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浓硫酸储罐课程设计

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荆楚理工学院课程设计成果学院:__化工与药学院_____班级:13级过程装备与控制工程2班学生姓名:黄超学号:2013402020220设计地点（单位）__________化工实验楼A411___________设计题目:____32t浓硫酸储罐设计____________________完成日期：年月日指导教师评语:_______________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ __________________________________成绩(五级记分制):________________教师签名:__________ _______________荆楚理工学院课程设计任务书设计题目：32t浓硫酸储罐设计设计参数1）技术特性指标：序号项目数值单位备注1名称浓硫酸储罐2用途浓硫酸储存3操作压力见附表MPa4操作温度见附表℃5公称容积（V g）见附表m36工作压力波动情况可不考虑7装量系数（Φ）0.98工作介质浓硫酸9使用地点荆门市，室外10安装与地基要求11其他要求2）接管口参数：符号公称尺寸公称压力连接面形式用途或名称A40凸面进料口B20凸面放空口C80凸面出料口D100凸面排污口LG1~220凸面液位计口LT1~240凸面自动液位计口M450凸面人孔进度要求第一天：根据课程设计任务书查阅相关资料。

第二天：根据设计任务和工艺要求，确定总体设计及计算。

第三天：进行强度计算。

第四天：进行零部件设计和选用。

第五天：绘制草图。

第六天：绘制绘制底图。

第七天：加粗、标注尺寸、编件号、管口号、填技术特性表、标题栏、明细表等。

第八、九天：整理计算说明书。

第十天：质疑，收说明书，收图。

6年11月18日目录第一章介质特性 (3)第二章设计参数的选择 (3)2.1筒体材料的选择 (3)2.2公称直径的确定 (3)2.3设计压力 (3)2.4设计温度 (4)2.5焊接接头系数 (4)第三章设备的结构设计 (5)3.1圆筒厚度的设计 (5)3.2封头的设计 (5)3.2.1封头厚度的设计 (5)3.2.2封头的结构尺寸 (6)3.3鞍座选型和结构设计 (6)3.3.1鞍座选型 (6)3.3.2鞍座位置的确定 (7)3.4卧式储罐的附件及其应用 (8)3.4.1接管和法兰 (9)3.4.2垫片的选用 (10)3.4.3螺栓（螺柱）的选择 (10)3.5人孔的选择 (11)3.6液位计的选择 (11)第四章容器强度的校核 (11)4.1水压试验应力校核 (11)4.2.筒体轴向弯矩计算 (11)4.2.1圆筒中间截面上的轴向弯矩 (12)4.2.2鞍座平面上的轴向弯矩 (12)4.3筒体轴向应力计算及校核 (13)4.4.筒体和封头中的切向剪应力计算与校核 (14)4.5.封头切向剪应力计算 (14)4.6.筒体的周向应力计算与校核 (14)4.7.鞍座应力计算与校核 (16)4.7.1腹板水平分力及强度校核 (16)4.8地震引起的地脚螺栓应力 (18)4.8.1倾覆力矩计算 (18)4.8.2由倾覆力矩引起的地脚螺栓拉应力 (18)4.8.3由地震引起的地脚螺栓剪应力 (19)第五章开孔补强设计 (19)5.1人孔补强 (19)5.1.1补强设计方法判别 (19)5.1.2有效补强范围 (20)5.13有效补强面积 (20)5.1.4补强面积 (21)第六章卧式储罐的焊接 (21)6.1焊缝布置 (21)6.1.1接头的分类及其选择 (21)6.1.2焊缝的布置 (22)6.2焊接方法 (22)6.3焊接顺序 (23)6.3.1焊前清理 (23)6.3.2焊接过程和顺序 (23)6.3.3焊后处理 (24)第七章设计心得体会 (25)第八章参考文献 (26)液柱静压力：P 1 =ρgh = 1.83 ⨯ 10 ⨯ 9.8 ⨯ 2.2 = 0.0395MPa第一章 介质特性浓硫酸，俗称坏水，化学分子式为 H ₂SO ₂，是一种具有高腐蚀性的强矿物酸。

坏水指质 量分数大于或等于 70%的硫酸溶液。

浓硫酸在浓度高时具有强氧化性，这是它与普通硫酸 或普通浓硫酸最大的区别之一。

同时它还具有脱水性，强氧化性，强腐蚀性，难挥发性， 酸性，吸水性等。

常用的浓硫酸中 H2SO4 的质量分数为 98.3%，其密度为 1.83g·cm -3，其物质的量浓度 为 18.3mol·L -1。

98.3%时，熔点:10℃;沸点:338℃。

硫酸是一种高沸点难挥发的强酸， 易溶于水，能以任意比与水混溶。

浓硫酸溶解时放出大量的热，因此浓硫酸稀释时应该"酸 入水，沿器壁，慢慢倒，不断搅"。

第二章 设计参数的选择2.1 筒体材料的选择根据 GB150-2011 表 D.1 并结合实际情况，选用筒体材料为碳素钢 Q-235C （钢材标准 为 GB/T3274-2007）。

Q-235C 适用范围规定如下：(1) 容器设计压力 p≤1.6MPa； (2) 钢板使用温度为 0-300℃;(3) 用于壳体时，钢板厚度不大于 40mm 。

2.2 公称直径的确定设筒体直径为 D ，筒体长度为 L=2D ，选用标准椭圆封头，则其体积可表示为:V= V 1 + V 2 = πD324 ⨯ 2 + πD2 4 ⨯ 2D = 17.50.9由此可求得 D=2197mm 所以粗定 D=2200mm 。

2.3 设计压力设计压力是指设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷，其 值不得低于工作压力。

3根据化学化工物性分析手册表 3.6.5 查饱和蒸汽压：Pc=0.0118Mpa工作压力：Pw=P0+P c=0.101+0.0118=0.1128MPa35 设计温度 50 C设计压力： P = 1.1Pw = 1.1 ⨯ 0.1128 = 0.1241MPa 计算压力：p=0.1241+0.0395=0.1636Mpa2.4 设计温度设计温度指容器在正常工作情况下，设定的元件的金属温度（沿元件金属截面的温度平 均值）。

设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。

设计温度取 50℃。

2.5 焊接接头系数焊接接头系数是以焊接强度与母材强度之比值 φ 表示的。

它与焊缝位置焊接方法以及检验等因素有关。

JB4732 标准中要求受压元件焊缝必须 100%无损检测，取焊缝系数 1.00。

设计参数总结如下表 2.1：表 2.1 设计数据 序号 项目 数值 单位 备注1 名称 32t 浓硫酸储罐2 用途 浓硫酸储存3 筒体材料 Q-235C4 设计压力 0.1241 MPao6 公称直径 2200 mm6 公称容积 17.5 m 37 装量系数 0.98 工作介质 浓硫酸 9 使用地点 荆门市，室外 10 其他要求100%无损检测许用应s 2φ [σ ]-P C 2ϕ [σ ] - 0.5P第三章 设备的结构设计3.1 圆筒厚度的设计查 GB150-2011 中表 D.1，可得：在设计温度 50℃下，屈服极限强度，[σ ] = 235MPat利用中径公式计算厚度：δ = P C Dt = 0.1636 ⨯ 2200 2 ⨯ 1 ⨯ 122 - 0.1636= 1.4761mm查标准 HG20580-1998《钢制化工容器设计基础规定》表 7-1 知，钢板厚度负偏差为 0.25mm ，而《过程设备设计》（郑津洋）中 4.3.2.3 知，当钢材的厚度负偏差不大于0.25mm ，且不超过名义厚度的 6%时，负偏差可以忽略不计，故取 C 1 = 0 。

查 HG20580-1998《钢制化工容器设计基础规定》表 7-5 知,在无特殊腐蚀情况下，腐蚀裕量 C 2 不小于 1mm,本例取 C 2 =2mm 则筒体的设计厚度 δi = δ + C 1 + C 2 = 1.4761 + 0 + 2 = 3.4761mm圆整后，取名义厚度 δn = 10mm筒体的有效厚度 δe = δn - C 1 - C 2 = 10 - 0 - 2 = 8mm3.2 封头的设计3.2.1 封头厚度的设计查 JB/T 4746-2002 《钢制压力容器用封头》中表 1，得公称直径D i = D n = 2200mm 选用标准椭圆形封头,型号代号为 EHA ，则 D i 2h i = 2，根据《过程设备设计》（郑津洋）中椭圆形封头计算中式 4-46 计算：δ = PD i t = 0.1636 ⨯ 2200 2 ⨯ 1 ⨯ 122 - 0.5 ⨯ 0.1636 = 1.4756mm同上，取 C 2 =2mm ， C 1 = 0 。

δd=δ+C1+C2= 3.4756mm封头的设计厚度5圆整后，取封头的名义厚度δn=10mm，有效厚度δe=δn-C1-C2=8mm3.2.2封头的结构尺寸由D i2(H-h)=2，得h=H-D i4=590-550=40mm根据标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表B.1EHA椭圆形封头内表面积、容积，如下表3.1表3.1EHA椭圆形封头内表面积、容积公称直径DN/mm曲面高度hi/mm直边高度h/mm总深度H/mm内表面积A/m2容积V封/m3 220055040590 5.5 1.55图3.1封头的示意图3.3鞍座选型和结构设计3.3.1鞍座选型该卧式容器采用双鞍式支座，材料选用Q235-B。

17.50.9=v1+2v2=πD24⨯L+2⨯1.55L=4.2997m储罐总质量m=m1+2m2+m3+m4m1——筒体质量：6m2螺纹D/l24/40/m1=πDLδe⋅ρ=3.14⨯2.2⨯4.2997⨯0.008⨯7.85⨯103=1865.3kgm2——单个封头的质量：查标准JB/T25198-2010《压力容器封头》中表C.2EHA椭圆形封头质量，可知，=424.2kgm3——充液质量：m3=ρH2SO4⋅V=1.83⨯103⨯17.5=32025kgm4——附件质量：人孔质量为175kg，其他接管质量总和估为486.3kg，即m4=661.3kg 综上所述，m=m1+2m2+m3+m4=35400kgG=mg=35400⨯9.8=346920N则每个鞍座承受的重量为173460N由此查JB/T4712.1~4712.4-2007《容器支座》，选取重型，焊制为BⅠ,包角为120°，有垫板的鞍座。

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课程设计浓硫酸储罐

课程设计浓硫酸储罐

课程设计浓硫酸储罐一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握浓硫酸储罐的基本知识，包括浓硫酸的性质、储罐的构造和操作方法。

知识目标要求学生能够列举出浓硫酸的物理和化学性质，解释浓硫酸储罐的工作原理；技能目标要求学生能够正确操作浓硫酸储罐，掌握安全防护措施；情感态度价值观目标则是培养学生对化学品安全的重视，提高学生的责任感和使命感。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括浓硫酸的性质、浓硫酸储罐的构造和操作方法。

首先，介绍浓硫酸的物理和化学性质，如吸水性、脱水性、强氧化性等；其次，讲解浓硫酸储罐的构造，包括储罐的材质、阀门、管道等；最后，演示浓硫酸储罐的操作方法，包括充装、卸载、排放等，并强调安全防护措施。

三、教学方法为了提高教学效果，本节课采用多种教学方法相结合。

首先，采用讲授法，讲解浓硫酸的性质和储罐的操作方法；其次，运用讨论法，让学生分组讨论浓硫酸储罐的安全防护措施，提高学生的参与度；再次，通过案例分析法，分析实际操作中可能遇到的问题，培养学生解决问题的能力；最后，进行实验操作，让学生亲身体验浓硫酸储罐的操作过程，增强实践能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本节课准备了一系列教学资源。

教材方面，选用《化学品储运安全》一书，系统介绍了化学品储运的基本知识；参考书方面，推荐学生阅读《浓硫酸储罐操作手册》等文献，以加深对浓硫酸储罐的了解；多媒体资料方面，制作了详细的PPT课件，生动展示浓硫酸储罐的操作过程；实验设备方面，准备了浓硫酸储罐模型和实验器材，便于学生进行实际操作。

五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。

平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，通过观察学生的表现来了解他们的学习状态。

作业方面，布置有关浓硫酸储罐操作的练习题，要求学生在规定时间内完成，以此检验他们对课程内容的掌握程度。

考试则分为期中考试和期末考试，期中考试主要考察学生对浓硫酸性质和储罐构造的掌握，期末考试则综合考察学生的知识和技能水平。

150M3浓硫酸卧式储罐资料

150M3浓硫酸卧式储罐资料

任务书一、设计题目：卧式贮罐结构设计（150m3，浓硫酸，常温）二、设计目的1.综合应用所学基础课和专业基础课“焊接结构”的理论知识与技能，去分析和解决工程实际问题，使理论深化，知识拓宽，专业技能得到进一步延伸。

2.通过课程设计，使学生学会依据设计任务进行资料收集和整理，能正确运用工具书，掌握焊接结构设计程序、方法和技术规范，提高工程设计计算、理论分析、技术文件编写的能力，提高计算机的应用能力。

3.学习工程设计中技术方案的论证和选择的思想方法。

4.培养学生独立思维和思考的能力。

三、设计的任务及要求1.设计前详细研究和分析设计任务书和指导书，明确设计要求和设计内容，根据原始数据和工作条件，复习有关课程，参考有关资料，对所设计项目进行方案比较选出最优方案，确定一个较全面合理的设计方案。

2.根据已经制订的设计方案进行主要结构件的强度计算，要计算精确，步骤完整，理论依据全面，并且写出设计说明书，设计说明书按照统一封面，统一格式撰写装订。

说明书内容包括任务书、目录、正文（设计方案、具体设计步骤及计算）、参考文献几部分。

3.根据设计方案和计算数据绘制结构装配图1张和主要零件图，绘图要求考虑周到，认真全面；各种标注准确标准。

目录绪论 (1)第一章设计参数的选择 (2)1.1筒体材料的选择 (2)1.2公称直径的确定 (2)1.3设计压力 (2)1.4 设计温度 (3)1.5焊接接头系数 (3)第二章设备的结构设计 (4)2.1圆筒厚度的设计 (4)2.2封头的设计 (4)2.2.1 封头厚度的设计 (4)2.2.2 封头的结构尺寸（封头结构如下图1） (5)2.3鞍座选型和结构设计 (5)2.3.1鞍座选型 (5)2.3.2鞍座位置的确定 (6)2.4卧式贮罐的附件及其选用 (7)2.4.1接管和法兰 (8)2.4.2垫片的选用 (10)2.4.3螺栓（螺柱）的选择 (10)2.5人孔的选择 (10)2.6液面计的选择 (11)2.7安全阀的选择 ..................................... 错误！未定义书签。

硫酸储罐设计范文

硫酸储罐设计范文

硫酸储罐设计范文硫酸储罐广泛应用于化工、冶金、制药、电力等领域，储存和运输硫酸。

硫酸是一种极具腐蚀性的化学物质，因此硫酸储罐的设计必须考虑到安全性、防腐性和环境保护等方面的因素。

以下是一种常见的硫酸储罐设计方案。

1.确定储罐容量硫酸的储存量通常根据使用需求来确定。

需要考虑的因素包括硫酸的产量、存储周期、供需变化等。

选择适当的储罐容量可以提高生产效率和供应链的灵活性。

2.材料选择由于硫酸的极强腐蚀性，硫酸储罐必须使用耐腐蚀材料。

常见的硫酸储罐材料包括碳钢、不锈钢和玻璃钢等。

在选择材料时，需要考虑硫酸的浓度、温度和压力等因素。

3.储罐结构硫酸储罐的结构设计应该符合国家和行业标准。

常见的硫酸储罐结构包括笔直式、圆顶式和圆底式等。

储罐的底部应该设计为圆底，以便将硫酸顺利排出。

另外，储罐应该具备良好的密封性，以防止硫酸泄漏。

4.防腐措施硫酸具有强腐蚀性，因此硫酸储罐需要进行防腐处理。

常见的防腐措施包括内衬防腐、外涂防腐和电泳防腐等。

内衬防腐通常使用橡胶、塑料、陶瓷等材料进行处理，以提高储罐的耐腐蚀性。

5.安全设备硫酸储罐应该配备相应的安全设备，以保障操作人员的安全。

常见的安全设备包括安全阀、溢流管、断电装置等。

安全阀可以在储罐内部压力超过安全范围时自动释放压力，防止储罐爆炸。

6.环境保护硫酸储罐的设计应该考虑环境保护因素。

储罐周围应该设置防污染设施，以防止硫酸泄漏对环境造成污染。

此外，在储罐内部应设置测量硫酸液位和浓度的传感器，以及泄漏监测装置等，及时发现和处理泄漏事件。

综上所述，硫酸储罐设计必须综合考虑硫酸的腐蚀性、存储需求、安全性和环境保护等因素。

正确选择材料、合理设计结构、配备安全设备和防腐措施，可以确保硫酸储罐的安全可靠运行，保障生产和环境的安全。

硫酸储罐设计

硫酸储罐设计

1 硫酸腐蚀原理及特点表1 市面上的硫酸常见的浓度、状态及腐蚀特点浓度状态腐蚀性特点备注<5% 特稀硫酸溶液电化学腐蚀为主，腐蚀性一般1）65%浓度以下的稀硫酸在所有温度都为还原性；2）稀硫酸对碳钢的腐蚀速率随浓度的提高而增强；达到一定浓度后（47%～50%是电化学腐蚀速度的峰值点），腐蚀速率随浓度的提高而急剧下降；3）同一浓度的稀硫酸随着温度的增加，腐蚀性会加大；4）杂质对腐蚀也有很大的影响，如含氟、氯等其他离子；5）介质流速越大、固相颗粒多也会加剧稀硫酸溶液的腐蚀性。

5～65% 稀硫酸溶液电化学腐蚀为主，腐蚀性非常强65～85% 浓硫酸溶液电化学腐蚀为主1)65%～85%硫酸低温下为还原性，高温或沸点下为氧化性；2)85%～100%硫酸及发烟硫酸在所有温度下都呈氧化性；3)浓硫酸具有吸水性，空气中水份也会使敞空的浓硫酸变稀，对碳钢的腐蚀性增大；4)65%～85%期间，随温度上升，其对碳钢的腐蚀速率下降；5)碳钢在80%～100%的硫酸中可形成钝化保护膜，在无流速、无冲刷、无充气、密封时可耐受60℃～80℃；6)102%以上的发烟硫酸，会破坏钝化膜，腐蚀速度上升，碳钢和铸铁耐不了。

120%的发烟硫酸是氧化性腐蚀的峰值点。

85～100% 高浓度硫酸氧化性腐蚀为主>100% 发烟硫酸氧化性腐蚀为主硫酸金属储罐外壁腐蚀主要为气相腐蚀，只是弱腐蚀，一般采取涂装防腐即可，不是这里讨论的重点。

碳钢在硫酸中发生的腐蚀过程是典型的电化学腐蚀。

其化学反应式表述如下：Fe+H2S04→H2+FeS04金属材料的本质、表面状态及金属阴极相杂质、硫酸浓度(pH值)、温度都会影响到金属的氢去极化腐蚀。

此外，一些物理因素如介质流速、固相颗粒、结垢等也会影响硫酸的腐蚀性。

2 硫酸储罐的设计2.1类型及概况分钢制储罐、塑料储罐和玻璃钢储罐，也分为压力容器类和非压力容器类硫酸储罐，还分为立式和卧式硫酸储罐。

本文仅讨论常压硫酸储罐。