前言
随着我国化学工业的蓬勃发展，各地建立了大量的液化气储配站。对于储存量小于m或单罐容积小于1503m时．一般选用卧式圆筒形储罐。液化气储罐是储存易燃易爆5003
介质．直接关系到人民生命财产安全的重要设备。因此属于设计、制造要求高、检验要求严
m液化石油气储罐设计即为此种情况。
的三类压力容器。本次设计的为303
液化石油气贮罐是盛装液化石油气的常用设备, 由于该气体具有易燃易爆的特点, 因此在设计这种贮罐时, 要注意与一般气体贮罐的不同点, 尤其要注意安全, 还要注意在制造、安装等方面的特点。
m或单罐容积大于2003m时目前我国普遍采用常温压力贮罐,一般贮存总量大于5003
选用球形贮罐比较经济; 而圆筒形贮罐具有加工制造安装简单, 安装费用少等优点, 但金属
m, 单罐容积小于1003m时选用卧式贮罐比较耗量大占地面积大, 所以在总贮量小于5003
经济。本文主要讨论卧式圆筒形液化石油气贮罐的设计。
卧式液化石油气贮罐设计的特点。卧式液化石油气贮罐也是一个储存压力容器, 也应按GB150《钢制压力容器》进行制造、试验和验收; 并接受劳动部颁发《压力容器安全技术监察规程》(简称容规) 的监督。液化石油气贮罐, 不论是卧式还是球罐都属第三类压力容器。贮罐主要有筒体、封头、人孔、支座以及各种接管组成。贮罐上设有液相管、气相管、排污管以及压力表、温度计、液面计等。
第1章设计参数的选择
1.1设计数据
表1-:1：设计数据
1.2设计压力
设计压力是根据最高工作压力来确定，原则是根据最危险的操作情况而定。通常选取工作压力的1.05-1.1倍，本次设计选取1.1，数据见下表1-2。
表1-2：液化石油气饱和蒸气压及密度
该储罐用于液化石油气的储存，属于常温，工作压力为介质在相应温度下的饱和蒸气压。其中丙烷占主要部分可以选取丙烷的饱和蒸汽压。因此取50℃时丙烷的饱和蒸汽压为最高
工作压力，由上表知50℃时丙烷的饱和蒸汽压为1.710MPa，则其表压为1.710-0.1=1.610MPa，故设计压力为1.610x1.1=1.77MPa。
1.3设计温度
设计温度是指容器在正常工作情况下，设定的元件金属温度。其值必须大于或等于正常工作的最高温度。由于工作环境在荆门室外，取最高温度50℃为设计温度。
1.4选取材料
正确的选材对于设备安全运行和降低生产成本至关重要。压力容器用材有：受压壳体及设备零部件又有受压元件与非受压元件，其包含有：钢板，钢管，钢棒等。
压力容器经钢板成型焊接而成。法兰视情况采用钢板或者锻件。螺栓，螺母采用钢棒。支座选用型钢或者钢管。常见的碳素钢和低合金钢有Q245R,Q345R等。无缝钢管材料有：10Mn，16Mn等。
对于此次储罐，设计压力为中压，温度范围-20—50，综合设备结构工艺和工作条件，参照GB713-2008，查《锅炉与压力容器用钢板》表2，可选用材料为Q345R。密度ρ=785kg/m 3，许用应力[σ]=189MPa。钢管材料可以选用16Mn等
据JB/T 4732，支座材料可用Q235-A，地脚螺栓螺母按照GB/T700-2007规定，可选用Q235。
第2章筒体及封头的设计
2.1筒体的结构设计
长径比L/D，选择时考虑的两个因素，罐体的加工和其受力大小。综合两方面情况长径比L/D一般取3—6，在这里可选L/D=4。
I筒体直径Di的确定
视筒体为圆柱形的，初步计算储罐直径Di
由：
V=/4 L=4Di
得：
Di==2.122m=2122mm
由于内径必须符合国家标准，此时内径可圆整为国家标准的公称直径DN故取Di=2200mm
II筒体长度
由于储罐的容积是圆柱形筒体容积与两个封头的容积之和，
即：
V=Vt+Vf
式中
Vt—圆柱形筒体的容积m3
Vf—单个封头的容积m3
据JB/T4746-2002可得封头的容积为Vf=1.5459m3
故：
Vt=V-Vf
即：
=V-2Vf
故：
L=4（V-2Vf）/=4x（30-2x1.5459）/2.2x2.2=7.079
圆整后取
L=7100mm
此时长径比L/Di=7100/2200=3.23在3—6之间。
2.2封头的结构设计
中低压容器常采用标准椭圆形封头，参照GB/T25198-2010知封头的公称直径与筒体的公称直径一致。查《化工设备课程设计指导》表3-3得封头见表2-1，示意图样见图2-1：
公称直径DN/mm 总深度H/mm 内表面积A/㎡容积Vf/m32200 590 5.5229 1.5459
注：图中Hi表示封头的曲面深度，Di为筒体的内径即：公称直径DN， n为封头名义厚度。
2.3计算压力的确定
由于设计为卧室储罐，因此液体最大高度hmax ≤Di=2200mm 则：
Pmax 静=ρghmax=0.58x9.8x2200=12.50KPa=0.0125MPa 且：
Pmax 静/P 设=0.0125/1.77=0.0071=0.71%<5% 因此P 静可以忽略不计。 故：
设计压力Pc=P=1.77MPa
2.4筒体与封头计算
2.4.1筒体壁厚的确定
内压容器计算厚度有中径公式确定[]c
t
i
c p D p -2φσδ= 式中
--材料许用应力MPa Pc —计算压力MPa Di —筒体公称直径 mm φ--焊接接头系数 假定筒体壁厚6—16mm ，
=189MPa ， Pc=1.77MPa ，Di=2200mm 。
由于介质易燃易爆，采用双面对焊连接，100%无损检测取φ=1 则，
δ=1.77x2200/（2x189x1-1.77）=10.35mm 取钢板负偏差C1=0.3mm C2=2mm 故，
δn=δ+C1+C2=10.35+0.3+2=12.56mm 所以，
取名义厚度δn=14mm
2.4.2封头壁厚的确定
标准椭圆封头壁厚计算为：
[]10.33mm 1.77
0.5-11892 1.77x 2200
0.5-2 =???=
=
c
t
i
c d p D p φσδ
12.63m m 20.310.3321=++=++=C C d n δδ
取名义厚度δn=14mm 显然，
δn>0.15%Di=0.0015x2200=3.3mm 故，
厚度δn=14mm 符合要求。
两封头的型号为：EHA2200x14-Q345R JB/T4746-2007。
2.5强度校核
筒体水压试验强度校核，试验压力t
T P P ][]
[25.1σσ= 故：
2.2125MPa 189/1891.771.25=??=T P
校核时筒体的薄膜应力:
MPa D P e e i T T 209.111.7
2)
11.70022(2.21252)(=?+?=+=
δδσ
查《过程设备设计》附录表D-1
得 ：
Rel=345MPa 。 则，
0.9φRel=0.9x1x345=310.5MPa>209.1MPa 故校验合格。
校验过程及数据见附录1，SW6校核。
2.6气密性试验
液化石油气为易燃易爆介质，故不允许出现任何泄漏，因而必须进行气密性试验，气密性试验的压力为1.77MPa 。
第3章 鞍座选型及结构设计
3.1 支座的选取
卧式容器支座包含圈座、支承式支座和鞍式支座。支承式支座虽然在构造方面简单，可是它的反向作用力对壳体产生的应力值太高，故只适应于小型设备；圈座不尽对圆筒壳具有加强作用，且当支座多于两个时较鞍座受力好，真空容器或壁厚的容器可以采用圈座；对于换热器、卧式容器等，则大多采用鞍式支座，鞍座的结构和尺寸，不包括一些特殊的例子，通常都是按照公称直径和重量选用标准鞍座。在支座的规范上，我国标准为JB/T 4712.1—2007《容器支座》。
鞍式支座分为轻型(A)和重型(B)，轻型和重型都包含有固定式和滑动式，直径1000 mm 以
上的，轻型鞍座就即可，为保证容器的热胀冷缩的位移要求，F 型和S 型应总是配对使用。所以本设计选择轻型鞍座，其中固定式和滑动式配套使用。
3.2鞍座计算
根据筒体结构和参数，鞍座可采用双鞍式支座，鞍座的材料选用Q235-A 。 为确定鞍座的型号，需粗略计算鞍座的负荷。贮罐总质量：
43212m m m m m +++=
式中
1m —筒体质量，kg;； 2m —封头质量，kg ； 3m —充液质量，kg ；
4m —附件质量，kg 。
正常工作下，3m 为液化石油气的质量。液压实验中，3m 为水的质量。
3.2.1 筒体质量
根据mm mm D i 41,0022n ==δ的筒节，
kg L D m n i 5393.01085.710417.1220014.333-1=??????=?=ρδπ
3.2.2 封头质量
根据mm mm D i 41,0022n ==δ，查标准JB/T 4746-2010《钢制压力容器用封头》中EHA 椭圆形封头质量，可知，kg m 6162
=
3.2.3 充液质量
因为 ρ水> ρ液氨，所以充液质量为液氯质量
ρV m =3
于是300001000303=?==ρV m kg
3.2.4 附件质量
人孔质量约400kg ，其他接口管总重约100kg,则4m =500kg 设备总质量：
kg m m m m m 371255003000061620.53934321=++?+=+++=
每个鞍座的负荷：
2mg Q =
=181.91KN 2
8
.937125=? 结合JB4712.1-2007容器支座可知，采用轻型，焊制是A,包角是120，配垫板的鞍座。通过JB4712.1-2007得鞍式支座结构尺寸：
3.3鞍座位置确定
双鞍座卧式储罐受力状态可简化为受均布载荷的外伸简支架。材料力学知，当外伸长度A=0.207L 时，跨越中间的弯矩与支座截面处的弯矩绝对值相等。故取A ≤0.2L 。其中L 为两封头切线间的距离，A 为鞍座中心线到封头切线的距离，即：A ≤0.2L=0.2[L （筒体）+2h]=0.2x(7100+2x40)=1436mm 。
当鞍座接近封头时，封头对支座有局部加强作用，充分利用这一点在满足A ≤0.2L 前提下，尽量使A ≤0.5Ro （筒体的外径）。即：A ≤0.5（Di/2+δn ）=0.5x （2200/2+14）=557mm 。
综上可以取A=550mm 。鞍座与筒体的位置见图3-1。
图3-1：鞍座与筒体的位置
注：图中Hi表示封头的曲面深度，L为两封头切线间的距离，A为鞍座中心线到封头切线距离。左鞍座为固定式鞍座代号：JB/T4712-2007 鞍座A2200-F，右边的鞍座为滑动式鞍座代号：JB/T4712-2007 鞍座A2200-S。
第4章其他零部件的选用
4.1接管和接管法兰确定
4.1.1接管
据标准GB/T8163-2007，接管采用无缝钢管，材料为16Mn，与筒体连接为平齐式。由于设备位于荆门室外，无需要保温层，可选取长度为100--105mm之间。确定各接管口参数见下表4-1。
符号用途公称直径
/mm 壁厚/外径
mm /mm
连接形式管口伸出长
度/mm
A 进料口40 4/48 FM 100
B 放空口20 3/25 FM 100
C 出料口80 4.5/89 FM 150
D 放净口100 5/110 FM 150 LG1-2 液位计口20 3/25 FM 100 LT1-2 自动液位计口40 4/48 FM 100 M 人孔450 12/480 MFM
4.1.2管法兰
管法兰用于管道间及设备上的接管与管道的连接。法兰是标准件，据标准JB/T4700-2002《压力容器法兰》制造。管法兰按照HG/T20592-2009《钢制管法兰》设计。
根据设计压力，操作温度和法兰的材料决定法兰的公称压力PN应该比设计压力稍高，应当大于1.77MPa，故选用PN0.25。管法兰参数见下表4-2。
4.2垫片
垫片的类型和参数取决于对应法兰的公称直径DN，公称压力PN和密封面的形式来确定据标准HG/T20609-2009查《过程设备设计》因介质为液化石油气，公称压力PN为2.5MPa，温度为50℃，密封面为凹凸面则垫片形式可选用缠绕垫材料选用OCr13。垫片参数见下表4-3。
表4-3：垫片
4.3螺栓（螺柱）选型
由于介质是液化石油气，属于易燃易爆的物质PN＞1.6MPa，故采用高等级双头螺柱及螺母。考虑到设备位于荆门室外，可选用六角头粗牙螺纹，材料为Q235，参照HG/T20606-2009，螺柱参数见下表4-4。
4.4人孔
由于筒体公称直径DN=2200＞1000，公称压力PN2.5MPa，据标准NB/T47042-2014知，筒体长度L=7100＜8000因此可以采用一个人孔。由于介质是液化石油气，属于易燃易爆的物质故材料选用Q345R。根据标准HG/T20595-2009查的可用公称直径为450mm的带颈对焊法兰，人孔参数见下表4-5。
表4-5：带颈对焊法兰
第5章开孔补强设计及储罐焊接
5.1开孔补强设计
据GB/T150标准，当在设计压力小于或者等于2.5MPa的壳体上开孔时，两相邻开孔中心的间距大于两孔之和的两倍。若接管的公称直径小于或者等于89mm时，不需要进行补强。其中放净口公称直径DN=100mm，人孔公称直径DN=450mm需要补强。常见的补强有补强圈补强，厚壁接管补强和整锻件补强三种。由于此次为中低压容器故采用补强圈补强。
5.1.1人孔（M）的补强
接管材料为16Mn，在50℃时其许用应力178MPa
I 所需补强最小面积A=d+2（1-fr）
其中
d=di+2Ct，Ct=c1+c2=0.2+2=2.3圆整得Ct=3mm
—筒体计算壁厚12.65mm
—接管的有效厚度=-c2=14-2=12mm
fr=/=178/189=0.94
故：
A=454x12.56+2x12.56x12x(1-0.94)=5703.7mm2
II 有效补强圈范围
有效宽度B1=max{2d，d+2+2}={2x454，454+2x14+2x12}=908mm
外侧有效补强高度h1=min{，接管实际高度}={14,250}=79.71mm
内侧有效补强高度h2=min{，接管内侧高度}={12，0}=0
则：
A1=(B-d)(-)-2(-)(1-fr)=(908-454)(14-2-0.3-10.35)-2x12x(14-2-0.3-10.35)(1-0.94) =611.0mm2
=Pcdi/（2-Pc）=1.77x450/(2x178x1-1.77)=2.25mm
A2=2h1（-）fr+2h2(-C2t)=2x79.71x(12-2.25)x0.94+2x0=1461.1mm2
A3=2=62=36mm2为焊角可取值为6。
补强面积Ae=A1+A2+A3=611.0+1461.1+36=2108.1mm2＜A=5703.7mm2
需要补强，补强面积A4≥A-Ae=5703.37-2108.1=3595.6mm2
圆整可取A4=3600mm2
5.1.2放净口（D）补强
补强计算过程参照附录SW6校核计算。
5.1.3补强圈
补强圈选用的材料通常选用筒体相同的材料，这里选用Q345R。补强圈的几何尺寸由对应的开孔公称直径决定，据JB/T4736-2002标准选用补强圈的几何尺寸见下表5-1。
表5-1：补强圈的几何尺寸
公称直径DN 100 200 450 500
补强圈外径D2 200 400 760 840 由补强圈的计算厚度公式=A4/（D2-do）
式中
do—接管的外径可参照表4-1
因此，
人孔M处补强圈的计算厚度m=3600/（760-470）=12.41＜14mm
放净口D处补强圈的计算厚度D=650/（200-110）=7.22＜14mm
故
取与筒体相同材料和壁厚。
选择型号为：人孔M处DN450x14-B-Q345R；
放净口D处DN100x14-A-Q345R。
5.2储罐的焊接
5.2.1回转壳体焊接设计
对于不允许泄漏的回转壳体焊接必须采用对焊接头，不允许采用搭接或者其他形式的焊接接头，焊缝必须采用全焊透。
5.2.2接管补强圈的焊接
补强圈与筒体焊接一方面尽可能使两者贴全，紧密，另一方面与接管筒体之间的焊接接头设计也贴合，故不能采用搭接接头。
5.2.3焊接方法及材料
一般压力容器设计中，都是采用电弧焊的要求进行，焊接结构设计选用相应的焊接材料，据标准HG/T20583-1998，焊接型号及材料见下表5-2。
表5-2：焊接的参数
焊接的材料焊条型号焊条牌号
Q345R&Q345R E5015 J507
设计小结
本次课程设计是结合所学课程的一次综合性设计，最后的设计方案接近真实操作。设计过程中我们了解了压力容器设计步骤以及要求，学会了查阅各种资料和国际标准以及根据情况进行合理的选择。但是这其中的过程比较繁琐枯燥，由于经验不足，设计中难免会有出入，甚至在实际中有不到之处，在今后的学习中需要进一步与老师同学请教学习。在此，对耐心指导此次课程设计的石老师表示衷心的感谢！
参考文献
[1] 方书起. 化工设备课程设计指导[M]. 北京:化学工业出版社，2010
[2] 郑津洋,董其伍. 过程设备设计[M]. 北京: 化学工业出版社，2010
[3] 董大勤. 化工设备机械基础[M]. 北京: 化学工业出版社，2010
[4] 贺匡国. 化工容器及设备简明设计手册[M]. 北京: 化学工业出版社，2002
[5] 林大钧. 化工制图[M]. 北京: 高等教育出版社，2014
[6] GB150-2011 《钢制压力容器》
[7] JB/T4731-2005 《钢制卧室容器》
[8] JB/T 4736-2002 《补强圈》
[9] JB/T 4712.1~4712.4-2007 《容器支座》
[10] HG/T 21514~21535-2014 《钢制人孔和手空》
[11] JB/T 4746-2010 《钢制压力容器用封头》
附录SW6校核
设计摘要 储罐是石油液化气储存的重要设备之一，石油液化气主要成分：乙烯、乙烷、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等；这些化学成分都对工艺设备腐蚀，在生产过程中设备盛装的介质还具有高温、高压、高真空、易燃易爆的特性，甚至是有毒的气体或液体。根据以上的特点，确定其设备结构、工艺参数、零部件。在设备生产过程中，没有连续运转的安全可靠性，在一定的操作条件下（如温度、压力等）有足够的机械强度；具有优良的耐腐蚀性能；具有良好的密封性能；高效率、低耗能。 关键词：储罐设备结构工艺参数机械强度耐腐蚀强度密封性能
前言 在与普通机械设备相比，对于处理如气体、液体等流体材料为主的化工设备，其所处的工艺条件和过程都比较复杂。尤其在化学工业、石油化工部门使用的设备，多数情况下是在高温、低温、高压、高真空、强腐蚀、易燃易爆、有毒的苛刻条件下操作，加之生产过程具有连续性和自动化程度高的特点，这就需要要求在役设备既要安全可靠地运行，又要满足工艺过程的要求，同时还应具有较高的经济技术指标以及易于操作和维护的特点。 生产过程苛刻的操作条件决定了设备必须可靠运行，为了保证其安全运行，防止事故发生，化工设备应该具有足够的能力来承受使用寿命内可能遇到的各种外来载荷。就是要求所使用的设备具有足够强度、韧性和刚度，以及良好的密封性和耐腐蚀性。 化工设备是由不同的材料制造而成的，其安全性与材料的强度密度切相关。在相同的设计条件下，提高材料强度无疑可以保证设备具有较高的安全性。 由于材料、焊接和使用等方面的原因，化工设备不可避免地会出现各种各样的缺陷；在选材时充分考虑材料在破坏前吸收变形能量的能力水平，并注意材料强度和韧性的合理搭配。设备的设计应该确保具有足够的强度抵抗变形能力。 在相同工艺条件下，为了获得较好的效果，设备可以使用不同的结构内件、附件等。并充分利用材料性能，使用简单和易于保证质量的制造方法，减少加工量，降低制造成本。化工设备除了要满足工艺条件和考虑经济性能，使设备操作简单，便于维护和控制；在结构设计上就应该考虑易损零部件的可维护性和可修理性。 对于化工设备提出的基本要求比较多，全部满足显然是比较困难的，但是主要还是化工设备的安全性、工艺性和经济性，且核心是安全性要求。由此，可以针对化工设备的具体使用情况，优先考虑主要要求，再适当兼顾次要要求。
一、准备工作 1、引导罐车对准装卸台位置停车，待司机拉上制动手闸，关闭汽车发动机后，给车轮垫上防滑块。 2、检查液化石油气检验单，检查罐车和接收贮罐的液位、压力和温度，检查装卸阀和法兰连接处有无泄漏。 3、接好静电接地线，拆卸快装接头盖，将装卸台气、液相软管分别与罐车的气、液相管接合牢固后，开启放散阀，用站内液化石油气排尽软管中空气，关闭放散阀。 4、使用手动油压泵打开罐车紧急切断阀，听到开启响声后，缓慢开启球阀。 二、正常装卸车程序 1、液化石油气压缩机卸车作业 ①气相系统：开通接收储罐的气相出口管至压缩机进口管路的阀门；开通压缩机出口管至罐车的气相管阀门。 ②液相系统：开通罐车液相管至接收储罐的进液管阀门。 ③通知运行工启动压缩机。 ④待罐车气相压力高于接收储罐0.2MPa～0.3MPa后，液体由罐车流向接收储罐。当罐车液位接近零位时，及时通知压缩机运行工停车，关闭罐车液相管至接收储罐的进液管阀门，关闭接收储罐气相出口管至压缩机进口管路的阀门，关闭压缩机出口管至罐车的气相管阀门。 ⑤将罐车气相出口管至压缩机进口管路的阀门接通，将压缩机出口至接收储罐气相进口管路的阀门接通，通知运行工启动压缩机回收罐车内气体，回收至罐车压力为～0.2MPa停车，并关闭上述有关阀门。 ⑥关闭罐车紧急切断阀。泄压后拆卸软管和静电接地线，盖上快装接头盖，取出防滑块。开走罐车，卸车作业结束。 ⑦按规定填好操作记录表。 2、液化石油气压缩机装车作业 ①气相系统：开通罐车气相管至压缩机入口管路的阀门；开通压缩机出口管至出液储罐气相入口管路的阀门。 ②液相系统：开通罐车液相管至出液储罐的出液管路的阀门。 ③通知运行工启动压缩机。 ④待出液储罐气相压力高于罐车0.2MPa～0.3MPa后，液体由出液储罐流向罐车。当罐车液位达到最高允许充装液位时，及时通知压缩机运行工停车，关闭罐车液相阀门和出液储罐的出液管阀门。 ⑤关闭罐车气相管至压缩机入口管阀门，关闭压缩机出口管至出液储罐气相入口管路的阀门。关闭罐车紧急切断阀。泄压后拆卸软管和静电接地线，盖上快装接头盖，取出防滑块。开走罐车，装车作业结束。 ⑥按规定填好操作记录表。 3、液化石油气泵卸车作业 ①气相系统：开通罐车气相阀至接收储罐气相管路的阀门。 ②液相系统：开通罐车液相阀至泵进口管路的阀门；开通泵出口至接收储罐进液管路的阀门。 ③通知运行工启动液化石油气泵。
石油液化气储罐的设计 摘要 卧式储罐设计是以应力分析为主要途径，以材料力学为基础，对容器的各个主要受压部分进行设计。其设计的目的主要是确定合理、经济的结构形式，并满足制造、检验、装配、运输和维修等方面要求，设计中主要从强度和刚度两方面进行设计，保证强度不失效，即材料不发生强度破坏；刚度满足要求，即材料的形变量控制在一定范围内，保证容器不因过渡变形而发生泄露失效，最终达到安全可靠的工作性能的要求。 关键词：卧式储罐、应力、刚度、强度、设计
目录 第1章 前言 (1) 第2章 卧式储罐一般结构 (2) 第3章 选材要求 (4) 3.1 材料各种机械性能参数 (4) 3.1.1 R的含义 (4) 3.1.2 Q235系列的含义 (4) 3.2 机械性能指标及符号 (5) 3.2.1 强度 (5) 3.2.2 塑性 (6) 3.2.3 冲击韧性 (7) 3.2.4 硬度 (7) 3.2.5 冷弯 (8) 3.2.6 断裂韧性 (8) 3.3 压力容器常见的失效形式 (8) 3.3.1 强度失效 (8) 3.3.2 刚度失效 (8) 3.3.3 稳定性失效 (9) 3.3.4 腐蚀失效 (9) 3.4 主要部件的选材 (10) 3.4.1 筒体、封头 (10) 3.4.2 接管 (10) 3.4.3 法兰 (10)
第4章 焊接 (12) 4.1 焊接结构的特点和常用的焊接方法 (12) 4.2 焊缝类型及施焊方法 (12) 4.3 对接焊缝构造 (13) 4.3.1 对接焊缝施工要求 (13) 4.3.2 对接焊缝的构造处理 (13) 4.3.3 对接焊缝的强度 (13) 4.4 对接焊缝连接的计算 (14) 4.5 焊条的选用 (14) 第5章 液压试验 (15) 5.1 试验目的和作用 (15) 5.2 试验要求 (15) 5.3 试验方法步骤 (16) 第6章 卧式储罐校核 (17) 6.1 剪力弯矩载荷计算 (17) 6.2 内力分析 (19) 6.2.1 弯矩计算 (19) 6.2.2 剪力计算 (20) 6.2.3 圆筒应力计算和强度校核 (21) 参考文献 (26) 致谢 (27) 附录 (28)
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 液化石油气的装卸操作 Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-4593-64 液化石油气的装卸操作 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 液化石油气的装卸，根据其输送方式的不同，装卸的方法也不同。 由炼油厂通过管路直接输送到储配站的液化石油气，可利用管道的压力压入储罐。 用罐车运输液化石油气时，可根据具体情况，采用不同的装卸方法进行。常用的装卸方法有：压缩机装卸法、烃泵装卸法、加热装卸法、静压差装卸法和气体加压装卸法等。 一、压缩机装卸法 1.原理 利用压缩机抽吸和加压输出气体的性能，将需要灌装的储罐(或罐车)中的气相液化石油气通入压缩机
的入口，经压缩升压后输送到准备卸液的罐车(或储罐)中，从而降低灌装罐(或罐车)的压力，提高卸液罐车(或储罐)中的压力，使二者之间形成装卸所需的压差(0.2～0.3MPa)，液态液化石油气便在压力差的作用下流进灌装的储罐(或罐车)，以达到装卸液化石油气的目的。 2.工艺流程 压缩机装卸、倒罐的工艺流程如图1-5-4所示。由图可以看出，当要将罐车中的液化石油气灌注到储罐中去时，打开阀门9和13，关闭阀门10和12，按压缩机的操作程序开启压缩机，把储罐中的气态液化石油气抽出，经压缩后进入罐车，使罐车内气相压力升高，罐车中的液态液化石油气在此压力作用下经液相管进入储罐。气、液态液化石油气的流动方向如图1-5-4所示。 图1-5-4压缩机装卸、倒罐工艺流程
课程设计任务书 广东石油化工学院 《化工机械基础》课程设计任务书 1.设计题目：液氨储罐机械设计 2. 设计数据： 技术特性 公称容积V0(m3) 16 公称直径D i(mm) 2000介质液氨筒体长度L(mm) 4000 工作压力(MPa) 2.07 工作温度(0C) ≤50 厂址茂名推荐材料16MnR 管口表 编号名称公称直径(mm) 编号名称公称直径(mm) a1-2 液位计15 e 安全阀32 b 进料管50 f 放空管25 c 出料管32 g 人孔500 d 压力表15 h 排污管50 工艺条件图
广东石油化工学院课程设计毕业书 3.计算及说明部分内容（设计内容）： 第一部分绪论： （1）设计任务、设计思想、设计特点； （2）主要设计参数的确定及说明。 第二部分材料及结构的选择与论证 （1）材料选择与论证； （2）结构选择与论证：封头型式的确定、人孔选择、法兰型式、液面计的选择、鞍式支座的选择确定。 第三部分设计计算 （1）计算筒体的壁厚； （2）计算封头的壁厚； （3）水压试验压力及其强度校核； （4）选择人孔并核算开孔补强； （5）选择鞍座并核算承载能力； 第四章主要附件的选用 （1）、液面计选择 （2）、各进出口的选择 （3）、压力表选择 第五章设计小结 附设计参考资料清单 4．绘图部分内容： 总装配图一张（1#） 5．设计期限：1周（2014 年 07 月 07 日—— 2014 年 07月 11 日） 6、设计参考进程： (1)设计准备工作、选择容器的型式和材料半天 (2)设计计算筒体、封头、选择附件并核算开孔补强等一天 (3)绘制装配图二天 (4)编写计算说明书一天 (5)答辩半天 7．参考资料： [1]《化工过程设备机械基础》，李多民、俞慧敏主编，中国石化大学出版社
设计任务书 设计题目：液氨储罐设计 设计任务：试设计一液氨储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计。 包括筒体、封头、零部件的材料的选择及结构的设计；罐的制造施工及焊接形式等；设计计算及相关校核；各设计的参考标准；附CAD图。 已知工艺参数如下： 最高使用温度：T=50℃； 公称直径：DN=3000㎜； 筒体长度（不含封头）：Lo=5900㎜。
目录 设计任务书 1 前言 (1) 2 设计选材及结构 (2) 2.1 工艺参数的设定 (2) 2.1.1设计压力 (2) 2.1.2筒体的选材及结构 (2) 2.1.3封头的结构及选材 (2) 3 设计计算 (4) 3.1 筒体壁厚计算 (4) 3.2封头壁厚计算 (4) 3.3压力试验 (5) 4 附件的选择 (6) 4.1人孔的选择 (6) 4.2人孔补强的计算 (7) 4.3进出料接管的选择 (9) 4.4液面计的设计 (10) 4.5安全阀的选择 (10) 4.6排污管的选择 (10) 4.7 鞍座的选择 (11) 4.7.1鞍座结构和材料的选取 (11) 4.7.2容器载荷计算 (12) 4.7.3鞍座选取标准 (12) 4.7.4鞍座强度校核 (13) 5 容器焊缝标准 (14) 5.1压力容器焊接结构设计要求 (14) 5.2筒体与椭圆封头的焊接接头 (14) 5.3管法兰与接管的焊接接头 (14) 5.4接管与壳体的焊接接头 (14)
6 筒体和封头的校核计算 (16) 6.1 筒体轴向应力校核 (16) 6.1.1由弯矩引起的轴向应力 (16) 6.1.2 由设计压力引起的轴向应力 (17) 6.1.3 轴向应力组合与校核 (17) 6.2筒体和封头切向应力校核 (18) 7 总结 (19) 参考文献 (20)
25立方液化石油气储罐 一.设计背景 该储罐由菏泽锅炉厂有限公司设计，是用来盛装生产用的液化石油气的容器。设计压力为，温度在-19~52摄氏度范围内，设备空重约为5900Kg，体积为25立方米，属于中压容器。石油液化气为易燃易爆介质，且有毒，因此选材基本采用Q345R。此液化石油气卧式储罐是典型的重要焊接结构，焊接接头是其最重要的连接结构，焊接接头的性能会直接影响储存液化石油气的质量和安全。 二.总的技术特性： 三.储气罐基本构成 储气罐是一个承受内压的钢制焊接压力容器。在规定的使用温度和对应的工作压力下，应保证安全可靠，罐体的基本结构部件应包括人孔、封头、筒体、法兰、支座。
图1储气罐的结构简图 筒体 本产品的简体是用钢板卷焊成筒节后组焊而成，这时的简体有纵环焊缝。 封头 按几何形状不同，有椭圆形封头，球形封头，蝶形封头，锥形封头和平盖等各种形式。封头和简体组合在一起构成一台容器壳体的主要部分，也是最主要的受压元件之一。此储气罐选择的是椭圆形封头。 从制造方法分，封头有整体成形和分片成形后组焊成一体的两种。当封头直径较大，超出生产能力时，多采用分片成形方法制造，分片成形控制难度大，易出现不合格产品。对整体成形的封头尺寸、形状，虽然易控制但一般需要有大型冲压模具的压力机或大型旋压设备，工艺设备庞大，制造成本高。 从封头成形方式讲，有冷压成形、热压成形和旋压成形。对于壁厚较薄的封头，一般采用冷压成形。 采用调质钢板制造的封头或封头瓣片，为不破坏钢板调质状态的力学性能，节省模具制造费用，往往采用多点冷压成形法制造。 当封头厚度较大时，均采用热压成形法，即将封头坯料加热至900℃～1000℃。钢板在高温下冲压产生塑性变形而成形，此时对于有些材料（如正火态钢板），由于改变了原始状态的力学性能，为恢复和改善其力学性能，封头冲压成形后还要做正火、正火+回火或淬火+回火等相应的热处理。对于直径大且厚度薄的封头，采用旋压成形法制造是最经济最合理的选择。
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 液化石油气站的安全技术和事故 预防措施(标准版)
液化石油气站的安全技术和事故预防措施 (标准版) 导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 1引言 在城市内建设的液化石油气站（如小区气化站、混气站和加气站等）应安全使用。保证安全有二种途径，一是主要通过比较大的安全间距来减少事故的危害，二是主要通过技术措施保证运行的安全。为减少事故而需设置的安全间距是很大的。为了防止较大事故（如发生连续液体泄漏，泄漏时间30min）的安全距离：静风为36m，风速≤1.0m/s 时下风向为80m;为防止重大事故(如爆发性液体泄漏)的安全距离:静风为65m,风速≤1.0m/s时下风向为150m.这对一般液化石油气储罐难以实现。城市用地十分紧张，很难找到一片空地专用于液化石油气站建设。这就要求液化石油气站的建设应以安全技术为主，即应采用先进成熟的技术和可靠的防止燃气泄漏措施，满足液化石油气站的建设的发展的需要。 2主要安全技术措施
化工设备机械基础课程设计题目：液氨贮罐的机械设计 班级： 学号：0708010213 姓名：陈剑 指导教师：崔岳峰 沈阳理工大学环境与化学工程学院 2010年11月 设计任务书 课题：液氨储罐的机械设计 设计内容：根据给定的工艺参数设计一台液氨储罐。 已知工艺参数： 最高使用温度：T=50℃
公称直径：DN=3000mm 筒体长度：L=4500mm 具体内容包括： （1）筒体材料的选择 （2）储罐的结构和尺寸 （3）罐的制造施工（焊接焊缝） （4）零部件的型号、位置和接口 （5）相关校核计算 设计人：陈剑 学号：0708010213 下达时间：2010年11月19日 完成时间：2010年12月24日 目录 前言 1 1液氨储罐的设计背景 2 2液氨储罐的分类和选型 3
2.1 储罐的分类 3 2.2 储罐的选型 3 3 材料用钢的选取 4 3.1容器用钢 4 3.2附件用钢 4 4工艺尺寸的确定 5 4.1储罐的体积 5 5工艺计算 6 5.1筒体壁厚的计算 6 5.2封头壁厚的计算6 5.3水压试验7 5.4支座7 5.4.1支座的选取7 5.4.2鞍座的计算7 5.4.3安装高度9 5.5人孔的选取9 5.6人孔补强9 5.6.1人孔补强的计算9 5.6.2 不需补强的最大开孔直径11 5.7接口管12 5.7.1液氨进料管12
5.7.2液氨出料管12 5.7.3排污管12 5.7.4液面计接管12 5.7.5放空接口管13 5.7.6安装阀接口管13 6参数校核14 6.1筒体轴向应力校核14 6.1.1 筒体轴向弯矩的计算14 6.1.2筒体轴向应力的计算14 6.2 筒体和封头切向应力的校核15 6.2.1筒体切向应力的计算15 6.2.2封头切向应力的计算16 6.3筒体环向应力的计算与校核16 6.3.1环向应力的计算16 6.3.2环向应力校核17 6.4鞍座有效断面平均压力17 7总结18 8设计结果一览表19 9液氨储罐化工设计图20 参考文献21
** 氨库装置 消防专篇编制： 校核： 审核：
1 设计原则、依据及规范 1.1 设计原则 认真贯彻“预防为主，防消结合”的方针，严格遵循国家和地方的有关防火规范及规定，搞好本项目的防火设计。充分利用装置所在地域现有的消防设施，尽量节约投资。 1.2 设计依据 1.2.1 设计合同。 1.2.2 **提供的设计基础资料。 1.3 国家和地方的相关法规和规定 1.3.1 《中华人民共和国消防法》（中华人民共和国主席令第4号） 1.3.2 建筑工程消防监督审核管理规定（公安部30号令） 1.3.3 《危险化学品安全管理条例》（中华人民共和国国务院令第344号） 1.3.4 《中华人民共和国安全生产法》（中华人民共和国主席令第70号） 1.3.5 《中华人民共和国劳动法》（中华人民共和国主席令第28号） 1.3.6 《特种设备安全监察条例》（中华人民共和国国务院令373号） 1.3.7 《国务院关于进一步加强安全生产工作的规定》（国发【2004】2号）1.3.8 《关于加强安全生产事故应急预案监督管理工作的通知》（国务院安全生 产委员会安委办字【2005】48号） 1.4 设计中执行的主要标准、规范 1）《建筑设计防火规范》（GB50016－2006） 2）《化工企业安全卫生设计规定》（HG20571－1995） 3）《石油化工企业设计防火规范》（GB50160－1992，1999年版） 4）《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001） 5）《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94，2000版） 6）《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》（GB50212－2002） 7）《钢结构设计规范》（GB50017－2003） 8）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058－1992） 9）《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87－1985） 10）《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》（SH3063-1999）
前言 本说明书为《31m3液氨储罐设计说明书》。本文采用分析设计方法，综合考虑环境条件、液体性质等因素并参考相关标准，按工艺设计、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1SW6-1998对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。
目录 附：设计任务书 (2) 第一章绪论 (3) （一）设计任务 (3) （二）设计思想 (3) （三）设计特点 (3) 第二章材料及结构的选择与论证 (3) （一）材料选择 (3) （二）结构选择与论证 (3) 第三章设计计算 (5) （一）计算筒体的壁厚 (5) （二）计算封头的壁厚 (6) （三）水压试验及强度校核 (6) （四）选择人孔并核算开孔补强 (7) （五）核算承载能力并选择鞍座 (9) （六）选择液面计 (9) （七）选择压力计 (10) （八）选配工艺接管 (10) 第四章设计汇总 (11) 第五章结束语 (12) 第六章参考文献 (13)
第一章绪论 （一）设计任务： 针对化工厂中常见的液氨储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计，绘制总装配图和零件图，并编写设计说明书。（二）设计思想： 综合运用所学的机械基础课程知识，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。 （三）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液罐的的筒体、封头的设计计算，低压通用零部件的选用。 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。 第二章材料及结构的选择与论证 （一）材料选择： 纯液氨腐蚀性小,贮罐可选用一般钢材,但由于压力较大,可以考 虑20R、16MnR这两种钢种。如果纯粹从技术角度看，建议选用20R 类的低碳钢板， 16MnR钢板的价格虽比20R贵，但在制造费用方面，同等重量设备的计价，16MnR钢板为比较经济，且16MnR机械加工性能、强度和塑性指标都比较号，所以在此选择16MnR钢板作为制造筒体和封头材料。 （二）结构选择与论证： 1.封头的选择： 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难。从钢材耗
课程设计任务书 题目：303m 液化石油气储罐设计 设计条件表 序号 项目 数值 单位 备注 1 最高工作压力 1.893 MPa 由介质温度确定 2 工作温度 -20～48 ℃ 3 公称容积（s V ） 30 3 m 4 装量系数（V ） 0.9 5 工作介质 液化石油气 6 使用地点 太原市，室内 管口条件： 液相进口管 DN50；液相出口管DN50；安全阀接口DN80；压力表接口DN25；气相管DN50；放气管DN50；排污管DN50。 液位计接口和人孔按需设置。
设计计算说明书 1. 储存物料性质 1.1物料的物理及化学特性 1.2 物料储存方式 常温常压保存，不加保温层。 2. 压力容器类别的确定 储存物料液氯为高度危害液体，工作压力为 1.303MPa ，储罐属低压容器。PV ≧0.2MPa.3m ,根据《压力容器安全技术监察规程》］［2，所以设计储罐为第三类容器。 3.1储罐筒体公称直径和筒体长度的确定 公称容积g V ＝303m ，则 4 πi D L ＝30。 L D i ＝ 3 1计算，得 i D ＝2.335m ，L ＝7.006.。 取D=2.3m,此时11] [查表 ，得封头容积1V ＝2×1.7588＝3.517 3 m ，直边段长度为40mm 。计 算筒体容积2V ＝4824 .267588.1230=?-3 m ， 4824 .264 12 =L D ，解得 mm L 3772.61=。取筒体长度为6.4m 。 10.307588.124.63.24 V 2 =?+?=）（真π 此时5%.3%0100%)/303010.30(/)(≤=?-=-V V V 真,所以合适，画图发现比例也合适。 最后确定公称直径为2300mm ，筒体长度为6400mm 。 3.2封头结构型式尺寸的确定
操作规程汇编
目录 槽罐车卸车操作规程错误!未定义书签。 压缩机操作规程错误!未定义书签。 烃泵操作规程错误!未定义书签。 气瓶抽真空操作规程错误!未定义书签。 气瓶倒残操作规程错误!未定义书签。 气瓶充装供液操作规程错误!未定义书签。 气瓶充装操作规程错误!未定义书签。 倒罐操作规程错误!未定义书签。 液化石油气排放操作规程错误!未定义书签。消防泵操作规程错误!未定义书签。 事故应急救援操作规程错误!未定义书签。 配电房安全操作规程错误!未定义书签。
槽罐车卸车操作规程 卸车前准备 槽车按指定位置停好后，关闭发动机，拉紧手动制动器。 连接槽车与卸车台的静电接地线。 将气、液相软管与槽车气，液相接头连接，打开放气阀， 放出连接处管中的空气，然后关闭放气阀。 操作顺序 确定卸液罐，打开卸液罐的进液阀，气相阀。 打开压缩机房气相阀门组卸液罐的下排阀门。 打开气相阀门组卸车柱的上排阀门。 打开压缩机的进气阀门。 打开压缩机分离器的进出口阀门。 打开压缩机的出气阀门。 打开卸车柱气液相阀门。 打开槽车紧急切断阀，气液相软管上的球阀。 开启压缩机进行卸车。 当槽车内液相卸完后，关闭压缩机，关闭液相管路阀门。 关闭气相阀门组卸液罐的下排阀门，打开上排阀门;关闭气相阀门组装卸柱的上排阀门，打开下排阀门;或不改变阀门组阀的开、关状态，将压缩机四通阀的方向改变，将槽车内的气相抽至储罐内，直至槽车内的压力小于，但不低于。 关闭压缩机。 关闭槽车紧急切断阀。 关闭气相系统管路上的阀门，打开气液相软管末端放气阀，放出连接管处的液化气，卸下气液相软管，卸车结束。 注意事项 作业现场，严禁烟火，严禁使用易产生火花的工具和用品。 卸车人员必须穿戴防静电的工作服、防护手套。 卸车时卸车人员必须严密监视储罐的液位、压力、温度，发现异常立即停止卸气。卸车结束后，应检查阀门关闭情况。 填写《罐车卸车操作记录》并签字。
液氨贮罐的设计及计算 第一章贮罐筒体与封头的设计 一、罐体DN、PN的确定 1、罐体DN 的确定 液氨贮罐的长径比L/Di一般取3～3.5，本设计取L/Di＝3.2，由V＝(πDi2/4) ·L＝10 L/Di＝3.2得：Di =( 40/ 3.2π)1/3 =1.585 m＝ 1585 mm 因圆筒的内径已系列化，由Di＝1585 mm可知： DN＝1600 mm 2、釜体PN 的确定 因操作压力P＝16 Kgf/cm2，由文献 [1]可知：PN＝1.6 MPa 二、筒体壁厚的设计 1、设计参数的确定 p=(1.05-1.1) p w ，p ＝1.1×1.6MPa=1.76MPa，p c ＝p＋p ∵ p 液＜ 5 ％ P ，∴可以忽略p 液 p c ＝p＝1.76 MPa ， t ＝ 100 ℃，Ф＝1（双面焊，100％无损探伤）， c 2 ＝2 mm（微弱腐蚀） 2、筒体壁厚的设计 设筒体的壁厚S n ′＝14 mm，[σ]t＝170MPa ，c 1 ＝0.8 mm 由公式S d ＝p c Di/(2 [σ]tФ-P c)+c 可得： S d ＝1.76×1600/(2×170×1-1.76)＋ 2 ＋0.8＝11.13(mm) 圆整S n ＝12 mm ∵S n ≠ S n ′∴假设S n ＝ 14mm是不合理的. 故筒体壁厚取S n =12 mm 3、刚度条件设计筒体的最小壁厚 ∵ Di＝1600 mm ＜ 3800 mm ，S min ＝2 Di /1000且不小于3 mm 另加 C 2 ， ∴ S n ＝5.2 mm 按强度条件设计的筒体壁厚S n ＝12 mm ＞S n ＝5.2 mm，满足刚度条件的要求． 三、罐体封头壁厚的设计 1、设计参数的确定 p=(1.05-1.1) p w ，p ＝1.1×1.6MPa=1.76MPa，p c ＝p＋p 液 ，∵ p 液 ＜ 5 ％ p ， ∴可以忽略p 液 p c ＝p＝1.76 MPa ， t=40 ℃，Ф＝1（双面焊，100％无损探伤）， c 2 ＝2 mm（微弱腐蚀） 2、封头的壁厚的设计 采用标准椭圆形封头，设封头的壁厚S n ′＝14 mm，[σ]t＝170 MPa ，c 1 ＝ 0.8 mm 由公式S d ＝P c Di/(2 [σ]tФ-0.5P c )+c 可得： S d ＝1.76×1600/(2×170×1-0.5×1. 76)＋ 2 ＋0.8＝11.10 mm 圆整 S n ＝12 mm
四川理工学院毕业设计（论文）500m3液化石油气储罐设计 学生： 学号：0901******* 专业：过程装备与控制工程 班级：2009.2 指导教师：林海波 四川理工学院机械工程学院 二O一三年六月 四川理工学院
毕业设计任务书 设计题目：500m3液化石油气储罐设计 学院：机械工程专业：过程装备与控制工程班级：2009级2班学号：0901******* 学生：指导教师：林海波接受任务时间2013年3月1日 系主任（签名）院长（签名） 1．毕业设计（论文）的主要内容及基本要求 设计题目：500m3液化石油气储罐设计 介质：液化石油气容积：500m3 放置地点：四川自贡，进行选型论证和结构设计。 完成：0#总装配图一张，零部件图0#图总量1张，设计说明书一份。 2．指定查阅的主要参考文献及说明 NB/T 47001-2009 .钢制液化石油气卧式储罐型式与基本参数 GB150—2011.钢制压力容器 卧式储罐焊接工程技术 我是储罐和大型储罐 3．进度安排 设计（论文）各阶段名称起止日期 1 资料收集，阅读文献，完成开题报告3月 1 日至3月24日 2 完成所有结构设计和设计计算工作3月25日至4月21日 3 完成所有图纸的绘制、完成设计说明书的撰写4月22日至5月22日 4 完成图纸和说明书的修改、答辩的准备和毕业 答辩5月23日至6月7日 5 毕业设计修改与设计资料整理6月 8 日至6月14日
摘要 用于储存或盛装气体、液体、液化气体等介质的储罐，在化工、石油、能源、轻工、环保、制药及食品等行业得到广泛应用。本设计运用常规设计的方法，对卧式液化石油气储罐的筒体、封头进行厚度设计计算，对水压试验进行校核，并对所开人孔进行补强设计。按照相关标准选择密封装置、人孔、支座、接口管以及部分安全附件。根据设计时的需要附上一些储罐零件图与储罐装配简图。完成了一个相对比较完整的卧式液化石油气储罐的设计。 关键字：储罐；压力容器；设计；计算
液化石油气储罐泄漏危害预防和控制的安全措施随着石油化学工业的发展，液化石油气作为一种化工生产的基本原料和新型燃料，已愈来愈受到人们的重视。液化石油气属于甲类火灾危险性物质，常温高压下储存于压力容器中，火灾危险性极大，一旦泄漏极易引起火灾爆炸，造成人员伤亡和巨大财产损失。近年来液化石油气储罐泄漏事故不断发生，例如1998年3月5日发生在西安市液化石油气站的爆炸火灾事故，造成12人死亡，32人受伤，直接损失400多万。2004看3月29日，辽宁省葫芦岛市某天然气分离厂液化石油气储罐泄漏，消防官兵抢险长达8h，方排除险情。如何预防和控制液化石油气储罐泄漏危害一直是倍受关注的安全问题。 一、储罐的种类及特点 1.卧式圆筒罐 卧式圆筒罐主要是由筒体，封头、人孔、支座、接管、安全阀、液位计、温度计及压力表等部件组成。圆筒体是一个平滑的曲面，应力分布均匀，承载能力较高，且易于制造，便于内件的设置和装拆，广泛应用于中小型液化石油气储配站。 2.球形罐 球形罐主要由壳体、人孔接管及拉杆等组成，其壳体由不同数量的瓣片组装焊接而成。球形罐受力均匀，在相同壁厚的条件下，球形壳体的承载能力最高，但制造比较困难，工时成本高，对于大型球罐，由于运输等原因，要先在制造厂压好球瓣，然后运到现场组装，由于施工条件差，质量不易保证。因此，球形罐用于大型液化石油气储配站。 二、储罐泄漏火灾风险分析
1.泄漏物质易燃易爆 液化石油气具有很强的挥发性，闪点低于-60℃，具有易燃特性，最小点火能量为0.2～0.3mJ，一旦遇到火源，极易发生燃烧爆炸事故。 当液化石油气发生泄漏时，1m3液化石油气可转变成250～300m3的气态液化石油气，液化石油气的爆炸极限按2％～9％的近似值计算，则1m3的液态液化石油气漏失在大气中，将会变成3000～15000m3的爆炸性气体。液化石油气泄漏形成为爆炸性气体遇火源发生化学性爆炸，其爆炸威力是TNT炸药当量的4～10倍，爆速可达2000～3000m/s。由于液化石油气热值大，1m3发热量是煤气的6倍，火焰温度高达1800℃。因此，液化石油气爆炸起火后，会迅速引燃爆炸区域的一切可燃物，形成大面积燃烧，造成重大破坏和人员伤亡。液化石油气的化学性爆炸比物理性爆炸的破坏作用更大。 储罐内液化石油气在一定温度、压力条件下保持蒸气压平衡，当罐体突然破裂，罐内液体就会因急剧的相变而引起激烈的蒸气爆炸。当储罐，设备或附件因泄漏着火后，其本身以及邻近设备均会受到火焰烘烤；受热膨胀后压力超过储罐所能承受的强度时，致使破裂，内部介质在瞬间膨胀，并以高速度释放出内在能量，引发物理性蒸气爆炸。喷出的物料立即被火源点燃，出现火球，产生强烈的热辐射。若没有立即点燃，喷出的液化气与空气混合形成可燃性气云，遇邻近火源则发生二次化学性爆炸。 2.易发生泄漏 造成储罐泄漏的原因很多。质量因素泄漏，如设计不当，选材料不符，强度不足，加工焊接组装缺陷等。工艺因素泄漏，如高流速介
. 燕京理工学院Yanching Institute of Technology （2018）届本科生化工设备机械基础大作业题目：液氨储罐的设计 学院：化工与材料工程学院专业：应用化学 学号： 140140023 姓名：游超杰 指导教师：周莉莉 2017年6月30日 .
目录 1、设计任务书 (1) 2、前言 (2) 3.设计方案 (3) 3.1设计依据及原则 (3) 3.2、设计要求 (3) 技术特性表 (3) 4、设计计算 (5) 4.1、圆筒厚度设计 (5) 4.2、封头壁厚设计 (6) 4.3、水压试验及强度校核 (6) 5、选择人孔并核算开孔补强 (7) 5.1、人孔参数确定 (7) 5.2、开孔补强的计算 (8) 6、接口管设计 (10) 6.1、进料管 (10) 6.2、出料管 (10) 6.3、液位计接口管 (10) 6.4、放空阀接口管 (11) 6.5、安全阀接口管 (11) 6.6、排污管 (11) 6.7、压力表接口 (11) 7、鞍座负载设计 (11) 首先粗略计算鞍座负荷 (11) 7.1、罐体质量m1 (12) 7.2、封头质量m2 (12) 7.3、液氨质量m3 (12) 7.4、附件质量m4 (12) 8、设计汇总 (13)
1、设计任务书 课题： 液氨储罐的设计（家乡衡水） 设计内容： 根据既定的工艺参数设计一台液氨储罐 已知工艺参数： 最高使用温度T=40℃ 罐体容积V=12mm3 此时氨的饱和蒸汽压P=1.55MPa 具体的内容包括： 1.筒体材料选择 2.罐的结构及尺寸（内径、长度）形状（卧式、球形、立式），罐体厚度，封 头形状及厚度，支座的选择，人孔及接管，开孔补强 下达时间：2017年6月16日 完成时间：2017年6月30日
1003m液化石油气储罐设计 绪论 m或随着我国化学工业的蓬勃发展，各地建立了大量的液化气储配站。对于储存量小于5003 m时．一般选用卧式圆筒形储罐。液化气储罐是储存易燃易爆介质．直接关系到单罐容积小于1503 人民生命财产安全的重要设备。因此属于设计、制造要求高、检验要求严的三类压力容器。本次设m液化石油气储罐设计即为此种情况。 计的为1003 液化石油气贮罐是盛装液化石油气的常用设备, 由于该气体具有易燃易爆的特点, 因此在设计 这种贮罐时, 要注意与一般气体贮罐的不同点, 尤其要注意安全, 还要注意在制造、安装等方面的 特点。 目前我国普遍采用常温压力贮罐, 常温贮罐一般有两种形式: 球形贮罐和圆筒形贮罐。球形贮 罐和圆筒形贮罐相比: 前者具有投资少, 金属耗量少, 占地面积少等优点, 但加工制造及安装复杂, m或单罐容积大于2003m时选用球形贮 焊接工作量大, 故安装费用较高。一般贮存总量大于5003 罐比较经济; 而圆筒形贮罐具有加工制造安装简单, 安装费用少等优点, 但金属耗量大占地面积大, m, 单罐容积小于1003m时选用卧式贮罐比较经济。圆筒形贮罐按安装方 所以在总贮量小于5003 式可分为卧式和立式两种。在一般中、小型液化石油气站大多选用卧式圆筒形贮罐, 只有某些特殊 情况下(站地方受限制等) 才选用立式。本文主要讨论卧式圆筒形液化石油气贮罐的设计。 卧式液化石油气贮罐设计的特点。卧式液化石油气贮罐也是一个储存压力容器, 也应按GB150 《钢制压力容器》进行制造、试验和验收; 并接受劳动部颁发《压力容器安全技术监察规程》(简称 容规) 的监督。液化石油气贮罐, 不论是卧式还是球罐都属第三类压力容器。贮罐主要有筒体、封 头、人孔、支座以及各种接管组成。贮罐上设有液相管、液相回液管、气相管、排污管以及安全阀、 压力表、温度计、液面计等。
装卸流程 一、准备工作 1、引导罐车对准装卸台位置停车，待司机拉上制动手闸，关闭汽车发动机后，给车轮垫上防滑块。 2、检查液化石油气检验单，检查罐车和接收贮罐的液位、压力和温度，检查装卸阀和法兰连接处有无泄漏。 3、接好静电接地线，拆卸快装接头盖，将装卸台气、液相软管分别与罐车的气、液相管接合牢固后，开启放散阀，用站内液化石油气排尽软管中空气，关闭放散阀。 4、使用手动油压泵打开罐车紧急切断阀，听到开启响声后，缓慢开启球阀。 二、正常装卸车程序 1、液化石油气压缩机卸车作业 ①气相系统：开通接收储罐的气相出口管至压缩机进口管路的阀门；开通压缩机出口管至罐车的气相管阀门。 ②液相系统：开通罐车液相管至接收储罐的进液管阀门。 ③通知运行工启动压缩机。 ④待罐车气相压力高于接收储罐0.2MPa～0.3MPa后，液体由罐车流向接收储罐。当罐车液位接近零位时，及时通知压缩机运行工停车，关闭罐车液相管至接收储罐的进液管阀门，关闭接收储罐气相出口管至压缩机进口管路的阀门，关闭压缩机出口管至罐车的气相管阀门。 ⑤将罐车气相出口管至压缩机进口管路的阀门接通，将压缩机出口至接收储罐气相进口管路的阀门接通，通知运行工启动压缩机回收罐车内气体，回收至罐车压力为～0.2MPa停车，并关闭上述有关阀门。 ⑥关闭罐车紧急切断阀。泄压后拆卸软管和静电接地线，盖上快装接头盖，取出防滑块。开走罐车，卸车作业结束。 ⑦按规定填好操作记录表。 2、液化石油气压缩机装车作业 ①气相系统：开通罐车气相管至压缩机入口管路的阀门；开通压缩机出口管至出液储罐气相入口管路的阀门。 ②液相系统：开通罐车液相管至出液储罐的出液管路的阀门。 ③通知运行工启动压缩机。 ④待出液储罐气相压力高于罐车0.2MPa～0.3MPa后，液体由出液储罐流向罐车。当罐车液位达到最高允许充装液位时，及时通知压缩机运行工停车，关闭罐车液相阀门和出液储罐的出液管阀门。 ⑤关闭罐车气相管至压缩机入口管阀门，关闭压缩机出口管至出液储罐气相入口管路的阀门。关闭罐车紧急切断阀。泄压后拆卸软管和静电接地线，盖上快装接头盖，取出防滑块。开走罐车，装车作业结束。 ⑥按规定填好操作记录表。 3、液化石油气泵卸车作业 ①气相系统：开通罐车气相阀至接收储罐气相管路的阀门。
第一章绪论 1. 1 设计任务 设计一液氨贮罐。工艺条件：温度为40 C，氨饱和蒸气压1.55MPa，容积为20m3, 使用年限15 年。 1.2 设计要求及成果 1. 确定容器材质； 2. 确定罐体形状及名义厚度； 3. 确定封头形状及名义厚度； 4. 确定支座，人孔及接管，以及开孔补强情况 5. 编制设计说明书以及绘制设备装配图1 张（A1）。 1.3 技术要求 （一）本设备按GBI50-1998《钢制压力容器》进行制造、试验和验收 （二）焊接材料，对接焊接接头型式及尺寸可按GB985-80中规定（设计焊接接头系数1.0） （三）焊接采用电弧焊，焊条型号为E4303 （四）壳体焊缝应进行无损探伤检 查，探伤长度为100％ 第二章设计参数确定 2.1 设计温度 题目中给出设计温度取40 C
2.2设计压力 在夏季液氨储罐经太阳暴晒，随着气温的变化，储罐的操作压力也在不断变化。通过查阅资料可知包头最高气温为40.4 C,通过查表可知，在40C时液氨的饱和蒸汽压（绝对压力）为1.55MPa,密度为580kg/m3,而容器设计时必须考虑在工作情况下可能遇到的工作压力和相对应的温度两者相结合中最苛刻工作压力来确定设计压力。一般是指容器顶部最高压力与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于工作压力。 此液氨储罐采用安全法，依据《化工设备机械基础》若储罐采用安全法时 设计压力应采用最大工作压力P w的1.05 1.1倍，取设计压力P 1.05P w （已知 P w 1.55MPa表压）所以P 1.05F W 1.6MPa。 2.3腐蚀余量 查《腐蚀数据手册》16MnR耐氨腐蚀，其0.1mm/ y，若设计寿命为15 年，则C215 0.1 1.5mm 2.4焊缝系数 该容器属中压贮存容器，技《压力容器安全技术监察规程》规定，氨属中度 毒性介质，容器筒体的纵向焊接接头和封头基本上都采用双面焊或相当于双面焊 的全焊透的焊接接头，所以取1.0或0.85常见。得选取按下表选择 2.5容器直径 考虑到压制封头胎具的规格及标准件配套选用的需要，容器的筒体和封头的