设计任务书
课程设计题目：103m液氯储罐设计
课程设计要求及原始数据（资料）
一、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、设计计算尽量采用电算，要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠，正确掌握计算机操作和专业软件的使用。
4、工程图纸要求尽量采用手工绘图。
5、课程设计全部工作由学生本人独立完成。
6、按照标准格式编写说明书并装订成册。
二、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
3 最高工作压力MPa由介质温度确定
4 工作温度-20~4
5 ℃
5 公称容积(
V) 10 3m
g
6 工作压力波动情况可不考虑
7
) 0.9
装量系数（
V
8 工作介质液氯（高度危害）
9 使用地点太原市，室外
10 安装与地基要求
11 其他要求
课程设计主要内容：
1、设备工艺设计
2、设备结构设计
3、设备强度计算
4、技术条件编制
5、绘制设备总装配图
6、编制设计说明书
学生应交出的设计文件（论文）：
1、设计说明书一份
2、总装配图一张（折合A1图纸一张）
绪论
本设计是针对《化工设备机械基础》这门课程所安排一次课程设计，是对这门课程的一次总结，要综合运用所学的知识并查阅相关书籍完成相关设计。
本设计的液料为液氯，它是一种黄绿色油状液体。分子式为Cl2 ,分子量：70.91。沸点-34.6℃，溶点-103℃，在常压下即气化成气体，吸入人体能严重中毒，有剧烈刺激作用和腐蚀性，在日光下与其它易燃气体混合时发生燃烧和爆炸，氯是很活泼的元素，可以和大多数元素(或化合物)起反应。液氯为黄绿色的油状液体，有毒，在15℃时比重为1.4256，在标准状况下，-34.6℃沸腾。在-101.5℃时凝固，如遇有水份对钢铁有强烈腐蚀性。液氯为基本化工原料，可用于冶金、纺织、造纸等工业，并且是合成盐酸、聚氯乙烯、塑料、农药的原料。用高压钢瓶包装，净重500kg、1000kg，贮于阴凉干燥通风处，防火、防晒、防热。
液氯不会燃烧，但可助燃。一般可燃物大都能在氯气中燃烧，一般易燃气体或蒸汽也都能与氯气形成爆炸性混合物。氯气能与许多化学品如乙炔、松节油、乙醚、氨、燃料气、烃类、氢气、金属粉末等猛烈反应发生爆炸或生成爆炸性物质。它几乎对金属和非金属都有腐蚀作用。
第一章 参数的确定
1、设计温度
当元件金属温度不低于0℃时，设计温度不得低于元件金属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低温度。
根据本设计工艺要求，使用地点为太原市的室外，用途为液氨储存，工作温度为-20~45℃,。为保证正常工作，对设计温度留有一定的富裕量，所以取最高设计温度t=50℃,根据储罐所处环境，最高温度为危险温度，所以选t=50℃为设计温度。 2、设计压力
该储罐用于液氯的储存，因此属于常温常压储存，工作压力为相应温度下的饱和蒸汽压，因此，不需设保温层。 在设计温度t=50℃：
液氯的密度为；332.13113112.1m kg m t ==ρ
饱和蒸汽压MPa P t 455.1=，(根据《常用物料物性数据》第一册482
P 图1-12-7氨的物理性能查得)
当内压容器上装有安全泄放装置时，其设计压力应根据不同形式的安全泄放装置确定，装设安全阀的容器，考虑到安全阀开启时工作的滞后容器不能及时泻压，设计压力不应低于爆破片的爆破力。
本设计中的设计压力P
设
MPa P t 6005
.1455.11.11.1=?==,设计密度332.13113112.1m kg m t ==ρ
第二章 工艺设计
1、液氯储罐的设计储存量 据式W=t V ρφ ，求储存量 式中：W — 储存量，t ；
φ — 装量系数，已给出φ90.0=； V — 储罐的容积；
t ρ —设计温度下的饱和液体密度，/t 3m . 1) 储罐的容积 公称容积 g V =封筒体V V 2+=L D 4
2
π （a ）
设 6~3=D L 取4=D L （a ）式得 g V =
L D 42
π=
3344
D D ππ
=?
已知：g V 10=3m ，得mm m D 3.14714713.1==,圆整得mm D 1500= 2、储罐的公称直径和长度
根据公称容积g V =310m .查《化工工艺设计手册》（上）132P 中的推荐尺寸。
取筒体尺寸N D 1500=mm 查得封头尺寸为（根据《补强圈钢制压力容器用封头》37P 。
34860.0m V = mm H 400= 25568
.2m A = 由 m m L V L D V g 4.539405.14
22
=??=+
π 圆整得5400=L mm
则()6,36.315005400∈==D L 符合要求
则332
32
1
5.101054004
)101500(4860.024
2m L D V V =???+
?=+=--ππ
3245.95.109.0m V V =?==
φ
3、储存量
t V W t 8008.113112.145.9=?==ρφ
第三章 结构设计
结构设计条件表如下：
项目 内容 备注 工作介质 液氯 工作压力MPa 1.455 设计压力 MPa 1.6005 工作温度℃ -20~45 设计温度℃ 50 公称容积g V /m 3 10 计算容积计V /m 3 10.5 工作容积工V /m 3 9.45 装量系数φ 0.9 介质密度t ( t/m 3)
1.3112 材质 16MnR 保温要求
无
3.1 各零部件的结构形式
3.1.1 筒体
一、选材及结构
液氯是一种黄绿色油状液体，有毒。根据液氯的物性，碳钢对液氯有良好的耐蚀性，属于中压储罐，可以考虑20R 和16MnR 这两种钢材，16MnR 钢板比较经济，选16MnR 为制造筒体材料，钢板标准GB6654。
筒体结构设计为圆柱形，因为作为容器主体的圆柱形筒体，制造容易，安装内件方便，而且承压能力较好，这类容器应用最广。
查《钢制压力容器》表4—1钢板许用应力，16MnR 的许用应力
[σ]t 列表如下：
钢 号
板厚 （mm ）
在下列温度(℃)下的许用应力a MP
≤20
100 150 200 250 300 16MnR
6~16 170 170 170 170 156 144 16~36 189 189 189 159 157 134 36~60 157 157 157 150 138 125 >60~100
153
153
150
141
128
116
二、计算压力P c 储罐中储存液体最大高度 液柱静压力：
P 静（max ）=ρg h max =ρg D=1311.2×9.8×1500×10-3=0.02058MPa 5%P 设=5%×1.6005=0.0800MPa ＞P 静（max ），则P 静可以忽略不计。 P c =P 设=1.6005MPa 三、筒体厚度的计算
查《钢制压力容器》表4—2，初选厚度6~25mm ，最低冲击试验温度为-20 ℃，热轧处理。
根据GB6654查的16MnR 钢在厚度为6~16mm ，使用温度-20~45℃时的许用应力[σ]t =189Mpa 。
选容器筒体的纵向焊接接头和封头的拼接接头都采用双面焊，取焊接接头系数为1.00，100%无损探伤。（《过程装备设计》） 筒体厚度计算：
[] mm P D P c t
378.66005
.1118921500
6005.12i c =-???=-=
φσδ
钢板宽度为πD=3.14×1500=4710mm ，据《过程设备设计》可知：钢板厚度大于4000mm 时，允许负偏差达到C 1=-0.90mm 。 据《过程装备设计》腐蚀余量C 2=2mm >1mm 。所以： 设计厚度：mm C d 378.82378.62=+=+=δδ 名义厚度：mm C C d n 478.729.0378.821=+-=++=δδ 经圆整取mm n 10=δ
有效厚度：21C C n e --=δδmm 9.82-9.010=+=
3.1.2 封头
一、封头的结构及选材
封头有多种形式，半球形封头就单位容积的表面积来说为最小，需要的厚度是同样直径圆筒的二分之一。从受力来看，球形封头是最理想的结构形式，但缺点是深度大，直径小时，整体冲压困难。大直径采用分瓣冲压其拼焊工作量也较大，椭圆形封头的应力情况不如半球形封头均匀，但是对于标准椭圆形封头与厚度相等的筒体连接时，可以达到与筒体等强度，它吸取了蝶形封头深度浅的优点。用冲压发易于成形，制造比球形封头容易。所以选择椭圆形封头，结构有半球面和一圆柱直边段组成。查椭圆形封头标准（JB/T4746—2002）(《补强圈钢制压力容器用封头》)。密封面采用环连接面。
ENA 椭圆封头标准
公称直径
DN/mm 内表面积A/m 2 容积
V/m 3
总深度 mm 质量 kg 1500 2.5568 0.4860
400 197.4
封头取与筒体材料一样。
由于选用标准椭圆封头，其a/b=2,k=1,故，D i /2h i =2,即h i =375mm 。 椭圆封头计算厚度：
[]mm P D kP c t
i
c 365.66005.15.01189215006005.115.02=?-????=-=
φσδ
同筒体：C 1=-0.9mm ，C 2=2mm 。
设计厚度：m C d 365.82365.62=+=+=δδ
名义厚度：7.465mm 29.0365.621=+-=++=C C d n δδ 圆整取S n =10mm 。
有效厚度：mm C C n e 9.829.01021=-+=--=δδ 椭圆封头的最大允许工作压力[P w ] 据式
[][]MPa kD P e i e t
w 236.29
.85.0150019.8118925.02=?+????=+=δφδσ
水压试验：
水压[][]MPa P
P t
T 8188.1189189455.125.1=??==σση
筒体封头
公称直径/
DN mm1500 1500 长度L/mm5400 —
计算压力P c/MPa 1.6005 1.6005
计算厚度δ/mm 6.378 6.365
名义厚度δn/mm10 10
有效厚度δe/mm8.9 8.9
总深度H/mm—400
内表面积A/2
mm— 2.5568 容积V/3m9.45 0,4860
曲面高度
i
h—375
3.1.3 法兰、接管、垫片、螺栓的设计
一、法兰、接管、垫片
液氯储罐应设置进口料、出口料、备用口、排气口、人孔液面计口、放净口、安全阀口、压力计口、温度计口。
查《化工工艺设计手册》得管口公称直径D g如下表：
管口公称直径D g/mm
进口a 排污
口b
排气
口c
出口
d
人孔
e
液面
计口f
放净
口h
安全
阀口k
压力计
口m
70 80 50 70 450 15 50 50 25
查《压力容器法兰》JB/T4700—2000表6，据工作温度下的工作
压力P=1.455Mpa，最大允许工作压力取 1.60MPa，法兰材料选16MnR，公称压力P g=1.60MPa。
查《过称设备设计》，据公称直径和公称压力选对焊法兰。
查《过称设备设计》表4—11，密封面选环连接面，垫片形式为缠绕式，材料为0Cr13钢带-
石墨带。
根据公称压力P g=1.6Mpa，且法兰密封面为环连接面查《化工工艺设计手册》上册表5—429得以下数据：
P g=1.6Mpa
D g mm
管子法兰螺栓垫长法兰重量
kg
d H S D D1D2 b h 数
量
直径×长
度
外
径
内
径
厚度环连接面
液氯
进口
70
76 6 180 145 122 18 50 4 M16×65 122 66 3.2 3.28
排污
口80
89 6 195 160 138 20 52 8 M16×70 138 78 3.2 4.22
排气
口50
57 4 160 125 102 16 48 4 M16×60 102 49 3.2 3.28
液氯
出口
70
76 6 180 145 122 18 50 4 M16×65 122 66 3.2 3.28 人孔478 9 640 585 550 38 95 20 M27×120 550 450 4.5 53.4
450
液面
计口
15
18 3 95 65 42 14 35 4 M12×50 45 12 3.2
0.691
放净
口50
57 4 160 125 102 16 48 4 M16×60 102 49 3.2 2.41
温度
计口
25
32 3.5 115 85 68 14 38 4 M12×50 68 25 3.2 1.06
安全
阀口
50
57 4 160 125 102 16 48 4 M16×60 102 49 3.2 2.41
压力
计口
25
32 3.5 115 85 68 14 38 4 M12×50 68 25 3.2 1.06
二、螺栓、螺母和垫片
据GB/T669-1999螺栓和螺母选用优质钢，25钢，垫片材料为尼龙9。
1、螺栓选用六角头螺栓—全螺纹—A级
查《机械设计课程设计手册》表3—9，如下表及图所示：
()mm 螺栓 a d w e k r s M12×50 5.25 16.6 20.03 7.5 0.6 18 M16×65 6 22.5 26.75 10 0.6 24 M27×120 9 38 45.2 17 1 41 M10?45 4.5 14.6 17.77 6.4 0.4 16 M20?100
7.5
28.2
33.53
12.5
0.8
30
2、螺母 选择I 型六角头螺母—A 级
()mm
D
w d c m
M12 16.6 0.6 10.8 M16 22.5 0.8 14.8 M27 38
0.8
23.8
3、垫圈 选用平垫片—无缺口
(mm ）
D
1d 2d h
M12 13 24 2 M16 17 30 3 M30 31
56
4
3.1.4 人孔结构设计
压力容器开设人孔和手孔是为了检查设备内部空间以及装拆设备的内部零部件。一般当设备的公称直径在900mm 以下时刻根据需要设置适当数量的手孔，超过900mm 时应开设人孔。人孔有圆形和长圆形两种。人孔大小的设置原则是方便人的进出。因此，圆形人孔的公称直径规定为400~600mm ，可根据容器直径及所处地区的冷暖程度来选择。当人孔经常需要打开时，可选用快开人孔。此处不选用快开人孔
查JB584—64回转盖对焊法兰人孔。相关数据如下表: ()mm
3.1.5 鞍座选型和结构设计
鞍座是应用的最广泛的一种卧式容器支座，其情况和梁相似，据
型式 公称压力P g /MPa 公称直径
Dg D D 1 ≈H H 1 H 2 A b b 1 L 数量 通丝
总重 k g 通丝 螺母 直径×长度
A 型
1.6
450
640 585 352 300
95 347 38 42 200 20 40 M27×
145
200
材料力学分析可知，梁弯曲产生的应力与支点的数目和位置有关。当尺寸和载荷一定时，多支点在梁内产生应力较小，因此支座数量似乎应该越多越好。但在实际工程中，由于地基的不均匀沉降和制造上得外形偏差，很难保证各支座严格保持在同一水平面上，因而多支座罐在支座处的约束反力并不能均匀分配，体现不出多支座的优点，所以，一般卧式储罐最好采用双鞍座结构。
卧式容器由于温度或载荷变化时都会产生轴向的伸缩，因此，容器两端的支座不能都固定在基础上，必须有一端能在基础上滑动，以避免产生过大的附加应力，通常的做法是将一个支座上的地脚螺栓孔做成长圆形的，并且螺母不上紧，使其成为活动支座，而另一支座为固定支座。所以，本设计就采用这种支座结构。
鞍座材料选Q235A ，加强垫板的材料应与设备壳体材料相同为16MnR.
一、估算鞍座的负荷
计算储罐总重量：43212m m m m m +++= 式中：1m —筒体质量 2m —单个封头质量 3m —液体质量
4m —附件质量（人孔、接管等） 1、筒体质量1m
对于16MnR 普通碳素钢，取ρ=7.85×10
33
/m kg
kg DL m n 57.19961085.71010105400150014.33361=???????=?=--ρδπ
2、封头质量2m
查《补强圈钢制压力容器用封头》中EHA 椭圆封头标准得：
kg m 4.1972=
3、充液质量3m
ρ液氯 32.1311m kg = ρ水33101m kg ?= ρ水ρ<液氯
故
=3m ρ液氯kg O V 38.137804860.24.55.142.13112=??
? ???+???=π 4、附件质量m 4.
查《化工设备设计手册·材料与零部件》（上）钢管YB231—70得普通无缝钢管常用规格及理论质量。
公称直径
(mm )
外径 (mm )
壁厚 （mm ）
内孔截面积 （2cm ） 下列管长之重
量()kg
200mm
液氯进口70 76 6 36.32 1.42 排污口80 89 6 51.53 1.68 排气口50 57 4 19.64 0.925 液氯出口70 76 6 36.32 1.42 人孔450 478 9 1676.39 20.9 液面计15 18 3 1.13 0.22 放净口50 57 4 19.64 0.925 安全阀口50 57 4 19.64 0.925 压力计口25 32 3.5 4.91 0.492 温度计口25 32 3.5 4.91
0.492
则其他接管质量总和为：
kg 832.2990.2068.1242.14925.0492.022.0=++?+?++
接管法兰的质量为：kg 571.754.5322.4228.3441.206.1691.0=++?+?++ 附件质量：kg m 403.305571.75832.292004=++= 储罐总重量：
kg m m m m m 153.16477403.30538.137804.197257.199624321=++?+=+++=
kN
N mg G 64.16186.16164081.9153.16477==?==
每个鞍座承受的重量为：kN G 82.802= 二、鞍座
型式
包角
垫板
筋板数
适用公称直径DN ()mm
轻型
焊制
A
?120
有 4 1000~2000
查《容器支座》JB/T4712.1—2007表3得： (mm )
公称直径DN 1500 允许载荷kN Q / 270 鞍座高度h
250
底板
1l 1060 1b
200 1δ
12 腹板 2δ
8 筋板
3l 240 2b
170 3b
240 3δ
8 垫板
弧长
1760 4b
390 4δ
8 e
70
螺栓配置
间距2l 900 螺孔d 24 螺纹 M20 孔长l
40
鞍座质量kg 109 增加100mm 高度增加的
质量kg
12
三、鞍座位置的确定 确定原则：
1、双鞍座卧式储罐的受力状态可简化为受力均布载荷的外伸简支梁。由材料力学可知，当外伸长度A=0.207L '时，跨度中央的弯矩与支座截面处的弯矩绝对值相等，所以一般近似取A ≤0.2L ',其中L '为两封头切线间距离，A 为鞍座中心线至封头切线间距离。
A ≤0.2L '=0.2(L+2h)=0.2(5400+2×25)=1090mm （其中h 为封头直边高度）
2、当鞍座临近封头时，封头对支座外的筒体有局部加强作用。为充分利用这一加强效应，在满足A ≤0.2L '下应尽量使A ≤0.5 R ( R 为筒体外半径) A ≤0.5 R =0.5（
n D δ+2）=0.5() 102
1500+=380mm 取A=380mm 3、固定支座通常设置在卧式储罐配管较多的一端，滑动支座则应设置在没有配管或配管较少的另一端。
3.2 焊接结构设计
容器受压元件的组装通常采用焊接。焊接接头是焊缝、熔合
线和热影响区的总称，焊缝是焊接接头的主要部分。焊接接头的形式和坡口形式的设计直接影响到焊接的质量与容器的安全。
1、焊接接头形式
据《过称设备设计》，筒体、封头拼接及其相互间的连接纵、环
焊缝必须采用对接接头，接管与壳体及补强圈之间的焊接用角接焊。
2、坡口形式
坡口形式指被焊两金属件相连接处预先被加工成的结构形式，一般由焊接工艺本身来决定。坡口的基本尺寸为坡口角度α，钝边高度（根高）P 和根部间隙（根距）b ，根据（老师打印的资料表2—3手
工电弧焊常用对接接头坡口形式及尺寸），选择坡口形式为V 形。
mm 10=δ mm b 3~0= mm p 4~1= o o 60~40=
α
3.焊接结构设计（据《过程设备设计》）
<1>不带补强圈的接管与筒体外的焊接结构为全熔透结构
o o mm k 6550≥±=α或t δ3
1
4
1≥k
毕 业 设 计 容器施工图设计—导热油储罐 完成日期 2014 年 6 月 10 日 院系名称： 化学工程学院 专业名称： 过程装备与控制工程 学生姓名： 陈培培 学 号： 2010032306 指导教师： 邓春 企业指导： 马程鹤、武彦巧
容器施工图设计—导热油储罐 摘要 导热油是用于间接传递热量的一类热稳定性较好的专用油品，属于烃类有机物，导热油具有抗热裂化和化学氧化的性能，传热效率好，散热快等特性。钢制储罐作为重要的基础设施，广泛应用于石油化工行业，本毕业设计主要依据《钢制卧式容器》[1]进行导热油储罐的机械设计计算。计算部分包括：设备的选材和焊接的确定、强度及稳定性的设计计算和校核、支座和法兰的选用。最后，利用AutoCAD绘图软件绘制出满足机械强度设计计算要求的导热油储罐的设备总图。 关键词：导热油、储罐、机械设计
Design of h eat transfer oil storage tank Abstract Heat transfer oil is a type of special oil product with excellent thermal stability and is widely used indirect heat transfer .It belongs to the hydrocarbon organics . Heat transfer oil has good performance of thermal cracking and chemical oxidation , high heat transfer effect and fast heat dissipation .Steel storage tank as an important infrastructure ,is widely utilized in petrochemical industry .This paper aims to do the mechanical design of heat transfer oil storage tank on the basis of ―JB/T 4731-2005 Steel horizontal vessels on saddle supports ‖The design includes the selection of equipment material and determination of welding , design and examination of strength and stability ,selection of support and flange .Finally , software ,general drawing for the heat transfer oil storage tank is plotted via AutoCAD. Key words: h eat transfer oil . storage tank . mechanical design
储罐区的平面布置与管道设计的几点心得 发表时间：2017-12-24T16:17:14.620Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第19期作者：张岩 [导读] 本文主要介绍了化工储罐区的储罐分类，设备布置方法，储罐和泵的选型，罐区配管注意事项。 天津辰力工程设计有限公司工艺管道室 摘要：本文主要介绍了化工储罐区的储罐分类，设备布置方法，储罐和泵的选型，罐区配管注意事项。 关键词：储罐；闪点；防火堤；隔堤；防火间距 1、概述 化工生产装置可分为主生产装置区和罐区，罐区是用来储备生产所需原料或储存成品的区域，属于中转环节，起着呈上起下的作用，罐区的运转情况正常与否影响着整个化工装置系统的正常运转。因此，在化工工程设计中对罐区的工艺及配管设计一定要引起重视。 2、储罐区设备布置的实施步骤 2.1储罐区的设备布置应符合下列现行的国家规范中的相关具体条文： 1）建筑设计防火规范：GBJ16-2001 GBJ16-97 2）石油化工企业设计防火规范：GB50160-99 GB50160-92（99 年版） 3）石油库设计规范：GBT74-84 及局部修改条文 GBJ74-84 及局部修订条文 4）爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058-92 2.2 储罐区布置设计所需要接受的条件： 1）总平面布置图（初步） 2）工艺流程图 3）设备一览表：给出储罐的型式及尺寸。 4）物料特性表：给出火灾的危险性分类，以及闪点、爆炸、界限等性质。 2.3 储罐区设备布置图的设计 （1）先根据物料特性确定出所储存的物料的火灾危险性分类的类别，共分为以下几个类别： 甲 A 类：15℃时的蒸汽压力>0.1MPa 的烃类液体及其它类似的液体； 甲 B 类：甲 A 类以外，闪点<28℃的可燃液体。 乙 A 类：闪点≥28℃至≤45℃的可燃液体。 B 类：闪点>45℃至<60℃的可燃液体。丙 A 类：闪点≥60℃至≤120℃的可燃液体。丙 B 类：闪点>120℃的可燃液体。非可燃性液体：如循环水或消防水等物质。另外：根据物料的性质：确定所储存的物料是沸溢性液体或非沸溢性液体。 沸溢性液体的概念是在储罐着火的情况下由于热波的作用，使罐底水层急速汽化，而会发生沸溢现象的粘性烃类混合物。 （2）根据所储存物料的类别和相应规范确定每个储罐组的总容积及相应的储罐个数，应符合下列规定： 1）同一罐组内，宜布置火灾危险性类别相同或相近的储罐。 2）沸溢性液体的储罐、不应与非沸溢性液体储罐同组布置。 3）液化烃的储罐，不应与可燃液体储罐同组布置。 4）固定顶罐组的总容积大于120000m3。 5）浮顶，内浮顶罐组的总容积，不应大于 600000m3。 6）罐组内的单罐容积大于或等于 10000m3 的储罐个数不应多于 12 个，单罐容积小于 10000m3 的储罐个数不应多于 16 个，但单罐容积均小于 1000m3 的储罐，以及丙B 类液体储罐个数不受此限制。 （3）根据同一罐组内的储罐个数及所储存物料的类别，按下列规定确定相邻储罐的防火间距： 1）罐组内相邻可燃液体地上储罐的防火间距： （4）确定储罐的防火间距后，对于可燃液体储罐应根据物料类别和储罐的容量确定防火堤和隔堤的尺寸和高度，具体规定如下：（1）防火堤内的有效容积应符合下列规定： （a）固定顶罐，不应小于罐组内1个最大储罐的容积： （b）浮顶罐，内浮顶罐不应小于罐组内浮顶罐，内浮顶罐不应小于罐组内1个最大储罐容积的一半。 （c）当固定顶罐与浮顶罐，内浮顶罐同组布置时，应取上述a）、b）中规定的较大值。
第一章编制依据 本施工组织设计是根据： 1.＊*15万方储油罐地基与基础工程施工招标文件。 2.**油库1５万方原油储罐基础施工图纸。 3.现行国家有关施工及验收规范。 4.江苏省及扬州市地方政府有关法规、法令及文件规定。 5.本企业质量体系及企业内部工法。 6.中华人民共和国建设部令第１5号《建设工程施工现场管理规定》 7.国家现行的安全生产操作规程及《炼油、化工施工安全规程》等安全方面的有关 规定。 8.踏勘工地现场和调查咨询资料。 9.其他有关规范及文献资料。 结合我司以往施工过同类工程（*＊工程)的施工经验进行编制的。
第二章工程概况 本工程为**集团管道储运公司工程处新建的15万方原油储罐基础,位于×××。主要工程内容包括：T１、Ｔ2两座原油储罐基础。 1原油罐基础设计情况 原油罐基础外径R=5０.3２m（半径),环墙厚度为80０mｍ，高度为2３00mｍ。T 1罐基础中心施工标高3０.52５ｍ，环墙施工顶标高29.７7m，油罐底由中心坡向四周 ＝0.０15；T2罐基础中心施工标高３0.6６5，环墙施工顶标高29.91ｍ,油罐底由中心坡向四周 =０.01５。 地基采用振冲碎石桩复合地基，罐基础为8００mm厚C2５钢筋砼环墙,罐基中间各层从上到下依次为:油罐底板→150mm厚沥青砂绝缘层→400ｍｍ厚砂垫层→４50ｍm厚素土夯实并找坡→碎石垫层→复合地基； 环墙基础环向钢筋接头采用焊接或机械连接，钢筋净保护层厚度35mｍ。 2工程特点 2.1本工程土石方工程量大,工期紧迫。 2.2在大型储罐中，环墙质量的好坏对罐的建造质量至关重要。因环墙为薄壁超 长结构，极易受温度与收缩应力等因素的影响而出现裂缝,施工难度大。 3施工建议 3.1为克服环墙因温度及收缩应力可能出现的裂缝,我司建议在混凝土中掺入PＰT -
储罐区防火堤设计参考文 本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
储罐区防火堤设计参考文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 前言（1） 火灾危险性为甲、乙、丙类的液体储罐或储罐组，应 设置防火堤，防止储罐爆炸起火时液体到处流散，造成火 灾蔓延扩大。由于防火堤貌似简单，往往没有引起人们足 够的重视，在实际设计中，总是存在这样那样的问题，就 防火堤的设计浅谈几点认识与看法。 防火堤的设置条件（2） 不是所有可燃液体储罐都需要设防火堤。据现行有关 规范规定，下列情况之一的储罐、堆场，如有防止液体流 散的设施，可不设防火堤： 1．闪点超过120℃的液体储罐、储罐区。近年沿海 地区的新建港区大量出现棕榈油成品油罐区，该油品为食
用油，闪点远大于120℃，属于比较安全的可燃液体。出于运输成本考虑油罐区紧靠码头，用地十分紧张，因此，该类罐区往往不设防火堤，只设置了简易围堤，以保障基本安全。 2．桶装的乙、丙类液体堆场。例如桶装润滑油等，为便于运输中转，往往不设防火堤。 3．甲类液体半露天堆场。这类半露天堆场常常是一些有盖无墙的棚房，例如液化石油气实瓶间，一般不设防火堤。 除了上述几类情形，根据现行国家规范的有关规定，甲、乙、丙类液体的地上、半地下储罐或储罐组，应设置非燃烧材料的防火堤。 防火堤的基本要求（3） 防火堤的根本目的是临时存放围堤内储罐的事故漏油，防止漏油到处流淌，因此，它的基本要求有两个：其
储罐基础设计的合理性 随着国民经济的发展，人们物质生活的提高，对能源及化工用品的需求量增大，化工行业得到蓬勃发展，各种石油产品储罐以及化工行业的气罐、液体原料罐日益增多，成为设计人员经常碰到的课题。 罐基础设计的合理与否直接影响到储罐是否能安全，正常的工作，从事故发生的原因来看一般反应在以下几个方面。 基础的选型是设计是否能达到安全、经济、合理的关键，基础的选型应根据储罐的形式、容积、储存的介质，地质条件、业主所能提供的材料情况以及当地的施工技术条件。 1，当储罐直径小于等于6米时，可采用整板基础，采用此基础的优点是基础整体性好，沉降均匀，由于没有了环墙内夯土，所以施工进度快且质量易得到保证，缺点是混凝土和钢筋用量较大，施工时要采取减小大体积混凝土带来不利影响的措施 2，当储罐直径大于6米时可采用环墙基础，外环墙式和护坡式基础，优点是混凝土和钢筋用量较省，缺点是由于储罐底部夯土较深，施工时间较长且需采取冲水试压等措施，基础沉降量大，环墙的宽度必须和地基以及罐底压强相协调，否则会照成环墙和罐底沉降差过大，以致罐底钢板拉裂或顶破。 3，存储低温介质的钢储罐基础必须采用深基础，其罐底做架空板，板底与地面留有空隙（约800mm）以防止罐内低温介质作用于土壤，形成冻土。 4，存储高温介质钢储罐要根据介质温度的不同采用不同的隔热措施，当介质温度高于95度时，与罐底接触的罐基础表面应采取隔热措施，一般可采用平铺三层浸渍沥青砖，罐底面和砖顶面应刷冷底子油两遍。 5，存储剧毒，酸，碱腐蚀介质的钢储罐应做成实体架空基础（自地面300mm 以下做成整板基础，其上部做架空基础），目的是若罐内介质泄露，介质会顺着架空基础的槽内流出，容易被及时发现，且介质不会流入土壤中，对其产生腐蚀，影响地基承载力。 钢储罐基础应设置沉降观测点，具体要求详见《石油化工企业钢储罐地基与基础设计规范》SHT3068-2007.在基础施工完成后要进行充水试压，目的是对基础及储罐进行检测，同时对地基进行预压，充水预压时要注意控制充水速度及预压时间，以免认为的对基础和罐体照成破坏。 基础可以根据具体的地基情况而比较常见的采用环墙基础、筏板基础、桩基础和地基处理，地基处理在钢储罐基础设计中是经常遇见的，下面介绍一个工程实例：
目录 一序言 （一）设计任务 （二）设计思想 （三）设计特点 二储罐总装配示意图 三材料及结构的选择 （一）材料的选择 （二）结构的选择 四设计计算内容 （一）设计温度和设计压力的确定 （二）名义厚度的初步确定 （三）容器的压力实验 （四）容器应力的校核计算 （五）封头的设计 （六）人孔的设置 （七）支座的设计确定 （八）各物料进出管位置的确定及其标准的选择（九）液位计的设计 （十）焊接接头设计 五设计小结 六参考资料
太原科技大学材料科学与工程学院 过程设备课程设计指导书 课程设计题目： （15）M3甲醇储罐设计 课程设计要求及原始数据（资料）： 一、课程设计要求： 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.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.设计计算采用电算，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.工程图纸要求计算机绘图。 5.毕业设计全部工作由学生本人独立完成。 二、原始数据： 设计条件表
管口表 课程设计主要内容： 1．设备工艺设计 2．设备结构设计 3．设备强度计算 4．技术条件编制 5．绘制设备总装配图 6．编制设计说明书 应交出的设计文件(论文)： 1.设计说明书一份 2.总装配图一张 (折合A1图纸一张)
一序言 （一）设计任务： 针对化工厂中常见的甲醇储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计，绘制总装配图和零件图，并编写设计说明书。（二）设计思想： 综合运用所学的机械基础课程知识，本着认真负责的态度，对储罐进行设计。在设计过程中综合考虑了经济性，实用性，安全可靠性。（三）设计特点： 容器的设计一般由筒体，封头，法兰，支座，接口管及人孔等组成。常，低压化工设备通用零件大都有标准，设计时可直接选用。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。
第一章绪论 1. 1设计任务 设计一液氨贮罐。工艺条件：温度为40℃，氨饱和蒸气压MPa .1，容积 55 为20m3, 使用年限15年。 1.2设计要求及成果 1. 确定容器材质； 2. 确定罐体形状及名义厚度； 3. 确定封头形状及名义厚度； 4. 确定支座，人孔及接管，以及开孔补强情况 5. 编制设计说明书以及绘制设备装配图1张（A1）。 1.3技术要求 （一）本设备按GBl50-1998《钢制压力容器》进行制造、试验和验收 （二）焊接材料，对接焊接接头型式及尺寸可按GB985-80中规定(设计焊接φ) 接头系数0.1 = （三）焊接采用电弧焊，焊条型号为E4303 （四）壳体焊缝应进行无损探伤检查，探伤长度为100％ 第二章设计参数确定 2.1 设计温度 O 题目中给出设计温度取40C
2.2 设计压力 在夏季液氨储罐经太阳暴晒，随着气温的变化，储罐的操作压力也在不断变化。通过查阅资料可知包头最高气温为40.4℃，通过查表可知，在40℃ 时液氨的饱和蒸汽压(绝对压力)为1.55MPa ，密度为580kg/m3，而容器设计时必须考虑在工作情况下可能遇到的工作压力和相对应的温度两者相结合中最苛刻工作压力来确定设计压力。一般是指容器顶部最高压力与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于工作压力。 此液氨储罐采用安全法，依据《化工设备机械基础》若储罐采用安全法时设计压力应采用最大工作压力w P 的1.105.1-倍，取设计压力w P P 05.1=（已知 MPa P w 55.1=表压）所以 MPa P P w 6.105.1==。 2.3 腐蚀余量 查《腐蚀数据手册》16MnR 耐氨腐蚀，其y mm /1.0<λ，若设计寿命为15年，则mm 5.11.0152=?==αλC 2.4焊缝系数 该容器属中压贮存容器，技《压力容器安全技术监察规程》规定，氨属中度 毒性介质，容器筒体的纵向焊接接头和封头基本上都采用双面焊或相当于双面焊的全焊透的焊接接头，所以φ取0.1或85.0常见。φ得选取按下表选择: 表2.1 焊接接头系数 序号 焊接接头结构 焊接接头系数φ 全部无损探伤 局部无损探伤 1 双面焊或相当于双面焊的全焊透对接 焊接接头 1.0 0.85 2 单面焊的对接焊接接头，在焊接过程中沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的 垫板 0.9 0.85
目录 一工程概况 二现场焊接执行标准、规三坡口加工与接头形式四一般要求 五焊接施工要点 六防变形措施 七质量检验 八无损探伤程序 九安全技术措施
一、工程概述 上海孚宝漕泾罐储罐区共计47台储罐，详见储罐安装工艺方案： 二、现场焊接执行标准、规 1、 API650标准 2、《立式圆桶形钢制焊接油罐施工及验收规》GBJ128-90 三、坡口加工与接头形式 坡口加工与接头形式应符合施工图纸的要求，其中坡口、碳钢采用半自动氧烟切割机、不锈钢采用等离子切割机加工，加工后用角向磨光机打磨表面硬化层。碳钢用砂轮片不得与不锈钢混用。 四、一般要求： 1、焊工必须持有技术监督局颁发的焊工证（在有效期），并通过孚宝现场检验考试，取得孚宝发放的合格证书。焊工施焊的相应位置应与此次考试合格证的合格项目相符。上岗必须佩戴专用标识，并在焊缝附近用记号笔标出焊工编号。 2、焊接设备完好，接线牢固。 3、严格遵守所给定的工艺参数施焊，不得改变和随意突破。 4、储罐主体主要使用三种焊材 碳钢Q235-A采用J422酸性焊条（不需烘烤） 不锈钢304、304L采用A002焊条 碳钢+不锈钢（Q235-A+304L）采用 焊条的烘烤、发放、回收由我公司负责。焊条烘烤温度150℃，烘烤时间1小时。各焊工班组应于前一天下班提出焊条用量，并负责
领出新焊条，放入焊条烘箱，现场使用焊条（包括J422）必须采用保温筒携带，焊条放在保温筒最多6个小时。当天未用完的焊条应交回焊条库保管或复烘。 5、焊前应将坡口表面及其周边不小于20mm围的油、锈迹、漆、垢、水分、毛刺等清理干净，并检查确认其坡口角度、对口间隙、错边量等。 6、引弧、收弧均应在焊道上或用引弧板，禁止随意在母材上打火，试电流。 7、点固焊、工卡具焊接应采用与正式焊接相同的焊条和焊接工艺。工卡具及其他临时焊点拆除时，严禁用大锤强力打下，宜采用氧-乙炔焰切割或砂轮机打磨，避免损伤母材。 8、焊接环境出现下列任一情况时，无有效防护措施，禁止施焊： 风速大于8m/s； 相对湿度大于90%； 气温低于0℃； 雨、雪天气。 附：储罐WPS选用图（见图1） 储罐焊接用WPS
储罐区的平面布置与管道设计的几点心得 摘要：本文主要介绍了化工储罐区的储罐分类，设备布置方法，储罐和泵的选型，罐区配管注意事项。 关键词：储罐；闪点；防火堤；隔堤；防火间距 1、概述 化工生产装置可分为主生产装置区和罐区，罐区是用来储备生产所需原料或储存成品的 区域，属于中转环节，起着呈上起下的作用，罐区的运转情况正常与否影响着整个化工装置 系统的正常运转。因此，在化工工程设计中对罐区的工艺及配管设计一定要引起重视。 2、储罐区设备布置的实施步骤 2.1储罐区的设备布置应符合下列现行的国家规范中的相关具体条文： 1）建筑设计防火规范：GBJ16-2001 GBJ16-97 2）石油化工企业设计防火规范：GB50160-99 GB50160-92（99 年版） 3）石油库设计规范：GBT74-84 及局部修改条文 GBJ74-84 及局部修订条文 4）爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058-92 2.2 储罐区布置设计所需要接受的条件： 1）总平面布置图（初步） 2）工艺流程图 3）设备一览表：给出储罐的型式及尺寸。 4）物料特性表：给出火灾的危险性分类，以及闪点、爆炸、界限等性质。 2.3 储罐区设备布置图的设计 （1）先根据物料特性确定出所储存的物料的火灾危险性分类的类别，共分为以下几个类别： 甲 A 类：15℃时的蒸汽压力>0.1MPa 的烃类液体及其它类似的液体； 甲 B 类：甲 A 类以外，闪点<28℃的可燃液体。 乙 A 类：闪点≥28℃至≤45℃的可燃液体。 B 类：闪点>45℃至<60℃的可燃液体。丙 A 类：闪点≥60℃至≤120℃的可燃液体。丙 B 类：闪点>120℃的可燃液体。非可燃性液体：如循环水或消防水等物质。另外：根据物料的性质：确定所储存的物料是沸溢性液体或非沸溢性液体。 沸溢性液体的概念是在储罐着火的情况下由于热波的作用，使罐底水层急速汽化，而会 发生沸溢现象的粘性烃类混合物。 （2）根据所储存物料的类别和相应规范确定每个储罐组的总容积及相应的储罐个数，应 符合下列规定： 1）同一罐组内，宜布置火灾危险性类别相同或相近的储罐。 2）沸溢性液体的储罐、不应与非沸溢性液体储罐同组布置。 3）液化烃的储罐，不应与可燃液体储罐同组布置。 4）固定顶罐组的总容积大于120000m3。 5）浮顶，内浮顶罐组的总容积，不应大于 600000m3。 6）罐组内的单罐容积大于或等于 10000m3 的储罐个数不应多于 12 个，单罐容积小于10000m3 的储罐个数不应多于 16 个，但单罐容积均小于 1000m3 的储罐，以及丙B 类液体储 罐个数不受此限制。 （3）根据同一罐组内的储罐个数及所储存物料的类别，按下列规定确定相邻储罐的防火 间距： 1）罐组内相邻可燃液体地上储罐的防火间距： （4）确定储罐的防火间距后，对于可燃液体储罐应根据物料类别和储罐的容量确定防 火堤和隔堤的尺寸和高度，具体规定如下： （1）防火堤内的有效容积应符合下列规定：
目录 绪论 (3) 第一章压缩空气的特性 (4) 第二章设计参数的选择 (5) 第三章容器的结构设计 (6) 3.1圆筒厚度的设计 (6) 3.2封头厚度的计算 (6) 3.3筒体和封头的结构设计 (6) 3.4人孔的选择 (7) 3.5接管，法兰，垫片和螺栓（柱） (9) 3.6鞍座选型和结构设计 (11) 第四章开孔补强设计 (14) 4.1补强设计方法判别 (13) 4.2有效补强范围 (13) 4.3有效补强面积 (14) 4.4补强面积 (14) 第五章强度计算 (16) 5.1水压试验应力校核 (15) 5.2圆筒轴向弯矩计算 (15) 5.3圆筒轴向应力计算及校核 (16) 5.4切向剪应力的计算及校核 (17) 5.5圆筒周向应力的计算和校核 (20) 5.6鞍座应力计算及校核 (22) 5.7地震引起的地脚螺栓应力 (24) 第六章设计汇总 (25) 参考文献.............................................................. 错误!未定义书签。
绪论 课程设计是一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。在整个教学计划中，它也起着培养学生独立工作能力的重要作用。 课程设计不同于平时的作业，在设计中需要学生自己做出决策，即自己确定方案，选择流程，查取资料，进行过程和设备计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。所以，课程设计是培养学生独立工作能力的有益实践。 通过课程设计,学生应该注重以下几个能力的训练和培养： 1. 查阅资料，选用公式和搜集数据(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力； 2. 树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，并注意到操作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想，在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力； 3. 迅速准确的进行工程计算的能力； 4. 用简洁的文字，清晰的图表来表达自己设计思想的能力 本次设计为压缩空气储罐，在三周时间内内，通过相关数据及对国家标准的查找计算出合适的尺寸，设计出主体设备及相关配件，画出装备图零件图以及课程设计说明书。 压缩空气储罐的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管及人孔等组成。常、低压化工设备通用零部件大都有标准，设计时可直接选用。本设计书主要介绍了液罐的的筒体、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标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求， 合理地进行设计。
《化工容器设计》课程设计说明书 题目： 学号： 专业： 姓名： I 目录 1 设计 (1) 1.1工艺参数的设定 (1) 1.1.1设计压力 (1) 1.1.2筒体的选材及结构 (1) 1.1.3封头的结构及选材 (2) 1.2 设计计算 (2) 1.2.1 筒体壁厚计算 (2) 1.2.2 封头壁厚计算 (3)
1.3压力实验 (4) 1.3.1水压试验 (4) 1.3.2水压试验的应力校核： (4) 1.4附件选择 (4) 1.4.1 人孔选择及人孔补强 (4) 2.4.3 进出料接管的选择 (6) 1.4.4 液面计的设计 (8) 1.4.5 安全阀的选择 (8) 1.4.6 排污管的选择 (8) 1.4.7 鞍座的选择 (8) 1.4.8鞍座选取标准 (9) 1.4.9鞍座强度校核 (10) 1.4.10容器部分的焊接 (11) 1.5 筒体和封头的校核计算 (11) 1.5.1 筒体轴向应力校核 (11) 1.5.2 筒体和封头切向应力校核 (13) 2 液氨储罐的泄漏及处理方法............................................................. 错误!未定义书签。 2.1 液氨泄漏的危害 .............................................................................. 错误!未定义书签。 2.2 泄漏的危害 ...................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2 .1 生产运行过程中危险性分析······································错误!未定义书签。 2.2.2 设备、设施危险性分析 ············································错误!未定义书签。 2.3液氨储罐泄漏事故的应急处置措施 .............................................. 错误!未定义书签。
YF-ED-J4869 可按资料类型定义编号 储罐区防火堤设计——防火隔堤的设计（5）实用 版 Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
储罐区防火堤设计——防火隔堤的设计（5）实用版 提示：该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全，以及交通运输安全等方面的管理，使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行，防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 对于沸溢性液体地上、半地下储罐，《建 规》规定每个储罐应设一个防火堤或防火隔 堤，而《石规》规定每个隔堤内不应超过两 个，两部规范的要求不尽相同。沸溢性液体一 般指含水率在0.3%-0.4%的油品，常见的有原 油、渣油、重油等，由于这些油品的含水率较 高，自由水在火灾的高温作用下汽化，体积急 剧膨胀，将浮在上面的着火油品抛出罐体，发 生可怕的沸溢现象。油品沸溢会造成火灾蔓延 扩大，因此要设防火堤或隔堤来限制油品流
淌。笔者认为，只要用地许可，都应尽可能实现“每罐一隔”而不是“每两罐一隔‘。 根据《建规》和《石规》的规定，防火堤高度应高于隔堤高度不少于0.2m，至于防火隔堤的容积，《建规》和《石规》都没有明确规定。笔者认为，应与防火堤的有效容积要求一致，防火隔堤的对象是沸溢油品储罐，其容积如果太小，不能防止油品外溢，则失去了隔堤的意义。诚然，防火隔堤的有效容积是否可算至隔堤堤顶高度而无需减去0.2m高度，这点放宽，还是可以接受的。
6*10000m3成品油库安全设计 一汽油的理化性质 1.1 物理化学性质 汽油的重要性能有为蒸发性、抗爆性、安定性和腐蚀性。 1.2 汽油的危险特性 1.2.1 油料的火灾危险特性 油料具有较强的挥发性和扩散性，具有易燃易爆特性，具有易积累静电和热膨胀性。由于这些特性的存在，使它具有较大的火灾危险性：挥发性；扩散性；易燃性；易爆性；易积聚静电荷性；热膨胀性；沸溢性。 1.3 安全防护措施 汽油的安全防护措施可以分为以下几类。 1 工程控制。生产过程密闭，全面通风。 2 呼吸系统防护。高浓度环境中，佩带供气式呼吸器。应急或有计划进入浓度未知区域，或处于立即危及生命或健康的状况 3 眼睛、身体和手的防护。一般不需特殊防护，但高浓度接触时安全防护眼镜。且必须穿工作服。对于手，一般不需特殊防护，高浓度接触戴防护手套。 4 其他防护。工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。进入罐或其它高浓度区作业，须有人监护。 二油罐的整体设计 2.1 油罐的选型 2.2 10000m3油罐设计参数 储罐内径：φ 28000mm 罐壁高度：18000mm 公称容积：10000m3计算容量：11084m3 设计压力：490Pa~1960Pa 设计风压：850Pa 设计温度：-10~50 ℃腐蚀裕度： 1.5mm 地震烈度：7 焊缝系数：0.9 2.3 材料确定 根据汽油物性选择罐体材料，汽油几乎没有腐蚀性，且有属于低压灌，可以考虑16MnR这两种钢材。 2.4 结构设计
内浮顶油罐的结构形式其实就是内浮盘和密封装置的结构形式。本设计采用边缘板的钢制单盘式内浮顶和弹性材料密封结构。 2.4.1内浮盘 内浮盘由一层薄的单盘板，在其外侧围以一圈边缘板焊制而成。盘上带有若干立柱，使浮盘下沉时最终支撑在罐底上，以免浮顶与罐内附件相碰。为了检修需要，内浮盘上还设有人孔。 2.4.2密封装置 内浮顶油罐要求密封间隙为150mm，密封为196N/m时，达到良好的密封性能。本设计采用弹性材料密封结构，由密封袋、软泡沫塑料块、固定钩板等组成。考虑到储存介质为汽油，密封袋采用丁腈耐油橡胶带制作，厚度取1.5mm。 2.4.3 内浮顶与罐壁之间的密封 圆弧转角是为不致戳破密封胶袋。每米圆周长度设置固定钩板。内浮盘与罐壁之间间隙取 150mm，采用断面宽度 230~250mm 的软泡沫塑料密封块，密封力约为200N/m。为消除蒸汽空间，弹性块应侵入液面下 20-50mm，外层密封袋能在使用环境中经久耐用，且不污染储液。为防止液体的毛细现象，要在橡胶密封袋上压有锯齿。 三罐体的设计 3.1 罐壁设计 随着储罐的大型化,储罐的直径和钢材总重量也随之增大。大型储罐的设计应尽可能地减少钢材的消耗量. 达到比较好的经济合理性。罐壁钢材的重量在大型储罐罐体的总重量中约占35%～50% ,因此确定罐壁厚度的罐壁强度计算. 对于减少罐壁的重量从而降低整个储罐的钢材消耗量、对于大型储罐的经济合理性具有决定性的作用。考虑贮液静压力,罐壁应由上至下逐渐增厚,但实际制造中不可能采用过多的板厚规格。罐壁的最大应力为环向应力,一次薄膜应力与局部应力相叠加,最大应力值分面在距罐底1000mm 左右的位置,并随贮罐直径和罐底、罐壁厚度增加而升高。 1 与罐底板相焊的最低层罐壁应适当加厚,且选用较宽的板材,以上各层则分档减薄,最小厚度4mm。 2 在最低层罐壁上开清扫口及人孔时,对罐壁强度有一定削弱,应对开孔大小、结构、热处理、探伤等提出明确要求。 储罐罐壁除应满足强度要求外,还应具有足够的抗风能力,以避免储罐在风载作用下失稳。随着储罐大型化和高强度钢的采用,使储罐罐壁减薄,储罐的抗风稳定性设计越趋重要。对于大型储罐来说,为防止储罐抗风圈以下的罐壁局部被风吹,通常需要在罐壁适当的位置上设置一道或数道加强圈。加强圈的功能是在罐壁上形成节线圈,以提高储罐的抗外压能力。当两个加强圈之间(或加强圈与抗风圈、包边角钢、罐底等加强截面之间)的罐壁许用临界压力大于设计外压时,就可以认为罐壁具备了足够的抗风能力。对于加强圈的设计计算,各国标准中部有详细的计算方法,我国标准SH3046《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》中也对加强圈的计算做了详细的描述。
第一章概述 1.1 LPG的物化性质 液化石油气（Liquefied petroleum gas简称LPG）为丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等轻烃组成的混合物，各组分的物理化学性质（表1-1），一般前两者为主要组分。常温常压下为无色低毒气体。由炼厂气或天然气(包括油田伴生气)加压、降温、液化得到的一种无色、挥发性气体。当临界温度高达90℃以上，5～10个大气压下即能使之液化。 表1-1 LPG各组分的物理化学性质 1
当空气中含量达到一定浓度范围时，LPG 遇明火即爆炸。故具有易燃易爆、低温、腐蚀等特性，添加恶臭剂后，有特殊臭味，低温或加压时为棕黄色液体。 （一）比重 LPG 是混合物，其比重随组成的变化而变化，气态时比重比空气大1.5～2.0倍，在大气中扩散较慢，易向低洼处流动。 （二）饱和蒸汽压 LPG 的饱和蒸汽压是指在一定的温度下，混合物气、液相平衡时的蒸汽压力也就是蒸汽分子的蒸发速度同凝聚速度相等时的压力。受温度、组成变化的影响，常温下约为 1.3～2.0MPa 。 （三）体积膨胀系数 LPG 液态时和其他液体一样，受热膨胀，体积增大；温度越高，体积越大，同温下约为水的11～17倍。 （四）溶解度 溶解度是指液态时LPG 的含水率。LPG 微溶于水。 （五）爆炸极限窄，点火能量低，燃烧热值高 LPG 爆炸极限较窄，约为2～10%，而且爆炸下限比其他燃气低。着火温度约为430～460℃，比其他燃气低燃烧热值高，约为22000～290003m Kcal .燃烧所需要的空气量大，约需23～30倍的空气量，而一般城市煤气只需3～5倍的空气量。 （六）电阻率 LPG 的电阻率为10～10cm ?Ω，LPG 从容器、设备、管道中喷出时产生的静电压达到9000V 。 1.2 LPG 火灾危险特性 燃烧伴随爆炸、破坏性大、火焰温度高，辐射热强、易形成二次爆炸、火灾初发面积大。 （一）、易燃性。LPG ，属甲类火灾危险物质。它只需极小的能量(0.2～0.3毫焦)即可引燃，万立方米的爆炸性混合物，遇火花即可发生化学性爆炸。 （二）、易聚积性。LPG 在充分气化后，气体的密度比空气要大1.5～2倍，极易在厂房和房屋等不通风或地面的坑、沟、下水道等低洼处聚积，不易挥发飘散而形成爆炸性混合物。 （三）、易扩散性。LPG 是由多种低碳数的烃类组分组成的，其中有些轻组分物质的密
大型储罐的基础设计及构造研究丁园 发表时间：2019-12-09T09:57:41.753Z 来源：《基层建设》2019年第25期作者：丁园 [导读] 摘要：大型储罐在实际应用过程中，由于这种类型储罐的本体大多数都是利用钢板来进行焊接，所以其在外形尺寸方面比较大，荷载比较大，沉降量也比较大。 中国纺织科学研究院有限公司上海聚友化工有限公司北京 100025 摘要：大型储罐在实际应用过程中，由于这种类型储罐的本体大多数都是利用钢板来进行焊接，所以其在外形尺寸方面比较大，荷载比较大，沉降量也比较大。与此同时，这种类型的储罐在实际应用过程中，其整体刚度比较低，同时具有一定柔性特征。储罐基础产生的不均匀沉降要求较高，如果基础有较大的不均匀沉降，就会直接影响到储罐的正常使用。本文对大型储罐的基础设计及构造进行研究。 关键词：大型储罐；基础设计；构造 1 大型储罐的基础设计形式 1.1 护坡式基础 当天然地基承载力特征值大于或等于基底平均压力、地基变形满足规范要求的允许值且场地不收限制时，可采用护坡式基础。护坡式基础是在储罐底面四周用素土或碎石沿着基础砌成护坡。其优点是工程投资少、施工方便；缺点是对调整地基不均匀沉降作用小效果差，且占地面积大。如果基础大量沉降后，周围护坡破裂，罐底各层填料往往在大于后流失，造成基底局部掏空，所以在这种背景下，护坡式基础在设计已经不常见。 1.2 外环墙式基础 外环墙式基础是将钢筋混凝土环墙离开储罐外壁一定距离，罐体坐落在由砂石土构成的基础上。其优点是受力状态较好，具有一定的稳定性，较环墙式基础省钢筋和水泥；缺点是调整不均匀沉降的能力较差，当罐壁下节点处的下沉量低于外环墙顶时易造成两者之间的凹陷。一般用于车间内部生产原料储罐，容积控制在1000m3以内。 1.3 环墙式基础 环墙式基础在设计中使用较多，系将储罐壁板直接安装在钢筋混凝土环墙上，大部分用与软和中软场地的浮顶罐及内浮顶罐。环墙式基础在实际应用过程中，其最明显的优点之一就是在平面抗弯的刚度程度上比较大，这样有利于调整不均匀沉降问题，减少罐壁的变形。罐体自身的荷载在某种程度上可以给地基传递相对较均匀的压力。与此同时，使用时可以调整中心和边缘的沉降，防止环墙内砂垫层或土的侧向变形或流散，整体的稳定性较好，抗震效果较理想，有利于为施工提供便利操作方式。减少罐底潮气对罐底板的腐蚀，并且有利于事故的处理。但是环墙基础在实际应用过程中，还存在一定的缺点。最明显的缺点问题之一就是环墙的竖向抗力刚度比环墙内填料相差较大，受力状态不均匀，导致罐壁和罐底的受力效果受到影响，达不到最理想的状态。除此之外，钢筋及水泥等材料消耗较大，在其中所需要投入的成本也比较高。 1.4 钢筋混凝土桩筏基础 在地基土相对比较软弱，地基处理有困难或不做处理时，宜采用钢筋混凝土桩筏基础，一般是由底部桩基、钢筋混凝土承台板及环墙组合而成的基础形式。桩筏基础承载力相对比较高，整体性也比较良好，具有非常良好的抵抗地基不均匀沉降的优势特征。由于储罐的直径比较大，承台要满足刚性基础的要求的情况下设计的较厚，桩基数量也较多，故其最大的缺点就是对钢筋及水泥等材料的整体消耗比较大，投资规模较大。 2 储罐基础地基处理方法 在不良土质或特殊地基上建造大型储罐时，如果对原有地基不做任何处理，则储罐的安全会经常出现各种问题。这时，必须采取措施改善地基土的力学性能，提高土的抗剪强度，改善土的压缩性能，改善饱和土的渗透性，改善砂土的动力特性等，使其在上部结构荷载作用下不发生破坏或出现过大的变形，保证储罐的正常使用。常用的地基处理方法有换填垫层法、充水预压法、强夯法和强夯置换法、振冲法、砂石桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、水泥土搅拌法、绘图挤密桩法、钢筋混凝土桩复核地基法等。储罐地基处理方法的选定应根据储罐对地基的要求，结合地质勘查报告选定几种地基处理方案。对初步选出的方案分别从加固原理、适用范围、处理效果、工程进度、材料来源、设备条件、工程费用等进行反复综合研究对比，选择最合适的地基处理方法。方案确定后，还应根据现有条件进行相应的现场实验及施工，以检验设计参数和处理效果。当岩土工程条件较为复杂时，可由两种或多种地基处理措施组成的综合处理方法将会达到较好的地基处理效果。 3 储罐基础的构造及材料要求 3.1 沥青砂绝缘层 储罐基础顶面应设置沥青砂绝缘层。利用沥青砂绝缘层的根本目的就是为了实现对罐底腐蚀问题的提前预防和有效阻止。与此同时，通过这种基础设计模式在其中科学合理的利用，还可以使其下面的砂石土填料层稳固，尽可能减少透水性，避免出现严重的渗漏现象，避免罐底遭受到严重的腐蚀。除此之外，利用沥青砂绝缘层，有利于对罐底进行方便快捷的铺设和施工操作。沥青砂绝缘层所用的沥青材料，主要是根据储罐内储存介质的温度，按沥青的软化点来选用。当储罐内介质温度低于80℃时，宜采用60号甲、乙道路石油沥青，也可采用30号甲、乙建筑石油沥青；当储罐内介质温度等于或高于80℃时，宜采用30号甲、乙建筑石油沥青。沥青砂绝缘层的配合比一般为（质量比）7：：9，即沥青7：中砂93（并掺一部分滑石粉），砂石在其中的整个含泥量不能够超过5%。当储罐内储存介质最高温度高于90℃时，罐基础表面应采取隔热措施。在施工中要注意的一点就是，在针对沥青或者是砂石进行搅拌的时候，应当尽可能将砂石进行加热处理，一般需要加热到100~150℃左右。另外，石油沥青也需要进行加热操作，一般需要加热到160℃~180℃，如果是在冬天的时候，加热温度还需要更高一些。在这一温度的基础上，需要立即将砂石和石油沥青进行拌合，保证拌合的均匀性，紧接着可以对其进行浇筑，提高使用率。 3.2 中粗砂垫层 沥青砂绝缘层下面应设置中粗砂垫层，砂垫层宜采用质地坚硬的中、粗砂，亦可采用最大粒径不超过20mm的砂石混合物，不宜采用细砂，不得采用粉砂和冰结砂。砂中不得含植物残体、垃圾等杂质，应级配良好。砂垫层的作用，主要是使压力分布均匀，调整和减少地基的不均匀沉降；当厚度不小于300mm时，可防止地下毛细管水的渗入，当底板开裂时，可作为漏油显示信号的通道。对于有的储罐基础因
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。