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1、100液化石油气储罐设计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气储配站。对于储存量小于500或单罐容积小于150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。本次设计的为100液化石油气储罐设计即为此种情况。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
2、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500或单罐容积大于200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500,单罐容积小于100时选用卧式贮罐比较经济。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
3、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。第一章设计参数的选择1、设计题目:85液化石油气储罐的设计2、设计数据:如下表1:表1:设计数据序号项目数值单位备注1名称85液化石油气储罐2用途液化石油气储配站3最大工作压力1.77MPa4工作温度505公称直径3000mm6容积857
4、单位容积充装量0.42t/8装量系数0.99工作介质液化石油气(易燃)10其他要求100%无损检测3、设计压力:设计压力取最大工作压力的1.1倍,即4、设计温度:工作温度为50,设计温度取。5、主要元件材料的选择:5.1筒体材料的选择:根据GB150-1998表4-1,选用筒体材料为低合金钢16MnR(钢材标准为GB6654)。16MnR适用围:用于介质含有少量硫化物,具有一定腐蚀性,壁厚较大()的压力容器。5.2鞍座材料的选择:根据JB/T4731,鞍座选用材料为Q235-B,其许用应力5.3地脚螺栓的材料选择:地脚螺栓选用符合GB/T700规定的Q235,Q
5、235的许用应力第二章设备的结构设计1、圆筒厚度的设计计算压力:液柱静压力:,故液柱静压力可以忽略,即该容器需100%探伤,所以取其焊接系数为。圆筒的厚度在6~16mm围,查GB150-1998中表4-1,可得:在设计温度下,屈服极限强度,许用应力利用中径公式,计算厚度: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。查标准HG20580-1998《钢制化工容器设计基础规定》表7
6、-5知,在无特殊腐蚀情况下,腐蚀裕量不小于1。本例取=1则筒体的设计厚度圆整后,取名义厚度筒体的有效厚度2、封头厚度的设计查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表1,得公称直径选用标准椭圆形封头,型号代号为EHA,则,根据GB150-1998中椭圆形封头计算中式7-1计算:同上,取,。封头的设计厚度圆整后,取封头的名义厚度,有效厚度封头型记做3、筒体和封头的结构设计3.1封头的结构尺寸(封头结构如下图1)由,得查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表B.1EHA椭圆形封头表面积、容积,如下表2:表2:EHA椭圆形封头表面积、容
7、积公称直径DN/mm总深度H/mm表面积A/容积/340089012.95815.50803.2筒体的长度计算,而充装系数为0.9则:即计算得L=11.025,取L=11m4、鞍座选型和结构设计4.1鞍座选型该卧式容器采用双鞍式支座,材料选用Q235-B。估算鞍座的负荷:储罐总质量——筒体质量:——单个封头的质量:查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表B.2EHA椭圆形封头质量,可知,——充液质量:,故——附件质量:人孔质量为302kg,其他接管质量总和估为400kg,即综上所述,G=mg=1215.87kN,每个鞍座承受的重量为607.94
8、N由此查JB4712.1