2000吨浓硫酸贮罐的设计.pdf

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1、维普资讯http://www.cqvip.com长沙大学学报14No．4JoURNALOFCHANGSFL~,UNIVERSITYDec20002000吨浓硫酸贮罐的设计卷0＼o年丁

2、6第42张书辉期月丁殴c73，ZoZ7(岳阳师范学院414000)[霎关键词查主壁苎壁堕喾；!生；篓茎查堡；主竺生。去及蕊酸凹之K疆至，没歧汁1．缮髭柯不吖J握x血，酚类号muL献标识码章编引㈣“A岔灌壁，塬脓TheDesignofStorageTankwith2000TousConcentratedSulphuri

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4、000吨的浓硫酸贮罐，属于大型贮罐范畴，其设计方法与普通小型贮槽有所不同．由于该贮罐露天安放，故该设计必须考虑贮罐的强度、刚度、稳定性和防腐措施，合理地选择设计参数及贮罐的结构形式，并且尽可能地节省钢材．2现场条件对贮罐的影响影响贮罐结构形式的因素很多，在设计中，主要考虑下几方面的因素．2．1腐蚀情况由于浓硫酸库通常紧靠制酸厂房，氢氟酸对设备及周围基础的腐蚀情况较为严重．所以，设计时应考虑对贮罐外壳采取防腐措施；对贮罐基础及周围地面进行防腐处理，以避免硫酸泄漏而引起基础及地面的腐蚀，造成不良后果因

5、此，在设计中，对金属外壳刷沥青漆防腐，对基础及周围的地面采用耐酸混凝土，表面刷涂氯磺化聚乙烯漆防腐．2．2载荷载荷对贮罐的影响很大，它是贮罐的强度、刚度及稳定性计算的主要参数．载荷主要有贮液的高度对罐壁造成的载荷、风载荷、地震载荷及其他附加载荷．通常，对于该大型的贮罐来说，无需考虑风载荷或地震载荷对整个罐体的倾覆和滑移，因大型贮罐是长径比H／D≤1，为矮胖型结构，稳定性较好，需要核算的是空罐或贮液量少的状况下的罐体的稳定性．2．3地基条件的影响地基的耐力高，贮罐可设计得高；反之，应设计成矮胖型，据

6、此，确定本设计贮罐的长径比为08．24贮液的性质由于浓硫酸是一种油状液体，能使铁碳台金表面形成一层致密的氧化物保护膜，因而贮罐可使用价格低廉的普通碳素钢()制作，成本低，施工方便．材料易得[收稿日期]2000⋯032I【作者简介1张书辉(1965一)，男．湖南岳阳人，岳阳师范学院讲师，主要从事机械设计与制造研究维普资讯http://www.cqvip.com长沙大学学报2000年l2月2．5焊缝系数(j根据目前我们的制造焊接水平及对焊缝检查的严格程度，设计中有意识地降低焊缝系数，取}=072．6壁

7、厚附加量考虑到浓硫酸的特点，设计取腐蚀裕度为23mm．3浓硫酸贮罐的结构型式浓硫酸贮罐主要由贮罐顶盖、罐壁、罐底板及其他附件等组成．其结构如图1所示3．1贮罐顶盖在本设计中采用了自支锥顶顶盖，罐盖顶部有1一贮罐顶盖一通气孔与大气相通．罐2一罐壁顶载荷主要由焊于罐壁上3底板的槽钢作为骨架来承担．4一浮标液位计这种罐盖与同容积的拱顶5一通气孔罐盖相比，罐顶坡度可设6进酸口计得小些，根据有关设计7一包边角钢18一出酸口规定，其坡度K范围为去图1≤K≤{，另外锥顶制造和施工比较简单容易，在锥顶上操作较拱顶

8、罐安全，因此，在设计中采用此结构，缺点是耗钢量较多．3．2贮罐罐壁罐壁是罐体的主要部分，所耗的钢材最多由罐壁的应力分析知：罐壁承受浓硫酸液的静压作用(常温、常压下)，该静压沿罐呈三角形分布，由上而下逐渐增大所以在设计中，罐壁厚度也是由上而下依次增厚．因此，该贮罐壁厚是变截面的．此各结构既能满足罐壁的强度要求，同时比等厚截面的罐体节省材料．图2为罐壁内分布简图．隹．．图2罐壁内力分布简图4浓硫酸贮罐对基础的要求一个良好的基础对浓硫酸贮罐的安全是极为重要的．如果在贮罐罐壁．F地基出现过大均匀沉降差，那

9、，厶，有可能造成罐壁的局部失稳，使罐壁产生翘曲，或使罐壁产生过大的局部应力集中现象，威肋贮罐的安全．因此，贮罐基础应满足以下几方面的要求：(1)不被压坏；(2)总沉陷量不能超过设计规定的允许范匿；(3)避免不均匀沉降；(4)能防止浓硫酸的腐蚀综上所述，设计中采用钢筋混土圈梁基础防腐采用耐酸混凝土表面刷氯磺化乙烯漆或沥青维普资讯http://www.cqvip.com总第45期张书辉：2000吨浓硫酸贮罐的设计675设计计算5．1设计参数(1)设计温度：常温；(2)设计压力Pn：常压