规范丙烯球罐检验处理程序 摘要：本企业共有两台1000立方丙烯球罐，2018年按照公司压力容器检验计划 对丙烯球罐B罐进行了检验，在当前严峻的安全环境下，又因施工时间正是在七、八月份持续高温的天气环境，车间在以前球罐检验经验的基础上做了很多改进和 创新，规范了检验方案，系统处理和检验过程，安全有效地完成了丙烯球罐B罐 开罐检验。本文主要针对检验前的倒罐和系统处理，检验后的打压和投用过程做 了论述，作为借鉴。 关键词：球罐检验前的倒罐；系统处理；打压过程；投用； 1、倒罐过程：倒罐过程中罐内液相已经排净时关闭丙烯B罐卸车根部阀、 卸车二道阀、卸车紧急切断阀。关闭输送管线三通处西侧阀门，打开卸车管线与 输送管线之间的跨线阀门，多次开关输送管线二道阀，排净输送管线残液。确认 排净后关闭输送管线二道阀。多次开关放净二道阀，排净放净管线内残液。确认 排净后关闭放净管线二道阀。关闭输送管线与卸车管线之间的跨线阀门。交代倒 班巡检人员不定时打开跨线阀门卸压，谨防憋压。 2、丙烯气的处理：之前丙烯系统处理时气相丙烯大都放空，有一定的安全 隐患。浪费了一些丙烯气，造成原料流失。放空过程中由于丙烯气含量较多，压 力较大，放空速度难以掌握，有很大的安全隐患。根据之前生产系统处理过程中 的的弊端和隐患，接到调度通知具备系统处理条件后，在系统处理过程中，具体 操作如下： 球罐注水过程中改用注水泵注水，将消防管网压力从550调至400，微开注 水跨线阀门，微开注水自动阀管线阀门，全开注水A泵进出口阀门，手动启动注 水A泵按钮，对丙烯B罐进行注水。注水开始后，每小时对罐顶气相取样做含氧 量分析（标准：含氧量≤2.9%），比对相邻两次化验结果无明显变化时继续进行 注水，丙烯B罐压力达到0.75MPa时，暂停注水，打开需处理球罐的气相一根部阀，关闭需处理球罐气相二根部阀，关闭另一罐的气相一根部阀，打开另一球罐 气相二根部阀，确认压缩机流程后，开启压缩机，抽需处理球罐的丙烯气到另一 球罐。抽到压力下降到一定程度（两球罐压差5kg左右），向罐内注水，如此反 复球罐注水到11.5m, 注水过程中，每小时气相取样做含氧量，含氧量≤2.9%,球罐 内剩余的气相放空（约30m3）；放空时，向球罐内注水、充氮气(氮气量 ≥50m3/h),在罐顶放空口处接水喷淋(利用加压水泵接喷头喷水，消防水带接水枪 引致平台处备用),稀释放空丙烯气。 使丙烯气能有效的、最大力度地得到回收。大大减少了放空的丙烯气，有效 的实现了环保，有效的节约了丙烯气能源（丙烯球罐检罐时一球罐丙烯气相处理 能回收丙烯气折合6.8吨，折合6万多元）有力地减少了安全隐患，同时也有效 控制了环境污染。用氮气稀释丙烯气后放空，很大程度上降低了安全隐患。 3、球罐检验完成后的打压过程和投用注意事项 检验完成打压至1.8MPa保压成功后，经同意开始卸压，压力1600Kpa时保 压半小时，查漏。卸压完成后，用稳压泵开始注水，安全阀处开口出气，注水至 放空管口出水，安全阀、液位计、放空、气相管线恢复，罐顶丙烯气相一管线恢复。打开丙烯B罐气相一管线切断阀，根部阀，排水过程中通过开二道阀进丙烯 气控制罐内压力为0.2-0.4Mpa。从罐底放净口接消防水袋排水，排水速度约45
第一章 确定设计参数、选择材料 一、确定设计参数 （一） 设计温度 储罐放在室外，罐的外表面用150mm 的保温层保温。在吉林地区，夏季可能达到的最高气温为40℃。最低气温（月平均）为-20℃。 （二） 设计压力 罐内储存的是被压缩且被冷却水冷凝的液氨。氨蒸汽被压缩到0.9~1.4MPa ，被冷却水冷凝。液氨40℃时的饱和蒸汽压由[1]查得为：P 汽=1.55MPa(绝对压力)。为保证安全,在罐顶装有安全阀,故球罐设计压力为安全阀的启动压力，即： P=(1.05-1.1)P 汽=(1.05-1.1)×1.45=1.523~1.595MPa 取设计压力P=1.6MPa (三) 焊缝系数φ 球罐采用X 坡口,双面对接焊,并进行100%的无损探伤,由[2]知φ=1.0 (四) 水压试验压力 由[4]知水压试验压力为: T P =1.25P [] []t σσ 球壳材料为16MnDR ，初选板厚为36mm,由[3]表3查得[]σ=157MPa, []t σ =157MPa 则 T P =1.25P ×157/157=1.25×1.6×1=2.06 MPa 试验时水温不得低于5℃。 （五） 球罐的基本参数 球罐盛装量为170吨／台。液氨-20℃的密度为0.664吨／M 3，，40℃时0.58吨／M 3。 球罐所需容积（按40℃计）为：V= 58 .0170=293.1M 3 已给盛装系数为0.5，即不得装满，故实际所需容积为：V=5 .0170=340M 3，其小于400M 3， 余容较大，足够用，相差17.6%，符合标准要求。 按公称容积4003设计，由[2]附录一P41查得球罐基本参数如表 一 1-1
丙烷丙烯储罐 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
设计依据《化工工艺设计手册》中国石化集团上海工程有限公司第三版化学工业出版社 丙烷储罐 根据要求，使用地点为室外，储存温度为--10—40℃，介质为易燃易爆的气体。温度从40℃降到-10℃时,丙烷的饱和蒸气压力下降的很厉害,可以推断,在低温状态下,由饱和蒸气压力引起的应力水平不会很高。由上述条件选择危险温度为设计温度。为保证安全，对设计温度留一定的富裕量，取最高设计温度t=50℃，最低设计温度t=﹣20℃。50℃下丙烷的饱和蒸汽压为P=1.744MPa，取最高工作压力Pw=1.744MPa。 丙烷物理性质 储存管理 储存于阴凉、干燥、通风良好的不燃库房。远离火种、热源。库温不宜超过40℃。保持容器密封。应与氧化剂、还原剂、酸类等分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料，储存于阴凉、干燥、通风良好的不燃库房 罐体积计算
丙烷的年产量暂定：20万吨 每天原料需求：547.9吨 丙烷密度：0.4995吨/立方米 装料系数K ：0.8 贮存时间：1d 储罐容积：228 6 8.04995.09 .547=??m3 设计条件 设计温度:50℃ 设计压力：1.9MPa 极端温度：最高50℃，最低-15℃ 抗震烈度：7 罐的选型 HG5-1580-85卧式椭圆形封头贮罐系列 该种设计罐的设计参数为： 盛装液体密度≤1200kg/m3 设计压力0.25MPa ，0.6MPa ，1MPa ，1.6MPa ，1.8MPa ，2MPa ，2.2MPa 2.5MPa ，3MPa ，4MPa 设计温度-20—200℃ 容器材料根据设计温度和设计压力决定罐壁材料 公称容积0.5m3—100m3 公称直径DN600—DN3200mm 腐蚀裕度1.5mm
安全管理编号：LX-FS-A81432 液化天然气气化站的安全设计 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
液化天然气气化站的安全设计 使用说明：本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 1 概述 液化天然气气化站(以下称LNG气化站)，作为中小城市或大型工商业用户的燃气供应气源站，或者作为城镇燃气的调峰气源站，近年来在国内得到了快速发展。 LNG气化站是一种小型LNG接收、储存、气化场所，LNG来自天然气液化工厂或LNG终端接收基地，一般通过专用汽车槽车运来。本文仅就LNG气化站内储罐、气化器、管道系统、消防系统等装置的安全设计进行探讨。 2 LNG储罐
技术设计方案 一、LNG气化站工艺流程 1、工艺流程简述 LNG采用集装箱式储罐贮存，通过公路运至LNG气化站，在卸车台处由专用的卸车增压器对集装箱式储罐进行增压，利用压差将LNG卸入低温储罐内。非工作条件下，储罐内LNG贮存温度为-162℃，压力为常压；工作条件下，储罐增压器将储罐内压力增高到0.6Mpa（以下文中如未加说明，压力均为表压）。增压后的低温LNG自流进入空温式气化器，与空气换热后发生相变转化为气态NG并升高温度，气化器出口温度比环境温度约低10℃，当空温式气化器出口的天然气温度在-5℃以下时，须使用水浴式加热器升温，最后经调压（调压器出口压力为0.40MPa）、计量、加臭后进入输配管网送至终端用户。 工LNG气化站工艺流程简图 2、卸车 （1）卸车工艺及其参数确定 卸车工艺通常采用的方式有：槽车自增压方式、压缩机辅助增压方式、设置
专用卸车增压器方式、LNG低温泵卸车方式等等。 根据本站的设计规模以及LNG运输的实际情况，设计采用设置专用卸车增压器方式。利用卸车增压器给集装箱式储罐增压至0.6MPa，利用压差将LNG通过液相管线送入LNG低温储罐。当卸车进入结束阶段，集装箱式储罐内的低温NG气体，利用BOG气相管线进行回收。 卸车工艺管线系统包括LNG液相管线、NG气相管线、气液相连通管线、安全泄放管线和氮气吹扫管线以及若干低温阀门。 （2）卸车口数量确定 本LNG气化站日供气量为8.5×104Nm3，折算LNG约142m3。考虑将来汽化站供气规模进一步扩大,设计布置2个装卸口，可使2台槽车同时进行装卸作业。 3、贮存增压 （1）贮存增压工艺及参数确定 LNG在-162℃贮存时为常压，运行时需要对LNG储罐进行增压，以维持其向外供液所必须的压力(0.55～0.60Mpa)。 当LNG储罐压力低于升压调节阀设定的开启压力时，升压调节阀自动开启，LNG进入储罐增压器，气化为NG后通过储罐顶部的气相管返回到储罐内，使储罐气相压力上升；当LNG储罐压力高于设定压力时，升压调节阀自动关闭，储罐增压器停止工作，随着罐内LNG的排出，储罐压力又逐渐下降。通过升压调节阀的开启和关闭，从而使得LNG储罐压力维持在设定的压力范围内。 （2）储罐增压系统组成 储罐增压系统由储罐增压器（空温式气化器）及若干控制阀门组成，系统主要包括： ●储罐增压器（空温式气化器）400Nm3/h共4台，每2台储罐共用一台储罐 增压器； ●自力式升压调节阀共4只（DN40）； ●其他低温阀门和仪表。
方案编号 施工技术方案 吉化集团公司10.6万吨／年丙烯腈扩建工程丙烯球罐组焊 三类 批准： 复审：审核： 编制： 编制单位：
1、工程概况 吉化集团公司丙烯腈装置是“吉化30万吨乙烯及其配套工程”的配套装置之一。该装置采用美国BP公司的工艺技术，于1997年10月建成投产。 原设计规模为6.6万吨/年，2000年丙烯腈装置扩建至10.6万吨/年。根据吉林石化公司“十五”计划和吉林化纤厂“十五”计划，吉林地区对丙烯腈产品的总需求量预计超过21万吨/年。 鉴于上述原因，吉化集团公司决定将10.6万吨/年丙烯腈装置扩建至21万吨/年，并相应增设罐区及配套设施。扩建后的丙烯腈装置提供储存原料丙烯和成品丙烯腈能力的罐区。在现有的基础上新增3台2000m3丙烯球罐。 本施工方案针对吉化集团公司10.6万吨/年丙烯腈装置罐区中的丙烯球罐而编制。其中包括组装及焊接施工工艺，并另对安全措施给予介绍。 所达到的质量目标计划： ａ、单位工程交验合格率100%； ｂ、分部、分项工程交验优良率90%； ｃ、封闭设备抽检合格率100%； ｄ、无任何大小质量事故； 2、编制依据 ａ、《压力容器安全技术监察规程》国家技术质量监督局 ｂ、GB150-98《钢制压力容器》 ｃ、GB12337-98《钢制球形贮罐》及附录A“低温球形储罐” ｄ、HG20585-1998《钢制低温压力容器技术规定》 ｅ、GB50094-98《球形储罐施工及验收规范》
ｆ、JB/T4709-2000<钢制压力容器焊接工艺评定》 ｇ、JB4730-94《压力容器无损检测》、 中国石油集团工程设计有限责任公司东北分公司设计院丙烯球罐设计图纸ｈ、JB4708-2000 《钢制压力容器焊接工艺评定》 ｉ、〔日〕高压气体保安协会“高强度钢使用标准” ｊ、〔日〕WES3003“低温结构用钢板评定标准” k、〔日〕JISZ3700－80 3、工程简介 3.1结构简图
设计技术石油化工设计 Petrochemical Design2012，29（1）1 3丙烯球罐的本质安全设计分析 王子宗，孙成龙 （中国石化工程建设公司，北京100101） 摘要：介绍了本质安全设计的基本概念。运用本质安全设计的概念对球罐的安全设计进行了分析，特别是对于丙烯球罐在安全阀泄放过程中的温压变化进行了动态模拟；对处于低温状态下球罐的温升进行了模拟，探讨了球罐的材质选择及安全防护策略。通过对丙烯球罐的各种工况进行深入的研究，选择合适的设备材料，对于保证本质安全是至关重要的，并且往往可以去掉冗余的联锁系统或降低其复杂性。 关键词：丙烯球罐本质安全设计泄压动态模拟 丙烯球罐在石油化工行业得到了广泛的使用，它往往作为上下游工艺装置之间工艺物料或最终产品的临时储存设施。因为球罐储存大量危险性很高的丙烯，操作压力比较高，一旦发生泄漏或破裂有可能造成重大的人身伤亡和财产损失。本文结合本质安全设计的一些理念，对丙烯球罐的本质安全设计进行分析研究。 1本质安全设计的基本概念 本质安全的设计主要是依靠基本的物理和化学特征，即化学品的数量、性质和操作条件等来预防人员伤害、环境破坏和财产损失，而不是单纯依靠控制系统、联锁系统、报警和操作程序来阻止事故的发生［1］。本质安全设计的基本理念包括：（1）强化/最小化：如尽量使用最少的危险物质。 （2）替代：用本质安全性更高的物质代替危险的物质，如在循环水系统中用次氯酸钠而不是氯气。 （3）减弱：如在更温和的操作条件下使用危险物质；改变危险物质的状态，尽量降低物料能量释放的影响。 （4）限制影响：如围堤、围堵性质的建筑物；增大安全距离。 （5）简化或容错：如提高设备的设计压力而取消联锁系统等附加设施。2丙烯球罐的本质安全设计分析 2．1强化/最小化 如果工艺装置没有易燃易爆物质，那我们就不用担心泄漏后发生火灾爆炸事故。在很多情况下无法消除危险物质，但可以尽量减少系统中物料的储量。因此在方案设计时，可以考虑是否取消球罐，而使用低温储存系统。很多时候必须采用球罐，此时可以考虑能否在不影响工艺操作的前提下，使球罐和管道的储存量是否可以大大减少？同样体积的球罐，装填系数为50%时，其储存的物料量要远远低于80%、90%等，结果是安全性大大提高。 2．2减弱 在丙烯出装置前或进入球罐前如果能够对物料进行闪蒸降温降压，然后使之储存在一个较低的压力下，则可以增强系统的安全性。 2．3限制影响 对于丙烯球罐，在总平面布置时，应该尽量使之远离有人的建筑物、社区及装置的常压罐区等敏感性地点，使之有足够的安全间距，这样一旦发生爆炸、火灾事故，最大限制事故的影响。图1是用安全计算软件模拟的蒸气云爆炸产生的爆炸冲 收稿日期：2011－12－26。 作者简介：王子宗，男，1988年毕业于天津大学化学工 程专业，硕士，现任中国石化工程建设公司副总经理、总工程师，一直从事技术管理工作。E－mail：Wangzz． sei@sinopec．com
宝鸡中燃4×4000M3球罐置换方案 一、基本情况： 宝鸡中燃天然气储配厂位于宝虢路光明村。4座4000m3球形储罐于2005年11月投运，工作介质为天然气。 球罐技术参数：（四个4000M3球罐参数相同） 1.设计温度：-20℃——+40℃ 2.设计压力：1.05MPa 试验压力：1.20Mpa 工作压力：0.30 MPa——0.90 MPa 安全阀启动压力：0.95Mpa 安全阀回座压力：0.90Mpa 3.公称直径：D=19.7米几何体积：4000 M3， 4.材质 SA 738 Gr.A，壁厚32mm。 根据国家质量技术监督局《压力容器安全技术监察规程》和《在用压力容器检验规程》的要求，球罐投用一年后必须进行开罐检验。为保证球罐的开罐检验和置换的安全，特制定此方案。 二、组织机构： 1、公司成立球罐开罐检验、置换领导小组： 组长：陈福元 副组长：袁虎让李英玉风广科 成员：杨鸿斌董智斌赵少锋王伟军，周志敬 袁虎让同志担任现场总指挥，负责下达整个置换过程现场工作
指令。
李英玉同志担任技术总负责，负责整个置换过程现场技术工作指导。 各部门职责如下： 1.生产运营部：（部门负责人：张小军） 1.1 负责本次置换实施方案的审定。 1.2 负责置换现场的管理及协调工作。 2.安全监察部（部门负责人：董志斌） 2.1 负责置换现场的安全监护工作。 2.2 负责检查球罐和输气管道的防静电接地工作是否达到要求。 2.3依照方案负责检查布署各项安全工作。 3. 储配厂：（部门负责人：赵少峰） 依照分工成立安全监护小组、阀门操控小组、置换放散小组、采样分析化验小组、抢修抢险小组。 3.1 负责对球罐和输气管道上所有开关阀门、安全阀、压力表等设施认真检查维护，做到坚固、严密、有效。 3.2 负责落实现场安全监护工作。 4.3 负责阀门开启与关闭、并将各类主要仪表的读数及时向现场指挥汇报。 4.4 负责置换放散及设备调试工作。 4.5 负责置换现场的抢修、抢险工作，并抽取“附图图1”所示1
中矿国际淮南机械有限公司 压力容器设计风险评估报告 产品名称：：丙烯储罐 产品编号：101803-1-4 产品图号：ZKHJ(C)1006-1 设备代码：21301030020100087/88/89/90 容器类别：Ⅲ类 编制日期 校对日期 审核日期 批准日期 中矿国际淮南机机械有限公司技术部
氯气分离器设计风险评估报告 1.风险评估报告适应范围和目的 1.1 风险评估报告适应范围； 本风险评估报告仅适应产品名称：丙烯储罐，产品编号：101803-1-4 ，产品图号：ZKHJ(C)1006-1，设备代码：21301030020100087/88/89/90，由“中矿国际淮南机械有限公司”负责制造的产品。 1.2风险评估的目的: 丙烯（propylene,CH2=CHCH3）常温下为无色、无臭、稍带有甜味的气体。分子量42.08，密度0.5139g/cm(20/4℃)，冰点-185.3℃，沸点-47.4℃。易燃，爆炸极限为2%～11%。不溶于水，溶于有机溶剂，是一种属低毒类物质。丙烯是三大合成材料的基本原料，主要用于生产丙烯腈、异丙烯、丙酮和环氧丙烷等。丙烯气与空气混合，当浓度达到15%～18%时，会产生爆炸混合物质，所处环境爆炸， 所以本设备本身具有爆炸危险和爆炸能量，以及所含丙烯介质可能的外泄，所导致的次生危害，都会危害到容器附近人员和设施的安全，因此；如何控制本设备使用风险，尽可能将使用风险降低到可以接受的范围，是本设计和报告的目的。 2. 风险评估报告的依据 2.1 风险评估法规和标准： TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》 TSGR7001-2004《压力容器定期检验规则》（包括：1、2、3号修改通知） GB/T19624-2004《在用含缺陷压力容器安全评定》 2.2设计依据法规和标准： TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》 GB150-1998《钢制压力容器》 JB/T4731-2005《钢制卧式容器》 HG20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》 2.3 “50m3丙烯储罐”的设计参数； 2.3.1 压力：设计压力：2.16MPa, 最高工作压力：1.95MPa, 安全阀起跳压力：2.05MPa。2.3.2 温度：设计温度：50℃，工作温度：＜50℃ 2.3.3 设备工作介质： a. 介质名称：丙烯 b. 介质性质：○1易爆 ○2介质的物理、化学性质： 化学品中文名称：丙烯 化学品英文名称：propylene 英文名称2：propene 技术说明书编码：31 CAS No：115-07-1 分子式：C3H6 分子量：42.081 丙烯燃烧化学方程式：2C3H6+9O2=6CO2+6H2O 主要成分：纯品CAS No：115-07-1 外观与性状：无色、有烃类气味的气体。 熔点(℃)：-191.2 沸点(℃)：-47.72
天然气球罐 简介 一种钢制容器设备。在石油炼制工业和石油化工中主要用于贮存和运输液态或气态物料。操作温度一般为-50～50℃,操作压力一般在3MPa以下。球罐与圆筒容器（即一般贮罐）相比，在相同直径和压力下，壳壁厚度仅为圆筒容器的一半，钢材用量省，且占地较小，基础工程简单。但球罐的制造、焊接和组装要求很严，检验工作量大，制造费用较高。 球罐为大容量、承压的球形储存容器，广泛应用于石油、化工、冶金等部门，它可以用来作为液化石油气、液化天然气、液氧、液氨、液氮及其他介质的储存容器。也可作为压缩气体（空气、氧气、氮气、城市煤气）的储罐。 球形罐与立式圆筒形储罐相比，在相同容积和相同压力下，球罐的表面积最小，故所需钢材面积少；在相同直径情况下，球罐壁内应力最小，而且均匀，其承载能力比圆筒形容器大1倍，故球罐的板厚只需相应圆筒形容器壁板厚度的一半。 由上述特点可知，采用球罐，可大幅度减少钢材的消耗，一般可节省钢材30%～45%；此外，球罐占地面积较小，基础工程量小，可节省土地面积。 类型 球罐的形状有圆球型和椭球型。绝大多数为单层球壳。低温低压下贮存液化气体时则采用双重球壳，两层球壳间填以绝热材料。采用最广泛的为单层圆球型球罐（见彩图）。球壳是由多块压制成球面的球瓣以橘瓣式分瓣法、足球式分瓣法或足球橘瓣混合式分瓣法组焊而成。球罐的支撑结构最常见的为赤道正切式，其次为对称式、裙座式、半埋地式和盆式。椭球型球罐通常用于常温下贮存饱和蒸气压比大气压稍高的、挥发性强的液态烃（如汽油等）,操作压力为0.12～0.3MPa，容积一般在500～6000m3范围内。更大容积时,应采用复式椭球型球罐。 制造球罐的材料要求强度高，塑性特别是冲韧性要好，可焊性及加工工艺性能优良。球罐的焊接、热处理及质量检验技术是保证质量的关键。 制造工艺流程 压力容器壳体材料主要为钢板、钢管等，它们是压力容器主要受压元件。钢材的质量直接影响着压力容器的质量。首先是压力容器所用的材料检验,材料检验主要包括材料的力学性能如强度、塑性、韧性、疲劳、硬度等和材料的化学成分的分析，其次还包括表面质量检查、实物检查、材料质量证明单检查、材料复验检查。 材料检验结束后是排料过程，之后是下毛料，下毛料时要求并不是很严格，只是将所需的材料形状、数量或质量后，从整个或整批材料中取下一定形状、数量或质量的材料；下毛料结束后是球壳的一次压制，此时把钢板用压制机器压制成球瓣形状，压制完成后要进行检验，检验内容包括钢板有无明显变形，压制过程是否导致裂缝，若没有裂纹或大变形等不合格现象产生则说明合格；这时该进行下精料，精下料过程中不得有咬边、拉伸现象，毛刺高度不得大于料厚的10%，下料垂直度公差用对角线测量法表示，加工完的料应码放整齐，并按要求进行标识，加工完毕，钢板上的余料、残料要清除干净。下料结束后板材周边会有坡口存在，并把坡口修磨干净，精度达到要求；接下来是球壳的二次压制，球壳板冲压应根据设计图纸,选择符合要求的冲压胎具.冲压前，应调试上下胎具的同轴度和水平度，其偏差均不得大于3mm，且上、下胎面及钢板两面均应清扫干净。冲压时应缓慢压至球壳板规定曲率，冲压点行走轨迹采用由毛坯钢板两端向中间点压轨迹呈“S”形，冲压点间行走距离不
第一章设计参数的选择 1.1.设计题目：天然气储气罐 1.2.原始数据： 设计压力取工作压力的1.1倍，即P c=1.1×1.6=1.76MPa，根据TSG R0004-2009《固定式压力容器安全监察规程》中附件A压力容器类别划分办法中查得，为第Ⅱ类压力容器。 1.4.设计温度： 设计温度取60℃。 1.5.主要元件材料的选择： 1.5.1.筒体材料的选择： 根据GB150-1998《钢制压力容器》表4-1，选用筒体材料为16MnR（钢材标准为GB6654）。 1.5. 2.鞍座材料的选择： 根据JB/T 4724-1992《支承式支座》中规定，支座选用材料为Q235-A。 1.5.3.地脚螺栓的材料选择： 地脚螺栓选用应符合GB/T 700-2006《碳素结构钢》的规定，Q235，其许用应力 []147 bt MPa σ=。
第二章 容器的结构设计 2.1. 圆筒厚度的设计与校核 该容器需100%探伤，所以取其焊接系数为0.85φ=。 假设圆筒的厚度在6~16mm 范围内，查GB150-1998中表4-1，可得： 疲劳极限强度510b MPa σ=，屈服极限强度345s MPa σ=，50C 。 下[]t 170MPa σ= 利用中径公式， []t 1.76MPa 180011.0320.85170 1.762-c i c P D mm mm MPa MPa P δφσ?= = =??- 查标准HG20580-1998《钢制化工容器设计基础规定》表7-1知，钢板厚度负偏差为0.25mm ，而有GB150-1998《钢制压力容器》中3.5.5.1知，当钢材的厚度负偏差不大于0.25mm ，且不超过名义厚度的6%时，负偏差可以忽略不计，故取10C =。 查标准HG20580-1998《钢制化工容器设计基础规定》表7-5知，对于有轻微腐蚀的介质，腐蚀裕量22C mm =。 则筒体的设计厚度11.030213.03n mm mm mm δ≥++= 圆整后， 没有变化，取名义厚度为14n mm δ=。 筒体的有效厚度 1214-(02)12e n C C mm δδ=-+=+=（） 当一只圆通尺寸D i 、n δ或e δ，需对圆通进行强度校核，其应力强度应满足判别式： 即，强度满足。 因此，圆筒的最大允许工作压力[ ]为 2.2. 封头壁厚的设计与校核 查标准GB/T25198-2010《压力容器封头》中表1，选用标准椭圆形封头，型号代号为EHA ，取公称直径DN==1800mm i D ， 22i D H h =-（） ，根据GB150-1998《钢制压力容器》中椭圆形
天然气储罐设计专业： 班级： 姓名： 指导老师： 时间：
摘要 根据压力容器的制造标准，此储气罐属于Ⅲ类容器。该产品主要由16MnR材质做成。本设计在讨论16MnR焊接性的基础上，详细制定了储气罐的制作工艺。 产品制作工艺说明书中，简要分析了储气罐的构成；根据材料的特点和产品的结构尺寸制作出适合本产品的工艺流程；详细论述储气罐加工、装配、焊接工艺。主要部分是筒体制作，封头冲压及总装配焊接过程，对于焊后的校验也作了详细介绍，同时对储气罐制作中容易出现的质量问题进行了分析说明，提出了相应的解决措施。 说明书中还介绍了生产相关设备和材料的选用，筒节卷制采用对称式三辊卷板机，焊接方法选用埋弧自动焊与焊条电弧焊；埋弧焊焊接材料选用焊丝H08MnA和焊剂431，焊条电弧焊选用焊条E5015等。 关键词： 压力容器；制作工艺；焊接； 目录 1 绪论 (3) 2 设计参数 (5) 3 结构分析 (6) 4 母材性能分析 (7) 5 工艺设计 (9) 5.1 筒体卷制与焊接接 (9) 5.2 封头冲压与焊接 (18) 5.3 总装配与焊接 (21) 6 包装出厂 (26) 7 参考文献 (26) 一绪论
随着我国化学工业的蓬勃发展，各地建立了大量的液化天然气储配站。液化天然气储罐是储存易燃易爆介质．直接关系到人民生命财产安全的重要设备，属于设计、制造要求高、检验要求严格的Ⅲ类压力容器 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, 焊接工作量大, 故安装费用较高。一般贮存总量大于5003m或单罐容积大于2003m时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, 但金属耗量大占地面积大, 所以在总贮量小于5003m, 单罐容积小于1003m时选用圆筒形贮罐比较经济。圆筒形贮罐按安装方式可分为卧式和立式两种。在一般中、小型液化天然气站内大多选用卧式圆筒形贮罐, 只有某些特殊情况下(站内地方受限制等) 才选用立式。本文设计要讨论卧式圆筒形液化天然气贮罐的设计。 卧式液化天然气贮罐设计的特点，天然气贮罐是盛装液化天然气的常用设备, 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。应严格按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。 天然气储罐的整个建造过程涉及冶金、结构设计、机械加工、焊
液化天然气气化站的安 全设计 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
液化天然气气化站的安全设计1概述 液化天然气气化站(以下称LNG气化站)，作为中小城市或大型工商业用户的燃气供应气源站，或者作为城镇燃气的调峰气源站，近年来在国内得到了快速发展。 LNG气化站是一种小型LNG接收、储存、气化场所，LNG来自天然气液化工厂或LNG终端接收基地，一般通过专用汽车槽车运来。本文仅就LNG气化站内储罐、气化器、管道系统、消防系统等装置的安全设计进行探讨。 2LNG储罐 2.1LNG储罐的工艺设计 LNG储罐是LNG气化站内最主要的设备。天然气的主要成分甲烷常温下是永久性气体，即在常温下不能用压缩的方法使其液化，只有在低温条件下才能变为液体。LNG储罐的工作压力一般为0.3～0.6MPa，工作温度约-140℃，设计压力为0.8MPa，设计温度为-196℃[1]。 LNG气化站内150m3及以下容积的储罐通常采用双层真空绝热结构，由内罐和外罐构成，内罐材质为0Cr18Ni9不锈钢，外罐材质为16MnR压力容器用钢。内罐和外罐之间是由绝热材料填充而成的绝热层。当外罐外部着火时绝热材料不得因熔融、塌陷等原因而使绝热层的绝热性能明显变差。目前生产厂家所用的绝热材料一般为珠光砂，填充后抽真空绝热。为防止周期性的冷却和复热而造成绝热材料沉积和压实，以致绝热
性能下降或危及内罐，宜在内罐外面包一层弹性绝热材料(如玻璃棉等)，以补偿内罐的温度形变，使内外罐之间的支撑系统的应力集中最小化。支撑系统的设计应使传递到内罐和外罐的应力在允许极限内。储罐静态蒸发率反映了储罐在使用时的绝热性能，其定义为低温绝热压力容器在装有大于50%有效容积的低温液体时，静止达到热平衡后，24h内自然蒸发损失的低温液体质量与容器的有效容积下低温液体质量的比值。一般要求储罐静态蒸发率≤0.3%[1、2]。除绝热结构外，储罐必须设计成可以从顶部和底部灌装的结构，以防止储罐内液体分层。 2.2LNG储罐的布局 根据GB50028—2006《城镇燃气设计规范》的规定，储罐之间的净距不应小于相邻储罐直径之和的1/4，且不应小于1.5m。储罐组内的储罐不应超过两排，储罐组的四周必须设置周边封闭的不燃烧实体防护墙，储罐基础及防护墙必须保证在接触液化天然气时不被破坏。LNG罐区的设计应通过拦蓄设施(堤)、地形或其他方式把发生事故时溢出的LNG引到安全的地方，防止LNG流入下水道、排水沟、水渠或其他任何有盖板的沟渠中。储罐防护墙内的有效容积V应符合下列规定：①对因低温或因防护墙内一储罐泄漏、着火而可能引起的防护墙内其他储罐泄漏，当储罐采取了防止措施时，V不小于防护墙内最大储罐的容积。②当储罐未采取防止措施时，V不小于防护墙内所有储罐的总容积。 2.3储罐抗震、防雷、防静电设计 GB50223—2004《建筑工程抗震设防分类标准》规定，20×104人以上城镇和抗震设防烈度为8、9度的县及县级市的主要燃气厂的储气罐，
1000立方米球罐的 无 损 检 测 方 案 XX工程公司 年月日
目次 1. 工程概况 2 2. 编制依据 2 3. 无损检测工艺流程 2 4. 无损检测 3 5. 焊缝返修 3 附表：无损检测人员登记表 4 6.质量保证措施 5 7.机具安排 6 8.安全措施 6 附录：无损检测工艺规程 7 球罐焊缝采用r射线拍片补充说明 13 2
1 工程概况 中国XX化工股份有限公司XXXX分公司化工厂，共建造2台1000m3丙烯球罐，球罐壁厚46mm，材质为16MnR，球罐本体总质量192.3吨/台,该工程由XXXX石油化工设计院设计，中国XXXX建设公司负责该工程的无损检测施工，为保证工程的施工质量和总体进度要求，特编制本无损检测施工技术方案。 2编制依据： 2.1 《1000m3丙烯球罐施工方案》 2.2 《压力容器无损检测》JB4730—94标准. 2.3 《监理细则》 3 无损检测工艺流程 3.1 球罐经表面打磨和外观检查合格后，进行100%MT检测， JB4730—94Ⅰ级合格，发现 缺陷后，经表面打磨，再进行MT检测；合格后，再进行100%UT检测,JB4730—94Ⅰ级合格，发现不合格缺陷后，由第二个有UT—Ⅱ或UT—Ⅲ级资格的人员进行确认。 有不合格缺陷后，采用χ射线检测进行确认缺陷。返修，严格执行返修工艺，经表面打磨和外观检查合格后，进行MT和 UT检测，再进行射线检测确认合格。 3.2 球壳板对接焊缝里面气刨清根后进行100%PT检验，热处理前球壳板对接焊缝进行 100%MT、100%UT、100%RT检验，附件垫板（角接）、支柱上段与支柱下段（对接）、组装方帽、吊耳痕迹（表面）、球壳板外表面电弧痕迹（表面）进行100%MT检验。 支柱上段与球壳板连接（角接）进行100%PT检验。热处理后球壳板对接焊缝、附件垫板（角接）、支柱上段与支柱下段（对接）、组装方帽、吊耳痕迹（表面）、球壳板外表面电弧痕迹（表面）进行100%MT检验。水压试验后，球壳板对接焊缝、附件垫板（角接）、支柱上段与支柱下段（对接）、组装方帽、吊耳痕迹（表面）、球壳板外表面电弧痕迹（表面）进行100%MT检验。 3
丙烯球罐火灾爆炸分析与评价 液态烧泄露遇到火源而爆炸，是球罐火灾爆炸的主要原因，运用蒸气云爆炸和沸腾液体扩展蒸气爆炸两种事故伤害模型左量计算化工一部裂解装置液态炷罐区丙烯球罐发生重大火灾爆炸事故的严重后果，结合液态桂罐区现状，阐明在设备、工艺、安全管理方而应采取的防范措施。 1概述 化工一部裂解装置液态坯罐区是分公司重点防火区域，包括4台1000m3乙烯球罐，21500 m3乙烯球罐，3台1000 m3丙烯球罐和1台300 m3氢气球罐。液态坯泄露遇到火源引起着火爆炸是球罐区火灾爆炸的主要原因。泄露可能发生在罐体、管道或法兰连接上，罐体以及管道、阀门由于加工制造、安装时的缺陷及材质的腐蚀会出现裂纹，当安全阀、压力表、温度计、液位计发生事故或失真时，都可能造成超压，使裂纹扩展，使液态烧泄壺，甚至使罐体爆裂并导致火灾爆炸发生。本文选取丙烯球罐为火灾爆炸分析、评价对象。 2火灾爆炸的伤害模型 液态坯火灾爆炸的伤害模型有两种：其一是蒸气云爆炸；英二是沸腾液体扩展蒸气爆炸。前者属于爆炸型，其破坏效应主要是冲击波的超压引起冲量破坏和伤害。后者属于火灾型，它能产生巨大火球，热辐射是其主要危害。在热辐射的作用下，目标可能遭受伤害和破坏，热辐射对人员的影响与辐射强度和持续时间有直接的关系。不同的伤害模型将有不同的伤害/破坏半径，不同的伤害械坏半径所包囤的封闭而积内的人员多少、财产价值多少将影响事故严重程度的大小。 3火灾爆炸的泄量评价计算 计算爆炸伤害/破坏后果时，要精确汁算液态烧的爆炸能量是比较困难的。虽然容器内可燃气体的量已知，而且在容器爆炸时又几乎全部流岀，但由于这些气体一般以球状或其他形态在空间扩散，只有外用一部分可燃气体与大气中的氧混合形成爆炸气体，所以并不是全部可燃气体都参与反应。 参与反应的可燃气体疑的多少与许多因素有关，如容器周弗I的气流情况、气体的爆炸极限范用和岀现火源的时间等。因此，一般只能是估算，即假左参与爆炸反应气体所占的百分比，然后按这些可燃气体的燃烧热汁算其爆炸能量，再确左一个大致的破坏范用。爆炸能量是用TNT 巴疑来表示的，因此目前对液态坯火灾爆炸所产生的冲击波超压一般都是按相冋能量的TNT爆炸所产生的超压来确立。虽然存在一泄的误差，但在远距离上，相同能量的液态烧气体爆炸和TNT爆炸所产生的超压还是像近似的。 蒸气云爆炸的泄量计算［1】 当大量丙烯气体泄露到敞开空间以后，没有立即点火，而是先在空中扩散，与空气混合形成爆炸性混合气体，然后发生延迟点火，那么就会发生蒸气云爆炸。下而计算蒸气云爆炸伤害/破坏范围。 在正常操作当中，丙烯球罐一般装到340t时就会切罐，本文以此为讣算依据。假左参与爆
3.1圆筒厚度的设计 由于该容器储存介质易燃，所以该容器的焊缝都要采用全焊透结构，需要对该储罐进行100%探伤，所以取焊缝系数为0.1=φ。 假设圆筒的厚度在6~16mm 范围内，查GB150-1998中表4-1，可得： 疲劳极限强度MPa b 510=σ，屈服极限强度MPa s 345=σ，C ?25下的许用应力为[]MPa t 170=σ，利用中径公式 [] mm mm p pD t i 15.488 .017012160088.02=-???= -= σ φδ （3-1） 查标准HG20580-1998[3]表7-1知，钢板厚度负偏差为0.25mm ，而由[1]中3.5.5.1知，当钢材的厚度负偏差不大于0.25mm ，且不超过名义厚度的6%时，负偏差可以忽略不计，故取 。 查[3]中表7-5知，对于有轻微腐蚀的介质，腐蚀裕量mm C 12=。 则筒体的名义厚度mm mm mm n 15.51015.4=++≥δ 圆整后取为mm n 6=δ 3.2封头厚度的计算 查标准JB/T4746-2002[4]中表1，得公称直径mm D DN i 1600== 选用标准椭圆形封头，长短轴比值为2，根据[1]中椭圆形封头计算中式（7-1） []mm p D p c t i c 15.488 .05.011702160088.05.02=?-???=-= φ σ δ (3-2) 同上，取01=C ，mm C 12= 则封头的名义厚度为mm mm mm n 15.51015.4=++≥δ 圆整后取为mm n 6=δ 3.3筒体和封头的结构设计 由封头长短轴之比为2，即 22=i i h D ，得mm mm D h i i 4004 16004 == = 查标准[4]中表B.1 EHA 和B.2 EHA 表椭圆形封头内表面积、容积，质量，见表3-1和图3-1。 封 V L D V i 24 0+= π
2007年以来丙烯球罐设计温度范围（国内SEI,LPEC,CEI等设计院） 序号 设计温度℃ 设计压力MPa.G 容积m3 设计单位 设计时间 业主 1 -45---50℃ 2.16 2000 SEI 2007年 天津石化 2 -45---50℃ 2.16 2000 SEI 2008年 镇海石化 3 -45---50℃ 2.16 2000等 SEI 2008-2010年 独山子、福建一体化、中海油惠州等 4 -45---50℃ 2.16 2000，3000 LPEC 2008-2013年 10多套MTO煤化工项目工厂 5 -45---50℃ 2.1 6 3000，2000 CEI 2008年、2012年 钦州、揭阳炼油厂 6 -45---50℃ 2.16 3000 中石油吉化 设计院 2012年 昆明炼油厂 注1．2007年以前，丙烯罐设计温度一般在-19---50℃； 2．2007年以来， SEI率先在丙烯球罐设计温度采用了-45---50℃数据（考虑非正常工况，国外公司在国内设计项目2004年就采用了-45---50℃数据），此后丙烯球罐设计温度采用-45---50℃已成为共识；惠生公司2010年设计的第一台丙烯球罐设计温度采用-40---50℃； 3. 丙烯球罐设计温度采用-45---50℃另一个原因是：考虑非正常工作工况（如泄漏、 闪蒸、置换、安全阀放空未回座等），才不会发生有材料低温脆性损害； 4.《压力容器》GB150-2011，在关于球罐设计温度中增加了最低设计金属温度 （MDMT）定义，下面是GB150-2011中关于最低设计金属温度（MDMT）定义： 1) GB150-2011关于最低设计金属温度（MDMT）定义条文正文：
丙烯球罐的设计温度如何确定，现在很多定为－40度，为何？ 1.最高设计温度按当地的极端最高气温+ 6~8 ℃，常见的有50℃，在东北为48℃； 2.最低的设计温度一般为当地极端最低气温，再加上一点范围，不过有的就要求设备能耐 到-44℃，也就是球罐从正常工作压力突然卸压到常压时的温度。对应的设计压力就是球罐在设计温度下对应的饱和蒸汽压对应的压力加上一定的安全系数。 3.定-40度的原因是考虑警急排放时候的气化降温后温度(de-pressurized or blow-down),约 为其气化温度或是以上一点视工艺的考虑计算.液化气体设备均要这样考虑,才不会发生有材料低温脆性损害. 4.以保守设计的观点,是要取用在适合-40度的材料.但是现在的工程以及ASME法规观点, 是可以放宽的,因为在吹除或降压降温过程时,压力是相对较低的.依ASME观点,MAWP 是与温度同时发生的对应值.这就牵涉到这个设计条件怎么定了,如果是写两组设计条件就可以按Table UCS-66.1的折减温度来使用常温材料,若是仅一组设计条件,则必须要按严格处理. 5.有关在寒冷地区设备的设计温度应该按有无保温而定,若是有设置保温,则是不须要按外 界低温来定的,因为危险的是加压过程,当温度已经上升时,是罐体是不受外界的温度影响的.这里就与工厂的安全操作程序有关,要先升温再升压. 6.现在很多盛装介质为液化汽的球罐按低温容器设计主要是以下特殊工况：安全阀排放时， 或不适当的料液排放时，由焦尔-汤姆逊效应使得气体温度骤降，当安全阀或排料阀关闭后，压力迅速升高，然而温度不能很快同步恢复到正常的操作温度，进而使设备部分壳体出现低温、高压的运行状态，而可能出现低温脆断事故。为此，对于介质为易燃、易爆或有毒性危害的球罐，按低温设计。 7.丙烯（C3H6）常压下沸点是-47.7℃，设计温度不一定是常压下的沸点，因为一般不会 降到那么低，所以就出你所说的设计温度为-40℃，不过有些公司已经把设计温度定为-45℃。 8.现在运行中的丙烯球罐很多设计温度都是-19&50度。考虑到气温及事故状态下汽化降 温等因素的影响，将-40度作为选材温度当然是比较保守稳妥的做法，但因此可能将设备造价大大提高，具体取舍应根据使用条件确定 9.总而言之，丙烯球罐还有有可能出低温高压的极限工况，对于球罐这种高参数的承压设 备来说，还是有必要从严设防的，但设计温度不宜设定为-40，-19还是适合的，但选材还是应该按-40考虑。