构或工作流程。 (5)导出成品油库2000M3内浮顶储罐的装配图及全部零件图。 (6)用CAPP制订成品油库2000M3内浮顶储罐的机械制造加工工艺技术文件等。 （7）编制内浮顶储罐设计说明书 2.研究设计思想和方法 本设计主要是对现行的内浮顶储罐结构（罐底、罐顶和罐壁设计与应力分析、强度计算）、附件的选型和消防措施（防爆、防火、防静电、水淋装置）等进行设计。由于是内浮顶储罐是露天工作的，所以在设计的时候需考虑风载荷、地震裂度和应力分布不均等因素对储罐稳定性的影响。又因为储罐属于压力容器，所以应注重储罐的密封性能。同时由于在储罐的制造过程中，焊接必不可少，所以必须进行焊接工艺评定。 主要方法是先从内浮顶储罐结构的整体进行分析，然后将整体拆成几个重要设计部分，然后依次从各部分下手，通过多渠道查找资料，找寻各部分可行的优化方案，然后通过导师或者其他渠道验证这些方案，最后将所有被确定的优化方案搜集起来，通过自己的设计作品将可行的方案展现出来。然后编制设计说明书，并根据当地的实际情况制定合理的制造加工工艺，并用CAPP将制造加工工艺展现出来。 在内浮顶储罐的设计过程中，焊接是非常重要的一环，出于施工安全和储罐质量的保证，应该合理选择正确的焊接方式对储罐焊接来配合储罐对于焊接工艺的严格要求，同时在设计中应该尽可能根据当地的地理环境、土建地基优先考虑正确的内浮顶储罐安装方式。其中内浮顶储罐采用直线式罐壁，壁板对接焊制。拱顶则是用套筒式罐壁板环向焊缝采用搭接，纵向焊缝为对接。为了焊透和熔合良好，选择坡口时除应考虑被焊工件的厚度、焊接方法、焊接位置和焊接工艺的影响。同时焊接过程中，由于受热作用使得工件在焊接完成后会产生参与应力，所以在焊接完成后需要进行焊后热处理（一般为高温回火）。在储罐完成后，需对储罐的整体进行防腐和检测工艺。应力校核需用sw6-2011校核。 | ||||
三、毕业设计（论文）工作进度安排 2014.11.25-2014.11.27 完成毕业设计（论文）的选题 2014.11.28-2014.12.21 根据设计题目搜集相关资料,完成开题报告（答辩） 2014.12.21-2015.02.26 完成2000m³内浮顶储罐设计草案 2015.03.01-2015.04.06 用所学的CAD进行建模，展示储罐内部结构与工作流程 2015.04.07-2015.04.26 导出2000m³内浮顶储罐的装配图及全部零件图 2015.04.27-2015.05.10 用CAPP制订2000m³内浮顶储罐机械制造加工工艺技术文件 2015.05.25-2015.06.10 完成毕业论文答辩前的一切准备事项，进行毕业答辩 | ||||
指 导 教 师 意 见 | 指导教师签字___________ 年 月 日 | |||
系 部 毕 业 设 计 领 导 小 组 审 核 意 见 | 系（公章）___________ 年 月 日 | |||
