卧式液氯储罐设计说明书

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1、目录第一章绪论31.1设计任务31.2液氯的性质3第二章工艺参数的确定42.1筒体材料的选择42.2筒体长度的确定42.3设计压力42.4设计温度52.5焊接接头系数5第三章储罐的结构设计63.1圆筒厚度的设计63.2封头的设计63.2.1封头厚度的设计63.2.2封头的结构尺寸73.3鞍座选型和结构设计83.3.1鞍座选型83.3.2鞍座位置的确定93.4.1接管和法兰103.4.2垫片的选用113.4.3螺栓（螺柱）的选择123.5人孔的选择123.6液面计的选择143.6安全阀的选择153.7压力表的选择15第四章储罐的强度计算及应力校核164.1开孔补

2、强设计164.1.1补强设计方法判别164.1.2有效补强范围174.1.3有效补强面积174.1.4补强面积174.2压力试验174.3筒体轴向弯矩计算174.4筒体轴向应力计算及校核184.5筒体和封头中的切向剪应力计算与校核204.6封头切向剪应力计算204.7筒体的周向应力计算与校核21第五章卧式贮罐的焊接225.1焊接布置225.1.1接头的分类及其选择225.2焊接方法23....5.3焊接顺序245.3.1焊前清理245.3.2焊接过程和顺序245.3.3焊后处理24第六章液氯储罐的安全管理256.1危害因素的分析256.2压力容器的危险、有害因

3、素分析266.3危害防护的措施27参考文献29....第一章绪论1.1设计任务设计一个容积为45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、接管、开孔、支座、及安全装置进行设计，然后采用TSGR0004-2009对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。1.2液氯的性质液氯的化学式为：Cl2；相对分子量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

4、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

5、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500，单罐容积小于100时选用卧式贮罐比较经济。....第二章工艺参数的确定2.1筒体材料的选择根据GB150-2011《压力容器》第二部分--材料--4.1，并结合实际情况，选用筒体材料为碳素合金钢Q345R（钢材标准为GB713《压力容器》表2）。Q345R适用范围规定如下：容器设计压力p≤2.5MPa；钢板使用温度为0-400℃;用于壳体时，钢板厚度不大于36mm。2.2筒体长度的确定由筒体直径为D=2100mm，选

6、用标准椭圆封头，根据《JBT4746-2002--钢制压力容器用封头》查得，总深H=565mm，内表面积A=5.0443m，封头容积V=1.3508m，名义厚度&n=20mm（自选），质量m=784.3kg：工作容积V=V=45m计算容积V=DL+2*V=50m(2-1)即DL=50-2*V,代入参数得L=13663mm圆整至L=14000mm2.3设计压力设计压力为容器的设计载荷条件之一，其值不得低于最高工作压力，而最高工作压力指容器顶部在正常工作过程中可能产生的最高表压。装设安全阀的容器，考虑到安全阀开启动作的滞后，容器不能及时泄压，设计压力不得低于安全阀

7、的开启压力，通常可取最高工作压力的1.10倍。....计算压力是指在相应的设计温度下，用以确定元件最危险截面厚度的压力，其中包括液柱静压力。通常情况下，计算压力等于设计压力与液柱静压力之和，当元件所承受的液柱静压力小于5%设计时，可忽略不计。t=50℃时,根据《压力容器介质手册》可得液氯的密度是1.47，饱和蒸汽压Pv=1.4327MPa,大气压Pa=0.1MPa。设计压力P=1.1*Pv=1.1*（1.4327-0.1）=1.466MPa液柱静压力=ρgD=1314*9.8*2.1=30252.6Pa<5%*P，所以忽略液柱静压力。则计算压力P=P=1.46

8、6MPa2.4设计温度设计温度指容器在