56m3卧式液化石油气储罐设计及安全
摘要
本次设计的储罐其介质为液化石油气。液化石油气作为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，结合本专业安全工程所学的内容，在设计上充分考虑压力容器的安全，确保液化石油气储罐的安全运行，对化工行业具有重要的现实意义。
本次设计的主要根据有：GB150-2011《钢制压力容器》、《压力容器安全技术监察规程》。另外的零部件标准主要有JB/T 4736-2002《补强圈》，HG 20592~20614-97《钢制管法兰、垫片、紧固件》，JB/T 4712.1-2007《鞍式支座》，HG 21518-95《回转盖带颈对焊法兰人孔》等。
本次设计的流程为：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，安全阀，开口补强，安全管理
目录
1前言.................................................. 错误！未定义书签。
2 结构设计 (2)
2.1结构设计.......................................... 错误！未定义书签。
2.2确定筒体直径与长度................................ 错误！未定义书签。3强度计算.............................................. 错误！未定义书签。
3.1筒体壁厚设计与强度校核............................ 错误！未定义书签。
3.2封头壁厚设计与强度校核............................ 错误！未定义书签。
3.3最大允许工作压力计算.............................. 错误！未定义书签。
3.4设计温度下的计算应力.............................. 错误！未定义书签。
3.5开孔补强.......................................... 错误！未定义书签。4零部件选型........................................... 错误！未定义书签。
4.1 支座............................................. 错误！未定义书签。
4.2安全阀选型........................................ 错误！未定义书签。5安全技术要求......................................... 错误！未定义书签。
5.1 安全设计分析..................................... 错误！未定义书签。
5.2 设计、制造、安装方面安全技术措施 (14)
5.3使用、维护、保养方面安全技术措施.................. 错误！未定义书签。
5.4 安全管理措施..................................... 错误！未定义书签。6总结 (21)
参考文献 (22)
1 前言
随着石油化学工业的发展，液化石油气作为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。
综合大学阶段所学过程装备知识，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经济性、实用性、安全可靠性等。各项设计参数都参考了行业使用标准或国家标准，这样使设计有章可循，并考虑结构方面的要求，合理进行设计。
本次设计完成了56m3卧式液化石油气储罐的设计，并对液化石油气储罐在设计、制造安装、使用、维护与定期检验提出了相应的安全技术要求。
液化石油气具有易燃易爆的特点，极易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物。遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。针对液化石油气储罐的危险特性，结合本专业安全工程所学的内容，在设计上充分考虑压力容器的安全，确保液化石油气储罐的安全运行，对化工行业具有重要的现实意义。
容器的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接管及人孔等组成。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化石油气储罐的筒体、封头、法兰、支座的设计计算，低压通用零部件的选用。且各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准。此次用到的国家标准是GB150-2011《钢制压力容器》和《压力容器安全技术监察规程》，同时也参照了JB/T 4736-2002《补强圈》、HG 20592~20614-97《钢制管法兰、垫片、紧固件》、JB/T 4712.1-2007《鞍式支座》、HG 21518-95《回转盖带颈对焊法兰人孔》等零部件标准。
2 结构设计
2.1 结构设计
液化石油气腐蚀性小,贮罐可选用一般钢材,但由于压力较大,可以考虑20R 、Q345R 。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， Q345R 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，Q345R 钢板为比较经济。所以在此选择Q345R 钢板作为制造筒体和封头材料。
56m 3液化石油气储罐主要包括：圆筒形筒体、两个标准椭圆形封头、两个鞍式支座、两个人孔、各接管（接管管口表见表2.1）。
表2.1 管口表
2.2 确定筒体直径与长度
公称容积按式（2-1）确定：
2
4
i V D L π
=
（2-1）
式中：i D ——筒体内径
L
——筒体长度
假设卧式容器长径比 /3i L D =，则
2
33
3564
4
i i V D L D m
π
π
=
=
??=，
得出：2875i D mm =，8625L m m =；
因为还有部分封头体积，所以需将i D 和L 进行圆整，暂取
2800i D mm
=，8400L m m =；
根据 JB/T4746-2002，选取EHA 型封头，查出封头容积为33.1198m （见表2.2）
表2.2 EHA 圆形封头质量
由上面计算得知筒体半径r=2.8m ，筒体长8.4m ，因此 总容积
2
2
3
r h+2V
4
=
2.88.4+2
3.119857.964
V m
π
π
=?????=总
公称容积误差 57.9656
3.5%5%
56
e -=
=<
因此2800i D mm =，8400L m m =符合设计要求。
3 强度计算
3.1 筒体壁厚设计与强度校核
（1）设计温度T=50℃。
（2）差得液化石油气的密度约为580Kg/m 3,设计压力P=1.76MPa ，液体静压力
2
L P =gh=5809.8 2.8=1591.52Pa 5%P=8.810
ρ???水＜，由计算可知液体静压力可以忽略不
计。
（3）材料选择：上文已选择Q345R 钢板作为筒体和封头材料，查GB150《钢制压力容器》， Q345R 钢板使用状态为热轧或正火。
（4）腐蚀裕量C 2：查《腐蚀数据手册》，Q345R 耐天然气腐蚀，其a K 0.1mm/y ＜这里取a K =0.1mm/y ，若设计寿命为20年，则2a C =B K =200.1=2m m ?。
（5）焊缝系数?：根据《压力容器安全技术监察规程》规定，液化石油气储罐应视为第三类压力容器，筒体纵焊缝应采用全焊透双面焊缝，且100%无损探伤，所以
1.0?=。
（6）焊缝系数?：根据《压力容器安全技术监察规程》[2]规定，液化石油气储罐应视为第三类压力容器，筒体纵焊缝应采用全焊透双面焊缝，且100%无损探伤，所以
1.0?=。
（7）许用应力：假设钢板厚度在17~35mm 之间，查表3.1得50[]=163a M P σ℃。
表3.1 17-35mm 钢板许用应力
（8）钢板负偏差C 1：假设钢板厚度在8~22mm 之间，故取C 1=0.35mm 。 C=C 1+C 2=2+0.35=2.35 （9）壁厚计算：
2[]c i t
c
P D P δσ?=
- （3-1）
式中：
δ——筒体的计算厚度，mm ；
c P ——计算压力，MPa ；
?——焊接接头系数；
i
D ——筒体的内直径，mm ；
[]
t
σ——设计温度下筒体材料的许用应力，MPa ；
将数据 1.76c P M Pa =，1?=，2800i D =，[]163t M Pa σ=带入（3-1）式， 筒体计算壁厚： 1.76280015.202[]2163 1.0 1.76
c i t
c
P D m m
P δσ??=
=
=-??-
筒体设计厚度：d112=+C =17.20m m δδ
考虑到钢板厚度负偏差10.35C m m =，1217.55n d C C mm δδ>++=，并查阅钢板
的标准厚度规格，可取筒体的名义厚度为18n m m δ=，满足8~22mm 及17~35mm 之间
所以以上假设满足要求。 （10）最小壁厚校核：
筒体m in 2222800 5.6()161000
1000
i n D m m C m m
δδ?=
=
=<-=
满足要求。 （11）筒体水压试验校核
对于Q345R 材料，试验时水温应高于5℃，其常温许用应力和在试验压力下的许用应力[][]=163a t M P σσ=，屈服点y =325M pa σ，卧置试压。
内压容器液压试验压力规定为：
50T P =m ax{1.25P[]/[]
P+0.1}
=m ax{1.25 1.76+0.1} =2.2M Pa
σσ?℃
，，1.76 （3-2）
式中：
T P ——试验压力，a M P ；
P
——试验压力，a M P ；
[]σ——容器元件材料在试验温度下的许用应力，M Pa ； []t
σ——容器元件材料在设计温度下的许用应力，M Pa ；
应力校核时应计入液柱静压，由于压力试验时容器承受的试验压力T P 高于其设计压力P ，因此在压力试验时应按式（3-3）对试验压力下容器壳体的周向应力T σ进行校核
-6
L i P =D g=2.89800100.02744M Pa 5P ρ??水≈＜，故可忽略不计。
()
2T i e T e
P D δσδ+=
（3-3）
式中：
T σ——试验压力下的筒壁周向薄膜应力，a M P ；
T P ——试验压力，M Pa ；
i D ——圆筒内直径，mm ；
e δ——圆筒的有效厚度，mm ；
圆筒的有效厚度12180.35215.65e n C C m m δδ=--=--= 水压试验下的筒壁周向薄膜应力
()
2.2(280015.65)
190.880.90.9325292.52215.65
T i e T s e
P D M Pa M Pa
δσ?σδ+?+=
=
=<=?=? 所以筒体壁厚满足水压试验时的强度要求。
3.2 封头壁厚设计与强度校核
封头计算厚度按下列公式计算：
2[]0.5c i
t
c
K P D P δσ?=
- （3-4）
式中：
K
——系数，对标准椭圆形封头1K =；
δ——封头的计算厚度，mm ；
c P ——计算压力，MPa ；
?——焊接接头系数；
i
D ——封头的内直径，mm ；
[]
t
σ——设计温度下筒体材料的许用应力，MPa ；
将数据 1.76c P M Pa =，1?=，2800i D =， 带入（3-7）式，
1 1.76280015.162[]0.52163 1.00.5 1.76
c i
t
c
K P D m m
P δσ???=
=
=-??-?
封头设计厚度：d 222=+C =17.16m m δδ
查阅钢板的标准厚度规格，封头与筒体的名义厚度均取18n m m δ=。 封头最小壁厚校核：
1820.3515.650.15% 4.2e n i C D m m δδ=-=--=>=
因此选择名义厚度为18mm 的封头厚度满足要求。
3.3最大允许工作压力计算
W 2[]215.65163[P ]=
1.81[]
280015.65
t
e i e t D t δφ??=
=++
3.4设计温度下的计算应力
()
1.76(280015.65)
158.32[]1632215.65
c i e t
t
e
P D t M P a M P a t σσ+?+=
=
=≤=?
∴满足要求
3.5 开孔补强
储罐结构及人孔结构示意图见图3-1。
图3-1 储罐主体及人孔示意图
对筒体：[][]=163a t M P σσ=，10.35C m m =，22C mm =
根据公称压力PN2.5MPa ，公称直径DN450mm ，选择回转不锈钢人孔，密封面型式FM ，尺寸为47010m m ?，接管材质为20号钢管。
对接管，按GB/150标准，t []=140a t M P σ，[]=140a t M P σ，则
110%10%101t nt C mm δ==?=
12123t t C C C m m =+=+=
[]m in{
,1}m in{1,1}1[]
t
t r t
f σσ===
开孔直径2247021023456o t t d d C m m δ=-+=-?+?= 接管计算厚度 1.76(470210) 2.852[]2140 1.0 1.76
i t t
Pd mm P
δσ??-?=
=
=-??-
接管有效厚度1037et nt t C m m δδ=-=-=
开孔所需要的补强面积22(1)45615.657136.4et r A d f m m δδδ=+-=?= 有效补强范围确定如下。
有效补强宽度m ax{2,22}m ax{2456,456218210}912n nt B d d m m δδ=++=?+?+?=
外侧有效补强高度1300}300}67.53h ===
内侧有效补强高度20}0}0h === 在有效补强范围以内，壳体的多余补强面积为
1()()2()(1)e et e r A B d f δδδδδ=----- 2
(912456)(15.6515.2)205.2m m
=-?-=
在有效补强范围以内，接管的多余补强面积为
21222()2()et t r et t r A h f h C f δδδ=-+- 2
267.53(10 2.85)965.65mm
=??-=
在有效补强范围内，焊缝面积为222310100A m m =?==（焊缝腰高?取较薄板的厚度）。
在有效补强范围内，总有效补强面积
2
123205.2965.651001270.85e A A A A m m
=++=++=
因为221270.857136.4e A m m A m m =<= 所以开孔后需要补强。 补强圈的计算如下。
补强圈材料选用与壳体相同材料，即Q345R 。
应该增加的补强面积27136.41270.855865.55e e A A A m m ≥-=-=
按《JB/T 4736-2002 补强圈》 标准中C 型15°坡口，450N D m m =时，补强圈外径2760D m m =，所以所需要的补强圈的厚度425865.5518.92760-450
o
A m m
D d δ'=
=
=-
考虑到腐蚀裕量和钢板厚度负偏差，取补强圈的名义厚度20nc m m δ=。
补强圈标记为：45020Q 345R N D C ?-- /4736
JB T
4 零部件选型
4.1 支座
常用卧式容器支座形式主要有鞍式支座,圈座和支腿三种。鞍式支座是应用最广泛的一种卧式支座。鞍式支座适用于较重的大设备，由一块鞍形板、两块支撑板、一块底板及一块竖板组成。支撑板焊于鞍形板和底板之间，竖板被焊接在它们的一侧，底板搁在地基上，并用地脚螺栓加以固定。卧式设备一般用两个鞍式支座支承，当设备过长，超过两个支座允许的支承范围的，应增加支座数目。双鞍座中一个支座为固定支座，另一个鞍座为滑动支座。所以本次设计选择鞍式支座。
鞍式支座分为A 型（轻型）和B 型（重型）两类，本储罐液化石油气密度不大，储罐总质量也不大，据《JB/T 4712容器支座》选择DN2800mm ，120°包角轻型带垫板轻型鞍式支座。鞍式支座材料为Q235A ；垫板材料选择与储罐筒体材料相同，为Q345R 。
液化石油气储罐各部件的重量如表4.1所示。
表4.1 部件重量表
注：接管和法兰按最大重量的选取。
介质的密度用水的密度代替，介质的质量为：
10005050000m V kg ρ==?=
根据JB/T 4712.1-2007《容器支座》鞍式支座要求选择支座
选择轻型（A 型）即可满足要求，允许载荷为300kN ，每个支座所承受的载荷为：
m ax (1367250000)9.81
312.34452
2
m g Q N kN kN +?=
=
=<
所以满足承载要求。
支座型号为：JB/T 4712.1-2007，支座 A2800-F JB/T 4712.1-2007，支座 A2800-S 。 支座参数表如下表4.2所示。
表4.2 支座参数表
鞍式支座如图4-1所示。
图4-1 轻型120°包角鞍式支座
4.2 安全阀选型
50℃时液化石油气的饱和蒸汽压为1.62MPa(表压)，安全阀的排放压力：
1.62 1.10.1 1.88()
d
P M Pa
=?+=绝对
选择型号为A42Y-16C的弹簧式全启封闭型安全阀，密封面材料为硬质合金，阀体为碳钢，公称压力为2.5MPa（25kg/cm2）。
按我国《压力容器安全技术监察规程》规定，液化石油气储罐的安全泄放量用下式
计算：
5
0.82
2.5510F A
G q
?'=
（4-1）
式中：
G '——液化石油气储罐的安全泄放量，kg/h ； q ——在泄放状态下液化气体的汽化潜热，kJ/kg ； F ——系数，对于容器在地面上时，F =1；
A
——容器的受热面积，m 2；
对封头为椭圆形的卧式容器
2
(0.3)2800+182[84000.32800+182)]82.42o o A D L D m
ππ=+=???+??=（）（
容器安装在地面上，无喷淋装置，查有关手册可得排放状态，液化石油气的汽化潜热为427.1kJ /kg q =，系数1F =。将数据带入公式（4-4）可得储罐的安全泄放量为：
5
0.82
50.82
2.5510 2.5510182.42
22241.2/427.1
F A
G kg h q
?????'=
=
=
安全阀额定排量可按下式计算：
d o G C P A X
= （4-2）
式中：
G ——安全阀的额定排量，kg/h ；
d P ——安全阀的排放压力（绝对），MPa ； T ——安全阀的排气温度，K ； M
——介质的分子量，/g mol ；
o A ——安全阀的排气面积，2
mm ；
X
——气体的特性系数；
已知丙烷的绝热指数 1.13k =，则其特性系数为
39.4825.05X ==?=
全启式安全阀的公称直径与流道直径如下表4.3所示。可得100D N 的全启式安全阀（PN2.5），流道直径为80o d m m =。
所以安全阀的流道面积为：2
22
11805026.554
4
o o A d m m ππ=
=
?=
表4.3 全启式安全阀的公称直径与流道直径表
查有关数据可得液化石油气的临界压力 4.26()c P M Pa =绝对；临界温度370c T K =；饱和蒸汽压为1.88M Pa 的液化石油气，其饱和温度约为327(54)K ℃排放状态的液化石油气，其对比压力r P / 1.88/4.260.44c P P ===；对比温度r /327/3700.884c T P P ===。查表得液化石油气在此条件下的压缩系数为0.75Z =。液化石油气的分子量约为
44.1M =。
将上述数据带入以下公式，得安全阀的额定排量为：
d o G C P A X
=
0.751.885026.5576780.8/
3
k g h =???= 对比安全阀的排量与容器的安全泄放量可知：
76780.8/22241.2/G kg h G kg h '=>=，选择，DN100，PN2.5，型号为
A42Y -16C 的
弹簧式全启封闭型安全阀符合要求。
5 安全技术要求
5.1 安全设计分析
5.1.1 物质性质
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。液化石油气是炼油厂在进行原油催化裂解与热裂解时所得到的副产品。催化裂解气的主要成份如下（%）：氢气5~6．甲烷10．乙烷3~5．乙烯3．丙烷16~20．丙烯6~11．丁烷42~46．丁烯5~6，含5个碳原子以上的烃类5~12。
5.1.2危险特性
该品有麻醉作用。急性中毒：有头晕、头痛、兴奋或嗜睡、恶心、呕吐、脉缓等；重症者可突然倒下，尿失禁，意识丧失，甚至呼吸停止。可致皮肤冻伤。慢性影响：长期接触低浓度者，可出现头痛、头晕、睡眠不佳、易疲劳、情绪不稳以及植物神经功能紊乱等。
5.1.3产品设计定位
随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高，能源消耗急剧增长。在国民经济各部门中，液化石油气作为一种化工基本原料和新型燃料，已愈来愈受到人们的重视。由于其热值高、无烟尘、无炭渣，操作使用方便，已广泛地进入人们的生活领域。但液化石油气中含有的危害污染物质含较多，对人体、环境都有很大的伤害。卧式液化石油气贮罐是盛装液化石油气的常用设备，因此将卧式液化石油气贮罐的设计定位为：安全、环保。
5.1.4安全防护措施
液化石油气含有丙烷、丙烯、丁烯等低分子烃,为保证储罐安全，一方面应选择比较大的安全间距来减少事故的危害，如为防止较大事故（发生连续液体泄漏，泄漏时间30min)的安全距离：静风为36m，风速≤1.0m/s时下风向为80m；为防止重大事故(爆发性液体泄漏)的安全距离:静风为65m,风速≤1.0m/s时下风向为150m。其次通过风险控制，采用先进成熟的技术和可靠的防止泄漏措施，提高安全运行防范水平。
5.2 储罐设计、制造、安装方面安全措施
5.2.1储罐的安全附件
为保证液化石油气储罐的正常、安全运行，在储罐上要设置必要的附件。包括压力表、温度计、液面指示计、安全阀、人孔，必要时可安装安全回流阀、过流阀、紧急切
断阀、防冻排污阀、内外梯等。阀门及附件的配置应按液化石油气系统设计压力提高一级。
（1）液面指示计。液面指示计是用直接或间接的方法测定储罐内液相液化石油气页面高低的设备。对于本储罐，宜选用能直接观察全液位的玻璃板式液位计。
（2）安全阀。为防止由于储罐附近发生火灾或因其他操作错误而使储罐内的压力突然升高，在储罐上必须设置安全阀，安全阀应装设放散管。安全阀的开启压力应为储罐最高工作压力的1.10～1.15倍。
此外，如果在北方，储罐的排污管处还应该有防止排污阀冻结的设备。
5.2.1储罐的制造、安装
（1）液化石油气储罐在安装之前，应对罐基础做沉降试验，以保证基础稳定，不使罐体发生位移，两个支座中一个是固定支座，一个是活动支座。固定支座应设在连接管集中的一端，并支承在非燃烧材料做成的刚性基础上。考虑到接管、操作和检修方便，罐底距离地面一般不小于1.5米。储罐应坡向排污管一侧，坡度为0.01～0.02.
（2）两个以上储罐同时安装时，应该注意各管系借口都在同一方向，同一平面，同一角度，以便于管道连接。管道接口不能强行组队，以防借口受力而使管道和焊口断裂。
（3）储罐喷淋装置应远离储罐30米以外，以保证在发生火灾无法进入灌区时，能控制喷淋阀门，是喷淋设备及时喷水降温，保证不致超温爆炸。喷淋装置管道的最低处应设放水口，以便冬季放水，防止冻裂阀门和管道。
（4）储罐在运行过程中，要注意液面计和压力表是否灵敏、准确，液面计要保证不出现假液面。压力表要按计量部门的规定期限进行校验。
（5）连接储罐的液相管道上应设安全阀，以防温度升高时，压力过高而使管道损坏。若没有管道安全阀，可与储罐接通。储罐和管道安全阀都采用全启式弹簧安全阀，一般定压1.6MPa，安全阀至少每年校验一次，以确保准确、灵敏。
（6）在管道阀门及法兰连接处，应设金属连接跨线（片），使液化石油气流动产生的静电荷及时排入地下。
5.3使用、维护、保养方面安全技术措施
5.3.1压力容器选购、安装、使用的安全审查
（1）保证储罐符合安全技术要求。从安全出发，设计、制造压力容器，其技术要求必须达到：结构合理、过渡连续、变形均匀、强度可靠、稳定性好、材质适宜等。根据储罐的特点，选用配备合适的安全附件，并保证安全附件运行灵敏、可靠。储罐必须是取得相应压力容器类型生产许可证的生产经营单位制造，并有完整的技术资料和产品合格证、质量证明书等。现场组装焊接的压力容器，安装竣工后，施工单位应将竣工图和原始技术资料及安装质量证明书等移交使用单位。使用单位组织有关部门进行验收，
经确认合格后，方可投产使用。
（2）储罐的使用登记。新储罐投入使用前，必须向压力容器安全监察机构办理压力容器使用登记申报手续。申报手续所需资料有：①压力容器使用登记表；②产品合格证；③产品质量证明书；④产品竣工总图；⑤检验部门签发的产品制造安全质量监督检验证书；压力容器安全监察机构在核查申报资料，确认储罐的产品质量符合有关法规、标准的要求，且申报资料正确无误后，即对储罐予以注册，并发放新液化石油气储罐使用证。
（3）安全状况等级变更。在用储罐经内外部检验或修复后，根据检验单位重新评定的安全状况等级，如果安全等级有变更，应及时将储罐使用登记表和检验报告到原来负责使用登记的压力容器安全监察机构办理安全状况等级变更手续。
（4）使用变更。要改变储罐的使用条件（压力、温度、介质、用途等）时，应持改变使用条件的设计资料、批准文件，以及储罐使用登记表、检验报告，到负责使用登记的压力容器安全监察机构办理变更手续。
（5）报废。经检验单位评定判废的储罐（应有判废书面报告），应及时按下列步骤办理报废手续。①储罐报废后，持该储罐使用证、使用登记表、检验报告，向原使用登记的压力容器安全监察机构办理报废注销手续。②原使用登记的压力容器安全监察机构确认后，在报废储罐的关文件资料上加盖报废和注销标记，并收回储罐使用证和注册铭牌。③对已报废储罐进行处理，严禁继续使用。
5.3.2消除产生化学腐蚀的因素。
化学腐蚀是指储气罐本体材料产生化学反应的腐蚀，我们可以通过控制反应条件和减少反应物来控制。要保证物料的干燥，化学腐蚀就会很大程度上减少，也可以通过排水阀及时排除初期管里的水，只要水和空气不同时存在，化学腐蚀也不会发生；在储气罐运行过程中，要消储罐的跑冒滴漏，跑冒滴漏不仅浪费原料和能源，污染工作环境，还常常造成储罐的腐蚀，严重时还会引起储罐损坏。
5.3.3加强储罐停止运行期间的维护。
必须将内部介质排除干净，特别是腐蚀性介质，要经过排放、置换、清洗及吹干等技术处理。要注意防止储罐内的死角积存腐蚀性介质。经常保持储罐的干燥和清洁，防止大气腐蚀。科学实践证明，干燥的空气，对碳钢等铁合金一般不产生腐蚀，只有在潮湿的情况下(相对湿度超过60%)，并且金属表面有灰尘、污垢或旧腐蚀产物存在时，腐蚀作用才开始进行。因此为了减轻大气对停用储罐外表面的腐蚀，应保持储罐表面清洁，经常把散落在储罐表面的尘埃、灰渣及其他污垢擦洗干净，并保持储罐及周围环境的干燥，同时还要注意支座处的防腐等。
5.3.4储罐外壁安全装置的维护保养。
为防止压力容器因操作失误或发生意外超温超压事故，储罐通常根据其工艺特性的需要装设必要的安全装置。安全装置的种类较多，应合理装设和布置，如安全阀和压力
表等。要使安全装置经常处于完好状态，保持准确可靠，灵敏好用，必须在储罐运行过程中加强对安全装置的维护和保养。
5.3.5定期检验。
储罐的使用单位，应根据储罐的技术状况和使用条件，安排定期检验工作。根据压力容器安全技术监察规程的规定，每年至少进行一次外部检查，每三年至少进行一次内外部检验，每六年至少进行一次全面检验。使用期达15年的压力容器，定期检验期限应予缩短。储罐执行检验前，应排净内部介质（盛装易燃、有毒剧毒、窒息性介质的容器，并进行置换、中和、消毒、清洗等处理）；切断与容器有关的电源；进入储罐内部检查时必须采用安全电压照明，保持通风良好，指定人进行监护等。当检验单位的人员作出检验报告后，应存入容器档案。
液化石油气储罐的定期检验分为外部检验、内外部检验和全面检验。检验周期应根据设备的技术状况和使用条件酌情确定，但外部检验每年至少一次，内外部检验每3年至少一次，全面检验每6年至少一次。如果储罐的使用期已达15年，应每两年进行一次内外部检验；若使用期已达20年，应每年至少一次内外部检验。经过定期检验的储罐，由检验人员提出检验报告，指明储罐可否继续使用，或者需要采取特殊监测等措施。检验报告应存人储罐技术档案内。检验内容可查看相关标准。
5.4 储罐的安全管理措施
5.4.1 储罐的运行管理
液化石油气储罐投入使用后，必须对每台储罐进行编号、登记、建立设备档案。根据生产工艺要求和压力容器的技术性能制订液化石油气的安全操作规程、工艺操作规程、维护保养制度等，并严格执行。不任意改变原设计单位所设计的工艺条件，储罐的修理和技术改造，必须保持受压元件的原有强度和制造质量要求。储罐的焊补、挖补、更换筒节及热处理等技术要求，应按现行技术规范要求，制订具体施工方案和工艺要求，经审批后方可进行。
加强罐区现场安全管理，应定时、定点、定线进行巡回检查，监督安全操作规程和岗位责任制的执行情况；严禁超温、超压运行；经常检查安全附件是否齐全、灵敏、可靠。发现有异常现象，如；工作压力、介质温度、壁温超过许用值且不能使之下降；受压元件发生裂缝、鼓包、变形、泄漏等危及安全缺陷；安全附件失灵、接管断裂、紧固件损坏，应采取紧急措施，及时处理并向有关部门报告。罐区操作人员应按规定进行培训，经考试取得合格证，方可独立操作。
5.4.2安全管理制度
必须加强液化石油气储罐的安全管理，建立健全各项管理制度和安全操作规程，不断对职工进行安全知识教育，使每一个从事此工作活动的人员明确各自的岗位职责及安全要求，切实做到自觉遵守制度，认真无误操作，保证安全生产。液化石油气储罐使
用单位应根据《中华人民共和国安全生产法》的要求，建立健全安全机构，牢固树立“安全第一，预防为主”的思想，认真落实各项安全管理制度，做到层层有人抓安全，人人工作保安全，真正使液化石油气储罐的运营处于安全氛围之中。
1.液化石油气储罐区进出管理制度
非本区工作人员禁止进入罐区。确因工作需要进入罐区时，须经上级批准，并由本站工作人员陪同，经门卫检查登记后方可进入。
进入罐区的工作人员、外来人员不得携带火种(火柴、打火机、烟头等)，不得穿着化纤衣物和带钉鞋，操作人员上岗应穿戴防静电工作服和防静电鞋。
酒后人员不得进入罐区，严禁孩童或领小孩进入罐区。经批准进入罐区的非工作人员，要服从安全管理人员的安排。
汽车罐车进入罐区，必须配装可靠的防火帽和灭火器等有关的消防器材，并经门卫检查合格后方准进出。
电瓶车、拖拉机、畜力车及外来车辆不得进入罐区。
门卫及安全检查人员应坚守工作岗位，认真做好对进出站人员和车辆的检查登记工作，如实记录液化石油气站进出检查登记表，不得擅离职守或从事与本职工作无关的事宜。
2.消防安全管理制度
消防安全工作贯彻“预防为主、防消结合”的方针，实行消防安全责任制。
安全消防员和从事液化石油气操作的人员要经消防安全培训，并取得公安消防机构颁发的合格证后，方准上岗作业。安全消防员应结合本站具体情况和上级的有关规定，每年对全站人员进行4次安全消防和知识培训教育。安全消防员要针对本单位特点，编制灭火和应急疏散预案，每年要组织义务消防队进行两次消防灭火演练。站内所有的消防设施、器材和安全装置，均应按国家有关规定配备齐全，并应选用符合国家或行业标准的器材和设置，装置在便于使用的指定位置。值班巡查员在每日安全巡查中，应将对消防设施器材的检查和防火检查作为一项主要的内容。安全消防员要会同有关人员定期做好消防设施和器材检验与维护保养工作，确保其完好、有效。严禁擅自挪用、拆除、停用消防设施和器材，不得埋压灭火栓，不得占用防火间距和消防通道。罐区应在醒目的位置设立消防安全标志。因特殊情况确需动用明火作业时，要事先按规定程序办理动火许可审批手续，并严格履行科学的隔离、置换和分析化验方法，做好动火准备工作。动火现场要有监护人，动火作业结束后要及时将动火设备撤离罐区。当站内出现火灾时，现场工作人员中最高职务者要担负起领导责任，立即组织力量扑救火灾，疏散无关人员、和车辆。火灾扑灭后，要保护好事故现场，接受事故调查。
3.生产区巡回检查制度
为加强罐区安全生产的管理，及时发现和排除事故隐患，杜绝违章行为的发生，还应制定生产区巡回检查制度。
设计摘要 储罐是石油液化气储存的重要设备之一，石油液化气主要成分：乙烯、乙烷、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等；这些化学成分都对工艺设备腐蚀，在生产过程中设备盛装的介质还具有高温、高压、高真空、易燃易爆的特性，甚至是有毒的气体或液体。根据以上的特点，确定其设备结构、工艺参数、零部件。在设备生产过程中，没有连续运转的安全可靠性，在一定的操作条件下（如温度、压力等）有足够的机械强度；具有优良的耐腐蚀性能；具有良好的密封性能；高效率、低耗能。 关键词：储罐设备结构工艺参数机械强度耐腐蚀强度密封性能
前言 在与普通机械设备相比，对于处理如气体、液体等流体材料为主的化工设备，其所处的工艺条件和过程都比较复杂。尤其在化学工业、石油化工部门使用的设备，多数情况下是在高温、低温、高压、高真空、强腐蚀、易燃易爆、有毒的苛刻条件下操作，加之生产过程具有连续性和自动化程度高的特点，这就需要要求在役设备既要安全可靠地运行，又要满足工艺过程的要求，同时还应具有较高的经济技术指标以及易于操作和维护的特点。 生产过程苛刻的操作条件决定了设备必须可靠运行，为了保证其安全运行，防止事故发生，化工设备应该具有足够的能力来承受使用寿命内可能遇到的各种外来载荷。就是要求所使用的设备具有足够强度、韧性和刚度，以及良好的密封性和耐腐蚀性。 化工设备是由不同的材料制造而成的，其安全性与材料的强度密度切相关。在相同的设计条件下，提高材料强度无疑可以保证设备具有较高的安全性。 由于材料、焊接和使用等方面的原因，化工设备不可避免地会出现各种各样的缺陷；在选材时充分考虑材料在破坏前吸收变形能量的能力水平，并注意材料强度和韧性的合理搭配。设备的设计应该确保具有足够的强度抵抗变形能力。 在相同工艺条件下，为了获得较好的效果，设备可以使用不同的结构内件、附件等。并充分利用材料性能，使用简单和易于保证质量的制造方法，减少加工量，降低制造成本。化工设备除了要满足工艺条件和考虑经济性能，使设备操作简单，便于维护和控制；在结构设计上就应该考虑易损零部件的可维护性和可修理性。 对于化工设备提出的基本要求比较多，全部满足显然是比较困难的，但是主要还是化工设备的安全性、工艺性和经济性，且核心是安全性要求。由此，可以针对化工设备的具体使用情况，优先考虑主要要求，再适当兼顾次要要求。
一、准备工作 1、引导罐车对准装卸台位置停车，待司机拉上制动手闸，关闭汽车发动机后，给车轮垫上防滑块。 2、检查液化石油气检验单，检查罐车和接收贮罐的液位、压力和温度，检查装卸阀和法兰连接处有无泄漏。 3、接好静电接地线，拆卸快装接头盖，将装卸台气、液相软管分别与罐车的气、液相管接合牢固后，开启放散阀，用站内液化石油气排尽软管中空气，关闭放散阀。 4、使用手动油压泵打开罐车紧急切断阀，听到开启响声后，缓慢开启球阀。 二、正常装卸车程序 1、液化石油气压缩机卸车作业 ①气相系统：开通接收储罐的气相出口管至压缩机进口管路的阀门；开通压缩机出口管至罐车的气相管阀门。 ②液相系统：开通罐车液相管至接收储罐的进液管阀门。 ③通知运行工启动压缩机。 ④待罐车气相压力高于接收储罐0.2MPa～0.3MPa后，液体由罐车流向接收储罐。当罐车液位接近零位时，及时通知压缩机运行工停车，关闭罐车液相管至接收储罐的进液管阀门，关闭接收储罐气相出口管至压缩机进口管路的阀门，关闭压缩机出口管至罐车的气相管阀门。 ⑤将罐车气相出口管至压缩机进口管路的阀门接通，将压缩机出口至接收储罐气相进口管路的阀门接通，通知运行工启动压缩机回收罐车内气体，回收至罐车压力为～0.2MPa停车，并关闭上述有关阀门。 ⑥关闭罐车紧急切断阀。泄压后拆卸软管和静电接地线，盖上快装接头盖，取出防滑块。开走罐车，卸车作业结束。 ⑦按规定填好操作记录表。 2、液化石油气压缩机装车作业 ①气相系统：开通罐车气相管至压缩机入口管路的阀门；开通压缩机出口管至出液储罐气相入口管路的阀门。 ②液相系统：开通罐车液相管至出液储罐的出液管路的阀门。 ③通知运行工启动压缩机。 ④待出液储罐气相压力高于罐车0.2MPa～0.3MPa后，液体由出液储罐流向罐车。当罐车液位达到最高允许充装液位时，及时通知压缩机运行工停车，关闭罐车液相阀门和出液储罐的出液管阀门。 ⑤关闭罐车气相管至压缩机入口管阀门，关闭压缩机出口管至出液储罐气相入口管路的阀门。关闭罐车紧急切断阀。泄压后拆卸软管和静电接地线，盖上快装接头盖，取出防滑块。开走罐车，装车作业结束。 ⑥按规定填好操作记录表。 3、液化石油气泵卸车作业 ①气相系统：开通罐车气相阀至接收储罐气相管路的阀门。 ②液相系统：开通罐车液相阀至泵进口管路的阀门；开通泵出口至接收储罐进液管路的阀门。 ③通知运行工启动液化石油气泵。
燕京理工学院Yanching Institute of Technology （2018）届本科生化工设备机械基础大作业题目： 50立方米液氨储罐设计 学院：化工与材料工程学院专业：应用化学1402 学号： 140140059 ：震 指导教师：周莉莉 教研室主任（负责人）：顾明广 2017年6月20日
目录 课程设计任务书 (3) 50m3液氨储罐设计 (3) 课程设计容 (3) 液氨物化性质及介绍 (4) 第一章设备的工艺计算 (4) 1.1设计储存量 (4) 1.2 设备的选型的轮廓尺寸的确定 (4) 1.3 设计压力的确定 (5) 1.4 设计温度的确定 (5) 1.5 主要元件材料的选择 (5) 第二章设备的机械设计 (6) 2.1 设计条件（见表2-1和表2-2） (6) 2.2 结构设计 (7) 2.2.1 材料选择 (7) 2.2.2 筒体和封头结构设计 (7) 2.2.3 法兰的结构设计 (7) 2.2.4 人孔、液位计结构设计 (9) 2.2.5 支座结构设计 (11) 2.2.6 焊接接头设计及焊接材料的选取 (14) 2.3 开孔补强计算 (15) 2.3.1补强设计方法判别 (15) 2.3.2有效补强围 (16) 2.3.3 有效补强面积 (17) 2.3.4接管的多余面积 (17) 2.3.5补强面积 (17) 第三章液面计的选用 (18) 第四章视镜的选用 (18) 第五章安全阀的选用 (18) 第六章焊接接头的设计 (18) 第七章垫片及螺栓的选择 (18) 课程设计总结 (19) 参考文献 (19)
课程设计任务书 50m3液氨储罐设计 一、课程设计要求： 1.按照国家最新压力容器标准、规进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程。 2.设计计算采用手算，要求设计思路设计思路清晰，计算数据准确、可靠。 3.独立完成。 二、原始数据 1、设备工艺、结构设计； 2、设备强度计算与校核； 3、技术条件编制； 4、绘制设备总装配图； 5、编制设计说明书。 四、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 (A3图纸一) 课程设计容
中北大学 课程设计说明书 学院：机械工程与自动化学院 专业：过程装备与控制工程 题目：（15）M3液化石油气储罐设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
石油液化气储罐的设计 摘要 卧式储罐设计是以应力分析为主要途径，以材料力学为基础，对容器的各个主要受压部分进行设计。其设计的目的主要是确定合理、经济的结构形式，并满足制造、检验、装配、运输和维修等方面要求，设计中主要从强度和刚度两方面进行设计，保证强度不失效，即材料不发生强度破坏；刚度满足要求，即材料的形变量控制在一定范围内，保证容器不因过渡变形而发生泄露失效，最终达到安全可靠的工作性能的要求。 关键词：卧式储罐、应力、刚度、强度、设计
目录 第1章 前言 (1) 第2章 卧式储罐一般结构 (2) 第3章 选材要求 (4) 3.1 材料各种机械性能参数 (4) 3.1.1 R的含义 (4) 3.1.2 Q235系列的含义 (4) 3.2 机械性能指标及符号 (5) 3.2.1 强度 (5) 3.2.2 塑性 (6) 3.2.3 冲击韧性 (7) 3.2.4 硬度 (7) 3.2.5 冷弯 (8) 3.2.6 断裂韧性 (8) 3.3 压力容器常见的失效形式 (8) 3.3.1 强度失效 (8) 3.3.2 刚度失效 (8) 3.3.3 稳定性失效 (9) 3.3.4 腐蚀失效 (9) 3.4 主要部件的选材 (10) 3.4.1 筒体、封头 (10) 3.4.2 接管 (10) 3.4.3 法兰 (10)
第4章 焊接 (12) 4.1 焊接结构的特点和常用的焊接方法 (12) 4.2 焊缝类型及施焊方法 (12) 4.3 对接焊缝构造 (13) 4.3.1 对接焊缝施工要求 (13) 4.3.2 对接焊缝的构造处理 (13) 4.3.3 对接焊缝的强度 (13) 4.4 对接焊缝连接的计算 (14) 4.5 焊条的选用 (14) 第5章 液压试验 (15) 5.1 试验目的和作用 (15) 5.2 试验要求 (15) 5.3 试验方法步骤 (16) 第6章 卧式储罐校核 (17) 6.1 剪力弯矩载荷计算 (17) 6.2 内力分析 (19) 6.2.1 弯矩计算 (19) 6.2.2 剪力计算 (20) 6.2.3 圆筒应力计算和强度校核 (21) 参考文献 (26) 致谢 (27) 附录 (28)
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 液化石油气的装卸操作 Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-4593-64 液化石油气的装卸操作 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 液化石油气的装卸，根据其输送方式的不同，装卸的方法也不同。 由炼油厂通过管路直接输送到储配站的液化石油气，可利用管道的压力压入储罐。 用罐车运输液化石油气时，可根据具体情况，采用不同的装卸方法进行。常用的装卸方法有：压缩机装卸法、烃泵装卸法、加热装卸法、静压差装卸法和气体加压装卸法等。 一、压缩机装卸法 1.原理 利用压缩机抽吸和加压输出气体的性能，将需要灌装的储罐(或罐车)中的气相液化石油气通入压缩机
的入口，经压缩升压后输送到准备卸液的罐车(或储罐)中，从而降低灌装罐(或罐车)的压力，提高卸液罐车(或储罐)中的压力，使二者之间形成装卸所需的压差(0.2～0.3MPa)，液态液化石油气便在压力差的作用下流进灌装的储罐(或罐车)，以达到装卸液化石油气的目的。 2.工艺流程 压缩机装卸、倒罐的工艺流程如图1-5-4所示。由图可以看出，当要将罐车中的液化石油气灌注到储罐中去时，打开阀门9和13，关闭阀门10和12，按压缩机的操作程序开启压缩机，把储罐中的气态液化石油气抽出，经压缩后进入罐车，使罐车内气相压力升高，罐车中的液态液化石油气在此压力作用下经液相管进入储罐。气、液态液化石油气的流动方向如图1-5-4所示。 图1-5-4压缩机装卸、倒罐工艺流程
设计任务书 设计题目：液氨储罐设计 设计任务：试设计一液氨储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计。 包括筒体、封头、零部件的材料的选择及结构的设计；罐的制造施工及焊接形式等；设计计算及相关校核；各设计的参考标准；附CAD图。 已知工艺参数如下： 最高使用温度：T=50℃； 公称直径：DN=3000㎜； 筒体长度（不含封头）：Lo=5900㎜。
目录 设计任务书 1 前言 (1) 2 设计选材及结构 (2) 2.1 工艺参数的设定 (2) 2.1.1设计压力 (2) 2.1.2筒体的选材及结构 (2) 2.1.3封头的结构及选材 (2) 3 设计计算 (4) 3.1 筒体壁厚计算 (4) 3.2封头壁厚计算 (4) 3.3压力试验 (5) 4 附件的选择 (6) 4.1人孔的选择 (6) 4.2人孔补强的计算 (7) 4.3进出料接管的选择 (9) 4.4液面计的设计 (10) 4.5安全阀的选择 (10) 4.6排污管的选择 (10) 4.7 鞍座的选择 (11) 4.7.1鞍座结构和材料的选取 (11) 4.7.2容器载荷计算 (12) 4.7.3鞍座选取标准 (12) 4.7.4鞍座强度校核 (13) 5 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 (14) 5.4接管与壳体的焊接接头 (14)
6 筒体和封头的校核计算 (16) 6.1 筒体轴向应力校核 (16) 6.1.1由弯矩引起的轴向应力 (16) 6.1.2 由设计压力引起的轴向应力 (17) 6.1.3 轴向应力组合与校核 (17) 6.2筒体和封头切向应力校核 (18) 7 总结 (19) 参考文献 (20)
《过程设备设计》 课程设计说明书 设计项目： 20M3液氨储罐设计 所属院系：化学化工学院 专业班级：化学工程与工艺1304班 学号： 学生姓名： 指导教师：张铱鈖 2016年01月20日
摘要 本次课程设计任务为设计一个容积为20m3的液氨储罐，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、接管等进行设计，然后对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。 设计说明书的正文部分包括工艺设计和机械设计，其中机械设计包括结构设计和强度计算两部分内容，结构设计中包括设备一系列零部件的数据，强度计算包括厚度计算、水压试验、气密性试验等。
一、设计任务书 20M3液氨储罐设计 课程设计要求及原始数据（资料） 一、课程设计基本要求 1、按照国家压力容器设计标准、规范设计要求，掌握典型过程设备设计的过程。 2、设计计算采用手算，要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠。 3、工程图纸要求计算机绘图。 4、独立完成。 二、原始数据 表1 设计条件表
目录 一、设计任务书 (2) 二、课程设计内容 (5) 工艺设计 (5) 一、设计压力的确定 (5) 二、设计温度的确定 (6) 机械设计 (6) 一、结构设计 (6) ①设计条件 (6) ②结构设计 (7) 1、压力容器选择 (7) 物料的物理化学性质 压力容器的类型 压力容器的用材 2、筒体和封头的结构设计 (8) 容器的筒体和封头壁厚的设计 (8) 三·设备的设计计算 1、筒体名义厚度的初步确定 (8) 2、封头壁厚的计算 (8) 容器的水压试验 (10) 3、各个接管的位置及法兰的选择 (11) 接管的设计 法兰的设计 垫片的选择
25立方液化石油气储罐 一.设计背景 该储罐由菏泽锅炉厂有限公司设计，是用来盛装生产用的液化石油气的容器。设计压力为，温度在-19~52摄氏度范围内，设备空重约为5900Kg，体积为25立方米，属于中压容器。石油液化气为易燃易爆介质，且有毒，因此选材基本采用Q345R。此液化石油气卧式储罐是典型的重要焊接结构，焊接接头是其最重要的连接结构，焊接接头的性能会直接影响储存液化石油气的质量和安全。 二.总的技术特性： 三.储气罐基本构成 储气罐是一个承受内压的钢制焊接压力容器。在规定的使用温度和对应的工作压力下，应保证安全可靠，罐体的基本结构部件应包括人孔、封头、筒体、法兰、支座。
图1储气罐的结构简图 筒体 本产品的简体是用钢板卷焊成筒节后组焊而成，这时的简体有纵环焊缝。 封头 按几何形状不同，有椭圆形封头，球形封头，蝶形封头，锥形封头和平盖等各种形式。封头和简体组合在一起构成一台容器壳体的主要部分，也是最主要的受压元件之一。此储气罐选择的是椭圆形封头。 从制造方法分，封头有整体成形和分片成形后组焊成一体的两种。当封头直径较大，超出生产能力时，多采用分片成形方法制造，分片成形控制难度大，易出现不合格产品。对整体成形的封头尺寸、形状，虽然易控制但一般需要有大型冲压模具的压力机或大型旋压设备，工艺设备庞大，制造成本高。 从封头成形方式讲，有冷压成形、热压成形和旋压成形。对于壁厚较薄的封头，一般采用冷压成形。 采用调质钢板制造的封头或封头瓣片，为不破坏钢板调质状态的力学性能，节省模具制造费用，往往采用多点冷压成形法制造。 当封头厚度较大时，均采用热压成形法，即将封头坯料加热至900℃～1000℃。钢板在高温下冲压产生塑性变形而成形，此时对于有些材料（如正火态钢板），由于改变了原始状态的力学性能，为恢复和改善其力学性能，封头冲压成形后还要做正火、正火+回火或淬火+回火等相应的热处理。对于直径大且厚度薄的封头，采用旋压成形法制造是最经济最合理的选择。
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 液化石油气站的安全技术和事故 预防措施(标准版)
液化石油气站的安全技术和事故预防措施 (标准版) 导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 1引言 在城市内建设的液化石油气站（如小区气化站、混气站和加气站等）应安全使用。保证安全有二种途径，一是主要通过比较大的安全间距来减少事故的危害，二是主要通过技术措施保证运行的安全。为减少事故而需设置的安全间距是很大的。为了防止较大事故（如发生连续液体泄漏，泄漏时间30min）的安全距离：静风为36m，风速≤1.0m/s 时下风向为80m;为防止重大事故(如爆发性液体泄漏)的安全距离:静风为65m,风速≤1.0m/s时下风向为150m.这对一般液化石油气储罐难以实现。城市用地十分紧张，很难找到一片空地专用于液化石油气站建设。这就要求液化石油气站的建设应以安全技术为主，即应采用先进成熟的技术和可靠的防止燃气泄漏措施，满足液化石油气站的建设的发展的需要。 2主要安全技术措施
** 氨库装置 消防专篇编制： 校核： 审核：
1 设计原则、依据及规范 1.1 设计原则 认真贯彻“预防为主，防消结合”的方针，严格遵循国家和地方的有关防火规范及规定，搞好本项目的防火设计。充分利用装置所在地域现有的消防设施，尽量节约投资。 1.2 设计依据 1.2.1 设计合同。 1.2.2 **提供的设计基础资料。 1.3 国家和地方的相关法规和规定 1.3.1 《中华人民共和国消防法》（中华人民共和国主席令第4号） 1.3.2 建筑工程消防监督审核管理规定（公安部30号令） 1.3.3 《危险化学品安全管理条例》（中华人民共和国国务院令第344号） 1.3.4 《中华人民共和国安全生产法》（中华人民共和国主席令第70号） 1.3.5 《中华人民共和国劳动法》（中华人民共和国主席令第28号） 1.3.6 《特种设备安全监察条例》（中华人民共和国国务院令373号） 1.3.7 《国务院关于进一步加强安全生产工作的规定》（国发【2004】2号）1.3.8 《关于加强安全生产事故应急预案监督管理工作的通知》（国务院安全生 产委员会安委办字【2005】48号） 1.4 设计中执行的主要标准、规范 1）《建筑设计防火规范》（GB50016－2006） 2）《化工企业安全卫生设计规定》（HG20571－1995） 3）《石油化工企业设计防火规范》（GB50160－1992，1999年版） 4）《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001） 5）《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94，2000版） 6）《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》（GB50212－2002） 7）《钢结构设计规范》（GB50017－2003） 8）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058－1992） 9）《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87－1985） 10）《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》（SH3063-1999）
化工设备机械基础课程设计 题目：液氨贮罐的机械设计 班级：07080102 学号：0708010213 姓名：陈剑 指导教师：崔岳峰 沈阳理工大学环境与化学工程学院 2010年11月
设计任务书 课题：液氨储罐的机械设计 设计内容：根据给定的工艺参数设计一台液氨储罐。已知工艺参数： 最高使用温度：T=50℃ 公称直径：DN=3000mm 筒体长度：L=4500mm 具体内容包括： （1）筒体材料的选择 （2）储罐的结构和尺寸 （3）罐的制造施工（焊接焊缝） （4）零部件的型号、位置和接口 （5）相关校核计算 设计人：陈剑 学号：0708010213 下达时间：2010年11月19日 完成时间：2010年12月24日
目录 前言 (1) 1液氨储罐的设计背景 (2) 2液氨储罐的分类和选型 (3) 2.1储罐的分类 (3) 2.2 储罐的选型 (3) 3 材料用钢的选取 (4) 3.1容器用钢 (4) 3.2附件用钢 (4) 4工艺尺寸的确定 (5) 4.1储罐的体积 (5) 5工艺计算 (6) 5.1筒体壁厚的计算 (6) 5.2封头壁厚的计算 (6) 5.3水压试验 (7) 5.4支座 (7) 5.4.1支座的选取 (7) 5.4.2鞍座的计算 (7) 5.4.3安装高度 (9) 5.5人孔的选取 (9) 5.6人孔补强 (9) 5.6.1人孔补强的计算 (9) 5.6.2 不需补强的最大开孔直径 (11) 5.7接口管 (12) 5.7.1液氨进料管 (12) 5.7.2液氨出料管 (12) 5.7.3排污管 (12) 5.7.4液面计接管 (12) 5.7.5放空接口管 (13)
前言 本说明书为《31m3液氨储罐设计说明书》。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、人孔、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。
目录 附：设计任务书 (2) 第一章绪论 (3) （一）设计任务 (3) （二）设计思想 (3) （三）设计特点 (3) 第二章材料及结构的选择与论证 (3) （一）材料选择 (3) （二）结构选择与论证 (3) 第三章设计计算 (5) （一）计算筒体的壁厚 (5) （二）计算封头的壁厚 (6) （三）水压试验及强度校核 (6) （四）选择人孔并核算开孔补强 (7) （五）核算承载能力并选择鞍座 (9) （六）选择液面计 (9) （七）选择压力计 (10) （八）选配工艺接管 (10) 第四章设计汇总 (11) 第五章结束语 (12) 第六章参考文献 (13)
第一章绪论 （一）设计任务： 针对化工厂中常见的液氨储罐，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。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。 （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。 第二章材料及结构的选择与论证 （一）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，且16MnR机械加工性能、强度和塑性指标都比较号，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
目录 第一章工艺设计 1.1任务书*************************************** 1.2储量***************************************** 1.3备的选型及轮廓尺寸*************************** 第二章机械设计 2.1结构设计 2.1.1筒体及封头设计 材料的选择********************************** 筒体壁厚的设计计算************************** 封头壁厚的设计计算*************************** 2.1.2接管及接管法兰设计 接管尺寸选择********************************* 管口表及连接标准***************************** 接管法兰的选择 ***************************** 紧固件的选择 ******************************* 2.1.3人孔的结构设计 密封面的选择 ****************************** 人孔的设计******************************** 2.1.4 核算开孔补强**************************** 2.1.5支座的设计
支座的选择********************************** 支座的位置********************************** 2.1.6液面计及安全阀选择 2.1.7总体布局 2.1.8焊接接头设计 2.2强度校核 小结
课程设计任务书 题目：303m 液化石油气储罐设计 设计条件表 序号 项目 数值 单位 备注 1 最高工作压力 1.893 MPa 由介质温度确定 2 工作温度 -20～48 ℃ 3 公称容积（s V ） 30 3 m 4 装量系数（V ） 0.9 5 工作介质 液化石油气 6 使用地点 太原市，室内 管口条件： 液相进口管 DN50；液相出口管DN50；安全阀接口DN80；压力表接口DN25；气相管DN50；放气管DN50；排污管DN50。 液位计接口和人孔按需设置。
设计计算说明书 1. 储存物料性质 1.1物料的物理及化学特性 1.2 物料储存方式 常温常压保存，不加保温层。 2. 压力容器类别的确定 储存物料液氯为高度危害液体，工作压力为 1.303MPa ，储罐属低压容器。PV ≧0.2MPa.3m ,根据《压力容器安全技术监察规程》］［2，所以设计储罐为第三类容器。 3.1储罐筒体公称直径和筒体长度的确定 公称容积g V ＝303m ，则 4 πi D L ＝30。 L D i ＝ 3 1计算，得 i D ＝2.335m ，L ＝7.006.。 取D=2.3m,此时11] [查表 ，得封头容积1V ＝2×1.7588＝3.517 3 m ，直边段长度为40mm 。计 算筒体容积2V ＝4824 .267588.1230=?-3 m ， 4824 .264 12 =L D ，解得 mm L 3772.61=。取筒体长度为6.4m 。 10.307588.124.63.24 V 2 =?+?=）（真π 此时5%.3%0100%)/303010.30(/)(≤=?-=-V V V 真,所以合适，画图发现比例也合适。 最后确定公称直径为2300mm ，筒体长度为6400mm 。 3.2封头结构型式尺寸的确定
操作规程汇编
目录 槽罐车卸车操作规程错误!未定义书签。 压缩机操作规程错误!未定义书签。 烃泵操作规程错误!未定义书签。 气瓶抽真空操作规程错误!未定义书签。 气瓶倒残操作规程错误!未定义书签。 气瓶充装供液操作规程错误!未定义书签。 气瓶充装操作规程错误!未定义书签。 倒罐操作规程错误!未定义书签。 液化石油气排放操作规程错误!未定义书签。消防泵操作规程错误!未定义书签。 事故应急救援操作规程错误!未定义书签。 配电房安全操作规程错误!未定义书签。
槽罐车卸车操作规程 卸车前准备 槽车按指定位置停好后，关闭发动机，拉紧手动制动器。 连接槽车与卸车台的静电接地线。 将气、液相软管与槽车气，液相接头连接，打开放气阀， 放出连接处管中的空气，然后关闭放气阀。 操作顺序 确定卸液罐，打开卸液罐的进液阀，气相阀。 打开压缩机房气相阀门组卸液罐的下排阀门。 打开气相阀门组卸车柱的上排阀门。 打开压缩机的进气阀门。 打开压缩机分离器的进出口阀门。 打开压缩机的出气阀门。 打开卸车柱气液相阀门。 打开槽车紧急切断阀，气液相软管上的球阀。 开启压缩机进行卸车。 当槽车内液相卸完后，关闭压缩机，关闭液相管路阀门。 关闭气相阀门组卸液罐的下排阀门，打开上排阀门;关闭气相阀门组装卸柱的上排阀门，打开下排阀门;或不改变阀门组阀的开、关状态，将压缩机四通阀的方向改变，将槽车内的气相抽至储罐内，直至槽车内的压力小于，但不低于。 关闭压缩机。 关闭槽车紧急切断阀。 关闭气相系统管路上的阀门，打开气液相软管末端放气阀，放出连接管处的液化气，卸下气液相软管，卸车结束。 注意事项 作业现场，严禁烟火，严禁使用易产生火花的工具和用品。 卸车人员必须穿戴防静电的工作服、防护手套。 卸车时卸车人员必须严密监视储罐的液位、压力、温度，发现异常立即停止卸气。卸车结束后，应检查阀门关闭情况。 填写《罐车卸车操作记录》并签字。
课程设计任务书 广东石油化工学院 《化工机械基础》课程设计任务书 1.设计题目：液氨储罐机械设计 2. 设计数据： 技术特性 公称容积V0(m3) 16 公称直径D i(mm) 2000介质液氨筒体长度L(mm) 4000 工作压力(MPa) 2.07 工作温度(0C) ≤50 厂址茂名推荐材料16MnR 管口表 编号名称公称直径(mm) 编号名称公称直径(mm) a1-2 液位计15 e 安全阀32 b 进料管50 f 放空管25 c 出料管32 g 人孔500 d 压力表15 h 排污管50 工艺条件图
广东石油化工学院课程设计毕业书 3.计算及说明部分内容（设计内容）： 第一部分绪论： （1）设计任务、设计思想、设计特点； （2）主要设计参数的确定及说明。 第二部分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、鞍式支座的选择确定。 第三部分设计计算 （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； 第四章主要附件的选用 （1）、液面计选择 （2）、各进出口的选择 （3）、压力表选择 第五章设计小结 附设计参考资料清单 4．绘图部分内容： 总装配图一张（1#） 5．设计期限：1周（2014 年 07 月 07 日—— 2014 年 07月 11 日） 6、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 7．参考资料： [1]《化工过程设备机械基础》，李多民、俞慧敏主编，中国石化大学出版社
153 M液氨储罐设计 杨砺
目录 一、设计条件表---------------------------------------------------------------------------------- 3 二、设计数据表----------------------------------------------------------------------------------- 3 三、焊缝结构及无损检测----------------------------------------------------------------------- 3 四、管口表----------------------------------------------------------------------------------------- 4 五、封头设计-------------------------------------------------------------------------------------- 4 六、筒体长度确定---------------------------------------------------------------------------------5 七、设备的材料及其厚度计算----------------------------------------------------------------- 5 八、卧式容器应力校核---------------------------------------------------------------------------7 九、开孔及开孔补强------------------------------------------------------------------------------8 十、零部件设计----------------------------------------------------------------------------------- 9 1、支座设计---------------------------------------------------------------------------------9 2、人孔其法兰设计-------------------------------------------------------------------------10 3、安全阀接口管及其法兰设计--------------------------------------------------------- 10 4、液氨出口接管及其法兰设计----------------------------------------------------------11 5、放空口接管及其法兰设--------------------------------------------------------------- 11 6、液氨入口接管与其法兰设计------------------------------------------------------- 11 7、压力表接管及其法兰设计----------------------------------------------------------- 12 8、气氨出口接管及其法兰设计-------------------------------------------------------- 12 9、排污管及其法兰设计------------------------------------------------------------------12 10、液位计及其法兰的选择------------------------------------------------------------- 13 十一、焊接接头设计---------------------------------------------------------------------------13 十二、参考资料-----------------------------------------------------------------------------------14 十三、结束语--------------------------------------------------------------------------------------15
四川理工学院毕业设计（论文）500m3液化石油气储罐设计 学生： 学号：0901******* 专业：过程装备与控制工程 班级：2009.2 指导教师：林海波 四川理工学院机械工程学院 二O一三年六月 四川理工学院
毕业设计任务书 设计题目：500m3液化石油气储罐设计 学院：机械工程专业：过程装备与控制工程班级：2009级2班学号：0901******* 学生：指导教师：林海波接受任务时间2013年3月1日 系主任（签名）院长（签名） 1．毕业设计（论文）的主要内容及基本要求 设计题目：500m3液化石油气储罐设计 介质：液化石油气容积：500m3 放置地点：四川自贡，进行选型论证和结构设计。 完成：0#总装配图一张，零部件图0#图总量1张，设计说明书一份。 2．指定查阅的主要参考文献及说明 NB/T 47001-2009 .钢制液化石油气卧式储罐型式与基本参数 GB150—2011.钢制压力容器 卧式储罐焊接工程技术 我是储罐和大型储罐 3．进度安排 设计（论文）各阶段名称起止日期 1 资料收集，阅读文献，完成开题报告3月 1 日至3月24日 2 完成所有结构设计和设计计算工作3月25日至4月21日 3 完成所有图纸的绘制、完成设计说明书的撰写4月22日至5月22日 4 完成图纸和说明书的修改、答辩的准备和毕业 答辩5月23日至6月7日 5 毕业设计修改与设计资料整理6月 8 日至6月14日
摘要 用于储存或盛装气体、液体、液化气体等介质的储罐，在化工、石油、能源、轻工、环保、制药及食品等行业得到广泛应用。本设计运用常规设计的方法，对卧式液化石油气储罐的筒体、封头进行厚度设计计算，对水压试验进行校核，并对所开人孔进行补强设计。按照相关标准选择密封装置、人孔、支座、接口管以及部分安全附件。根据设计时的需要附上一些储罐零件图与储罐装配简图。完成了一个相对比较完整的卧式液化石油气储罐的设计。 关键字：储罐；压力容器；设计；计算
液化石油气储罐泄漏危害预防和控制的安全措施随着石油化学工业的发展，液化石油气作为一种化工生产的基本原料和新型燃料，已愈来愈受到人们的重视。液化石油气属于甲类火灾危险性物质，常温高压下储存于压力容器中，火灾危险性极大，一旦泄漏极易引起火灾爆炸，造成人员伤亡和巨大财产损失。近年来液化石油气储罐泄漏事故不断发生，例如1998年3月5日发生在西安市液化石油气站的爆炸火灾事故，造成12人死亡，32人受伤，直接损失400多万。2004看3月29日，辽宁省葫芦岛市某天然气分离厂液化石油气储罐泄漏，消防官兵抢险长达8h，方排除险情。如何预防和控制液化石油气储罐泄漏危害一直是倍受关注的安全问题。 一、储罐的种类及特点 1.卧式圆筒罐 卧式圆筒罐主要是由筒体，封头、人孔、支座、接管、安全阀、液位计、温度计及压力表等部件组成。圆筒体是一个平滑的曲面，应力分布均匀，承载能力较高，且易于制造，便于内件的设置和装拆，广泛应用于中小型液化石油气储配站。 2.球形罐 球形罐主要由壳体、人孔接管及拉杆等组成，其壳体由不同数量的瓣片组装焊接而成。球形罐受力均匀，在相同壁厚的条件下，球形壳体的承载能力最高，但制造比较困难，工时成本高，对于大型球罐，由于运输等原因，要先在制造厂压好球瓣，然后运到现场组装，由于施工条件差，质量不易保证。因此，球形罐用于大型液化石油气储配站。 二、储罐泄漏火灾风险分析
1.泄漏物质易燃易爆 液化石油气具有很强的挥发性，闪点低于-60℃，具有易燃特性，最小点火能量为0.2～0.3mJ，一旦遇到火源，极易发生燃烧爆炸事故。 当液化石油气发生泄漏时，1m3液化石油气可转变成250～300m3的气态液化石油气，液化石油气的爆炸极限按2％～9％的近似值计算，则1m3的液态液化石油气漏失在大气中，将会变成3000～15000m3的爆炸性气体。液化石油气泄漏形成为爆炸性气体遇火源发生化学性爆炸，其爆炸威力是TNT炸药当量的4～10倍，爆速可达2000～3000m/s。由于液化石油气热值大，1m3发热量是煤气的6倍，火焰温度高达1800℃。因此，液化石油气爆炸起火后，会迅速引燃爆炸区域的一切可燃物，形成大面积燃烧，造成重大破坏和人员伤亡。液化石油气的化学性爆炸比物理性爆炸的破坏作用更大。 储罐内液化石油气在一定温度、压力条件下保持蒸气压平衡，当罐体突然破裂，罐内液体就会因急剧的相变而引起激烈的蒸气爆炸。当储罐，设备或附件因泄漏着火后，其本身以及邻近设备均会受到火焰烘烤；受热膨胀后压力超过储罐所能承受的强度时，致使破裂，内部介质在瞬间膨胀，并以高速度释放出内在能量，引发物理性蒸气爆炸。喷出的物料立即被火源点燃，出现火球，产生强烈的热辐射。若没有立即点燃，喷出的液化气与空气混合形成可燃性气云，遇邻近火源则发生二次化学性爆炸。 2.易发生泄漏 造成储罐泄漏的原因很多。质量因素泄漏，如设计不当，选材料不符，强度不足，加工焊接组装缺陷等。工艺因素泄漏，如高流速介