故充液总重量为G1?(ma?m3?mc)?9.81?1909642N 故充水总重量G2?(ma?m4?mc)?9.81?41031N
建立力学模型，把上述计算所得的质量产生 的重力，简化为沿容器轴线作用的分布载荷， 即右图，总长为L'=7227mm
q?GL'q
qL'先求出A、B两点的支反力,FA?FB?
22qL'qL'aqa2在跨中截面处,支座处的弯矩分别为M?M??2 82,
qL'qL'aqa2??22 支座最佳位置处8得：a=L=,
'2L'?L'地脚螺栓孔中心线剧环焊缝之间的距离a=a-=（圆整a=1075）， 2'L'?L所以a=a+=
2'两个地脚螺栓孔中心线之间的距离L1=4230
qL'qL'aM??
82应力校核 ①?max=
2Pc?DM+ 4?e0.785D2??e式中：计算压力pc?2.1MPa 有效厚度?e?13.7mm 圆筒跨中截面的最大弯矩M1?294323.6N.m 公称直径D?2300mm 将以上数据代入公式得?max?93.3MPa
②
?min?pcDM?4?e0.785D2?e
代入具体数据得?min?82.97MPa＞0，说明整个跨中截面不会出现压应力。
由《钢板许用应力表》可得Q345R的???t?189MPa，又因为??1，所以
?max＜???t?。即正常操作时可以满足强度条件。液压试验状态下
2.液压试验
液压试验状态下最大应力由试验压力及弯矩引起，位于该截面的最低点，其计算公式为：?Tmax?pTDMT?，最大压应力在盛满4?e0.785D2?e液体而未升压时有最大值，故压力试验时压应力的最大值为：
?Tmin??MT
0.785D2?ePT?1.25?P?[?]?2.625MPa，有效厚度?e?13.7mmMT?6323.95N.m [?]t代入具体数据得?T,max?110.3MPa ?T,min?-0.11MPa
?T,max?110.3MPa?0.9?Rel???0.9?345?1?310.5MPa，所以液压试验也满
足强度条件。 稳定性判断
由公式A?0.094确定计算系数A R0?e 式中：圆筒外径R0?D?Sn?1160mm 2 有效厚度?e??n?C?13.7mm 将以上数据代入公式得A?1.1?10?3
根据圆筒的材料选择相应的系数B图，A值位于曲线的右方，则根据E?2?105MPa，查教材194页图14-5得
B?2AE?48.9MPa。 3 因为稳定许用压缩应力??cr??B=48.9MPa,所以很明显
max?-?min,-?Tmin?＜??cr?，即
圆筒符合强度条件。
综合上面的强度条件和稳定性条件圆筒都符合，因此这个储罐可以安全使用。 开孔及补强 开孔
压力容器不可避免地要开孔并往往带有管子或凸缘。容器开孔接管后在应力分布和强度方面会带来如下影响：（1）开孔破坏了原有的应力分布并引起应力集中；（2）接管处容器壳体与接管形成不连续应力；（3）壳体与接管连接的拐角处因不等截面过渡而引起应力集中。这样往往在开孔接管根部产生很大的应力峰值，引起局部强度削弱，必要时须采取一定的补强措施。 （1）判断是否需要开孔补强 不另行补强的最大开孔直径：
容器开孔并非都需要补强，因为常常有各种强度富裕量存在。例如，壳体和接管的有效厚度超过计算厚度，有一定的多余壁厚，接管根部的填角焊缝等，都会使开孔接管的局部削弱得到一定的加强。当开孔直径较小，两相邻开孔相距较远，且在离连接边缘较远处开孔时，可考虑不进行补强。
按GB150规定，壳体开孔接管公称直径小于或等于89mm可不另行补强，但本次设计人孔的公称外径为530mm＞89mm，所以进行补强圈补强。
（2）判断本次设计是否符合JB/TC 4736?2002《补强圈》
本次设计：a)容器设计压力2.1MPa＜6.4MPa
b)容器设计温度50。C＜350。C
c)容器钢材的标准抗拉强度下限＜540MPa d)壳体开孔处的名义厚度?n?16＜38mm e)补强圈厚度10mm＜1.5?n
所以补强圈的设计标准可用JB/T 4736?2002《补强圈》 开孔补强的计算
由于人孔的筒节不是采用无缝钢管，故不能直接选用补强圈标准。本次设计所选用的人孔筒节的公称直径为500mm，查《回转盖带颈对焊法兰人孔尺寸表》得ds?S为530?12，H1?280mm。 内压圆筒补强法的具体计算：
Snt?12mm ，Set?Sn?C?(12?2.3)?9.7mm
(1)开孔所需的补强面积A=d??2??et(1?f?)
d=（530?2?12）?2?2.3?510.6mm(f??1) A=×=2选择与筒体相同的材料进行补强。 (2)有效补强圈的面积的计算
}max Ae=A1+A2+A3 B取{2d与d?2(?n??nt）因为2d= < d?2(?n??nt）=510.6?2?（16?12）?566.6mm故B=
（B?d)(???e)?2?et(?e??)(1?f?)=2 A1=
A2=2h1(?et??t)f??2h2(?et?C2)f? (人孔与筒体采用平齐式时，第二项为0）
h1?{d?nt和h外伸}min
h2=0
A2=2h 1（δet—δt）f1+2h2（δet—C 2）f1 = mm2 A3≈100 mm2
Ae=A1+A2+ A3= mm2 所以 （840—530）δ=—=
δ= 考虑到钢板负偏差并圆整，实取补强厚度18mm，补强材料与壳体材料相同
材料的选用
压力容器主体材料的选用
液化石油气储罐设计说明书
