储罐设计
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储罐设计说明书
储罐设计说明书是一份技术文件,由工程师根据客户的要求、工艺流程和作业条件来制定出来,存放在储罐里的物料有油、水、液体、气体等,储罐的设计要满足当前和预期的需求,考虑其坚固性、结构安全、使用寿命和制造成本。
储罐设计说明书应包括以下内容:
1)储罐的基本参数,如储罐容积、储罐有效高度、储罐外径、储罐壁厚度等;
2)材料要求,包括储罐的材质、储罐的等级、储罐的焊接等级等;
3)储罐的加工工艺,包括冲孔、开孔、焊接等;
4)检验要求,包括渗漏检验、水平检验、支承检验、表面检验等;
5)储罐的尺寸和连接,包括上口尺寸、下口尺寸、支架尺寸、法兰尺寸等;
6)储罐的抗压能力,主要包括设计压力、最大压力、最小压力等;
7)防腐要求,主要有防腐涂料要求、防腐层厚度要求等;
8)其他要求,如机械强度检验要求、安装要求、支架抗震要求等。
储油罐设计资质要求
储油罐设计资质要求通常由相关国家或地区的法律法规和标准规定。
以下是一般性的要求:
1. 资质证书:设计单位需要具备相关的资质证书,该证书通常由国家或地区的相关机构颁发。
2. 工程经验:储油罐设计单位需要具备一定的工程经验,包括设计、施工和维护类似项目的经验。
3. 设计能力:设计单位需要具备充足的设计能力,包括使用现代化的设计软件和工具、具备相关技术知识和实践经验。
4. 了解法律法规:设计单位需要了解并遵守相关的油罐设计和安全法规,以及国家或地区的环境保护法规。
5. 专业团队:设计单位需要有一支具备专业知识和经验的团队,包括化工、机械、土木等相关专业背景。
6. 质量控制:设计单位需要建立和实施有效的质量控制体系,确保设计方案符合标准和要求。
7. 施工配合:设计单位需要与施工方进行配合,提供必要的技术支持和设计改动。
请注意,实际的资质要求可能因国家或地区的不同而有所差异。
为确保符合当地法律法规和标准,建议咨询当地相关机构或法律专业人士。
甲醇储罐设计规范甲醇储罐是存储甲醇的设备,其设计应符合相关的规范和标准,以保证储罐的安全和可靠性。
以下是甲醇储罐设计规范的主要内容:1. 设计压力和温度:甲醇储罐应根据实际使用要求确定设计压力和温度。
设计压力通常不得低于正常操作压力的1.25倍,设计温度通常为-40°C至55°C。
2. 材料选择:储罐的材质应选择耐腐蚀性能好、耐压性能高的材料,如碳钢、不锈钢等。
对于密封性要求较高的区域,可选用外涂一层防腐胶。
3. 结构设计:甲醇储罐的结构设计应考虑内外压力、温度变化等因素对储罐的影响。
通常采用圆形、柱形或球形结构,底部应设有底阀、松散阀等安全设备。
4. 安全装置:甲醇储罐应配备安全阀、泄漏探测器、防火装置等安全设备,以保障储罐在故障情况下的安全操作和紧急处理能力。
5. 容积计算:储罐的容积应根据实际存储需求进行计算和确定。
容积计算应考虑液位变化、温度变化等因素,并预留一定的安全裕量。
6. 储罐的操作与维护:储罐应具备方便操作和维护的条件,如设有观察孔、检修门等。
同时,应定期对储罐进行维护和检查,确保其正常运行。
7. 环境保护:储罐应设有排放口,以便处理废气和废水。
同时,应定期对废气和废水进行检测和处理,以减少对环境的影响。
8. 监控系统:储罐应配备监控系统,实时监测储罐内的温度、压力、液位等参数,并与中控室相连,以便及时处理异常情况。
9. 储罐的防火设计:储罐应对火灾进行防护设计,如设有防火隔离带、防火涂层等。
同时,应定期进行消防设备检查和维护,确保其有效性。
总之,甲醇储罐的设计规范是为了保证储罐的安全运行和环境保护,设计人员在设计储罐时应严格遵守相关规范和标准,并结合实际情况进行合理设计。
储油罐设计规范储油罐设计规范是为了确保储油罐在储存和运输过程中的安全性和可靠性而制定的一系列标准和规范。
下面是储油罐设计规范的一些基本要求:1. 抗震设计:储油罐必须满足的基本要求是在地震、风压等外力作用下能够保持安全稳定,不发生破裂或倾覆。
因此,在储油罐的设计中必须考虑地震、风压等外力的作用,并进行相应的抗震设计。
2. 安全阀装置:储油罐必须装备安全阀装置,以防止内部压力超过设计压力,避免发生爆炸事故。
安全阀需能自动启闭,确保储油罐压力在安全范围内。
3. 密封设计:储油罐的密封性能直接影响到储油罐的安全性和环保性。
储油罐必须具备良好的密封设计,能够防止油品泄漏和外界潮湿空气的进入,以保护油品的质量。
4. 材料选用:储油罐的材料选择要符合相关标准和规范。
常用的材料包括低合金构件钢、耐热耐腐蚀钢等。
材料必须具备一定的强度和耐腐蚀性能,能够承受长期储存和运输过程中的各种力和环境的侵蚀。
5. 定期检测和维护:储油罐必须进行定期的检测和维护,以确保储油罐的运行状态和安全性。
定期检测包括储油罐的机械性能检测、防腐蚀层检测等,维护工作包括清洗储油罐、修补漏点等。
6. 设备安装:储油罐设备在安装过程中要符合相关的安全规范和标准。
设备要安装在固定的基础上,以保证设备的稳定性和牢固性。
在设备安装过程中还要注意与周围设备和管道的连接,确保连接的牢固性和密封性。
7. 安全设施:储油罐周围必须设置安全设施,包括消防器材、监控设备等,以应对突发事件和保护储油罐的安全。
消防器材要配备在适当的位置,能够在事故发生时及时控制火灾和扑灭火源。
总之,储油罐设计规范是为了保证储油罐的安全运行和油品质量的保持而制定的一系列标准和要求。
其目的是减少事故的发生,保护人员的生命财产安全,同时保护环境,确保储油罐的安全和可靠性。
1500M3球型储罐设计摘要球罐作为大容量、承压的球形储存容器,广泛应用于石油、化工、冶金等部门,它可以用来作为液化石油气、液化天然气、液氧、液氨、液氮及其他介质的储存容器。
也可作为压缩气体(空气、氧气、氮气、城市煤气)的储罐。
这次设计主要按照GB12337—1998《钢制球形储罐设计》进行设计本设计共分两部分,第一部分包括球罐的设计;第二部分为外文资料及其对应的中文翻译。
其中第一部分介绍了球罐的发展状况和应用场合、材料选择、球罐设计、结构确定、强度计算、绘图等内容。
以结构强度的设计计算为主,从基础理论、设计方法、结构分析、标准规定等方面进行了系统的阐述。
本球罐在1.77MPa的设计压力、常温的设计温度下设计,设计厚度为46mm,焊接接头系数 采用100%无损检测选用1.00,压力试验采用水压试验,水压试验压力为2.22MPa,球壳材料选Q345R,支柱采用赤道正切式支柱式支承,为了承受风载荷和地震载荷,保证球罐的稳定性,在支柱之间设置拉杆相连,球壳采用的是三带混合式,球壳分块少,板材利用率高,制造工作量小,焊缝短,焊缝个数少,检验量小,施工速度快,使球罐的施工质量易于保证,拉杆结构采用可调节式拉杆,使球罐平衡易于调节。
但在本次设计中由于设计者水平有限,所以难免会出现漏洞和不足,望指正。
关键词:球形储罐、压力容器AbstractAs a large-capacity tank, pressure the ball storage container, widely used in petroleum, chemical, metallurgical and other departments, it can be used as a liquefied petroleum gas, liquefied natural gas, liquid oxygen, liquid ammonia, liquid nitrogen, and other media storage container . Also available as compressed gas (air, oxygen, nitrogen, city gas) storage tankDesigned in accordance with the GB12337-1998 “Design of steel spherical tank”,this design is divided into two parts, the first part includes an overview and design of spherical tank including the calculation of spherical tank; the second part includes an English paper with 20,000 characters and its corresponding Chinese translation. The first section describes the development of the sphere and applications, material selection, spherical design, structure identification, strength calculation and so on.The most important is the calculation,and I also introduce the structural design ,the basic theory, design methods, structural analysis, standards.The spherical design at 1.77MPa pressure and Room temperature and the design thickness is 46mm. The use of welded joints coefficient selection of 100% non-destructive testing 1.00, and use the hydraulic pressure test with 2.22MPa, ball shell material selection,.I use the equator tangent pillar strut-type support.In order to bear wind and seismic loads and ensure the stability of spherical,I set a rod between the pillars ,and the three mixed spherical shell is made up witth only several parts.The using rate of the plate is small.There are a small number of welds and the length of the weldsis small.There is no need to do much test,so it is easy to make. In order to adjust the balance of the tank, I use the adjustable lind.However, in the design of this level ,as a result of the limitation of author’ knowledge,there must be fault and inadequacies, I hope you can help me find out the fault..Key words:Storage tanks, Pressure vessels目录1 前言 (7)1.1 球罐的特点 (7)1.2 球罐的分类 (8)1.2.1 按储藏温度分类 (8)1.2.2 按结构形式分类 (8)1.3 球罐的建造历史 (9)1.4 本球罐的设计要求 (9)1.5 球罐的设计参数 (10)1.5.1 压力 (11)1.5.2 温度 (12)1.5.3 厚度 (12)1.5.4 焊接接头系数 (14)1.5.5 压力试验 (15)1.5.6 气密性试验 (15)1.6 材料选用 (16)1.6.1 球罐材料准则 (16)1.6.2 球壳选材 (17)1.6.3 锻件用钢 (21)1.7 结构设计 (21)1.7.1 概况 (21)1.7.2 赤道正切柱式支座设计 (24)1.7.3 拉杆结构 (25)1.8 人孔和接管 (26)1.8.1 人孔结构 (26)2 强度计算 (33)2.1 设计条件 (33)2.2 球壳计算 (33)2.3 球罐的质量计算 (35)2.4 地震载荷计算 (36)2.4.1 自振周期 (37)2.4.2 地震力 (37)2.5 风载荷计算 (38)2.6 弯矩计算 (38)2.7 支柱的计算 (39)2.7.1 单个支柱的垂直载荷 (39)2.7.2 组合载荷 (40)2.7.3 单个支柱弯矩 (40)2.7.4 支柱稳定性校核 (42)2.8 地脚螺栓计算 (44)2.9 支柱底板 (45)2.9.1 支柱底板直径 (45)2.9.2 底板厚度 (46)2.10 拉杆计算 (46)2.10.1 拉杆载荷计算 (46)2.10.2 拉杆连接部位的计算 (47)2.10.3 翼板的厚度 (47)2.10.4 焊接强度验算 (48)2.11 支柱与球壳连接最低点a的应力校核 (49)2.11.1 a点的应力 (49)2.11.2 a点的应力校核 (50)2.12 支柱与球壳连接焊缝的强度校核 (50)3 焊接 (51)3.1 焊接工艺的确定 (51)3.2 焊后热处理 (52)3.3 开罐检查 (53)4 结论 (55)参考文献 (56)致谢 (57)1前言球罐在我国的国防、科研、石油、化工、冶金等企业中有着广泛的应用。
外压储罐设计B.1 一般规定B.1.1 本附录适用于设计负压大于0.49kPa ,且不大于6.9kPa 的承受均匀外压的固定顶储罐。
B.1.2 当设计负压不大于0.49kPa 时,顶部承压环的截面面积应按本标准第7.1.5条的规定确定;当设计负压大于0.49kPa 时,顶部承压环的截面面积尚应符合本附录的规定。
B.2 固定顶B.2.1 储罐固定顶的设计总外压应按下式计算。
{}e max ,0.4r L r P e L e r P D L F P D P L =++++ (B.2.1) 式中:r P —— 固定顶设计总外压(kPa);L D —— 固定顶固定荷载(kPa),包括罐顶板及其上附件重量,当有隔热层时,尚应计入隔热层的重量;e P —— 设计负压(kPa),取值不应小于0.25kPa ;r L —— 固定顶活荷载(kPa),指水平投影面上的固定顶活荷载,取值不应小于1.0kPa 。
当雪荷载S 大于1.0kPa 时,超过部分应计入;e P F —— 设计负压组合系数。
B.2.2 柱支撑锥顶设计应符合下列规定:1 当顶板支撑在檩条上时,可视为连续梁或薄膜;2 应同时考虑膜应力和弯曲应力;3 应考虑板和板连接时的焊接接头系数;4 应设定支撑处为刚性节点;5 应给定许用挠度值;6 应考虑顶板支撑之间及焊缝的应力转换和疲劳荷载的可能性。
B.2.3 自支撑锥顶设计应符合下列规定:1 顶板的计算厚度应按下式确定,但不应低于本标准7.3.2条的规定。
EP D t r c 72.1sin 83θ= (B.2.3-1) 式中:c t —— 锥顶罐顶板的计算厚度(mm);D —— 储罐内径(m);r P —— 罐顶设计总外压(kPa);θ —— 罐顶与罐壁连接处罐顶板与水平面之间的夹角(°)。
E —— 弹性模量(MPa);2 在固定顶外压作用下,自支撑锥顶罐承压环所需的截面积应按下式确定:23108[]tan r r P D A σθ⨯= (B.2.3-2) 式中:r A —— 自支撑锥顶罐承压环所需的截面积(mm 2);D —— 储罐内径(m);r P —— 罐顶设计总外压(kPa);][σ —— 承压环材料最小许用应力(MPa);应取0.6倍承压环所用材料标准屈服强度下限值,且不应低于140MPa ;θ —— 罐顶与罐壁连接处罐顶板与水平面之间的夹角(°)。
液氨储罐课程设计1. 引言液氨储罐是一种用于储存氨气的设备,广泛应用于化工、冶金、制药、食品加工等领域。
由于液氨具有高毒性、易燃易爆等危险性质,储罐设计和操作安全非常重要。
2. 设计要求液氨储罐的设计应满足以下要求:- 安全:储罐内氨气压力控制在安全范围内,避免漏气和爆炸等事故。
- 稳定:储罐体结构稳定,能承受储存氨气的重量。
- 经济:储罐设计应在满足安全和稳定要求的前提下,尽可能减少成本。
3. 设计原则液氨储罐的设计原则:- 选择合适材料:储罐体应选用抗腐蚀和耐磨损性能好的材料,如碳钢、不锈钢等。
- 合理结构:储罐结构应简单、紧凑、稳定,高低温变形小。
- 考虑安全设计:储罐应有压力自动调节器、安全阀、温度控制器、液位监测器、泄漏探测器等安全设备。
- 考虑操作性:储罐应有方便操作的进出口和排气口,易于维修保养。
- 环保:储罐设计应考虑废气、废水等环保问题。
4. 设计步骤液氨储罐的设计步骤:1)确定储罐容量和使用环境:需考虑使用要求、周围环境等因素。
2)选择合适的材料和工艺:根据使用要求和成本等考虑,选择合适的材料和工艺。
3)确定储罐内部结构和设备:包括泵、管道、安全设备、控制器等。
4)制定设计方案:根据前面的工作,制定详细的设计方案,包括制图和计算书等。
5)审核和调整设计方案:方案制定后,需要进行审核和调整,确保方案的合理性和安全性。
6)制造和安装:制造和安装储罐,同时对储罐进行测试和验收。
7)后续维护:储罐安装后需要进行日常维护,如检查气密性、液位监测等。
5. 结论液氨储罐设计应在满足安全和稳定要求的前提下,尽可能减少成本。
设计过程中需注意选择合适材料、简化结构、考虑安全设计和操作性等因素。
储罐制造时需要对设计方案进行审核和调整,并进行测试和验收。
储罐安装后需要进行日常维护,确保储罐的安全运行。
液氨储罐设计注意事项1.安全设计液氨具有高压、高温、易燃、易爆的特性,因此储罐的安全设计至关重要。
设计时必须遵循相关的法规和标准,并确保储罐符合安全操作和维护的要求。
2.储罐材质选择液氨对材质的要求较高,常用的材质有碳钢、不锈钢和钛合金等。
选取合适的材质可以提高储罐的耐腐蚀性和耐高压性能。
3.储罐结构设计储罐的结构设计要考虑液氨的容量、压力和温度等因素。
常见的储罐结构有球形、圆柱形和卧式圆筒形等。
设计时要充分考虑储罐的稳定性和强度,以防止任何可能的爆炸或泄漏情况。
4.罐体保温液氨在常温下为无色无味的气体,需要在-33℃下压缩成液氨。
因此,储罐设计时应考虑外部保温层以减少液氨的蒸发损失,并降低储罐与外界环境的热交换。
5.泄漏防护为减少泄漏风险,储罐的设计要考虑防护装置,如泄漏报警器、安全阀、溢流装置等。
这些装置可以及时检测和处理泄漏情况,保护人员和环境的安全。
6.检修和维护储罐的设计应充分考虑检修和维护的便利性。
例如,为了方便检修,可以设计检查孔或安装可移动的维修平台。
此外,还应该定期进行检查和保养,以确保储罐的安全和可靠性。
7.管道连接液氨储罐与供气管道的连接必须安全可靠。
设计时要考虑接头和密封件的选用,并严格按照相关规范进行安装和测试,以防止泄漏。
8.储罐周边安全设施与储罐相邻的区域应设立明确的安全警示标识,并且需要有足够的安全距离,以防止事故发生时对人员和设备的伤害。
9.监测和报警系统设计时应考虑监测和报警系统,以便在发生异常情况时及时发出警报并采取相应的应急措施。
10.合规性审查液氨储罐的设计必须符合国家和地方的法规和标准。
在设计过程中,应进行合规性审查,确保储罐符合所有适用的规定。
总之,液氨储罐设计需要综合考虑各种因素,包括安全性、环境影响和运维成本等。
只有在设计过程中合理考虑这些注意事项,才能确保储罐的安全可靠运行。
立式圆筒形钢制焊接储罐罐底设计1.1 罐底板尺寸1.1.1 除腐蚀裕量外,罐底板的厚度不应小于表5.1.1的规定。
表5.1.1 罐底板厚度表5.1.2 环形边缘板厚度1 罐壁内表面至边缘板与中幅板之间的连接焊缝的最小径向距离不应小于下式的计算值,且不应小于600mm ;2t m L = (5.1.3)式中:L——罐壁内表面至环形边缘板与中幅板连接焊缝的最小径向距离(mm);mt——罐底环形边缘板的名义厚度(mm);bR——罐底环形边缘板标准屈服强度下限值,MPa;eLH——设计液位高度(m);wρ——储液相对密度,且取值不应大于1.0;γ——水的密度系数,MPa/m,取9.81/1000。
2底圈罐壁外表面沿径向至边缘板外缘的距离,不应小于50mm,且不宜大于100mm。
1.1.4罐底边缘板的厚度和宽度还应满足抗震的要求。
1.1.5罐底中幅板的钢板宽度不宜小于1600mm。
1.2 罐底结构1.1.1储罐内径小于12.5m时,罐底可不设环形边缘板;储罐内径大于或等于12.5m时,罐底宜设环形边缘板(图5.2.1)。
(a)不设环形边缘板罐底(b)设环形边缘板罐底图5.2.1 罐底结构1-中幅板;2-非环形边缘板;3-环形边缘板1.1.2环形边缘板外缘应为圆形,内缘应为正多边形或圆形;内缘为正多边形时,其边数应与环形边缘板的块数相等。
1.1.3罐底板可采用搭接、对接或二者的组合(图5.2.3-1、图5.2.3-2)。
下列情况应采用对接焊缝:1 罐底环形边缘板之间的焊缝;2 名义厚度大于10mm 的罐底板之间的焊缝;3 当罐底不设置环形边缘板时,罐壁下方罐底边缘板外缘处的焊缝,由罐壁内侧向内计算对接焊缝长度不应小于150mm 。
注:1 此处削边,坡度1:3~1:4;2 此处不开坡口或V 型坡口。
1.1.4 采用搭接时,中幅板之间的搭接宽度宜为5倍板厚,且实际搭接宽度不应小于25 mm ;中幅板宜搭接在环形边缘板的上面,实际搭接宽度不应小于60mm 。
罐详细设计一、储存环境丁二烯存储温度(℃)15存储压力( MPa)0.35 丁二烯密度( kg/m3)621.1体积流量( m3/h)17.64质量流量 (kg/h) 10959摩尔流量( kmol/h )195.69丁烯存储温度(℃)15存储压力( MPa)0.35 丁二烯密度( kg/m3)595.1体积流量( m3/h)26.86质量流量 (kg/h) 15981.73摩尔流量( kmol/h )275.55乙腈存储温度(℃)15存储压力( MPa)0.35丁二烯密度( kg/m3)790体积流量( m3/h)0.88质量流量 (kg/h) 70摩尔流量( kmol/h )0.022二、储罐的选型丁二烯容易自聚,生成丁二烯二聚物,进而引起其它危险。
丁二烯二聚物的生成速度与丁二烯储存的压力、温度、停留时间有着密切关系,在压力低于 0.35MPa,温度低于 18摄氏度,停留时间短能有效的减少二聚物的产生,有利于丁二烯的储存。
目前丁二烯装置对丁二烯储存罐的压力规定 0.25MPa-0.35MPa,满足储罐内的丁二烯刚好处于饱和蒸汽压。
保证丁二烯储存罐的温度处于 18摄氏度以下。
为了避免管线内死角长期不流动的丁二烯存在,将储罐物料泵一直处于运行状态,保证储罐各物料管线处于循环,故采用圆筒直立储罐。
乙腈需要储存在阴凉通风的库房。
小心火源,远离火种。
库温最好不要超过 30 摄氏度。
并且需要保持容器的密封度。
应该和氧化剂、还原剂、酸类、碱类、易(可)燃物、食用化学品分开存放,切忌混储。
采用防爆型照明、通风设施。
禁止使用易产生火花的机械设备和工具。
储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料,选用圆筒直立储罐。
- 2 -丁烯储存要求较前两者简单,为了便于管理和安装,其储罐也选用直立圆筒储罐。
三、储罐体积确定由于丁二烯储存要求最具代表性,下面对丁二烯进行详细设计。
由于需要确保整个流程生产的连续性,以应急上游原料供给量的变动,我们采用了 3个容积为 800m3的圆柱形立式储罐来进行原料丁二烯的储存。
储罐设计基础范文储罐设计是指对储罐进行设计和分析,以确保其结构安全、功能完善和使用寿命长久。
储罐广泛应用于工业生产和储存领域,主要用于储存液体或气体物质。
储罐设计基础包括储罐类型、结构设计、材料选择、防腐措施和安全保护等方面。
首先,储罐设计需要根据储存物质的性质来确定储罐类型。
常见的储罐类型包括钢质储罐、玻璃钢储罐、塑料储罐和混凝土储罐等。
钢质储罐是最常见的储罐类型,具有强度高、密封性好的特点,适用于储存高温、高压或腐蚀性的物质。
玻璃钢储罐具有良好的耐腐蚀性能,适用于储存酸、碱等强腐蚀性物质。
塑料储罐具有轻质、易成型等特点,适用于储存一般腐蚀性物质。
混凝土储罐适用于储存大量液体或气体物质,具有较好的结构稳定性。
其次,储罐的结构设计是储罐设计的重要环节。
储罐的结构设计应考虑结构强度、稳定性和一致性等方面。
结构强度是指储罐能承受外部负荷的能力,需要根据储存物质的重量、压力和温度等因素进行合理计算。
结构稳定性主要包括稳定性分析和受力分析,以确保储罐在使用过程中不会发生倒塌或折断等事故。
一致性是指储罐的整体形状和大小是否符合设计要求,包括储罐底部的斜度、出口位置和尺寸等。
材料选择是储罐设计中的重要环节,储罐的材料应具备一定的强度、耐腐蚀性和耐磨性等特点。
常用的储罐材料包括碳钢、不锈钢、合金钢和玻璃钢等。
碳钢是最常用的材料,具有强度高和耐腐蚀性能好的特点。
不锈钢是一种常用的耐腐蚀材料,适用于储存腐蚀性物质。
合金钢适用于耐高温和高压的场合。
玻璃钢储罐具有良好的耐腐蚀性能,但需要注意防止其受到机械损伤。
防腐措施是储罐设计中的重要一环。
储罐的防腐措施主要包括外涂防腐、内衬防腐和阴极保护等方面。
外涂防腐是指在储罐外表面涂覆一层防腐涂料,以防止外部环境的腐蚀。
内衬防腐是指在储罐内表面涂覆一层防腐涂料,以防止储存物质对储罐内壁的侵蚀。
阴极保护是通过向储罐施加电流,以防止金属表面的腐蚀。
最后,储罐设计需要考虑安全保护措施。
液化石油气储罐设计液化石油气储罐是一种用于储存液化石油气(LPG)的设备,其设计是为了确保安全、高效地储存和输送石油气至最终用户。
液化石油气储罐的设计需要考虑罐体结构、安全措施以及运输和使用的方便性等因素。
下面将对液化石油气储罐的设计进行详细说明。
首先,液化石油气储罐的罐体结构需要具备足够的强度和耐久性。
罐体通常由高强度低合金钢制成,以承受内部压力和外部环境的荷载。
罐体的结构应采用圆柱形设计,有利于承受内部压力和降低应力集中。
此外,罐体需要具备良好的防腐蚀性能,可通过涂覆耐腐蚀涂层或使用不锈钢等材料来实现。
为了确保罐体的安全性,液化石油气储罐的设计还需要包括多种防爆和泄漏措施。
首先,罐体应设计成双壁结构,内外壁之间的空间可用于泄漏检测和泄漏液体的收集。
罐体还应配备安全阀,以保证内部压力不超过设计压力,从而避免爆炸的危险。
此外,罐体应设置泄漏报警装置和自动灭火系统,及时检测并处理泄漏情况,确保现场安全。
液化石油气储罐的设计还应考虑运输和使用的便利性。
罐体应具有一定的可移动性,方便在不同地点进行储气和输送。
此外,罐体应设置便于连接输送管道的接口,以便快速且安全地将石油气输送至用户。
为了方便用户使用,储罐的设计还应包括方便的计量和计量系统,确保用户能够准确地测量和购买所需的石油气量。
在液化石油气储罐的设计中,还需要综合考虑地震、超压、温度变化等外部条件的影响。
罐体应具备一定的抗震能力,以防止在地震发生时发生破坏。
此外,储罐的设计应考虑到不同环境温度对石油气的影响,采取隔热措施以保持石油气的低温状态。
总之,液化石油气储罐的设计是一个涉及多个因素的复杂过程。
它需要考虑罐体结构、安全措施、便利性以及外部条件等多个方面的要求,以确保储罐的安全、高效运行。
通过综合考虑这些因素,可以设计出适应不同环境和用途要求的液化石油气储罐。
注:此处的设计压力应为设计内压,不可等同于按液柱所确定的设计压力。
463.1cm 30.745KPa 0.540KPa1.001.001.38500.00cm 3罐壁筒体的临界压力:5.611KPat min =7.2mm H E =∑H ei=3.48mH ei ——罐壁各段当量高度,m ;H ei =H i (t min /t i )2.5罐壁各段当量高度如下:罐壁段号实际高度Hi (m )有效壁厚ti (mm )当量高度Hei(m )1223.20.112221.20.133219.20.174215.20.315213.20.446 1.59.20.8171.57.21.50罐壁设计外压: 2.2767KPa 0.60KPa如果:按6.4.9的规定选用。
P 0/3>[P Cr ]≥P 0/4应设置2个中间抗风圈于H E /3,2HE/3处。
6.1.2.中间抗风圈计算顶部抗风圈的实际截面模数 W=按图实际尺寸计算(近似为T 型钢计算)∵ W>Wz故满足要求应设置3个中间抗风圈于HE/4,2HE/4,3HE/4处。
风载荷标准值P 0=2.25ωk +q=q---罐顶呼吸阀负压设定值的1.2倍∵[Pcr]>P0,故不需要设置中间抗风圈。
W z =0.083D 2H 1ωkP 0/2>[P Cr ]≥P 0/3ω0—基本风压值(<300时取300Pa)βz—高度Z处的风振系数,油罐取μs —风荷载体型系数,取驻点值μz—风压高度变化系数,ωk =βz μs μs ω0P 0>[P Cr ]≥P 0/2应设置1个中间抗风圈于H E /2处。
以此类推=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=5.2m in 48.16][Dt E H D cr P8.771392MPa1罐底部垂直载荷 1.8009613MN A1=πDt 1.7492388m 2翘离影响系数取C L 1.4底部罐壁断面系数10.495433m 358.038423MN.m 9.921098MN.m 综合影响系数C z一般取0.4α=0.450.1404s R=D/212mKc 0.000432δ30.0192m αmax=0.45罐体影响系数Y 1一般取1.1m=m 1Fr5107701.9kg 罐内储液总质量8821592.2kg Fr 0.579其中:D/H1.846153828.98188MPa 199875MPa t------罐底圈壁板有效厚度0.0232mσ1<[σcr]合格0.472794m 0.026266Tg 0.35s储液晃动基本周期5.3643825sKs=1.095晃动周期系数(据D/H 按表D.3.3选取)m 1=0.25ρπD 2H动液系数(由D/H ,查D.3.4确定)6.2.2.罐壁许用临界应力[σcr ]=0.15Et/D储罐内半径储液耦连振动基本周期Q 0=10-6C z αY 1mg 地震影响系数(据Tc ,Tg ,αmax 按图D.3.1选取)地震影响系数(据Tw ,αmax 按图D.3.1选取)Tw=KsD 0.5α最大地震影响系数E-----设计温度下材料的弹性模量6.2.3.应力校核条件反应谱特征周期(按表D.3.1-1)耦连振动周期系数(据D/H 按表D.3.2选取)距底板1/3高度处罐壁有效厚度6.2.4.罐内液面晃动高度计算:罐内液面晃动高度h v =1.5αR竖向地震影响系数C v (7,8度地震区取1;9度地震区取1.45) N1=(m d +m t )gZ1=πD 2t/4总水平地震力在罐底部产生的地震弯矩M L =0.45Q 0H 罐壁横截面积(其中t 为底部罐壁有效厚度)总水平地震力在罐底部产生的水平剪力6.2.地震载荷计算:6.2.1.地震作用下罐壁底产生的最大轴向应力T c =K c H (R/δ3)0.5=产生地震作用力的等效储液质量M 56mm 地脚螺栓根径:d 150.67mm D b 24.256m n 48个σs235MPa1920647N16248039N 563479N 3416935N.m 15343260N迎风面积389.70m 2罐体总高16.24m 拱顶高度3.24m1130973N 2500.00Pa 7.2.3.储液在最高液位时,1.5倍计算破坏压力产生的升举力:2171239N16248039N 1800961N300981N A=2016.47mm 2单个地脚螺栓应力:σ=N b /A=149.26MPa每个地脚螺栓的承压面积:σ<2/3σs,合格7.4.地脚螺栓(锚栓)校核条件:N b =N/n d -W/n dN=Max[N 1,N 2,N 3,N 4]7.2.1.空罐时,1.5倍设计压力与设计风压产生的升举力之和:7.2.2.空罐时,1.25倍试验压力产生的升举力之和:设计风压产生的升举力N w =4M w /D b 设计风压产生的风弯矩M w =ω0A H H’N 2=PπD 2/4+Ne7.3地脚螺栓计算:N 3=P t πD 2/47.2罐体抗提升力计算:地脚螺栓圆直径:地脚螺栓个数:N 1=1.5PπD 2/4+N w 空罐时,设计压力与地震载荷产生的升举力之和地脚螺栓许用应力:地震载荷产生的升举力N e =Aσ7.3.2.单个地脚螺栓所承受的载荷:A H =H'D H'=H 1+H g Hg=Rs(1-COSθ)7.3.1.罐体总的锚固力为7.2.1,7.2.2.,7.2.3所计算升举力中的最大值W <N ,由于罐体自重不能抗倾覆力,故需要设置地脚螺栓W=(m t +m d )g罐体试验压力P t =1.25PN 4=1.5P Q πD 2/47. 地脚螺栓(锚栓)计算地脚螺栓直径:7.1地脚螺栓参数:罐体总重量。
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: *** 学 号: ********** 指导教师: ** 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 tankAbstractHeat 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目录摘要 (I)Abstract (II)第1 章前言 (5)1.1导热油的基本性质 (5)1.2 储运设备的分类 (5)1.3储存介质对储罐的影响 ..................................................... (5)第2 章导热油储罐的设计的条件工艺表 (7)2.1导热油储罐设计的条件工艺表 (7)2.2导热油储罐设计的管口表 (8)第3章导热油储罐厚度的计算 (9)3.1储罐基本尺寸和封头厚度的确定 (9)3.2圆筒厚度的计算 (10)第4章导热油储罐的应力计算 (12)4.1支座反力的计算 (12)4.2筒体弯矩的计算 (16)4.3圆筒轴向应力的计算及其校核 (17)4.4圆筒切向剪切力计算及其校核 (19)4.5鞍座处圆筒周向应力的计算及应力校核 (19)4.6鞍座应力计算及校核 (20)第5章温差、地震引起的应力计算 (22)5.1温差引起的应力计算及校核 (22)5.2由地震引起的支座轴向弯曲强度计算 (22)5.3地震引起的地脚螺栓应力 (23)第6章开孔补强及焊接简述 (25)6.1径向接管的开孔补强计算 (25)6.2非径向接管的开孔补强计算 (27)6.3焊接结构的选择 (28)6.3.1容器接头形式 (28)6.3.2焊接方法的选择 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (32)第 1 章 前言1.1导热油的基本性质本课题来自北京燕化正邦设备检测有限公司,导热油是一种可将燃料燃烧产生的热量间接传递给用热设备、本身常压、沸点较高且可以循环使用的有机介质。
导热油属于烃类有机物,可分为天然油和合成油两类。
天然油指矿物油一类的天然产物,它是通过产品蒸馏获得,无须人工合成。
合成油又分为两类,一类是由同分异构体混合而成的有机液体,主要为芳香族化合物;另一类是几个沸点相同或相近的有机物混合物,如二苯醚和联苯的低共熔混合物。
导热油有如下的特点:沸点高;热稳定好;在操作温度范围内粘度低;对所接触材料腐蚀性低;对杂质(如氧气)不敏感等,因此导热油作为间接传热介质被广泛用于石油化工行业。
1.2 储运设备的分类储运设备主要是指用于储存与运输气体、液体、液化气体等介质的设备,在石油、化工、能源、环保、轻工、制药及食品等行业应用广泛。
大多数储运设备的主体是压力容器。
在固定位置使用、以介质储存为目的的容器称之为储罐。
储罐又有多种分类方法,按几何形状分为卧式圆柱形储罐、立式平底筒形储罐、球形储罐;按温度划分为低温储罐(或称为低温储槽)、常温储罐(090C <)和高温储罐(090~250C );按材料可划分为非金属储罐、金属储罐和复合材料储罐;按所处的位置又可分为地面储罐、地下储罐、半地下储罐和海上储罐等。
单罐容积大于10003m 的可称为大型储罐。
金属制焊接式储罐是应用最多的一种储存设备,目前国际上最大的金属储罐 容量已达到53210m ⨯。
1.3储存介质对储罐的影响储存介质的性质,是选择储罐结构形式与储存系统的一个重要因素。
介质特性包括闪点、沸点、饱和蒸汽压、密度、腐蚀性、毒性程度、化学反应活性(如聚合趋势)等。
储存介质的闪点、沸点以及饱和蒸汽压与介质的可燃性密切相关,是选择储罐结构形式的主要依据。
饱和蒸汽压是指在一定温度下,储存在密闭容器中的液化气体达到气液两相平衡时,气液分界面上的蒸气压力。
饱和蒸汽压与储存设备的容器大小无关,仅依赖于温度的变化,随着温度的升高而增大;对于混合储存介质,饱和蒸汽压还与各组分的混合比例有关。
储存介质的密度,将直接影响罐体载荷分布及其应力大小。
介质的腐蚀性是选择罐体材料的首要依据,将直接影响制造工艺和设备造价。
而介质的毒性程度则直接影响储罐制造与管理的等级和安全附件的配置。
另外,介质的粘度或冰点也直接关系到储存设备的运行成本。
这是因为当介质为具有更高粘度或高冰点的液体时,为保持其流动性,就需要对储存设备进行加热或保温,使其保持便于输送的状态。
当储存设备用于盛装液化气体时,还应考虑液化气体的膨胀性和压缩性。
液化气体的体积会随着温度的上升而膨胀,温度的降低而收缩。
当储罐装满液态气体时,如果温度升高,罐内压力也会升高。
压力的变化程度与液化气体的膨胀系数和温度变化量成正比,而与压缩系数成反比。
装量系数一般取0.9.对于储罐容积经实际测定者,可大于0.9,但不得大于0.95.环境对储存设备的影响:对于液化气体储罐,储罐的金属温度主要受使用环境的气温条件影响,其最低设计温度可按该地区气象资料,取历年来月最低气温的最低值。
月平均最低气温是指当月各天的最低气温相加后除以当月的天数。
由于随着温度降低,液化气体的饱和蒸汽压呈下降趋势,因而这类储罐的设计压力主要由可能能达到的最高工作温度下液化石油气的饱和蒸汽压决定。
一般无保冷设施时,通常取最高设计温度为050C,若储罐安装在天气炎热的南方地区,则在50C,当夏季中午时分必须对储罐进行喷淋冷却降温,以防止储罐金属壁温超过0所在地区的最低设计温度较低时,还应进行罐体的稳定性校核,以防止因温度降低使得罐内压力低于大气压时发生真空失稳。
设计储存设备,首先必须满足各种给定的工艺要求,考虑储存介质的性质、容量的大小、设置的位置、钢材的耗量以及施工的条件等来确定储罐的形式;在设计中还必须考虑场地的条件;环境温度、风载荷、地震载荷、雪载荷、地基条件等,因此设计者在设计储存设备时必须针对上述条件进行综合的考虑,以确定最佳的设计方案。
第 2 章导热油储罐的设计的条件工艺表2.1导热油储罐设计的条件工艺表:2.2导热油储罐设计的管口表:第3章 导热油储罐厚度的计算 第9页第3章 导热油储罐厚度的计算3.1储罐基本尺寸和封头厚度的确定由于储罐全容积为0.43m ,所以应该使封头和筒体的容积之和为0.43m ,查GB/T 25198-2010 《压力容器封头》[2],选用DN=600 ,H=175 标准椭圆封头.筒体长度1L 取1200mm (不含封头的直角边高度)内径i D 取600mm ,现进行容积核算: 查GB/T 25198-2010 ,知道DN=600 ,H=175 标准椭圆封头的容积1V 为0.03533m 筒体容积24332i 19101200mm =0.3393m 4V D L ππ==⨯⨯⨯储罐总容积为3312220.03530.33930.40990.4V V V m m =+=⨯+=> 经过核算该储罐的容积满足设计要求查GB150.2-2011《压力容器》[3]附录D 表D.1知道钢板Q235-B 的厚度n δ在满足3mm<n δ<16mm ,当温度为120oC 时,利用内插法,得其许用应力[]111tMPa σ=查GB150,得计算压力不低于操作压力的1.1倍,即:c 1.1 1.10.10.11pa P P M ≥=⨯=,因此c P 可以取0.15MPa 根据GB150.3-2011《压力容器》[3] (5-1)式[]20.5c i n tcKP D P δδφ=-对于标准椭圆形封头,应力增强系数K =1,焊接接头系数φ=1.0 则封头计算厚度[]10.156000.406211110.50.1120.5c i tcKP D P δσφ⨯⨯===⨯⨯-⨯-mm查JB/T 3274-2007 《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》[4]得到对于Q235B ,钢板负偏差1C =0.6mm对低合金钢制卧式容器,规定不包括腐蚀裕量的最小厚度应不小于3mm 导热油储罐的腐蚀速率为0.1毫米/年,设计寿命为15年,腐蚀裕量等于腐蚀速率与设计寿命的乘积。