液氨(无水)储罐设计要点
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液氨储罐设计液氨储罐是一种专门用于贮存液态氨的设备,通常采用铁质或钢质材料构建,其几何形状多样,包括球型、柱形、圆锥形等。
在化工、农业、医学、能源和环保等领域中,液氨储罐被广泛应用于氨气的储存、输送和使用。
液氨储罐的设计应考虑到以下因素:储罐的尺寸、外观、重量、储存容量、操作压力、储存温度、安全措施和环境影响等。
具体设计要求如下:1.设计参数与标准:储罐的设计应符合国家、行业和企业规定的设计标准和规范。
例如,对于LPG液化气罐,其设计应符合GB 50332-2013《钢制储罐设计规范》、GB50183-2005《液化石油气储存和运输设备技术条件》,以及国际规范ASME Section VIII Division 1等。
2.储罐材质和厚度:液氨储罐应采用高品质钢材或耐腐蚀材料制成,以保证其耐久性和安全性。
材质选择应考虑到单价、可用性、操作需求等因素。
对于钢制储罐,其厚度应根据所存放液体的特性和储罐的形状、尺寸等因素计算确定,以保证其承受压力和温度的能力。
3.储罐容量和形状:液氨储罐的密封容量应比其设计储存量大一些,以确保液体进入储罐时不会波涛汹涌。
储罐的几何形状可以是圆柱形、球型、圆锥形或其他形状,视实际情况而定。
4.安全措施:储罐应安装适当的安全设备,如安全阀、液位报警器、温度控制器等,以保证储存液体的安全。
此外,对于大规模储罐,还应考虑配备防火、防爆和灭火系统等。
5.管道和附件:液氨储罐应配备合适的出、进料管道和其他附件,如泄放阀、气密性检测器、排气装置等,以便于运输和输送。
6.环境考虑:储罐的设立不应对周围环境造成影响,应考虑其在地形、气候、土壤等方面的适应性。
7.检修和保养:液氨储罐应设计为易于检修和保养。
储罐的喷漆、防腐处理、检修等工作,应每隔一段时间进行,以保证其长期使用效果。
液氨储罐设计分析
液氨储罐是专门用于储存液态氨的设备,通常用于工业生产中的氨气
储存和供应。
设计一个合适的液氨储罐需要考虑多个因素,包括材料选择、结构设计和安全措施等。
首先,材料选择是设计液氨储罐的一个关键因素。
液氨具有很强的腐
蚀性,需要选择防腐材料以延长储罐的使用寿命。
一般情况下,不锈钢和
碳钢是常用的材料。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性能,但价格较高;碳钢价
格较低,但需要进行防腐处理以提高其耐腐蚀能力。
其次,结构设计是储罐设计的另一个重要方面。
储罐的结构设计应该
考虑到储罐容量和存放位置,以确保储罐的稳定性和安全性。
常见的液氨
储罐结构有立式储罐和卧式储罐两种。
立式储罐通常占用空间较小,适用
于有限的场地;而卧式储罐通常容量较大,占用空间较大,适用于较大的
场地。
此外,设计时还需要考虑储罐的支撑结构、密封性能和排污系统等。
最后,为了保证储罐使用过程中的安全性,应采取一系列的安全措施。
首先,储罐应采用双层结构,以防止液氨泄漏造成安全事故。
其次,储罐
应配备压力传感器和温度传感器等监测设备,及时检测并防范潜在的问题。
此外,还需要配备火灾报警和灭火系统,防止储罐火灾发生。
同时,储罐
的操作人员应定期检查和维护设备,确保设备的正常运行。
总之,设计一个合适的液氨储罐需要考虑材料选择、结构设计和安全
措施等多个方面。
通过合理优化设计,储罐可以更好地满足工业生产中的
氨气储存和供应需求,并确保在储罐使用过程中的安全性。
液氨储罐规范要求液氨储罐是一种用来储存液氨的设备,具有重要的安全性要求。
为了确保储罐的安全运行,汇总了以下关于液氨储罐规范的要求。
1.设计要求液氨储罐的设计应符合相关标准和规范,如GB150-2011《钢制压力容器》、GB50128-2014《石油化工工程设计规范》等。
设计时需要考虑液氨的性质、容量、工艺要求等因素,确保储罐具备足够的强度和密封性。
2.材料要求液氨储罐的材料一般采用优质的碳钢或低合金钢,符合GB/T700-2006《碳素结构钢》等标准。
材料的选择应考虑抗腐蚀性、强度和可焊性等因素。
液氨与空气接触时会产生化学反应,因此需要对液氨储罐内壁进行合理的涂层或腐蚀防护处理。
3.施工要求液氨储罐的施工应符合相关标准和规范,如GB50236-98《焊接钢结构工程施工质量验收标准》等。
施工过程中需要确保焊缝的质量和可靠性,所有焊工必须具有相应的焊接资质。
储罐的平直度、圆度和尺寸等应符合设计要求,并且需要进行各项试验和检查,确保储罐的完整性和安全性。
4.安全设施液氨储罐应配备相应的安全设施,如安全阀、压力表、温度计、液位计等。
这些设备的选型和安装位置应符合相关规范要求,能够及时监测储罐内的压力、温度和液位等参数,并在达到预警值时触发相应的警报或自动控制系统。
5.操作和维护液氨储罐的操作和维护应符合相关的操作规程和标准。
操作人员必须接受专门的培训,了解液氨性质和相关安全知识,熟悉储罐的操作程序和急救措施。
定期检查和维护储罐,清理储罐内部和外部的杂物,并进行必要的检修和更换设备。
6.安全防护措施液氨储罐的周围应建立相应的安全防护设施,如安全围栏、报警装置、泄漏控制系统等。
应采取必要的防火和防爆措施,以防止在储罐周围发生火灾或爆炸事故。
同时,应定期进行安全评估和隐患排查,对存在的安全风险进行有效的控制和处理。
综上所述,液氨储罐的规范要求包括设计要求、材料要求、施工要求、安全设施、操作和维护、安全防护措施等方面。
液氨储罐的结构和强度设计液氨储罐是储存液体氨气的装置,其结构和强度设计对于储罐的安全运行至关重要。
下面将从液氨储罐的结构设计和强度设计两方面进行详细说明。
液氨储罐的结构设计主要包括两部分,即外罐和内罐。
内罐是用来储存液氨的主体部分,一般采用不锈钢材料制成,以保证液氨不会泄漏。
外罐则是对内罐进行保护和支持的结构,一般由碳钢材料制成。
内外罐之间形成的空隙通常被称为保温层,用来降低液氨的蒸发和能量损失。
液氨储罐的结构设计还包括液氨进出口、排气孔和安全装置等部分。
液氨进出口需要满足储罐的进出液要求,通常设置在储罐的顶部或侧面。
排气孔用于放出液氨蒸汽和气体,具有防止过压和阀门失效的功能。
安全装置包括压力表、液位计、安全阀等,用于监测储罐的压力和液位,并在必要时进行自动控制和保护。
首先是内压强度设计。
液氨储罐内部存有高压液氨,因此必须具有足够的强度来抵御内部压力的作用。
内压设计考虑到储罐的材料特性、制造工艺、结构形式等因素,采用了钢结构设计中的薄壁容器理论,并依据液体容器规范对壁厚、焊缝、支承等进行合理设计和计算。
其次是大地震作用强度设计。
液氨储罐是在地面上建设的,因此必须能够抵御地震带来的横向和纵向荷载。
大地震作用强度设计需要考虑储罐的结构形式、地震分级、地基状况等因素,采用了抗震设计的相关规范,如地震设计规范、抗震设计技术规范等,来确保储罐的抗震能力。
除了内压强度和地震作用强度,液氨储罐还需要考虑其他荷载,如风载、温变荷载、雪载等。
这些荷载需要根据具体地区的气候条件、使用环境等因素进行设计和计算。
总之,液氨储罐的结构和强度设计是确保储罐安全运行的重要环节。
对于设计人员来说,需要结合液氨储罐的实际情况和相关规范要求进行设计和计算,以确保储罐在各种荷载和工况下能够安全可靠地运行。
液氨储罐设计注意事项(1)材料选择。
实践证明,材料强度越高,发生应力腐蚀的可能性越大。
但不发生应力腐蚀的最低强度限与杂质含量及特性、应力大小、操作速度等因素有关。
为了防止应力腐蚀,在综合考虑操作压力、残余应力以及安全性和经济性的情况下,应尽可能选用强度较低的钢材。
(2)采用合理的结构和焊接工艺。
结构上应避免焊缝过多、过于集中、焊缝不对称、焊缝交叉和焊接顺序不合理等造成的应力集中。
制造时应避免强力组焊,防止咬边、错边等缺陷,保证与介质接触的表面尽量光滑。
制造完成后,应进行退火热处理以去除焊后残余热应力。
正确的焊后热处理可以大大降低制造过程中的残余应力,并可以降低焊接热影响区的峰值硬度。
(3)对投入使用前的新储罐,应彻底清除里面的空气;在充装、排料及检修等过程中,采取一定的措施避免带进任何空气。
对大型储罐应连续冷凝氨蒸气,而不凝气体大部分是空气,应将其排出。
对较小的设备用抽气或蒸腾除去储罐里面的空气。
总之,消除储罐里面的空气污染,可以有效地防止应力腐蚀。
(4)新投用的储罐,应按规定进行内外部检验并进行周期性的定期检验。
对液、气相界面、引收弧处及T型接头等易腐蚀部位应重点检验;对液面以下所有焊缝应进行100%磁粉或超声波探伤,若条件允许,应对所有焊缝进行100%磁粉探伤。
对检验出的裂纹应进行评估。
因应力腐蚀界限断裂韧度JISCC大约只有材料常规断裂韧度D0105的1ö5,所以应根据断裂力学判据对裂纹进行安全等级评估,并给出处理意见及下次检验时间。
对于不超过1ö4壁厚和深度小于4mm的浅裂纹,可以采用打磨的方法进行机械消除,但要严格控制打磨工艺;对于较深的裂纹,先进行打磨处理后再进行补焊。
补焊前应先预热加温以防止焊接硬化,焊接时宜采用低氢焊条,焊后进行探伤复查,并进行去应力处理。
(5)定期检测液氨浓度和含水率,发现水分低于临界浓度应及时补充水分,使含水率始终保持在012%~1%的范围。
液氨储罐设计规范液氨储罐设计规范液氨储罐设计是液氨储存和运输系统中的重要环节,设计规范的合理性影响着液氨安全运行和环境保护。
以下是液氨储罐的设计规范要点:1. 储罐选址和场地设计储罐选址应远离居民区和火源,具备足够的通风和排放条件,以便在发生泄漏时能够及时散发液氨气体。
场地设计应考虑防火、排水、排气等因素,并满足储罐的支撑和固定要求。
2. 结构和材料选择液氨储罐结构可以采用球形或圆柱形,球形结构可减少材料用量。
而球形结构中的支撑腿应采用独立支撑方式,以减少热应力。
储罐材料选择应考虑其抗压强度、抗腐蚀性和低温性能。
3. 安全阀与泄漏防护储罐应配置安全阀和泄漏防护装置,以防止储罐内部压力过高和泄漏事故。
安全阀应根据储罐的设计压力和容积进行选择,并在每年定期检测和校准。
泄漏防护装置包括泄漏报警器、止回阀、堤坝和防喷器等。
4. 异常情况处理液氨储罐设计应考虑各种异常情况的处理,包括火灾、地震、泄漏和爆炸等。
储罐应配置火灾报警系统和灭火系统,以及应急处理预案和逃生通道。
5. 操作和维护要求液氨储罐的操作和维护应符合相应的规范。
操作人员应接受培训,了解储罐的工作原理和安全操作规程。
储罐的定期检查和维护应包括液位、压力、温度和防腐等方面的监测与维护。
6. 泄漏应急预案液氨储罐设计应制定相应的泄漏应急预案,包括报警、疏散、应急处理和环境保护等方面的措施。
应急预案应定期检查和演练,以确保应急响应的高效性和准确性。
总之,液氨储罐设计规范的合理性和严格执行对保障液氨安全运输和使用至关重要。
每个环节都应严格按照规范要求进行设计、建设和运行,以减少事故风险,保障生产和环境的安全。
50立方米液氨储罐设计说明书50立方米液氨储罐是一种用于储存液氨的设备,具有广泛的应用领域,包括化工、农业、制冷等行业。
本设计说明书将详细介绍50立方米液氨储罐的结构、性能、操作要点以及安全措施,以供相关人员参考和指导。
首先,介绍储罐的结构。
50立方米液氨储罐由罐体、密封装置、进出料口、排气装置、压力表等组成。
罐体采用钢材制成,经过特殊防腐处理,确保其在长期存储液氨的环境下不受腐蚀。
密封装置采用可靠的螺栓紧固和软管连接,以保证液氨不泄漏。
进出料口和排气装置在设计上考虑了便捷性和安全性,使得装卸操作更加方便,并能有效消除气体积压。
其次,介绍储罐的性能特点。
50立方米液氨储罐具有良好的密封性能、耐腐蚀性和抗震性。
密封装置的选材和结构设计保证了液氨的密封性,有效防止液氨的挥发和泄漏。
同时,储罐的钢材材质和结构设计考虑了液氨的腐蚀性,能够在长期使用中保持稳定性。
此外,储罐经过专业设计,在地震等外力作用下能够保持稳定,保护液氨的安全。
然后,介绍储罐的操作要点。
在使用50立方米液氨储罐时,需要按照相关操作规程进行操作。
首先,操作人员需要了解储罐的结构和性能特点,熟悉液氨的特性和储罐的操作要点。
其次,操作人员需要正确连接进出料口和排气装置,确保液氨的输送畅通。
操作过程中,需要注意操作规程,确保操作的安全性和可靠性。
最后,介绍储罐的安全措施。
50立方米液氨储罐在储存液氨的同时,也需要考虑安全问题。
操作人员需严格遵守有关安全操作规程,穿戴相应的个人防护装备。
储罐周围应设有安全警示标志,以引起人们的注意和警惕。
定期对储罐进行检查和维护,确保其安全使用。
综上所述,本设计说明书详细介绍了50立方米液氨储罐的结构、性能、操作要点和安全措施。
鉴于液氨储存的重要性和风险性,操作人员在使用储罐时应该严格按照说明书操作,并加强安全意识和防护措施,确保液氨的安全储存和使用。
液氨储罐的设计范文
1.储罐材料选择
液氨是一种在常温下为无色气体,液氨储罐需要选用能够承受低温和高压的材料。
常见的材料有碳钢、不锈钢和玻璃钢。
碳钢和不锈钢都具有较好的强度和耐腐蚀性,适合储存液氨。
玻璃钢具有较高的机械强度和良好的耐腐蚀性能,但需要特别注意低温下的应力开裂。
2.结构设计
液氨储罐通常是垂直圆柱形结构,底部为圆锥形或平底设计,顶部有透气装置和液位计。
储罐壁通常采用双层结构,内层负责贮存液氨,外层起到保温作用。
内外层之间的空气隔离,可以减少换热,提高保温效果。
内壁还需喷涂耐腐蚀涂层,以防止液氨对储罐壁的腐蚀。
3.安全性能
液氨是一种具有强烈刺激性和腐蚀性的气体,因此液氨储罐设计时需要采取一系列安全措施。
首先是防火措施,储罐需要设置适当的防火墙和阻火系统。
其次是安全阀和爆破片的设置,用于防止罐内压力超过安全范围。
还需要配备泄漏探测器和报警系统,以及防爆电器设备。
4.储罐周围环境
5.附属设备
液氨储罐需要配备一些附属设备,如输送系统、冷却系统、液位监测系统等。
输送系统可以将液氨导入或排出储罐,冷却系统可以保持储罐内的液氨在适当的温度范围内,液位监测系统可以实时监测储罐内的液位情况。
总结:。
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。
前言本设计是针对《化工设备机械基础》这门课程所安排的一次课程设计,是对这门课程的一次总结,要综合运用所学的知识,查阅相关书籍,小组团结合作共同完成设计。
本设计的液料为液氨。
液氨,又称为无水氨,是一种无色液体.氨作为一种重要的化工原料,应用广泛,为运输及储存便利,通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨。
液氨在工业上应用广泛,而且具有腐蚀性,且容易挥发,所以其化学事故发生率相当高。
氨作为一种重要的化工原料,应用广泛.分子式NH,分子量17。
03,相对密度0.7714g/L,熔点-77。
7℃,沸点3-33.35℃,自燃点651.11℃,蒸汽压1013。
08kPa(25.7℃)。
设计基本思路:设计压力容器要求根据化工生产工艺提出的条件,确定容器设计所需参数(P、T、D),选定材料和结构形式,通过强度计算确定容器筒体及封头壁厚。
对已制定材准的受压元件,可直接选取。
而本设计容器为318m的液氨储罐,所以要求结合所学到的知识和利用身边可以查到的资料对318m的液氨储罐进行设计.课程设计是对课程内容的应用性训练环节,是学生应用所学知识进行阶段性的单体设备或单元设计方面的专业训练过程,也是对理论教学效果的检验。
通过这一环节使学生在查阅资料、理论计算、工程制图、调查研究、数据处理等方面得到基本训练,培养学生综合运用理论知识分析、解决实际问题的能力.液氨储罐属于化工常见的储运设备,一般可分解为筒体,封头,法兰,人孔,手孔,支座及管口等几种元件。
储罐的工艺尺寸可通过工艺计算及生产经验决定.液氨储罐是合成氨工业中必不可少的储存容器,所以本设计过程的内容包括容器的材质的选取、容器筒体的性状及厚度、封头的性状及厚度、确定支座,人孔及接管、开孔补强的情况以及其他接管的设计与选取。
本设计综合考虑环境条件、介质的理化性质等因素,结合给定的工艺参数,机械按容器的选材、壁厚计算、强度核算、附件选择、焊缝标准的设计顺序,分别对储罐的筒体、封头、人孔接管、人孔补强、接管、管法兰、液位计、鞍座、焊接形式进行了设计和选择。
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。
液氨储罐规范要求液氨储罐在设计和建造过程中,需要遵守相关的规范和标准。
首先,液氨储罐的设计应符合国家规定的压力容器设计规范,如ASME(美国机械工程师协会)规范和GB(国家标准)规范等。
液氨储罐的容积应根据实际需要确定,同时需要考虑罐体的材料选择、结构强度、密封性能和罐体的防腐蚀措施等。
液氨储罐的设备要求主要包括罐体、阀门、安全装置和附属设备等。
液氨储罐的罐体材料通常采用碳钢或不锈钢,具备足够的强度和耐腐蚀性。
阀门是液氨储罐中重要的组成部分,需要选用符合规范要求的阀门,保证其正常的工作和安全性。
安全装置包括压力表、温度表、安全阀和报警设备等,用于对液氨储罐中的压力、温度和液位进行监控和控制。
附属设备包括散热器、隔热层、补偿装置等,用于保持液氨储罐的稳定运行。
液氨储罐的安全要求是液氨储罐规范要求中最重要的部分。
安全措施包括罐体的防爆措施、防漏措施、防静电措施和防火措施等。
液氨储罐应设置防雷装置,防止雷击引发事故。
液氨储罐的各个接口需要密封良好,确保液氨不会泄漏。
液氨储罐的静电措施主要是采用接地装置、接地导线和静电消除器等,防止静电积聚引发火灾或爆炸。
液氨储罐应远离易燃易爆物,同时应设置防火墙和灭火设备,以便在发生火灾时进行应急处理。
液氨储罐在运输过程中,也需要符合相关规范要求。
液氨的运输主要分为气体运输和液氨运输两种方式。
无论是哪种方式,液氨储罐的外包装必须符合国家标准,防止外部碰撞或其他事故导致液氨泄漏。
液氨储罐的运输车辆应经过专业认证,并符合国家相关的运输规定。
液氨的运输过程中,必须配备必要的安全装置和报警设备,能够及时发现和处理液氨泄漏、火灾等事故。
液氨储罐的操作应由专业人员负责,且必须在专门培训过的人员指导下进行。
操作人员需要严格按照操作规程进行操作,保证液氨储罐的安全稳定运行。
操作人员应熟悉液氨特性,了解液氨储罐的结构和设备,并遵守安全操作规程。
操作过程中应特别注意防止液氨泄漏、爆炸和火灾等事故的发生,并及时处理操作中出现的异常情况。
课程设计题目液氨储罐的设计院 (系) 化学与化工学院专业过程装备与控制工程学号0806250118姓名杨律化指导老师范晓勇目录附:课程设计任务书一序言(一)设计任务(二)设计思想(三)设计特点二材料及构件的选择(一)材料的选择(二)构件的选择三设计计算内容(一)封头的设计(二)计算压力P的确定c(三)名义厚度的初步确定(四)容器的压力实验(五)人孔的设置(六)容器载荷的计算(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)焊接接头设计四设计小结五储罐总装配示意图六参考资料附:课程设计任务书一序言:(一)设计任务:设计液氨储罐,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:综合运用所学的化工容器设计的基础课程知识,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氨储罐的筒体,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。
二材料及构件的选择:(一)材料的选择:氨作为一种重要的化工原料,应用广泛,为运输及储存便利,通常,将气态的氨气通过加压或冷却,得到液态氨。
液氨,又称为无水氨,是一种无色液体,有强烈的刺激性气味,液氨在工业上应用广泛,而且具有腐蚀性,且容易挥发,采用钢瓶和槽车装运。
纯液氨腐蚀性小,储罐可选用一般钢材,但由于压力较大,可以考虑20R,16MnR这两种钢材。
如果纯粹从技术角度看,可用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钢板较为经济,所以在此选择16MnR钢板作为制造筒体和封头的材料。
附:设计任务书设计课题:液氨贮罐的机械设计工艺参数:最高使用温度:T=50℃公称直径:DN=2200mm筒体长度(不含封头):L0=4100mm设计内容:1.筒体材料的选择2.罐的结构尺寸3.罐的制造施工4.零部件型号及位置5.相关校核计算设计人:毛瑞杰学号:0708010222下达时间:2010年11月19日完成时间:2010年12月21日目录1 液氨贮罐的设计背景 (1)2 容器及附件材料的选择 (2)2.1 罐体和封头材料的选择 (2)2.2附件材料的选择 (2)3 容器结构的选择 (4)3.1 罐体的选择 (4)3.2 封头的选择 (4)4 设计计算 (5)4.1 筒体壁厚的计算 (5)4.2 封头壁厚的计算 (5)4.3 水压试验及强度校核 (6)4.4 人孔的选择及核算开孔补强 (6)4.4.1 人孔的选择 (6)4.4.2开孔补强的计算 (7)4.5 支座的选择并核算承载能力 (9)4.5.1 支座的选择 (9)4.5.2 鞍座的计算 (9)4.5.3 安装位置 (11)4.6 液面计的选择 (11)4.7 选配工艺接管 (12)4.7.1液氨进料管 (12)4.7.2 液氨出料管 (12)4.7.3 排污管 (12)4.7.4 液面计接口管 (12)4.7.5放空阀管接管 (12)4.7.6安全阀接口管 (13)5 参数校核 (14)5.1 筒体轴向应力校核 (14)5.1.1 筒体轴向弯矩计算 (14)5.1.2 筒体轴向应力计算 (15)5.2 筒体和封头切向应力校核 (16)5.2.1 筒体切向应力校核 (16)5.2.2封头切向应力校核 (16)5.3 筒体环向应力的计算和校核 (17)5.3.1 环向应力的计算 (17)5.3.2 环向应力的校核 (17)5.4鞍座有效断面平均压力 (17)6 设计结果一览表 (19)7 设计总结 (20)8 液氨贮罐设备图 (21)9 参考文献 (22)1液氨贮罐的设计背景液氨,又称为无水氨,是一种无色液体。
液氨储罐设计规范
液氨储罐是用来储存液体氨的设备,它在多个行业中被广泛应用,包括化工、冶金、制冷等领域。
为了确保储罐的安全运行,设计规范起着重要的作用。
下面将介绍一些液氨储罐的设计规范。
1. 储罐设计应符合当地相关法律法规和标准要求,包括安全生产法、压力容器安全技术监察条例等。
2. 储罐的选型应根据工艺要求和实际情况来确定,包括储存容量、工作压力、材料选择等。
3. 材料选择要考虑液氨的腐蚀性,通常使用碳钢、不锈钢等具有良好耐腐蚀性的材料。
4. 储罐的结构要牢固,通常采用圆筒形状,底部为锥形或球形。
5. 储罐的尺寸要根据液氨的储存容量和实际情况来设计,要保证结构的合理性和安全性。
6. 储罐应配备安全阀、液位计、压力表等安全设备,以确保储罐内的压力和液位在安全范围内。
7. 储罐与其它设备之间的连接要通过合适的管道和阀门来实现,要保证密封性和可靠性。
8. 储罐周围应设有防火设施,以防止火灾事故的发生。
9. 储罐应定期进行检查和维修,包括外观检查、材料检测、泄漏检测等,以确保其安全运行。
10. 储罐应配备适当的防护措施,如防护栏杆、警示标识等,
以确保操作人员的安全。
总之,液氨储罐的设计应遵循相关的法律法规和标准要求,要保证其在使用过程中的安全性和可靠性。
通过合理的结构设计、材料选择和安全设备配置,可以有效地预防事故的发生,确保液氨储罐的正常运行。
储罐的设计还需要考虑运输、储存和使用中的安全性。
总的来说,液氨储罐设计应考虑到液氨的特性和使用条件,确保其在使用中的安全性和可靠性。
液氨储罐规范方案要求液氨储罐是用于存储和运输液体氨的设备。
为了确保储罐的安全运行和操作,有关液氨储罐的规范方案制定了一系列的要求。
下面是对液氨储罐规范方案的要求的详细说明。
1.储罐设计和制造要求液氨储罐的设计和制造需要遵循相关的国家和地方规范标准。
设计时需要考虑储罐的容量、壁厚、工作压力等参数,并确保储罐结构的强度和稳定性。
2.材料要求液氨储罐的制造材料需要具有良好的耐腐蚀性能,能够抵抗液氨的侵蚀。
常用的材料包括碳钢和不锈钢。
储罐内表面需要进行特殊的涂层处理,以提高耐蚀性。
3.安全装置要求液氨储罐需要配备相应的安全装置,包括液位测量装置、压力传感器、溢流阀、安全阀等。
这些安全装置能够监测储罐内液位和压力的变化,并在必要时进行报警或自动控制。
4.安全措施要求液氨储罐应该设有足够的通风设备,以确保储罐内的气体能够及时排出,防止积聚造成爆炸的危险。
储罐周围应设有防钻爆炸设施,防止意外事故的发生。
5.管道连接和防漏要求液氨储罐与输送管道的连接必须牢固可靠,并且需要进行泄漏测试以确保无泄漏。
储罐周围需要设置检漏设备,及时发现和修复任何漏点。
6.检查和维护要求液氨储罐需要定期进行检查和维护,包括对储罐的内部和外部进行检查,清理和涂漆等。
检查人员需要具备相关的技术资质和经验,以确保储罐的安全可靠运行。
以上是液氨储罐规范方案的一些基本要求。
在实际使用过程中,还需要根据具体情况进行进一步的技术要求和安全措施。
总之,液氨储罐的规范方案是确保储罐的安全运行的重要保障措施,而且是对环境保护和人身安全的基本要求。
液氨储罐的安全间距(实用版)目录一、液氨储罐的种类和选型二、液氨储罐的安全间距规定三、液氨储罐的设计温度四、液氨储罐的使用注意事项正文一、液氨储罐的种类和选型液氨储罐作为一种重要的储存设备,其种类和选型十分重要。
根据储罐的几何形状,液氨储罐可以分为立式圆筒形储罐、卧式圆筒形储罐、球形储罐、双曲线储罐和悬链式储罐。
其中,球形储罐适用于容量较大且有一定压力的液体,如液氨、液化石油气、乙烯等。
因此,在实际应用中,我们通常选用球形储罐来储存液氨。
二、液氨储罐的安全间距规定液氨储罐的安全间距是确保液氨储存安全的重要因素。
根据《球罐和大型储罐》的规定,液氨储罐的安全间距应根据储罐的类型、容量、设计压力和储存温度等因素来确定。
此外,还需要考虑周围建筑物、道路、输电线路等设施的安全距离。
在实际操作中,应严格按照相关规定执行,确保液氨储罐的安全运行。
三、液氨储罐的设计温度液氨储罐的设计温度是影响其安全性能的关键因素。
根据氨的储存温度,液氨储罐可以分为常温球罐和低温球罐。
其中,常温球罐的设计温度大于 -20℃。
目前,我国国内使用的液氨储罐多为常温球罐。
在设计液氨储罐时,应充分考虑其使用环境,确保其在正常运行范围内不受到温度的影响。
四、液氨储罐的使用注意事项液氨储罐在使用过程中,应严格遵守相关规定和操作规程,确保其安全运行。
以下是一些液氨储罐使用的注意事项:1.液氨储罐应定期检查、维修,确保其安全可靠。
2.液氨储罐周围应设立安全防护区,禁止无关人员进入。
3.液氨储罐的充装、卸载和运输应严格按照操作规程进行,防止发生意外事故。
4.液氨储罐应配备相应的安全设施,如泄漏检测装置、消防器材等。
5.液氨储罐所在场所应定期进行安全培训,提高员工的安全意识和应急处理能力。
总之,液氨储罐的安全间距、设计温度以及使用注意事项都是确保液氨储存安全的重要环节。
液氨(无水)储罐设计要点摘要:本文主要介绍了液氨储罐在设计过程中工作压力、设计压力、安全阀整定压力、最高允许工作压力的确定、设备选材原则及相应的技术条件要求等。
简介:液氨,又称为无水氨,呈无色液体状,有强烈刺激性气味。
氨作为一种重要的化工原料,为运输及储存便利,通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨。
存储液氨的压力容器,主要应用的场合有医院、制冷业、气体生产厂等场合,它可以为这些企业提供存储的载体,在使用过程中安全可靠、降低成本。
1.设计数据:根据客户提供要求,本罐为常温储存液化气体储罐,无保冷措施,介质为无水液氨,最低设计金属温度-9℃,设计使用年限10年,固定卧式安装,设备公称直径DN1400,容积V=5m³。
2.液氨储罐过程设计要点2.1设计压力、温度确定常温储存液化气体的设计压力,应当以规定温度下的工作压力为基础来确定,根据TSG 21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》条款3.1.9.3规定,液氨临界温度≥50℃,无保冷措施,以液氨50℃饱和蒸气压设为工作压力,液氨50℃饱和蒸气压Pw=1.93MPa,设计压力确定Pc=(1.05~1.1)Pw ≈2.2MPa。
2.2设备材料选择原则根据液氨介质特性含水量不高于0.2%,且有可能受空气中O₂或CO₂污染,使用温度高于-5℃,属于液氨应力腐蚀环境。
对本设备根据设计压力、温度、介质特性,主体板材选用GB/T713-2017《锅炉和压力容器用钢板》低合金钢Q345R,供货状态正火;根据介质危害程度,最低设计金属温度,本设计选用符合GB/T9948的钢管,材料选择10#钢,供货状态正火;法兰锻件根据压力、介质不允许微量泄漏等特性,依照HG/T20592-2009《钢制管法兰、垫片、紧固件》选择带颈对焊法兰,公称压力等级PN40,材质为16MnⅡ锻件,密封面形式凹凸面。
2.3最高允许工作压力的引入及计算过程根据HG/T20660-2017《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类标准》氨属于中毒危害介质,泄漏时易挥发可燃气体,爆炸极限为16%~25%,属于易爆介质,对于盛装不允许有微量泄漏的压力容器,应进行泄漏试验,该设备选择气密性试验,试验压力等于设计压力,并且试验时,需要将安全附件装配齐全,为了确保泄漏性试验顺利进行,所以引入最高允许工作压力,最高允许工作压力[PMAWP]是根据容器各受压元件有效厚度计算得到的,考虑了该元件承受的所有载荷,取各受压元件承受最高允许工作压力的最小值;综上各压力之间关系:工作压力Pw<设计压力Pc<安全阀整定压力Pz<最高允许工作压力。
本设备根据最终选材、设计压力Pc=2.2MPa、腐蚀余量C2=2.0mm、钢板负偏差C1=0.3mm、筒体焊接接头系数=0.85,封头(整板成形)焊接接头系数=1.0,依据GB/T150.3-2011《压力容器》第3部分设计强度计算可得(计算省略):筒体名义厚度δn=14mm,封头名义厚度nh=14mm,管口b人孔DN450开口补强要求,短节Q345R钢板卷制,规格Φ480×12,补强圈外径Φ760×12,其余各开孔满足GB/T150.3-2011《压力容器》第3部分6.1.3不另行补强的最大开孔直径要求。
2.4筒体最高允许工作压力PW1[PW1]= (1)式中:e为筒体有效厚度;Di筒体内直径;为筒体焊接接头系数;t为筒体材料设计温度下的许用应力;根据设计条件:筒体名义厚度n=14mm;筒体有效厚度:δe=δn-(C1+C2)即 e =14-0.3-2= 11.70mm,C1为钢板厚度负偏差0.3mm,C2腐蚀裕量2mm;筒体内直径Di=1400mm;筒体焊接接头系数=0.85;筒体材料设计温度下的许用应力t=189MPa;带入(1)公式可得筒体最高允许工作压力[PW1]=2.66MPa。
2.5封头最高允许工作压力PW2[PW2]= (2)式中:eh为封头有效厚度,Di封头内直径;为封头焊接接头系数;t为封头材料设计温度下的许用应力;K椭圆形封头形状系数;根据设计条件:封头名义厚度nh=14mm;封头有效厚度δeh=δnh-(C1+C2)-封头加工减薄量,即eh =14-0.3-2-1.68= 10.02mm,注:根据GB/T25198-2010《压力容器封头》,封头加工厚度减薄率为12%,封头加工减薄量1.68mm,C1为钢板厚度负偏差0.3mm,C2腐蚀裕量2mm;封头内直径Di=1400mm;焊接接头系数=1.0,整板成形;封头材料设计温度下的许用应力t=189MPa;标准椭圆封头形状系数K=1.0;带入(2)公式可得封头最高允许工作压力[PW1]=2.69MPa。
2.6法兰最高允许工作压力Pw3设备接管法兰根据HG/T20592~20635-2009《钢制管法兰、垫片和紧固件》表7.0.1.1~7.0.1.9中取法兰各受压元件在设计温度下最大允许工作压力中的最小值,本设备所有法兰材料类别代号为1C1(16MnⅡ),所以法兰在设计温度下的最大允许工作压力Pw3=4.0 MPa。
2.7开口补强处最高允许工作压力Pw4[PW4]= (3)式中:es补强后的实际壳体有效厚度;Di筒体内直径;为筒体焊接接头系数;t为筒体材料设计温度下的许用应力;2.7.1人孔b开口壳体上所需补强面积:A=dop+2et(1-fr)(4)式中:dop开孔直径;圆筒或球壳开孔处壳体计算厚度;et接管有效厚度;fr接管与壳体材料不同时的强度削弱系数;根据设计条件:对于圆形开孔取接管内直径加2倍厚度附加量dop=(480-2×12)+2×(0.3+2)=460.6mm;开孔处壳体计算厚度 = = 9.65mm,注:Pc设计压力为2.2MPa;Di为筒体内径1400mm;开口处焊接接头系数0.85;接管有效厚度et=12-0.3-2=9.7mm;同种材料强度削弱系数fr=1.0;带入(4)公式可得b口开孔处所需补强面积A=4444.7mm2。
2.7.2在有效补强范围内,壳体和接管有效厚度减去计算厚度后的多余金属截面面积可称为补强面积,计算公式:Ae=A1+A2+A3 (5)A1壳体在补强范围内的多余金属截面积:A1=(B-dop)(e-)-2et(e-)(1-fr)(6)式中:B有效补强宽度;e壳体开口处的有效厚度;壳体开口处计算厚度;et接管有效厚度;fr强度削弱系数;根据设计条件:有效补强宽度B=Max[2dop,dop+2n+2nt]=Max[921.2mm,512.6mm]即B=921.2mm,壳体名义厚度n=14mm,接管名义厚度nt=12mm;壳体开口处的有效厚度e=11.7mm;壳体开口处计算厚度=9.65mm;接管有效厚度et=9.7mm;强度削弱系数fr=1.0;带入(6)公式可得壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余补强A1=944.23mm2。
A2接管在补强范围内的多余金属截面积:A2=2h1(et-t)fr+2h2(et-C2)fr (7)式中:h1外伸接管有效补强高度;et接管有效厚度;t接管计算厚度;h2内伸接管有效补强高度;fr材料强度削弱系数;C2接管腐蚀余量;根据设计条件:外伸接管有效补强高度h1=Min[,接管实际外伸高度]=74.34mm,即开孔直径dop=460.6mm,接管名义厚度nt=12mm,接管实际外伸高度200mm;接管有效厚度et=9.7mm;接管计算厚度t = = 3.14mm,即Pc设计压力为2.2MPa,Di为接管内径456mm,接管焊接接头系数=0.85;内伸接管有效补强高度h2=Min[,接管实际内伸高度]=0mm;材料强度削弱系数fr=1.0;带入(7)公式可得接管在补强范围内的多余金属截面积A2=975.3mm2。
A3焊缝金属截面积:A3=a×b=64mm2 (8)根据设计条件:焊缝底边长度a=8mm;焊缝高度b=8mm;在有效补强范围内的补强面积,将公式(6)(7)(8)带入(5)可得:Ae=A1+A2+A3=1983.5mm2综上Ae<A,则开孔处需要另加补强,本设备采用补强圈补强,根据JB/T4736-2002《补强圈》选取规格型号为dN 450×12-D-Q345R,补强圈面积:A4= (9)式中:D2为补强圈外径;d0接管外径;S补强圈厚度;Z为设计温度下壳体材料与补强圈材料许用应力之比;根据设计条件:D2补强圈外径为760mm,do接管外径480mm,S补强圈名义厚度12mm,钢板负偏差0.3mm,带入(9)公式可得补强圈面积A4=3276mm2。
采用补强圈补强后实际补强面积:As=Ae+A4 (10)即:根据公式(5)(9)带入(10)可得补强圈补强后实际补强面积As=5259.5mm2结论:增加补强圈后,人孔b开口补强合格。
2.7.3开孔处(b口)经补强后的实际壳体有效厚度为:es = (11)式中:As为开口处实际补强面积;dop开孔直径;et接管有效厚度;fr强度削弱系数;根据设计条件:As开口处实际补强面积5259.5mm2,dop开孔直径460.6mm,et接管有效厚度9.7mm,fr强度削弱系数1.0,带入(11)公式,补强后的实际壳体有效厚度为es =11.4mm。
可得:壳体开孔补强后最大允许工作压力PW4根据设计条件:es补强后的实际壳体有效厚度11.4mm,Di筒体内直径1400mm,筒体焊接接头系数0.85,t为筒体材料设计温度下的许用应力189,带入(3)公式,b开口补强处最高允许工作压力Pw4=2.59MPa。
综上筒体、封头、接管法兰、开孔补强等各受压元件最大允许工作压力分别为:PW1=2.66MPa、PW2=2.69MPa、PW3=4.0MPa、PW4=2.59MPa。
所以,确定本设备最高允许工作压力取:PMAWP=2.5MPa。
3.因为本设备要求气密性试验,安全阀整定压力大于设计压力且小于最高允许工作压力,所以安全阀整定压力取PZ=2.3MPa。
安全阀选用封闭全启式,推荐型号A42Y-25C,工作压力等级2.0~2.5MPa。
参考文献:[1]GB/T 150.1~150.4-2011 《压力容器》[2]TSG 21-2016 《固定式压力容器安全技术监察规程》[3] HG/T 20580~3-2011《钢制化工容器设计基础规定》[4] HG/T 20581-2011《钢制化工容器材料选用规定》[5] HG/T 20592~20635-2009《钢制管法兰、垫片、紧固件》[6] NB/T 47013.1~6-2015《承压设备无损检测》[7] GB/T 25198-2010《压力容器封头》[8] NB/T 47008-2010 钢制人孔和手孔作者简介:安宇龙(1987-),男,本科,从事压力容器设计工作。