20立方米液氨儲罐的設計【20m3液氨儲罐的設計】【含有限元】【說明書+CAD+SOLIDWORKS+仿真】
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開題報告
題 目 名 稱 液氨儲罐的設計
院 （系）
專 業(yè) 班 級
指 導 教 師
輔 導 教 師
開題報告日期
1
液氨儲罐的設計
1. 題目來源
題目來源：生產(chǎn)實踐
2. 研究目的及意義
儲罐是用于儲存液體或氣體的鋼制密封容器即為鋼制儲罐，防腐儲罐工程是石油、化工、糧油、食品、消防、交通、冶金、國防等行業(yè)必不可少的、重要的基礎設施，我們的經(jīng)濟生活中總是離不開大大小小的鋼制儲罐，鋼制儲罐，防腐儲罐在國民經(jīng)濟發(fā)展中所起的重要作用是無可替代的。鋼制儲罐是儲存各種液體（或氣體）原料及成品的專用設備，對許多企業(yè)來講沒有儲罐就無法正常生產(chǎn)，特別是國家戰(zhàn)略物資儲備均離不開各種容量和類型的防腐儲罐等儲罐。
液氨儲罐的容積一般都小于100m3，近年來隨著制造工藝的提高其容積有逐漸增大的趨勢。隨著容積的增大，儲罐在設計和使用中的安全可靠性就變得極為重要。然而我國液氨儲罐設計制造技術的還遠落后于世界先進水平，制造較困難，加工費用高。
國際能源機構建議其成員國建立起至少維持各自石油消費90天的戰(zhàn)略儲備量美國、日本和德國的石油儲備分別達到了158天、161天和127天，而我國原油的綜合儲備天數(shù)僅能達到30天的水平。因此國家正在積極組織實施石油戰(zhàn)略儲備基地的建設需要大型儲罐和特大型儲罐的發(fā)展作為技術支撐。目前國內(nèi)大型油庫中的儲罐仍以10萬m3儲罐為主，而國外單罐容積已達到了20萬m3。無論從積極推進國家石油戰(zhàn)略儲備的建設，還是提高我國特大型儲罐設計建造技術水平都需要在儲罐方面得以提高。所以研究液氨儲罐對我國石油化工等行業(yè)有著極其重要的意義.
3. 閱讀的主要參考文獻及資料名稱
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4. 壓力容儲國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢與研究的主攻方向
4.1國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
國外通過各種手段進一步減少油品損失，降耗節(jié)能，重視安全和污染，強化防腐和監(jiān)測技術；地上罐進一步大型化的勢頭不甚明顯。 隨著化工、石油、能源、鍋爐等工業(yè)的迅速發(fā)展，壓力容器向大型化發(fā)展， 容器的直徑、容積、厚度、質(zhì)量等參數(shù)增大。容器的工作條件如溫度、壓力、介質(zhì)越來越惡劣、復雜，而且這一大型化的趨勢還在繼續(xù)。容器大型化可以節(jié)約能源、節(jié)約材料、降低投資、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率。
1962年,美國芝加哥橋梁公司首先建成了10萬m3浮頂油罐；1964年,殼牌石油公司在歐洲建成了10萬m3的浮頂儲罐； 1967年,委內(nèi)瑞拉建成15萬m3的浮頂儲罐；1971年,日本建成了16萬m3大型儲罐;1975年,國內(nèi)建成了首臺5萬m3浮頂油罐;1985年從日本引進10萬m3浮頂罐的設計和施工技術并在秦皇島建造之后，陸續(xù)又引進建造了20多臺10萬m3浮頂罐，并且開始研制大型儲罐用國產(chǎn)鋼材。
國內(nèi)液氨儲罐行業(yè)在各區(qū)域發(fā)展不平衡，特別是低溫儲罐但發(fā)展不平衡問題還很突出，主
要表現(xiàn)在發(fā)展存量差距大、客觀條件制約多、體制政策不完善等。
2001年， 秦景娜等在《低溫液氨儲罐的保冷設計》一文中指出根據(jù)其提供的保冷材料和
施工要求等設計方式可以滿足液氨的儲存、裝運、緩沖及平衡作用。并有實際運行達10多年的設備作佐證。
2007年，朱曉紅等在《爆炸與中毒模型在液氨儲罐安全評價中的應用》一文中指出研究液氨儲罐的安全性具有重大意義，并提出將氣體蒸氣云爆炸模型和中毒事故模型應用于液氨儲罐的安全評價中從而判定儲罐區(qū)的危險性和危害程度。
2009年，周德紅等在《合成氨廠液氨儲罐泄漏環(huán)境風險分析》一文中通過對合成氨廠液氨儲罐泄漏的環(huán)境風險數(shù)據(jù)分析，為合成氨廠的環(huán)境選址可行性開辟了一條新思路，可以有效地
預測、預防、控制災害性事故的發(fā)生，確保石化企業(yè)生產(chǎn)的安全運行和社會的穩(wěn)定。
2011年，趙新文在《 液氨儲罐在生產(chǎn)過程中發(fā)生危險性分析及預防措施 》一文中中指出充分應用系統(tǒng)安全工程學的方法和手段，形成完整的閉路循環(huán)管理系統(tǒng)，使液氨儲罐始終保
持安全運行的動態(tài)平衡，把液氨儲罐的風險性控 制在可接受的范圍內(nèi)。
2012年，李明在《液氨泄漏事故處置應急措施探討》一文中指出在氨泄露事故發(fā)生后采取的一系列措施可以將事故的盡可能危害降低。
4.2研究的主攻方向
國外的研究方向是通過研究新方式減少油品損失，降低能耗，重視安全與污染，強化防腐和監(jiān)測手段。國內(nèi)的研究方向是改進新技術提高液氨儲罐安全環(huán)保性，包括提高儲罐焊接技術。通過對眾多文獻的閱讀與學習，下面決定將主攻方向放在液氨儲罐的防泄漏性設計及安全評估設計。
5.主要研究內(nèi)容、需重點研究的關鍵問題及解決思路
（1）液氨儲罐的結構設計，包括筒體，封頭，零部件的材料選取。
（2）設計計算及其校核，包括抵抗斷裂的能力，有抵抗風荷的能力，有抗地震的能力。
（3）零件及其裝配圖。
（4）焊接方法及其工藝。由于考慮到安全性，需要重點考慮焊縫的質(zhì)量與校核的嚴密性
用ANSYS進行應力分析。
6.完成畢業(yè)設計所必須具備的工作條件及解決的辦法
1、 畢業(yè)設計所需的原始數(shù)據(jù)
工作介質(zhì)：液氨 設計容積：20 m3
工作壓力： MPa 工作溫度：°C
抗震設防烈度：度 風和雪載荷：不考慮
2、 完成設計所必需具備的工作條件
（1） 電腦和相關設計資料及數(shù)據(jù)
（2） 各種行業(yè)標準及國標工具書
3、 解決辦法
（1） 充分有效的利用網(wǎng)絡和圖書館查閱權威資料和欠缺材料
（2） 與相關老師聯(lián)系，尋求適當指導和幫助
七．工作的主要階段、速度及時間安排
第01周（3月15日～3月21日）：搜索資料，撰寫開題報告，進行文獻翻譯。
第02周（3月22日～3月29日）：搜集相關設計資料，為設計準備；
第03周（3月30日～4月05日）：筒體，封頭，零部件的材料選?。?
第04周（4月06日～4月12日）：筒體，封頭，零部件設計；
第05周（4月13日～4月19日）：焊接方法及其工藝；
第06周（4月20日～4月26日）：零件及焊接校核；
第07周（4月27日～5月03日）：軟件應力測試；
第08周（5月04日～5月10日）：畫零件及其裝配圖；
第09周（5月11日～5月17日）：編寫說明書；
第10周（5月18日～5月23日）：定稿，制作設計電子版及準備答辯所需資料；
第11周（5月24日～5月30日）：模擬答辯，再次對設計進行校核；
第12周（5月31日～6月06日）：答辯。
八．指導老師審查意見
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