卧式储罐设计参考

1 绪论 .................................................................................................. 错误！未定义书签。

1.1 低温储罐的发展状况 ................................................................. 错误！未定义书签。

1.2 低温储罐的结构简介 ................................................................. 错误！未定义书签。

1.2.1 储罐的基本结构................................................................... 错误！未定义书签。

1.2.2 储罐的强度要求................................................................... 错误！未定义书签。

1.3 低温储罐的焊接工艺 ................................................................. 错误！未定义书签。

1.4二氧化碳的用途 ............................................................................ 错误！未定义书签。

1.5课题设计意义 ................................................................................ 错误！未定义书签。

1.6 低温卧式储罐的设计任务 (1)

1.6.1 设计压力............................................................................... 错误！未定义书签。

1.6.2 设计温度............................................................................... 错误！未定义书签。

1.6.3 设计中应考虑的载荷........................................................... 错误！未定义书签。

1.6.4 充装系数............................................................................... 错误！未定义书签。

1.6.5 焊接接头系数....................................................................... 错误！未定义书签。

1.6.6 应力腐蚀的控制................................................................... 错误！未定义书签。

2 低温卧式储罐的结构设计 (2)

2.1 低温卧式储罐筒体材料的选择 (2)

2.2 筒体尺寸计算 (2)

2.3 封头的选择 (3)

2.3.1 封头类型的确定 (3)

2.3.2 椭圆形封头厚度的计算 (3)

2.4 储罐开孔设计和附件选择 (4)

2.4.1 人孔 (4)

2.4.2 其他接管的开孔设计 (7)

2.4.3 管法兰组件的选择 (7)

2.4.4 垫片的选择 (7)

2.4.5 管法兰组中的螺栓 (7)

2.4.6 接管的尺寸 (7)

2.4.7换热管的设计.......................................................................... 错误！未定义书签。

2.5 储罐支座 (7)

2.5.1 鞍式支座材料的选择 (8)

2.5.2 鞍座类型的选用 (8)

2.5.3 估算鞍座的负荷 (8)

2.5.4 鞍座的尺寸 (8)

2.6 储罐筒体上各附件位置 (8)

2.6.1 鞍座的配置 (8)

2.6.2 接管的布置 (8)

2.7 低温储罐的隔热层 ..................................................................... 错误！未定义书签。

2.7.1 隔热层类型........................................................................... 错误！未定义书签。

2.7.2 隔热层材料........................................................................... 错误！未定义书签。

2.7.3 隔热层厚度........................................................................... 错误！未定义书签。

2.7.4 隔热层的制作....................................................................... 错误！未定义书签。

3 低温卧式储罐的压力试验及强度校核 (9)

3.1 储罐的压力试验 (9)

3.1.1 实验压力 (9)

3.1.2 压力试验前的应力校核 (9)

3.2 储罐的强度计算 (10)

3.2.1 支座反应力 (10)

3.2.2 筒体轴向应力 (10)

3.2.3 圆筒的切向剪应力 (13)

3.2.4 圆筒的周向应力 (13)

4 低温卧式储罐的焊接工艺的设计 (16)

4.1 储罐的焊接性分析 ..................................................................... 错误！未定义书签。

4.1.1 16MnDR的焊接性分析....................................................... 错误！未定义书签。

4.1.2 0Cr18Ni9的焊接性分析...................................................... 错误！未定义书签。

4.1.3 16MnDR和0Cr18Ni9之间的焊接性分析......................... 错误！未定义书签。

4.2 焊接工艺 ..................................................................................... 错误！未定义书签。

4.2.1 焊缝的分类和焊缝布置....................................................... 错误！未定义书签。

4.2.2 焊前准备............................................................................... 错误！未定义书签。

4.2.3 焊接方法............................................................................... 错误！未定义书签。

4.2.4 储罐焊缝接头....................................................................... 错误！未定义书签。

4.2.5 下料....................................................................................... 错误！未定义书签。

4.2.6 焊接结构生产设备的选择................................................... 错误！未定义书签。

4.2.7 焊接顺序............................................................................... 错误！未定义书签。

5 储罐的焊后热处理和检验 ................................................................ 错误！未定义书签。

5.1 焊后热处理 ................................................................................. 错误！未定义书签。

5.2 焊接检验 ..................................................................................... 错误！未定义书签。

5.2.1 外观检验............................................................................... 错误！未定义书签。

5.2.2 表面缺陷............................................................................... 错误！未定义书签。

5.3 成品涂装和包装入库 ................................................................. 错误！未定义书签。

6 结论 .................................................................................................. 错误！未定义书签。致谢 ........................................................................................................ 错误！未定义书签。参考文献 . (16)

附录A 英文文献 ..................................................................................... 错误！未定义书签。附录B 英文文献翻译 ............................................................................. 错误！未定义书签。附录C 焊接工艺卡 ................................................................................. 错误！未定义书签。

1.6 低温卧式储罐的设计任务

低温卧式储罐的设计参数包括设计压力、设计温度、受压载荷、充装系数、焊接接头系数等。

表1.1 储罐设计参数

参数名称数值

工作压力 2.32MPa

设计温度-40℃

主要受压元件材料16MnDR

充装系数0.9

腐蚀裕量 1.0mm

钢材厚度负偏差0.3

焊接接头系数 1.0

风压0.40MPa

雪压0.30MPa

地震系数7级

2 低温卧式储罐的结构设计

低温储罐的结构设计包括筒体的选材、计算筒体的尺寸、封头形状的选择、标准封头类型的选择、鞍式支座的选择、低温储罐的开孔设计和开孔接管的法兰、螺栓、螺柱、垫片的选择、内部换热管的设计以及对各个附件的位置进行确定。

2.1 低温卧式储罐筒体材料的选择

2.2 筒体尺寸计算

已知要求设计的储罐的容积为30m 3，选用储罐形式为卧式储罐，根据经验公式计算卧式储罐的直径和筒长，取长径比L:D i =3，筒体的直径和筒长可由式（2.1）计算

32304

m L D V i =?=π （2.1）

式中D i —筒体直径，（mm ）；

L —筒体的长度，（mm ）； V —容器的容积，（m 3）。

计算得压力容器的筒体直径取D i =2335.1mm,L=7005.2mm ，因此取压力容器D i =2400mm,L=7200mm 。

工作压力P 1=2.32MPa 设计压力P 2=2.55MPa 液柱静压力可由式（2.2）计算

M P a gD P i 025872.010*********.933=???==-ρ （2.2）

式中ρ—液态二氧化碳的密度。计算压力P c

因为

%5%057.155

.202695

.023<==P P ,

所以可以忽略液柱静压力的影响，即P c =P 2=2.55MPa

因为筒体用的材料为16MnDR ，工作温度为-40℃。该条件下查GB150.2-2010，可得16MnDR 在-40℃下[σ]t =174MPa 。查询标准知道可以由公式（2.3）得到计算厚度

[]MPa P t

C 6.6900.11744.04.0=??=≤φσ

[]mm

P D P C

C 72.1755

.200.117422400

55.22=-???=

φσδ （2.3）

式中错误！未找到引用源。—储罐的设计压力，（MPa ）；

?—焊接接头系数；查GB150.1-2010，采用钢制双面焊缝对接焊缝和相当于双

面焊缝的全焊透对接焊缝，采用全部无损检验，即?=1.00；

[σ]t —筒体材料在设计温度下的许用应力，（MPa ）。

设计厚度：设计厚度是指计算厚度与腐蚀裕量之和可由式（2.4）得到

mm C d 72.180.172.172=+=+=δδ （2.4）

式中C 2—腐蚀裕量，（mm ）。

名义厚度：名义厚度指设计厚度加上材料厚度负偏差后向上圆整至材料标准规格的厚度。即标注在图样上的厚度,可以由式（2.5）得到

mm C e n 02.193.072.181=+=+=δδ （2.5）

式中C 1—钢材厚度负偏差，（mm ）查C005-GB6654-1996《压力容器用钢板》，得材料厚度负偏差为0.3。

向上圆整后δn =20mm 。。

有效厚度：有效厚度是指名义厚度减去腐蚀裕量和材料厚度负偏差。由公式（2.6）得到

mm C C n e 7.183.00.12021=--=--=δδ （2.6）

圆筒的计算压力可由式（2.7）得到

M P a

D P e e i c t 91.1647

.182)

75.172400(55.22)(=?+?=+=

δδσ （2.7）

2.3 封头的选择

封头的选用参照标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》。

2.3.1 封头类型的确定 2.3.2 椭圆形封头厚度的计算

封头的材料选择为和筒体的材料一样为16MnDR 。参照GB150.3-2010选用标准椭圆形封头，长短轴比值为2。

计算厚度由式（2.8）得到

[]mm

p D Kp c

c h 65.175.02=-Φ=

σδ （2.8）

式中P C —计算压力,(MPa)； D i —筒体内径,(mm)；

[σ]t —筒体材料在设计温度下的许用应力，（MPa ）； ?—焊接接头系数,即?=1.00；凹面受压椭圆形封头形状系数K=1。名义厚度由式（2.9）得到

mm C d nh 65.180.165.172=+=+=δδ （2.9）

将其圆整为20mm ，即名义厚度δnh =20mmm ，可见标准椭圆形封头与筒体等厚。有效厚度由式（2.10）计算

mm C C nh eh 75.1825.00.12021=--=--=δδ （2.10）

查JB4746-2002中表EHA 椭圆形封头被表面积、容积如下表2.1：

表2.1 封头的型式参数

公称直径 DN/mm 钢材厚度δ/mm EHA 型厚度减薄率总深度 H/mm 内表面积 A/m 2 容积 V/m3 质量 m/Kg 2400

640

6.5453

1.9905

1014.6

2.4 储罐开孔设计和附件选择

分析设计任务可知：设计压力为2.55MPa 中压容器，温度为-40℃属于低温容器，体积为30m 3需要开人孔；工艺接管有进液口、出液口、回气口、灌装回气口、灌装进液口、差压液位出液口、差压液位回气口、加热回气口、加热进气口；底部最低点宜设置排污口；检查孔需要设计一个压力表口、安全阀口。

2.4.1 人孔

1）人孔的选择 2）开孔强度设计

补强设计犯法判别参照GB150.2-2010. 补强圈的材料选择16MnDR ，本课题选择补强圈补强方法。若条件允许可采用厚壁接管代替补强圈进行补强。

1、补强圈设计方法判断

查GB150.3-2010 人孔直径由式（2.11）得到

mm C DN d 5020.1250022=?+=+= (2.11)

mm D d 120022400

2==<

,故可用等面积法进行补强计算。

2、壳体开孔所需补强面积 op

d —开孔直径，mm ；

δ—壳体开孔处的计算厚度，mm ；

e δ—壳体开孔处的有效厚度，mm ；

n δ—壳体开孔处的名义厚度，mm ； t δ—接管计算厚度，mm ；

t n δ—接管名义厚度，mm ；

δ—接管有效厚度，mm ；

c p —计算压力，MPa 。

25002 1.03502.06op t d d c mm

=+=+?=

mm 72.17=δ

mm e 7.18=δ

mm n 20=δ

[]mm p D k p c

c t 65.175

.25.00.117422400

15.25.021=?-????=

φσδ

开孔位于椭圆形封头中心80%直径范围内，K1：椭圆形长短轴比值决定的系数，查表得K 1=1

mm C d nt 95.181=+=δδ,向上圆整后得δnt

=19mm,

mm C C nt et 7.1721=--=δδ

开孔所需补强面积可由式（2.12）得到

f d A r et 3.8860)11(7.1772.17265.17502)1(2=-??+?=-+=δδδ (2.12)

式中f r —强度削弱系数：对安放式接管取f r =1.0。 3.有效补强范围

（1）有效补强宽度B 可由式（2.13）得到，取二者中较大的。

1004502221=?==d B (2.13)

m m 3.56112265.17250222d 2=?+?+=++=nt n B δδ

式中δ—壳体开孔处的名义厚度，（mm ）；

δnt —接管名义厚度,(mm)。

（2）外伸管有效高度h 1可由式（2.14）得到

mm 61.7712502'1=?==nt d h δ (2.14)

m m 280"h 11==H

()m m 61.77"h 'm in h 111==，h

（3）内伸管有效补强高度h 2可由式（2.15）得到

mm h 61.7712502nt d '2=?==δ (2.15)

0"2=h

0)",'m in(222==h h h

4、补强面积可由式（2.16）得到

21A A A A e ++= (2.16)

式中A 1—壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余厚度，（mm ）； A 1可由式（2.17）得到

21m m 7.1179065.1720)5021004(=--?

-=）（A (2.17) 式中f r —安放式接管取； B —补强有效宽度,(mm)；

δe —壳体开孔处的有效厚度，（mm ）； δ—壳体开孔处的计算厚度，（mm ）。 A 2—接管有效厚度减去计算厚度之外的多余面积

2221261.7700.1)65.177.17(61.772)(2)(2mm fr C et h fr t et h A =+?-?=-+-=δδδ

(2.15) 3)焊缝金属截面积焊脚取10mm

22310021021mm A =??= (2.16)

4)补强面积

32109.123010061.7748.1052mm A A A Ae =++=++= (2.17)

因为A e

2421.763009.12303.8860mm Ae A A =-=-= (2.18) 计算补强圈厚度： mm D B A i c 14.15500

100421

.76304=-=-=δ (2.19) 圆整为16mm 。

根据JB/T4736-2002补强圈表1查补强圈尺寸系列得补强圈尺寸如表2.4。

2.4.2 其他接管的开孔设计 2.4.3 管法兰组件的选择

根据HG/T20590-2009《钢制管法兰（PN 系列）》。 2.4.4 垫片的选择

根据HG/T20606-2009《钢制管法兰用非金属平垫片（PN 系列）》 2.4.5 管法兰组中的螺栓

根据HG/T20613-2009《钢制管法兰用紧固件（PN 系列）》 2.4.6 接管的尺寸

2.5 储罐支座

对于卧式储罐应选择鞍式支座。参照标准JBT4712.1-2007《鞍座的选择容器制作第一部分》

2.5.1 鞍式支座材料的选择 2.5.2 鞍座类型的选用 2.5.3 估算鞍座的负荷

储罐总质量12342m mm m m =+++

式中m 1—筒体质量，（kg ）；

kg DL m n 85231085.702.02.74.214.331=?????=?=ρδπ (2.22)

m 2—单个封头的质量，（kg ）； m 3—充液质量，（kg ）；

kg V m 325709.09905.122.74.24100023=???

???+???==πρ水 (2.23)

m 4—附件质量，（kg ）。

人孔质量为303kg ，其他接管质量总和估为100kg ，m 4=403kg 。

m m m m m 43524403325700.10142852324321=++?+=+++= (2.24)

G=mg=426535.2N,每个鞍座承受的重量为213.2676kN

由此查JB4712.1-2007容器支座，选取DN2400mm120°包角轻型带垫板鞍式支座。

卧式容器制成后要进行压力实验和强度校核，以保证筒体的结构满足强度要求。

3.1 储罐的压力试验

压力试验分耐压试验和泄露试验。耐压试验又分为液压试验、气压试验和气液组合压力试验。耐压试验时以高于设计压力的试验介质充压以检验容器的强度。其作用是对容器的整体加工工艺，各零部件的强度，焊接接头强度，各连接面的密封性进行检查。是保证设备安全性的重要措施。卧式压力容器的压力试验一般采用液压试验。

3.1.1 实验压力

对内压容器，根据JB/T4731-2005钢制压力容器中对内压容器的压力要求，液压试验用的压力值按式（3.1）确定： [][]MPa P

?==σση (3.1) 式中η—耐压试验的压力系数，η=1.25； P T —试验压力，MPa ；

P —设计压力，MPa ；

[σ]—筒体材料在常温度下的许用应力，MPa ； [σ]t —筒体材料在设计温度下的许用应力，MPa 。

3.1.2 压力试验前的应力校核

压力试验时，为使耐压试验时容器材料处于弹性状态，耐压试验前必须校核试验时圆筒的薄膜应力，应按式（3.2）计算圆筒应力：

M P a

Di PT e e T 14.2067

.182)

7.182400(185.32)(=?+?=+=

δδσ (3.2)

式中ζ—耐压试验类型系数，对液压试验ζ=0.9。 σT 进行校核时，液压试验时应按式（3.3）进行校核：

MPa R el T 5.2652950.19.0=??=≤ξ?σ （3.3）

式中R eL —筒体材料在实验温度下的屈服强度，MPa ；

ф—筒体的焊接接头系数。由式（3.3）可知圆筒应力满足应力要求。

3.2 储罐的强度计算

参照JB/T4731-2005《钢制卧式容器》，低温储罐的受压元件应进行强度校核，以保证使用的安全性。要对筒体的轴向应力、轴向切应力、圆筒的周向应力进行强度校核。

3.2.1 支座反应力

筒体在鞍座的支撑下水平固定，鞍座收到了很到的压力作用，同时有反作用力作用在筒体上，由式（3.4）计算

N mg F 6.21326728

.9435242=?==

(3.4)

图3.1 卧式容器的载荷、支座反力、剪力及弯矩

3.2.2 筒体轴向应力

对储罐的受力进行分析，筒体收到的力和弯矩如图3.1所示。

(1)筒体的弯矩

筒体的最大的弯矩处在筒体的中心截面部位或是鞍座中心截面的部位，筒体中心截面上的轴向弯矩按式（3.5）计算，鞍座平面上的轴向弯矩，按式（3.6）计算：

N L A L hi L hi Ra FL M .1015.38400600484003600418400)6001210(21484006.2132674321)(214182222

22?=?????????????-??+-?+?=??????

????????-+??????-+= (3.5)

mm N L hi AL hi Ra L A FA M .1027.284003600418400500260012108400500115006.21326734121162

式中L —封头切线间距离,(mm)；mm L 840026407200=?+=

Ra —圆筒的平均半径,(mm)；mm R R n

i a 1210220

12002

=δ

h 1—封头曲面高度,(mm)； A —鞍座的安装位置。 (2)圆筒的轴向应力 1）计算

圆筒中间截面上，由压力及轴向弯矩引起的轴向应力。圆筒的最高点式（3.7）：

MPa e Ra M e PcRa 836.787.18121014.31015.37.182121055.214.3122

21=???-??=-=δδσ (3.7)

圆筒的最低点式（3.8）

MPa e Ra M e PcRa 164.867

.18121014.31015.37.182121055.214.312228

2=???+??=+=δδσ (3.8)

鞍座平面上，由压力及轴向弯矩引起的轴向应力，当圆筒在鞍座平面上或靠近鞍座

处有加强圈或被封头加强时（A≤Ra/2），轴向应力σ3位于横截面最高点处见图（3.2a ），当圆筒未被加强时，σ3位于靠近水平中线处见图（3.2b ），该设计方案中圆筒被加强，即按下式(3.9)计算：

MPa

e Ra K M e PcRa 53.827.1812100.114.31027.27.182121055.214.3226

2123=????--??=-=δδσ (3.9)横截面最低点处的轴向应力按下式(3.10)计算σ4：

MPa e Ra K M e PcRa 4736.827

.1812100.114.31027.27.182121055.214.322

2124=????-+??=+=δδσ (3.10) 式中系数K 1、K 2的值如表3.1所示。

表3.1 系数K1、K2

条件

鞍座包角（°）

K 1 K 2 被封头加强的圆筒，即A≤R a /2，或在鞍

座平面上有加强圈的圆筒 120

1.0 1.0 135 1.0 1.0 150 1.0 1.0 未被封头加强的圆筒，及A≥R a /2，且在

鞍座平面上无加强圈的圆筒

120 0.107 0.192 135 0.132 0.234 150

0.161

0.279

注： β180θ/2,Δθ/2β/6=?-=+

图3.2 支座处圆筒轴向应力位置

2）校核

校核圆筒轴向应力的对于操作状态要满足一下条件：计算得到σ1至σ4，取出最大的拉应力（最大的正值）：

{}[]1741740.1164.86,,,max 4321=?=≤=t

σφσσσσ

计算得到σ1至σ4，取出最大压应力（最小负值）：

{}[]MPa

ac 174836.78,,min 432,1=≤=σσσσσ

校核结果显示，圆筒的轴向应力是满足强度要求的。

3.2.3 圆筒的切向剪应力

1）剪应力的计算

圆筒支座处横截面上的剪应力按式（3.11），当圆筒被封头加强时（即A

[]2.1398.0294.87.1812106.213267880.3=≤=??==

o e Ra F k σδτ （3.11）

校核结果证明，筒体的剪应力满足强度要求。 2)封头切向剪应力的计算及校核

[]2.1398.0294.87

.1812106.213267880.03=≤=??==

e a h R F k σδτ (3.12)

式中σh —由内压在封头中引起的应力

64.1637.1822400

55.212=???==he h kPcDi δσ (3.13)

圆筒鞍座平面上的周向弯矩见图3.4。当无加强圈或加强圈在鞍座平面内时，其最大弯矩点在鞍座边角处。党加强圈靠近鞍座平面时，其最大弯矩点在靠近横截面水平中心线处。应按不同的加强圈情况求出最大弯矩点的周向应力。

图3.4周向弯矩图

鞍座支座及鞍座垫板如图3.5所示，有两种情况，垫板不作为加强板用的鞍座如图3.5a；垫板作为加强板用的鞍座见图3.5b。

储罐的该设计属于无垫板或垫板不起加强作用的情况，此时周向压力，按式（3.14）计算，横截面的最低点处轴向应力按式（3.14a）计算；在鞍座的边角处轴向力的计算还受L/Ra的值限制，由于L/Ra=8400/1210=6.94<8，故鞍座边角处轴向力按式（3.14a）计算：

.213267760.01255-=???-=-

=eb F kk δσ (3.14a) b) 在鞍座边角处

=e L FRa k eb F δδσ(3.14b) 式中系数K 5、K 6的值在表3.2中查询

表3.2 系数K5、K6

鞍座包（120°）

K 5 K 6

A/R a ≤0.5 A/R a ≥0.5 120

0.760 0.013 0.053 132 0.720 0.011 0.043 135 0.711 0.010 0.041 147 0.680

0.008 0.034 150 0.673 0.008 0.032 162

t 174671.415=≤=σσ (3.15)

[]M P a

t 5.21717425.125.1413.276=?=≤=σσ (3.16) 周向应力满足应力要求的，轴向应力满足强度要求。

4 低温卧式储罐的焊接工艺的设计

焊接工艺设计分为板材的焊接性分析，设计焊接工艺，选择焊接方法和焊接材料。

参考文献

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[34]李亚江，王娟，刘鹏.低合金钢焊接及工程应用. 化学工业出版社，工业装备与信息工程出版社.2003

液氨储罐课程设计分析

课程设计任务书课程设计任务书 1. 设计题目：液氨储罐机械设计 2. 课程设计要求及原始数据（资料）： (1)、课程设计要求： ①.使用国家最新压力容器和换热器标准、规范进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程。 ②.广泛查阅和综合分析各种文献资料，进行设计方法和设计方案的可行性研究和论证。 ③.设计计算要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠。 ④.设计说明书可以手写，也可打印，但工程图纸要求手工绘图。 ⑤.课程设计全部工作由学生本人独立完成。 (2). 设计数据： 1

3. 工艺条件图 4. 计算及说明部分内容（设计内容）：第1章绪论：（1）液氨储罐的设计背景（2）液氨贮罐的分类及选型；（3）主要设计参数的确定及说明。第2章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、鞍座的选择确定。第3章工艺尺寸的确定第4章设计计算（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；（6）选择液位计；（7）选配工艺接管。设计小结参考文献 5．绘图部分内容：总装配图一张（A1图纸） 2

课程设计任务书 6．设计期限：1周（ 2013 年 06月 24 日～ 2013 年 07 月 05 日） 7、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 8．参考资料： (一)国家质量技术监督局，GB150-1998《钢制压力容器》，中国标准出版社，1998； (二)国家质量技术监督局，《压力容器安全技术监察规程》，中国劳动社会保障出版社，1999 (三)《金属化工设备·零部件》第四卷 (四)中华人民共和国化学工业部，中华人民共和国待业标准《钢制管法兰、垫片、紧固件》，1997 (五)《化工设备机械基础课程设计指导书》（图书馆借阅书号：TQ 05/51） (六)刁玉纬王立业，《化工设备机械基础》，大连理工大学出版社，2003年第五版； (七)李多民俞惠敏，《化工过程设备机械基础》，中国石化出版社，2007； (八)董大勤，《化工设备机械基础》，化学工业出版社，1994年第二版； (九)汤善甫朱思明，《化工设备机械基础》，华东理工大学出版社，2004年第二版；发给学生（签名）：指导教师：年月日（注：此任务书应附于所完成的课程设计说明书封面后） 3

液氯卧式储罐设计

目录第1章绪论 (1) 第2章工艺设计 (4) 2.1 储罐存储量 (4) 2.2 储罐设备的选型 (4) 第3章结构设计 (7) 3.1 筒体及封头设计 (7) 3.1.1材料的选择 (7) 3.1.2 筒体壁厚设计 (7) 3.1.3 封头壁厚设计 (8) 3.2 接管的选取 (8) 3.3 法兰的选取 (9) 3.4 垫片的选取 (11) 3.5 螺栓的选取 (12) 3.6 人孔的选取 (12) 3.6.1 人孔的结构设计 (12) 3.6.2 核算开孔补强 (14) 3.7 安全阀、液位计和压力表的选取 (16) 3.8 容器支座的设计 (19) 3.8.1 支座的选择 (19) 3.8.2 鞍座位置的确定 (20) 3.9 总体布局 (21) 第4章强度计算 (24)

4.1 弯矩和剪力的计算 (24) 4.2 圆筒轴向应力计算及校核 (26) 4.2.1 圆筒轴向应力计算 (26) 4.2.2 圆筒轴向应力校核 (27) 4.3 圆筒和封头切应力计算及校核 (27) 4.4 鞍座截面处圆筒的周向应力计算及校核 (27) 第5章焊接结构设计 (32) 5.1 焊接接头设计 (32) 5.2 焊条的选择 (34) 设计心得 (34) 参考文献 (36)

第1章绪论在固定位置使用、以介质储存为目的的容器称为储罐，如加氢站用高压氢气储罐、液化石油气储罐、战略石油储罐、天然气接收站用液化天然气储罐等；储罐有多种分类方法，按几何形状分为卧式圆柱形储罐、立式平底筒形储罐、球形储罐；按温度划分为低温储罐(或称为低温储槽)、常温储罐(＜90℃) 和高温储罐(90～250℃ )；按材料可划分为非金属储罐、金属储罐和复合材料储罐；按所处的位置又可分为地面储罐、地下储罐、半地下储罐和海上储罐等。单罐容积大于1000m3 的可称为大型储罐。金属制焊接式储罐是应用最多的一种储存设备，目前国际上最大的金属储罐的容量已达到2×105m3。储罐通常是由板、壳组合而成的焊接结构。圆柱形筒体、球形封头、椭圆形封头、碟形封头、球冠形封头、锥形封头和膨胀节所对应的壳分别是圆柱壳、球壳、椭球壳、球冠+环壳、球冠、锥壳和环形板+环壳，而平盖（或平封头）、环形板、法兰、管板等受压元件分别对应于圆平板、环形板(外半径与内半径之差大10倍的板厚)、环(外半径与内半径之差小于10倍的板厚）以及弹性基础圆平板。上述7种壳和板可以组合成各种储罐结构形式，再加上密封元件、支座、安全附件等就构成了一台完整的储罐。图1.1为一台卧式储罐的总体结构图，下面结合该图对储罐的基本组成作简单介绍。图1.1储罐总体结构 (1) 筒体

30M液氯储罐设计

第一章课程设计任务书设计条件表液氯进口管DN50；液氯出口管DN50；空气进口管DN50；空气出口管DN50；安全阀接口DN50；压力表接口DN25. 液位计接口人孔按需设置。第二章绪论（一）设计任务：综合运用所学的专业课知识，设计一个第一类压力容器中的高度危险性内压容器——液氯储罐。（二）设计思想：综合运用所学的专业课知识，以《课程设计指导书》为根，以《过程装备基础》为本，结合所学的专业课知识，对储罐进行设计。在设计过程中综合考虑了经济效益，适用性，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。第三章材料及结构的选择与论证 (一)材料选择纯液氯是高危害性的介质，但其腐蚀性小,贮罐可选用一般钢材,有因为使用温度为C 。～4520 ，根据《课程设计指导书》中钢板的使用条件，应选用Q245R 或Q345R 。常用的有20R 和16MnR 两种。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。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。从钢材耗用量来年：球形封头用材最少，比椭圆开封头节约，平板封头用材最多。因此，从强度、结构和制造方面综合考虑，采用椭圆形封头最为合理。（2）人孔的选择压力容器人孔是为了检查设备的内部空间以及安装和拆卸设备的内部构件。人孔主要由筒节、法兰、盖板和手柄组成。一般人孔有两个手柄。本次设计在综合考虑公称压力、公称直径工作温度以及人孔的结构和材料等诸方面因素的情况下，选用回转盖带颈对焊法兰人孔。（3）容器支座的选择容器支座有鞍式支座、腿式支座、支撑式支座、耳式支座、裙式支座等，用来支撑容器的重量。鞍式支座是应用最广泛的一种卧式支座。因为本次设计的容器直径在mm 1000以上，所以选用轻型鞍座，又因为容器有热胀冷缩的位移要求，所以应选两个轻型鞍座分别为固定式和滑动式。（4）法兰型式的选择法兰连接主要优点是密封可靠、强度足够及应用广泛。压力容器法兰分平焊法兰与对焊法兰。平焊法兰又分为甲型与乙型两种。法兰设计优化原则：法兰设计应使各项应力分别接近材料许用应力值，即结构材料在各个方向的强度都得到较充分的发挥。在考虑到本次储存的介质为高度毒性介质，所以应选用带颈对焊法兰。（5）液面计的选择液面计是用以指示容器内物料液面的装置，其类型很多，大体上可分为：玻璃管液面计、透光式玻璃板液面计、反射式玻璃板式玻璃板液面计、浮标式玻璃板液面计、防霜液面计、磁性液位计等。应为本次设计要成装毒性为高度介质的容器，所以不能选用玻璃管液面计。又因为要储存的介质稍有色泽，所以不能选用透光式玻璃板液面计。本次设计的设计高度小于m 3，因而不能选用浮标式玻璃板液面计。本次设计的工作温度为C 。～4520 ，所以不能用防霜液面计。综合

常压储罐设计审查、购置导则

常压储罐设计审查、购置导则 1 目的为公司相关人员参与储运系统各类储罐的项目规划、讨论，以及为常压储罐设计审查提供系统性的帮助与指导，特制定本导则。 2 适用范围本导则规定了常压储罐设计审查时必须审查的主要内容。本导则适用于储罐初步设计审查和施工图设计审查。 3 总则 3.1 储罐设计内容、设计依据、设计原则必须符合工艺专业委托以及有关会议纪要内容。 3.2储罐设计与施工应符合立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范、石油化工储运系统罐区设计规范、石油库设计规范、立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范、常压立式圆筒形钢制焊接储罐维护检修规程等最新版本标准与规范。 3.3储罐设计应采用国内外先进成熟的方案，并考虑新技术、新工艺、新结构、新材料的使用，不断提高储罐的技术水平，同时应具备相应鉴定材料或工业应用证。 3.4储罐设计应满足职业安全和卫生标准要求。 4 审查内容 4.1总体设计审查 4.1.1对照技术协议、有关会议纪要内容和API650等标准，对设计文件、施工图有否偏离标准的情况进行审查。 4.1.2储罐选型审查。原油、汽油、溶剂油等油品，应选用外浮顶或内浮顶罐；航空煤油、灯油应选用内浮顶罐；芳烃、醇类、醛类、酯类、腈类等油品应选用内浮顶罐或固定顶罐；柴油类油口应选用外浮顶或固定顶罐；重油、润滑油等油品应选用固定顶罐；液化烃、轻汽油（初馏点至60℃）等油品应选用球罐或卧罐。 4.1.3储罐布局审查 4.1.3.1储罐罐区建筑防火要求应符合《建筑设计防火规范》（GBJ16-2001）、《石油和天然气工程设计防火规范》（GB50183-1993）。 4.1.3.2储罐与其他建筑物的安全距离应符合《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-1992/1999修订）的规定。 4.1.3.3需根据以下几方面要求进行重点审查： a）罐区总容量与数量：固定顶罐区≯120000m3，外浮顶、内浮顶≯600000m3。

毕业设计-常压储罐设计

常州大学毕业设计（论文）（2012届）题目燃料气稳压罐设计学生※※※ 学院※※※※※专业班级※※※ 校内指导教师※※※专业技术职务※※ 校外指导老师专业技术职务二○一二年六月

燃料气稳压罐的设计摘要：本设计说明书是关于燃料气温压罐的设计，主要进行储罐的材料选择、结构设计、强度计算、焊接工艺评定及检验。本设计说明书是依据设计内容的的顺序所编制。首先根据任务书对设计的基本参数进行了确定，根据基本参数及介质特性对储罐筒体、封头及主要附件的材料进行了选取，然后确定了储罐的基本尺寸及结构，接下来是对设计中所需要的附件进行选取及校核，如人孔、支座、法兰、盘管等。强度校核是对筒体、封头、支座等进行应力校核，以确保设计的合理性及安全性。最后是焊接工艺评定任务书及预焊接工艺规程的编制，检验、压力试验的一般规定说明。关键词：基本参数；强度校核；焊接工艺评定；压力试验

The design of the fuel gas stabilization tank The design specification is about fuel temperature pressure tank design, material selection, structural design of the tanks, strength calculation, welding procedure qualification and inspection. The design specification of the tank is prepared according to the order of the design content. According to the mission statement on the basic parameters of the design to determine the basic parameters and media characteristics of the tank cylinder, head and main attachment materials selected, and then determine the size and structure of the tank, followed by selecting and checking the design of the required accessories, such as manhole, bearings, flange coil, etc.. The strength check of stress on the cylinder, head, bearing checking ensure that the rationality of the design and safety. Finally, it is the general provisions of welding procedure assignment, preliminary welding procedure specification, inspection and pressure testing. Keywords:basic parameters; strength check; welding procedure qualification; pressure test

卧式储罐设计..

安徽工程大学课程设计说明书题目名称：卧式储罐设计专业班级：食品122班学生姓名：王飞腾指导教师：季长路完成日期： 2015-09-24

目录摘要 (3) 第一章绪论 (4) 1.1设计任务： (4) 1.2设计思想： (4) 1.3设计特点： (4) 第二章材料及结构的选择与论证 (5) 2.1材料选择 (5) 2.2结构选择与论证 (5) 2.2.1 封头的选择 (5) 2.2.2容器支座的选择 (5) 2.3法兰型式 (6) 2.4液面计的选择 (6) 第三章结构设计 (7) 3.1壁厚的确定 (7) 3.2封头厚度设计 (7) 3.2.1计算封头厚度 (7) 3.2.2水压试验及强度校核 (8) 3.3储罐零部件的选取 (8) 3.3.1储罐支座 (8) 3.3.2 罐体质量 (8) 3.3.3封头质量 (9) 3.3.4液氨质量 (9) 3.3.5附件质量 (9) 第四章接管的选取 (10) 4.1液氨进料管 (10) 4.2平衡口管 (10) 4.3液位指示口管 (10) 4.4放空口管 (10) 4.5液体进口管 (11) 4.6液体出口管 (11) 第五章压力计选择 (12) 符号说明 (13) 总结 (14)

摘要本说明书为《1.2m3液氨储罐设计说明书》。扼要介绍了卧式储罐的特点及在工业中的广泛应用，详细的阐述了卧式储罐的结构及强度设计计算及制造、检修和维护。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、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。设计结果满足用户要求，安全性与经济性及环保要求均合格。关键词：压力容器、卧式储罐、结构设计、强度校核、开孔补强

常压储罐管理规定(新版)

( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改常压储罐管理规定(新版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

常压储罐管理规定(新版) 第一章总则第一条本标准规定了常压储罐设计、安装、验收、使用、维护、检修等方面的管理要求。第二条储罐按其重要和危险程度分为重要储罐（公称容积≥10000m3）和一般储罐(公称容积＜10000m3)。第三条本标准适用于常压储罐的管理。气柜的管理可参照本标准执行。第二章职责第四条设备中心职责 1、负责储罐的归口管理，按照储罐管理规定，检查使用单位各项工作落实情况并提供技术支持。 2、参与储罐设计、购置、安装、使用、修理、改造、更新和报废等全过程管理，保证储罐安全、稳定、长周期运行。

3、组织建立健全储罐设备技术管理档案。 4、审定重要储罐检修方案。 5、组织编制和审核常压储罐的更新改造计划，参加新、改、扩建项目中储罐的设计方案审查和竣工验收。 6、组织或参与常压储罐事故调查、分析和处理。第五条HSE中心职责 1、组织制定常压储罐事故处理应急预案。 2、负责常压储罐事故调查处理与上报工作。 3、对常压储罐安全附件的完好、投用与检验工作进行监督。 4、参与常压储罐的设计审查，负责检维修方案中HSE内容的审查。 5、负责常压储罐防雷、防静电、消防设施的日常维护与检查。第六条使用单位职责 1、负责储罐的日常管理工作。 2、建立健全储罐设备技术档案，做好储罐设备技术状况分析。 3、编制和上报储罐的修理及检测计划，并组织实施。

15立方米液氯储罐课程设计说明书

一、绪论 1、任务说明设计一个容积为153m的液氯储罐，采用常规设计方法，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SW6-2011对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。 Cl）的性质 2、液氯（2 分子量 70.91 黄绿色有刺激性气味的气体。密度：相对密度(水=1)1.47；相对密度(空气=1)2.48；稳定性：稳定；危险标记：6(有毒气体)；在工业上，液氯是一种很有用的化学物质。氯可用于造纸、纺织工业的漂白；用作水和废水的消毒、杀菌剂；且可用于制造无机、有机氯化物，如：金属氯化物、氯溶剂、染料中间体、杀虫剂、合成橡胶、塑料等。但由于液氯属高毒性，是一种强烈的刺激性气体。它对人体、环境都有很强的危害，因此液氯的存储、运输都是一个值得深思的问题。设计储存设备，首先必须满足各种给定的工艺要求，考虑存储介质的性质、容量、钢材的耗费量等等。而且液化气体必须考虑它的膨胀性和压缩性，液化气体的体积会因温度的改变而变化，所以必须严格控制储罐的充装量（指装量系数与储罐实际容积和设计温度下介质的饱和液体密度的乘积）。目前我国普遍采用常温压力贮罐一般有两种形式：球形贮罐和圆筒形贮罐。因为圆筒形贮罐加工制造安装简单，安装费用少，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时选用卧式贮罐比较经济。

二、设计参数的确定 1、设计压力为压力容器的设计载荷条件之一，其值不得低于最高工作压力，通常可取最高工作压力的1.05~1.1倍。经过查表我们取设计压力为1.62Mpa 。 2、设计温度设计温度也是压力容器的设计载荷条件之一，指容器在正常工作情况下，设定元件的金属温度。当元件金属温度不低于0℃时，设计温度不得低于元件可能达到的最高温度;当元件金属温度低于0℃时，其值不得高于元件金属可能达到的最高温度。所以设计温度选择为50℃。 3、主要元件材料的选择筒体材料的选择：根据液氯的特性，查GB150-1998选择16MnR 。16MnR 是压力容器专用钢，适用范围：用于介质具有一定腐蚀性,壁厚较大（8mm ≥）的压力容器。50℃时的许用应力Mpa t 170][=σ,钢板标准GB6645。钢管材料的选择：根据JB/T4731,钢管的材料选用20号钢，其许用应力[]137sa MPa σ= 三、压力容器结构设计 1、筒体和封头筒体的公称直径Di 有标准选择，而它的长度L 可以根据容积要求来决定。根据公式 2 3154 Di L m =π(1+5%) 取 L/D=4 将L/D=4代入得： 1.69Di =m 。圆整后，1700mm Di ≈ 采用标准椭圆封头，查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表1，得公称直径i DN=D =1700mm ，封头深度H=450mm ，容积为0.6999 3 m 。

常压储罐管理规定

腈纶厂常压储罐管理规定第一章总则第一条为加强我厂常压储罐管理，确保常压储罐安全、稳定、长周期运行，根据《常压储罐管理制度（试行）》（中国石化生[2005]193号）等有关规章，结合我厂实际情况，制定本规定。第二条本规定中所称常压储罐，是指我厂储存非人工制冷、非剧毒的石油、化工等液体介质的常压立式圆筒形钢制焊接储罐。第三条依据公司规定，根据常压储罐在生产中的重要程度，对储罐进行分级管理。常压储罐按其重要和危险程度划分为主要储罐和一般储罐。主要储罐为公称容积大于或等于2000立方米的储罐，其它为一般储罐。第二章分工与职责第四条设备部是我厂常压储罐的主管部门，主要履行以下职责：（一）负责贯彻执行国家和上级有关法律、法规、规章和标准，制定我厂储罐管理规章，安排年度工作计划，并检查执行情况；（二）建立健全我厂常压储罐管理体系；（三）组织各相关单位实施常压储罐设计、购置、安装、使用、修理、改造、更新和报废等环节的全过程管理；（四）负责审核各车间编制上报的常压储罐全面检查计划，并督促实施。根据检查结果及时掌握各车间常压储罐设备状况，并做好常压储罐技术状况分析；（五）针对常压储罐运行过程中存在的问题，组织技术攻关，提高储罐的技术管理水平；（六）负责审核我厂常压储罐设备的更新改造项目，参与新建和改扩建项

目中重要常压储罐的设计方案审查和竣工验收；（七）负责常压储罐事故的调查、分析和处理工作；（八）负责检查和考核各车间的常压储罐管理工作。第五条生产技术部主要履行以下职责：（一）负责组织制定、审查常压储罐操作规程，检查执行情况；（二）根据储罐的全面检查计划和工艺操作状况，及时合理地安排常压储罐倒罐时间，保证全面检查工作顺利进行；（三）参加新建、改扩建项目中重要常压储罐的设计方案审查和竣工验收；（四）参与常压储罐事故的调查和处理。第六条安全环保部主要履行以下职责：（一）负责制定我厂罐区有关安全管理规章，组织审定罐区事故应急救援预案。（二）参加新建、改扩建项目中重要常压储罐的设计方案审查和竣工验收，检查安全环保设施“三同时”（同时设计、同时施工、同时投入使用）工作的落实情况；（三）参与常压储罐事故调查、分析和处理工作；（四）检查督促各单位做好与常压储罐有关的安全装备、消防气防设施、器材的维护保养和管理工作。第七条各车间主要履行以下职责：（一）负责贯彻执行本规定，明确职责，责任到人；（二）负责本车间常压储罐的日常检查工作，做好储罐的维护和保养工作，及时发现和消除隐患；（三）负责储罐的外部检查和全面检查工作；（四）负责建立健全储罐设备技术档案，做好储罐技术状况分析和管理工作总结；

30立方米液氯储罐

齐齐哈尔大学综合实践题目：液氯储罐设计.学院：机电工程学院.专业班级：过控 142 班.学生姓名：李福洋.指导教师：王雪飞.成绩：. 2017 年 6月 15 日

目录 1综合实践任务书 (1) 2设计参数及材料的选择 0 2.1 设备的选型与轮廓尺寸 0 2.2 设计压力 0 2.3 筒体及封头材料的选择 (2) 2.4 许用应力 (3) 3结构设计 (4) 3.1筒体壁厚计算 (4) 3.2 封头设计 (4) 3.2.1 半球形封头 (4) 3.2.2 标准椭圆形封头 (5) 3.2.3 标准蝶形封头 (6) 3.2.4 圆形平板封头 (6) 3.2.5 不同形状封头比较 (7) 3.3 压力试验 (8) 3.4鞍座 (8) 3.4.1鞍座的选择 (8) 3.4.2 鞍座的位置 (10) 4 结果 (12) 5总结 (14)

学习资料收集于网络，仅供参考综合实践任务书学院：机电学院专业：过程装备及控制工程专业班级：过控142班姓名：李泽锟学号： 2014111101 设计组别：A 指导教师：王雪飞设计日期：2017年5月26日至2017年6月14日一、设计题目液氯储罐设计设计条件：二、设计任务：用常规设计方法，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、接管进行设计最后形成合理的设计方案。 1. 设计方案简介 2. 主要结构尺寸设计； 3. 绘制储罐总装配图一张，零件图一张（折合成一张A1图纸）三、设计说明书内容 1. 封皮 2.目录 3. 设计题目及原始数据 4. 论述储罐总体结构的选择； 5主体设备设计计算及说明； 6 总结 7参考文献。

卧式储罐设计

卧式储罐设计卧式储罐设计 (1) 一、绪论 (2) 1.1 设计任务： (2) 1.2 设计思想 (2) 1.3 设计特点 (2) 二、设计总论 (3) 2.1 设计任务 (3) 2.2 材料及结构的选择与论证 (3) 2.2.1 材料及结构的选择 (3) 2.2.2 封头的选择 (3) 2.2.3 容器支座的选择 (4) 三、主体设计计算 (5) 3.1 确定罐体的内径及长度 (5) 3.2 筒体厚度设计 (5) 3.2.1 确定参数 (5) 3.2.2 计算壁厚 (6) 3.2.3 圆筒最大允许工作压力 (6) 3.3 封头壁厚设计 (7) 3.3.1 封头壁厚设计 (7) 3.3.2 封头最大允许工作压力 (7) 3.4 水压试验及强度校核 (7) 四、零部件选配及设计 (8) 4.1 人孔选择及补强计算 (8) 4.1.1 人孔选择 (8) 4.1.2 补强计算 (10) 4.2 进出料接管的选择及管法兰选配 (10) 4.2.1 进料管 (10) 4.2.2 出料管 (11) 4.2.3 排污管 (11) 4.2.4 液面计接管 (11) 4.2.5 放空管 (11) 4.3 安全阀的选择 (12) 4.4 鞍座的选择 (12) 4.4.1 罐体质量 (12) 4.4.2 封头质量 (12) 4.4.3 二甲醚质量 (13) 4.4.4 附件质量 (13) 4.4.5 鞍座选择 (13) 五、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 (15) 5.4 接管与壳体的焊接接头 (15) 参考文献 (16) 一、绪论 1.1 设计任务：针对化工厂中的二甲醚储罐，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，并便携设计说明书。 1.2 设计思想本设计的液料为二甲醚，二甲醚又称甲醚，简称DME，甲醚在常压下是一种 . 664m kg，熔 10 无色气体或压缩液体，具有轻微醚香味。相对密度（20℃）3 / 点-141.5℃，沸点-24.9℃，室温下蒸气压约为0.5MPa，与石油液化气（LPG）相似。溶于水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多种有机溶剂。易燃，在燃烧时火焰略带光亮，燃烧热（气态）为1455kJ/mol。常温下DME具有惰性，不易自动氧化，无腐蚀、无致癌性，但在辐射或加热条件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。1.3 设计特点容器的设计一般由筒体,封头，法兰，支座，接管等组成。常，低压化工设备通用零部件大都有标准，设计师可直接选用。本设计书主要介绍了液罐的筒体，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使用标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理的进行设计。

常压储罐管理办法

常压储罐管理制度第一章总则第一条为了加强公司常压储罐管理，确保安全生产和设备正常运行，特制定本办法。第二条常压储罐（下称储罐）是指：建造在具有足够承载能力的均质基础上，其罐底与基础紧密接触，储存化工介质，内压不大于6kPa的100m3及以上立式圆筒形钢制焊接储罐。第二章职责第三条设备材料部职责（一）负责储罐的管理，贯彻执行国家的法律、法规、标准的有关规定，制定公司储罐管理制度，并对使用车间的储罐的管理工作进行监督、检查和考核。（二）组织或参与储罐设计、购置、安装、使用、修理、改造、更新和报废等全过程管理，保证储罐安全、稳定、长周期运行。（三）组织或参与编制和审核年度储罐修理、更新改造及检测计划。（四）组织或参与储罐设备事故的调查、分析与处理。（五）对各使用车间储罐的巡回检查情况进行监督检查。第四条安全管理部职责（一）协调常压储罐管理中与安全相关联的问题。（二）对各使用车间储罐安全设施状况监督检查。（三）组织储罐区事故的处理和管理协调工作。第五条科技研发中心职责

50M3液氯储罐设计

中北大学课程设计说明书学生姓名：学号：学院：机械与动力工程学院专业：题目：（50）M3液氯储罐设计指导教师：职称: 2014年06月16日

中北大学课程设计任务书 2013/2014 学年第二学期学院：机械与动力工程学院专业：学生姓名：学号：课程设计题目：（50）M3液氯储罐设计起迄日期：课程设计地点：校内指导教师：基层教学组织负责人：下达任务书日期: 2014年06月16日

课程设计任务书 1．设计目的：设计目的 1)使用国家最新压力容器标准、规范进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程。 2)掌握查阅和综合分析文献资料的能力，进行设计方法和设计方案的可行性研究和论证。 3)掌握电算设计计算，要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠，且正确掌握计算机操作和专业软件的使用。 4)掌握工程图纸的计算机绘图。 2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：1．原始数据设计条件表序号项目数值单位备注 1 名称液氯储罐 2 用途液氯储存站 3 最高工作压力 1.466 MPa 由介质温度确定 4 工作温度-20～4 5 ℃ 5 公称容积（V g）50 M3 6 工作压力波动情况可不考虑 7 装量系数(υV) 0.9 8 工作介质液氯（高度危害） 9 使用地点室内 10 安装与地基要求 11 其它要求管口表接管代号公称尺寸连接尺寸标准连接面形式用途或名称 a DN65 HG20595-1997FM液氯进口管 b DN50 HG20595-1997FM安全阀接口 c DN500 HG/T21523-2005FM人孔 d DN50 HG20595-1997FM空气进口管 e DN50 HG20595-1997FM空气出口管 f DN25 HG20595-1997FM压力表接口 g DN20 HG20595-1997FM液位计接口 h DN65 HG20595-1997FM液氯出口管

压力容器卧式储罐设计

目录摘要I Abstract II 第一章绪论1 液化石油气贮罐的分类1 液化石油气特点1 卧式液化石油气贮罐设计的特点1 第二章设计参数的选择1 设计题目1 设计数据1 设计压力、温度2 主要元件材料的选择2 第三章设备的结构设计3 圆筒、封头厚度的设计3 筒体和封头的结构设计4 鞍座选型和结构设计4 接管，法兰，垫片和螺栓的选择6 人孔的选择8 安全阀的设计8 第四章设计强度的校核11 水压试验应力校核11 筒体轴向弯矩计算11 筒体轴向应力计算及校核12 筒体和封头中的切向剪应力计算与校核12 封头中附加拉伸应力13 筒体的周向应力计算与校核13 鞍座应力计算与校核13 第五章开孔补强设计15 补强设计方法判别15 有效补强范围16 有效补强面积16 .补强面积16 第六章储罐的焊接设计17 焊接的基本要求17 焊接的工艺设计18 设计小结20 致谢20 参考文献21

摘要本次设计的卧式储罐其介质为液化石油气。液化石油气是一种化工基本原料和新型燃料，已愈来愈受到人们的重视。在化工生产方面，液化石油气经过分离得到乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等，用来生产合塑料、合成橡胶、合成纤维及生产医药、炸药、染料等产品。液化石油气是由碳氢化合物所组成，主要成分为丙烷、丁烷以及其他烷系或烯类等。丙烷加丁烷百分比的综合超过60%，低于这个比例就不能称为液化石油气。液化石油气具有易燃易爆的特点，液化石油气储罐属于具有较大危险的储存容器。针对液化石油气储罐的危险特性，结合本专业《过程设备与压力容器设计》所学的知识，在设计上充分考虑液化石油气储罐各项参数，确保液化石油气储罐能安全运行，对化工行业具有重要的现实意义。本次设计的主要标准有：《固定式压力容器》、《压力容器安全技术监察规程》、JB4731-2005《钢制卧式容器》。各零部件标准主要有：JB/T 4736-2002《补强圈》、HG 20592-20614《钢制管法兰、垫片、紧固件》、JB/T 《鞍式支座》、HG205《钢制人孔和手孔》等。本次设计的步骤为：先根据容器要求确定压力容器所属类别，确定储罐主体及其接管所用材料、储罐主体的直径和长度，其次进行筒体和封头的壁厚计算并校核，然后计算人孔的开口补强面积和补强圈的厚度，再根据筒体和各个接管的总质量选择支座，最后进行安全阀的选型和校核。关键词：液化石油气，压力容器，卧式储罐，设计

课程设计--卧式储罐工艺设计

1. 卧式储罐结构简介液氮低温储罐是广泛应用于空分系统中的产品储罐，由于其特殊的工作环境，工作温度为-196℃，致使其结构及材料的应用必须满足超低温的要求，工业生产中具有特定的工艺功能并承受一定压力的设备，称压力容器。设计温度为-20℃以下的压力容器被称为低温压力容器，对于低温压力容器首先要选用合适的材料，材料在使用温度下应具有良好的韧性。致使低于-196℃时可选用奥氏体不锈钢。罐体分内罐，外罐两层，因此内罐材质选用不锈钢为0Cr18Ni9，外罐材质选用碳钢为Q235-B。内外罐中间填充绝热材料，即内筒壁与外筒壁之间用珠光砂填充绝热。本储罐结构示意图见图1.1。图1.1卧式储罐结构示意图

表1.1 设计数据依据表1.1设计参数得出卧式储罐结构尺寸见表1.2。封头即是容器的端盖。根据形状的不同，分为球形封头、椭圆形封头、蝶形封头和平板封头等结构形式。本储罐选择椭圆形封头，其内胆封头与外胆封头尺寸见表1.3。表1.3 EHA椭圆形封头内表面积、容积储罐还有人孔、支座以及各种接管组成。接管主要设有排污管、安全阀、压力表、温度计、进料口和出料口等。根据HG/T21517-2005回转盖带颈平焊法兰人孔，查表3-3，选用凹凸面型，其明细尺寸见表1.4。

查JB4712.1-2007《容器支座》，选取轻型，焊制为BⅠ,包角为120°，有垫板的鞍座。设计鞍座结构尺寸如下表1.5。接管的材料为0Cr18Ni9，长度根据实际情况选择，查得接口管口参数见表1.6。表1.6 接口管口表

查HG/T 20592-2009《钢制管法兰》中表8.2.2-2 PN10带颈对焊焊钢制管法兰，选取各管口公称直径，查得各法兰的尺寸见表1.7。表1.7 法兰表密封垫片选择非金属软垫片系列中的石棉橡胶板。

70M3液氯储罐压力容器的课程设计KN

一、绪论 1、任务说明设计一个容积为703 m 的液氯储罐，采用常规设计方法，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SW6-1998对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。 2、液氯（2Cl ）的性质分子量 70.91 黄绿色有刺激性气味的气体。密度：相对密度(水=1)1.47；相对密度(空气=1)2.48；稳定性：稳定；危险标记：6(有毒气体)；在工业上，液氯是一种很有用的化学物质。氯可用于造纸、纺织工业的漂白；用作水和废水的消毒、杀菌剂；且可用于制造无机、有机氯化物，如：金属氯化物、氯溶剂、染料中间体、杀虫剂、合成橡胶、塑料等。但由于液氯属高毒性，是一种强烈的刺激性气体。它对人体、环境都有很强的危害，因此液氯的存储、运输都是一个值得深思的问题。设计储存设备，首先必须满足各种给定的工艺要求，考虑存储介质的性质、容量、钢材的耗费量等等。而且液化气体必须考虑它的膨胀性和压缩性，液化气体的体积会因温度的改变而变化，所以必须严格控制储罐的充装量（指装量系数与储罐实际容积和设计温度下介质的饱和液体密度的乘积）。在总贮量小于5003 m ，单罐容积小于1003m 时选用卧式贮罐比较经济。

二、设计参数的确定表1：设计参数表

1、设计压力设计压力为压力容器的设计载荷条件之一，其值不得低于最高工作压力，通常可取最高工作压力的 1.05~1.1倍。经过查我们取设计压力为 1.1 1.4327 1.576d P MPa =?= 2、设计温度设计温度也是压力容器的设计载荷条件之一，指容器在正常工作情况下，设定元件的金属温度。当元件金属温度不低于0℃时，设计温度不得低于元件可能达到的最高温度;当元件金属温度低于0℃时，其值不得高于元件金属可能达到的最高温度。所以设计温度选择为50℃。 3、主要元件材料的选择筒体材料的选择： a 、压力容器的选择：根据液氯的特性，查GB150-1998选择16MnR 。16MnR 是压力容器专用钢，适用范围：用于介质具有一定腐蚀性,壁厚较大（8mm ≥）的压力容器。50℃时的许用应力[]170t Mpa σ=,钢板标准GB6645。 b 、钢管材料的选择：根据JB/T4731,钢管的材料选用20钢，其许用应力[]133sa MPa σ=

常压甲醇储罐的压力保护系统设计

常压甲醇储罐的压力保护系统设计常温下储存甲醇的常压储罐在使用过程中会因为环境温度的变化引起内压的改变，在操作过程中也会因为收发物料引起罐内压的变化。如果环境温度过高或出现火灾工况，都可能造成罐内超压；而环境温度过低或发料时，又可能造成罐内负压失稳，甚至抽瘪储罐。本文分析了常压甲醇储罐的压力保护系统设计。标签：常压甲醇储罐；压力保护系统；设计甲醇系结构最为简单的饱和一元醇，化学式CH3OH。又称“木醇”或“木精”。是无色有酒精气味易挥发的液体。 1 甲醇储罐的选型 1.1 储罐结构形式按储罐的不同结构形式划分可分为：固定顶储罐、无力矩顶储罐、浮顶储罐和套顶储罐。 1.2 固定顶罐与浮顶罐的优缺点比较外浮顶储罐，浮顶是一个漂浮在贮液表面上的浮动顶盖，随着储液的输入输出而上下浮动，浮顶与罐壁之间有一个环形空间，这个环形空间有一个密封装置，使罐内液体在顶盖上下浮动时与大气隔绝，与固定顶罐相比较大减少了储液在储存过程中的蒸发损失。内浮顶储罐是带罐顶的浮顶罐，也是拱顶罐和浮顶罐相结合的储罐。与浮顶罐比较，因为有固定顶，能有效地防止风、砂、雨、雪或灰尘的侵入，绝对保证储液的质量。 2 甲醇储罐罐体结构罐体设计 2.1 罐顶甲醇储罐外顶应安装通气孔、量油孔及其导管、透光孔、液位计、罐顶入孔。一是罐顶通气孔。通气孔宜设置在罐顶中央顶板范围内，罐顶通气孔的最小面积宜选323cm2，API650规定最小开孔面积为322.5cm2。二是量油孔。量油孔应设置在罐顶梯子平台附近距罐壁800-1200mm处。三是透光孔。透光孔应设置在罐顶并距罐壁800-1000mm处。只设置一个透光孔时，应安装在罐顶梯子及操作平台附近。设置两个及以上透光孔时，应沿圆周均匀分布，并与入孔、清扫孔相对设置。但应有一个透光孔安装在罐顶梯子及操作平台附近。四是罐顶入孔。罐顶入孔应设在方便操作的位置，并避开罐内附件。对内浮顶储罐，在其固定顶上应设置不少于1个DN500mm或DN600mm的入孔。 2.2 罐體

卧式储罐设计

1.1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。所以在此选择16MnR钢板作为制造筒体和封头材料。 1.2结构选择与论证 1.2.1 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。从钢材耗用量来年：球形封头用材最少，比椭圆开封头节约，平板封头用材最多。因此，从强度、结构和制造方面综合考虑，采用椭圆形封头最为合理。 1.2.2容器支座的选择容器支座有鞍座,圈座和支腿三种,用来支撑容器的重量。鞍式支座是应用最广泛的一种卧式支座。从应力分析看，承受同样载且具有同样截面几何形状和尺寸的梁采用多个支承比采用两个支承优越，因为多支承在粱内产生的应力较小。所以，从理论上说卧式容器的支座数目越多越好。但在是实际上卧式容器应尽可能设计成双支座，这是因为当支点多于两个时，各支承平面的影响如容器简体的弯曲度和局部不圆度、支座的水平度、各支座基础下沉的不均匀性、容器不同部位抗局部交形的相对刚性等等，均会影响支座反力的分市。因此采用多支座不仅体现不出理论上的优越论反而会造成容器受力不均匀程度的增加，给容器的运行安全带来不利的影响。所以一台卧式容器支座一般情况不宜多于二个。圈座一般对于大直径薄壁容器和真空操作的容器。腿式支座简称支腿，因这种支座在与容器壳壁连接处会造成严重的局部应力，故只适合用于小型设备（DN≤1600，L≤≤5m）。综上考虑在此选择双个鞍式支座作为储罐的支座。 1.3法兰型式法兰连接主要优点是密封可靠、强度足够及应用广泛。缺点是不能快速拆卸、制造成本较高。压力容器法兰分平焊法兰与对焊法兰。平焊法兰又分为甲型与乙