40m3液氯储罐设计

目录一、绪论1.任务说明2.液氯的性质二、设计参数的确定1.设计压力2.设计温度3.主要元件材料的选择4.焊接结构系数5．液化气体储罐的设计储存量三、压力容器结构设计1.筒体和封头2.压力的确定计算3.接管的选择4.法兰的选择5.人孔的选择6.液氯进出口管7.液面计及安全阀选择8.垫片的选择9.螺栓的选择10.鞍座选型11.焊接接头四、补强圈设计1.补强圈设计方法判别2.补强的确定3.开孔所需补强面积4.有效补强范围5.有效高度的确定6.有效补强面积7.补强面积五、校核.六、总结七、参考文献一、绪论1．任务说明设计一个容积40m³的液氯储罐，采用常规设计方法，综合考虑液氯性质、所在环境等条件并参考相关标准，分别对储罐进行工艺设计、结构设计、设备强度计算，得出储罐的筒体、封头、鞍座、人孔和接管的尺寸，然后用SW6-2011校核软件对其进行强度校核，最终形成合理的设计方案。

设计储存设备，首先必须满足各种给定的工艺要求，考虑存储介质的性质、容量、钢材的耗费量等等。

而且液化气体必须考虑它的膨胀性和压缩性，液化气体的体积会因温度的改变而变化，所以必须严格控制储罐的充装量（指装量系数与储罐实际容积和设计温度下介质的饱和液体密度的乘积）。

在总贮量小于5003m，单罐容积小于1003m时选用卧式贮罐比较经济。

2．液氯性质液氯化学名称液态氯，沸点-34.6℃，溶点-103℃，分子量70.91黄绿色有刺激性气味的气体。

密度：相对密度(水=1)1.47；相对密度(空气=1)2.48；稳定性：稳定：危险标记：6(有毒气体)；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。

危害特性：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。

1.工艺设计......................................... 错误！未定义书签。

1.1设计储量 ............................................. 错误！未定义书签。

1.2初步设计 ............................................. 错误！未定义书签。

2.机械设计......................................... 错误！未定义书签。

2.1设计条件 .............................................. 错误！未定义书签。

2.1设计原始数据 ..................................... 错误！未定义书签。

2.2.1设计温度 .......................................... 错误！未定义书签。

2.2.2设计压力 .......................................... 错误！未定义书签。

2.2结构设计 ............................................. 错误！未定义书签。

2.2.1筒体和封头结构设计....................... 错误！未定义书签。

2.2.2 人孔设计 ......................................... 错误！未定义书签。

2.2.4接管及法兰设计 .............................. 错误！未定义书签。

2.2.5补强设计 .......................................... 错误！未定义书签。

2.2.6鞍座设计 .......................................... 错误！未定义书签。

2020年01月液氯仓库及配套设施设计初步探讨张士玲（山东鲁新设计工程有限公司，山东淄博255000）摘要：液氯是化工生产中常用的危险化学品，液氯在储存和使用中不当，对环境和人员会产生恶劣的影响，因此液氯仓库的合理设计极为重要，文章依据相关规范，就液氯仓库及配套汽化、尾气处理设施设计进行初步探讨，为危险化学品的仓库设计提供参考。

关键词：液氯；乙类仓库；设计；汽化；安全间距液氯为黄绿色的油状液体，沸点为-34.6℃，凝固点为-101.5℃。

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。

液氯为乙类助燃液体，属剧毒物质，在储存和使用中不当，对环境和人员会产生恶劣的影响，因此液氯仓库的合理设计极为重要，本文就液氯仓库及配套汽化、尾气处理设施设计进行初步探讨。

1工程背景该企业主要从事吡虫啉、啶虫脒及吡唑醚菌酯等农药的生产，液氯用于噻虫嗪生产中2-氯-5-氯甲基噻唑的合成、噻虫胺生产中2-氯-5-氯甲基噻唑的合成。

厂区内原料液氯用钢瓶充装，钢瓶不但具备一般压力容器的共性，还因为体积小、流动性大、使用条件差等特点，因此存在因超压、泄露等引起火灾爆炸的危险。

为消除了企业的安全隐患，确保企业生产稳定性，进行技改，用液氯储罐代替钢瓶。

本工程包括液氯仓库及配套汽化、尾气处理设施设计。

2工艺设计2.1液氯储罐液氯用量Q=560kg/h ，储存天数为7天，则储存质量M=94t,液氯的密度为ρ=1.47t/m 3，充装系数0.8，则代入公式：V =M0.8×ρ求得储罐的储存体积V=80m 3。

选用两台V=40m 3的卧式储罐，储罐直径2.6m ，长度6.6m ，材质16MnDR ，工作温度-19~40℃，工作压力0.85MPa ，设计温度50℃，工作压力1.62MPa 。

根据中国氯碱工业协会（2010）协字第070号《关于氯气安全设施和应急技术的指导意见》，需至少配备一台体积最大的液氯贮槽作为事故液氯应急备用受槽，应急备用受槽在正常情况下保持空槽另外增加一个备用空罐，事故时倒液用，因此本项目设置3台V=40m 3的卧式储罐。

40立方液化气储罐一.设计背景该储罐由锅炉厂设计，是用来盛装生产用的液化石油气的容器。

设计压力为 1.77Mpa，温度在-20~54摄氏度围，设备空重约为8920Kg，体积为10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1.1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。

1.2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。

目录1 引言 (1)2设计任务书 (2)3设计参数及材料的选择 (2)3.1 设备的选型与轮廓尺寸 (2)3.2 设计压力 (2)3.2 筒体及封头材料的选择 (5)3.3 许用应力 (5)4结构设计 (5)4.1筒体壁厚计算 (5)4.2 封头设计 (6)4.2.1 半球形封头 (6)4.2.2 标准椭圆形封头 (7)4.2.3 标准蝶形封头 (7)4.2.4 圆形平板封头 (8)4.2.5 不同形状封头比较 (8)4.3 压力试验 (9)4.4鞍座 (10)4.4.1鞍座的选择 (10)4.4.2 鞍座的位置 (11)5 结果 (13)参考文献 (15)1 引言液氯化学名称液态氯，为黄绿色液体，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。

分子式：Cl2，相对分子量：70.906，性能：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，沸点为-34.6℃，凝固点为-101.5℃。

在水分存在下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。

危害特性：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、氯、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。

健康危害：对眼、呼吸系统粘膜有刺激作用。

可引起迷走神经兴奋、反射性心跳骤停。

急性中毒：轻度者出现粘膜刺激症状：眼红、流泪、咳嗽，肺部无特殊所见；中度者出现支气管炎和支气管肺炎表现，病人胸痛，头痛、恶心、较重干咳、呼吸及脉搏增快，可有轻度紫绀等；重度者出现肺水肿，可发生昏迷和休克。

氯气储罐的设计专业：石油化工生产技术姓名：解燕霞杨文娟指导教师：***2013年1月3日新疆工程学院课程设计评定意见设计题目：氯气储罐设计学生姓名：解燕霞杨文娟评定意见：评定成绩：指导教师（签名）：年月日新疆工程学院课程设计任务书摘要本文扼要介绍了氯气储罐的特点及在工业中的应用和发展前景，详细的阐述了氯气储罐的结构及强度设计计算。

参照化工设备机械基础的化工容器设计，综合考虑各种因素，结构设计需要选择适用合理、经济的结构形式，同时满足制造、检修、装配、等要求；而强度计算的内容包括氯气储罐的材料，确定主要结构尺寸，满足强度、刚度和稳定性等要求，根据设计压力确定壁厚，使氯气储罐有足够的腐蚀裕度，该设计分析包括内压薄壁圆筒与封头的强度设计、容器零部件的设计，包括法兰连接、容器支座、容器开口及补强、容器附件的设计。

最终确定氯气储罐的标准。

从而使设计结果达到最优化组合。

关键词：氯气储罐、强度、结构设计、强度设计目录1. 绪论 (1)1.1任务说明 (1)）的性质 (1)1.2液氯（Cl22. 材料及结构的选择与论证 (2)2.1材料选择 (2)2.1.1遵循标准： (2)2.2结构选择与论证 (3)2.2.1封头的选择 (3)2.2.2人孔的选择 (3)2.2.3容器支座的选择 (3)2.2.4法兰型式的选择 (3)2.2.5液面计的选择 (3)2.2.6保温层的选择 (4)2.2.7视镜的选择 (4)2.2.8压力表的选择 (4)2.2.9焊接结构设计及焊条的选择 (4)3. 计算及结构设计 (5)3．1 罐体设计 (5)3．1．1 罐体圆筒高度h (5)3．1．2罐体壁厚设计 (5)3．2 封头厚度设计 (6)3.3鞍座设计 (7)3.3.1罐体质量m (7)13.3.2封头质量m (7)23.3.3液氯质量m (8)33.3.4附件质量m (8)43.4人孔并核算开孔补强 (8)3.4.1密封面的选择 (8)3.4.2人孔的设计 (8)3.4.3核算开孔补强 (9)3.5液面计的设计 (12)3.6接口管的设计 (12)3.6.1液氯进口管 (12)3.6.2液氯出口管 (12)3.6.3安全阀接口 (13)3.6.4压力表接口 (13)3.6.5空气进口管 (13)3.6.6空气出口管 (13)3.6.7液面计接口 (13)4. 符号说明 (14)设备材料明细表 (15)参考资料 (15)结束语 (16)1. 绪论1.1任务说明设计一个容积为11.53m ，工作压力为1.4MPa,设计压力为1.6MPa 的氯气储罐，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、接管进行设计，然后采用SW6-1998对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。

课程设计说明书设计题目：压力容器课程设计3）液氯储罐的设计（40m学院、系：机电工程系专业班级：过控0901学号：学生姓名：指导教师：成绩：2011 年10 月15 日目录第一章．《过程设备课程设计》指导书 (2)一．课程设计的性质、目的与任务 (2)二．程设计的主要内容与要求 (2)三、课程设计教学的基本要求 (2)四、课程设计进度与时间安排 (3)五、课程设计考核 (4)第二章、课程设计任务书 (5)第三章、设计计算说明书正文 (6)3.1. 储存物料性质 (6)3.1.1 物料的物理及化学特性 (6)3.1.2 物料储存方式 (6)3.2. 压力容器类别的确定 (6)3.3.液氯储罐构形的设计计算 (6)3.3.1 储罐筒体公称直径和筒体长度的设计 (6)3.3.2 封头结构型式尺寸的确定 (7)3.3.3 物料进出口管及人孔等各种管口的布置 (7)3.4.壳体厚度设计及其校核 (8)3.4.1 设计温度T 和设计压力P 的确定 (8)3.4.2 壳体材料的选择 (8)3.4.3 壳体A/B 类焊接接头的设计 (8)3.4.4 壳体厚度设计及其校核 (8)3.4.5 封头厚度设计及其校核 (9)3.4.6 压力试验种类和试验压力的确定 (9)3.4.7 压力试验校核 (10)3.4.8 卧式容器的应力校核 (10)3.4.8.1 液氯储罐的质量计算 (10)3.4.8.2 正常操作和液压试验时跨中截面处的弯矩 (12)3.4.8.3 液氯储罐的应力校核 (12)3.5 零部件设计 (13)3.5.1 支座的设计 (13)3.5.2 人孔的设计及补强圈的计算 (14)3.5.2.1 人孔设计 (14)3.5.2.2 补强圈计算 (14)3.5.3 接口管的设计 (16)3.5.4. 液位计的设计 (17)3.5.4.1 液位计选型 (17)3.5.4.2 液位计接口设计 (17)3.5.5 法兰选择 (18)3.5.5. C/D 类焊接接头设计 (19)第四章、参考文献 (20)第五章、结束语 (21)第一章．《过程设备课程设计》指导书适用专业：过程装备与控制工程教学周数：2 周分数：2 分一．课程设计的性质、目的与任务按过程装备与控制工程专业教学计划要求，在学完专业核心课《过程设备设计》后，进行《过程设备课程设计》教学环节，其主要目的是使学生在学习过程设备设计的基础上，进行一次工程设计训练，培养学生解决工程实际问题的能力。