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硫酸不存在较大的蒸汽压力，无需采用浮盘。
为隔离空气及雨水等杂质，需要用固定顶保护罐介质，一般采取自支撑的固定顶，且应将加强肋等支撑件设置在罐顶外壁，并保证在液位下的部件不存在裂纹等缺陷。
从安全角度出发，一般不在罐顶设置操作平台，为便于操作、检修，可以设置独立的操作平台。
若必须设置罐顶平台，则在罐顶设计时，应充分考虑包括顶部平台、管支架等相关设施的设备自重和相关设备带来的附加载荷的影响。
材料选定后，硫酸储罐的罐体厚度，可按相关标准进行计算或选定，与其它储罐的设计是一样的，只不过与普通介质的储罐相比，钢制硫酸储罐需要采用较大的腐蚀裕量。
碳钢罐尽量同时使用阳极保护，此时的腐蚀裕量也需要足足3mm厚，合金罐、塑料罐、FRP罐或其他衬里罐则一般无需预留腐蚀裕量[2]。
2.2结构设计硫酸罐一般应至少包括如下管口：硫酸入口，硫酸出口，溢流口，放空口(压力阀口)，顶部人孔，清扫孔。
为减少泄漏，硫酸入口一般设置在罐顶，并使管口距离罐壁至少1200mm。
但有时由于条件限制，也将人口设置在靠近顶部的罐壁处。
硫酸入口一般应采用汲取管的方式，即将管口伸至液面下。
对侧壁入口，则可用90℃弯头使管线在罐保持竖直状态并达到上述要求。
为保护罐底，在罐底正对入口管末端的相应位置设置防冲板。
为防止介质的虹吸现象，硫酸人口管线应开放空孔，一般只需要在管线的上部开一个12mm的孔即可。
硫酸出口一般也采取伸汲取管的方式，且多采用可拆式结构，为便于拆卸，外套管直径一般取硫酸出口管直径的2倍以上。
硫酸出口也可设计成齐平接管的形式。
为避免充液过多而引起硫酸大量外溢，需要在罐壁的上部设置溢流管口，该管口与罐壁表面平齐；也可不设置该管口，而直接利用高液位仪表控制进料管线上的切断阀来达到目的。
为保护罐壁，所有罐顶的接管都需要伸至少25mm；管壁的接管，除溢流口或齐平出口外，都应在管口上部180℃围伸至少25mm。
一般情况下，放空管(压力阀口)应设置在罐的最高处，且与罐顶表面齐平，若储罐建在室，还应将放空口引至室外。
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 特点备注1） 65%^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%!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。
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%勺硫酸中可形成钝化保护膜， 在无流速、无冲刷、无充气、密圭寸时可耐受60°C 〜 80C ；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%勺发烟硫酸是 氧化性腐蚀的峰值点。
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。
硫酸不存在较大的蒸汽压力，无需采用内浮盘。
为隔离空气及雨水等杂质，需要 用固定顶保护罐内介质，一般采取自支撑的固定顶，且应将加强肋等支撑件设置浓度状态腐蚀性<5%特稀硫酸溶液电化学腐蚀 为主，腐蚀 性一般 5〜 65% 稀硫酸溶液电化学腐蚀 为主，腐蚀性非常强65〜 浓硫酸 电化学腐蚀 85% 溶液 为主 85〜 高浓度 氧化性腐蚀 100% 硫酸 为主>100%发烟硫 酸 氧化性腐蚀 为主在罐顶外壁，并保证在液位下的部件不存在裂纹等缺陷。
摘要本文介绍了压力容器分析设计与常规设计的不同、应力分类,厚壁圆筒体的应力分析和压力容器中对各类应力的限制,并通过实例讲述了在分析设计中,根据应力发生的原因,性质及对导致容器破坏所起的不同作用加以分类,分清主次,分别根据各类应力对容器强度影响的程度,采用不同的安全系数和不同的许用应力加以限制,达到设计合理,节省材料,以保证压力容器在各类应力作用下都能安全可靠地工作。
浓硫酸作为一种化工基本原料，已愈来愈受到人们的重视。
由于该气体具有高腐蚀性的特点, 因此在设计这种贮罐时, 要注意与一般气体贮罐的不同点, 尤其要注意安全, 还要注意在制造、安装等方面的特点。
贮罐主要有筒体、封头、人孔、支座以及各种接管组成。
贮罐上设有液相管、液相回液管、气相管、排污管以及安全阀、压力表、温度计、液面计等。
所以对浓硫酸的储罐要求也很严格。
浓硫酸贮罐是盛装浓硫酸的常用设备, 本论文用Q235C做为材料先计算好2003m卧罐的各项数据,直径为5000mm,长度为10000mm,厚度为6mm,整理数据,然后就是根据数据选取封头。
先将两腹板开孔并焊接，然后根据尺寸固定鞍座，焊接两侧封头，焊接开孔处各部件。
关键词:浓硫酸;卧式储罐;设计;压力容器;焊接AbstractThis paper introduces the pressure vessel design and analysis of the conventional design different, stress classification, thick wall cylinder body stress analysis and pressure vessels, the limit for all kinds of stress and, with practical examples, tells the analysis and design in, according to stress the reasons, nature and to lead to vessels on the different function of classified, set priorities, respectively according to various stress on the extent of the impact strength of containers, using different safety coefficient and different allowable stress to limit and achieved the design is reasonable, save material, in order to ensure that the pressure vessel in all kinds of stress can effect a safe and reliable work.Strong sulfuric acid as a chemical basic raw materials, already more and more attention by people. Because the gas has the characteristics of high corrosion resistance, so in the storage tank design, should pay attention to the differences of gas storage tank with general, especially must pay attention to safety, but must pay attention in manufacturing, installation, and other aspects of the features. Tank main have barrel, sealing head, manhole, and all kinds of bearings of take over. The storage tank with liquid pipe, liquid back to liquid pipe, gas phase tube, drain and safety valve, pressure gauge, thermometer, the liquid level gauge etc. So for the requirements of sulfuric acid storage tank is very strict.Strong sulfuric acid storage tank is dressed up strong sulfuric acid commonly used equipment, this paper Q235C as materials with first calculated good 200 lie can of various data, a diameter of 5000 mm, length is 10000 mm, thickness of 6 mm, sorting data, then according to the data of head is selected. First the two webs and welding hole, and then according to size fixed saddle, welding sealing head on both sides, welding open holes in the parts.Keywords:strong sulfuric acid; Horizontal storage tanks; Design; Pressure vessels; welding目录1 绪论 (1)1.1 设计任务 (1)1.2设计思想 (1)1.3 设计特点 (1)2 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)3 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（封头结构如下图1） (6)3.3鞍座选型和结构设计 (7)3.3.1鞍座选型 (7)3.3.2鞍座位置的确定 (8)3.4.1接管和法兰 (9)3.4.2垫片的选用 (11)3.4.3螺栓（螺柱）的选择 (11)3.5人孔的选择 (12)3.6液面计的选择 (12)4 容器强度的校核 (13)4.1水压试验应力校核 (13)4.2.筒体轴向弯矩计算 (13)4.3.筒体轴向应力计算及校核 (14)4.4.筒体和封头中的切向剪应力计算与校核 (15)4.5.封头切向剪应力计算 (16)4.6.筒体的周向应力计算与校核 (16)4.7.鞍座应力计算与校核 (17)4.7.1应力及强度校核 (17)4.7.3板组合截面应力计算及校核 (18)4.8地震引起的地脚螺栓应力 (19)4.8.1倾覆力矩计算 (19)4.8.2由倾覆力矩引起的地脚螺栓拉应力 (19)4.8.3由地震引起的地脚螺栓剪应力 (20)4.9 开孔补强设计 (20)4.9.1 补强设计方法判别 (21)4.9.2有效补强范围 (21)4.10 有效补强面积 (22)5 卧式贮罐的焊接 (23)5.1 焊缝布置 (23)5.1.1接头的分类及其选择 (23)5.2 焊接方法 (24)5.3 焊接顺序 (25)5.3.1 焊前清理 (25)5.3.2焊接过程和顺序 (25)5.3.3焊后处理 (26)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录A (30)附录B (39)附录C (48)1 绪论1.1 设计任务针对化工厂中常见的浓硫酸储罐，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，并便携设计说明书。
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。
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。
冶金工厂硫酸成品贮罐设计的几个问题3瞿 仁 静(昆明冶金研究院,昆明 650031) 摘 要 根据冶金工厂浓硫酸成品贮罐介质的特点,分析了贮罐受力情况,对贮罐容积、数量的确定及放酸管的改进进行了论述。
关键词 硫酸成品贮罐 容积 放酸管1 概述冶金工厂的硫酸成品罐,习惯上又称硫酸成品库,是制酸产出9215%和9813%的浓硫酸成品贮罐。
硫酸贮罐是一个全碳钢制作的设备,看似简单,但合理选择容积贮量、贮罐数量及经济尺寸,可降低设备的钢材消耗;适宜的强度、刚度计算,可以延长贮罐的使用寿命,保证设备安全使用;改进贮罐放酸管可有效地隔绝酸液,方便更换阀门,便于安全操作。
本人多次参与硫酸成品贮罐设计,总结多年工作经验,提出几点意见,供同行工作者参考。
2 几点看法211 贮罐的容积冶金工厂生产的硫酸有两个用途:一是满足湿法冶金生产的自用酸,二是作为商品酸外销。
贮罐的总容积应满足介质贮存天数的要求。
例如,陈官冶炼厂5000t/a电锌工程要求硫酸贮存3～5d,厂区外贮存20～30d。
确定贮罐容积可根据硫酸进出罐区的流量和贮存日期进行计算。
计算公式为:V=(W1-W2)n・η(1)式中 V———贮罐容积,m3;n———贮存天数;W1———硫酸入罐流量,m3/d;W2———硫酸出罐流量,m3/d;η———贮存系数。
贮存系数的选取如下:贮罐容积≥1000m3的固定顶罐取019;贮罐容积< 1000m3的固定顶罐取0185,浮顶或内浮顶罐取0180。
硫酸入罐流量,应由硫酸生产规模而定;硫酸出罐流量,应根据湿法冶金生产规模确定自用酸耗量、市场供销状况、车辆运输条件、生产管理等因素综合考虑后确定。
从(1)式可看出,贮罐容职取决于硫酸出罐流量,很大程度上受市场变动因素影响,设计者应参考同类生产规模厂家的贮存容量,了解市场情况,为企业留出余地。
成品库应能贮存9215%及9813%的两种浓硫酸,并且进行产品计量,应用多台贮罐代替一台大贮罐。
大型硫酸储罐区设计、使用安全探讨王鹏辉刘新莎何珉（河南开普化工股份有限公司河南巩义451200）摘要：本文对硫酸腐蚀的原理进行了分析，重点介绍了大型硫酸贮罐罐区的设计、安全运行方面的规则、经验。
关键词：大型硫酸罐设计使用一、前言硫酸是基本化学工业中重要产品之一，在国民经济中的应用十分广泛，是有色冶金、化纤、化肥工业以及各种有机和无机化学工业的重要原料。
由于硫酸对金属具有很强的腐蚀性，所以在生产、运输和使用过程中，硫酸的安全储存是一个非常重要的环节。
我公司采用湿法红土镍矿提镍生产，作业过程需要大量使用硫酸，公司在设计之初就对硫酸储罐罐区安全运行着重考虑，在投运后对酸罐的安全运行管理更为重视，现将大型硫酸罐区设计、运行安全经验总结讨论。
二、硫酸腐蚀的原理碳钢在硫酸中发生的腐蚀过程是典型的电化学腐蚀。
金属材料的本质、表面状态及金属阴极相杂质、pH值、温度都会影响到金属的氢去极化腐蚀。
商业上得到的一般是如下浓度的硫酸：77.67%、93%、98%、99%、100%，不同浓度的硫酸，其腐蚀性具有如下突出特征：在一定的温度下，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，腐蚀速率随浓度的提高而急剧下降。
硫酸的腐蚀的另一个特点是，同一浓度的硫酸随着温度的增加，腐蚀性会大大增加。
硫酸的腐蚀性除与浓度和温度有关外，酸中的杂质对腐蚀也有很大的影响。
此外，一些物理因素如介质流速、固相颗粒、结垢等也影响腐蚀性。
三、硫酸储罐区的设计1、硫酸罐设计硫酸储罐的选材和防腐浓度为68~99.5%的硫酸，在40℃下对碳钢的腐蚀速率<0. 75一1 mm/a。
这在保证一定的腐蚀裕量及在储存的情形下，通常是可以接受的。
由于稀硫酸即使在较低的温度下腐蚀性也很大，因此需要采用更耐腐蚀的材料，如在一定的浓度及温度下可以采用316L不锈钢。
因此，常温下的浓硫酸储罐通常选用碳钢材料就可以满足要求，稀硫酸储罐可以用玻璃钢或PVC、钢衬PO储罐的，具体还可以查《腐蚀数据与选材手册》。
大型硫酸储罐区设计、使用安全探讨一、背景随着化工行业的不断发展，硫酸的生产和消费量也不断增加。
而硫酸的危险性和腐蚀性使得其在储运过程中需要采取严格的措施。
因此，大型硫酸储罐区的设计和使用安全探讨显得尤为关键。
二、设计原则1. 安全性原则在硫酸储罐区的设计中，安全性应是第一原则。
储罐及其配套设施的材质和结构应符合相关的国家标准和行业规范，同时应对其进行严格的监测和检测，以预防事故的发生。
2. 实用性原则硫酸的储存和运输需要一定的技术支持，储罐区的设计应该具备足够的服务能力，以支持现代化的生产工艺，并且要紧密结合行业特点，将实用性作为重要考虑因素。
3. 可扩展性原则随着不断的发展和变化，储罐区的容量需要根据实际情况进行扩展。
因此，在储罐区的设计过程中要考虑扩展性问题，并为扩展留有足够的空间和条件。
4. 环保性原则在硫酸储罐区的设计过程中，环保也是一个重要的问题。
储罐区应考虑环境保护措施和可持续发展的要求，以降低对环境的影响。
三、设计要点1. 储罐材质选择硫酸的腐蚀性非常强，因此在储罐的材质选择上需要非常谨慎。
常见的材质有玻璃钢、不锈钢、碳钢和聚丙烯等。
在选择储罐材质时需要综合考虑其耐腐蚀性、强度、价格和可维护性等因素。
2. 储罐尺寸确定储罐的尺寸应合理，能够满足实际需要，同时还要考虑扩展和维护的问题。
在确定储罐尺寸时，需要考虑产品的特性、产量、贮存期限等因素，并且要进行详细计算，以充分利用储罐区的空间。
3. 储罐之间距离在设计储罐区时，储罐之间的距离也是非常重要的。
储罐之间应预留足够的距离，以免因为某个储罐的泄漏，对其他储罐带来影响。
储罐之间的距离应参照相关标准和规范，符合安全距离的要求。
4. 配套设施在储罐区的设计中，配套设施也是必不可少的。
例如管网、计量设备、消防设施、环保设施等等。
这些设施能够提高储罐区的安全性和实用性，为储存和运输提供更好的服务。
四、使用安全探讨1. 硫酸的危害硫酸的危害主要表现在其腐蚀性和毒性上。
硫酸不存在较大的蒸汽压力，无需采用内浮盘。
为隔离空气及雨水等杂质，需要用固定顶保护罐内介质，一般采取自支撑的固定顶，且应将加强肋等支撑件设置在罐顶外壁，并保证在液位下的部件不存在裂纹等缺陷。
从安全角度出发，一般不在罐顶设置操作平台，为便于操作、检修，可以设置独立的操作平台。
若必须设置罐顶平台，则在罐顶设计时，应充分考虑包括顶部平台、管支架等相关设施的设备自重和相关设备带来的附加载荷的影响。
材料选定后，硫酸储罐的罐体厚度，可按相关标准进行计算或选定，与其它储罐的设计是一样的，只不过与普通介质的储罐相比，钢制硫酸储罐需要采用较大的腐蚀裕量。
碳钢罐尽量同时使用阳极保护，此时的腐蚀裕量也需要足足3mm厚，合金罐、塑料罐、FRP罐或其他衬里罐则一般无需预留腐蚀裕量[2]。
结构设计硫酸罐一般应至少包括如下管口：硫酸入口，硫酸出口，溢流口，放空口(压力阀口)，顶部人孔，清扫孔。
为减少泄漏，硫酸入口一般设置在罐顶，并使管口距离罐壁至少1200mm。
但有时由于条件限制，也将人口设置在靠近顶部的罐壁处。
硫酸入口一般应采用汲取管的方式，即将管口内伸至液面下。
对侧壁入口，则可用90℃弯头使管线在罐内保持竖直状态并达到上述要求。
为保护罐底，在罐底正对入口管末端的相应位置设置防冲板。
为防止介质的虹吸现象，硫酸人口管线应开放空孔，一般只需要在管线的上部开一个12mm的孔即可。
硫酸出口一般也采取内伸汲取管的方式，且多采用可拆式结构，为便于拆卸，外套管直径一般取硫酸出口管直径的2倍以上。
硫酸出口也可设计成齐平接管的形式。
为避免充液过多而引起硫酸大量外溢，需要在罐壁的上部设置溢流管口，该管口与罐壁内表面平齐；也可不设置该管口，而直接利用高液位仪表控制进料管线上的切断阀来达到目的。
为保护罐壁，所有罐顶的接管都需要内伸至少25mm；管壁的接管，除溢流口或齐平出口外，都应在管口上部180℃范围内伸至少25mm。
一般情况下，放空管(压力阀口)应设置在罐的最高处，且与罐顶内表面齐平，若储罐建在室内，还应将放空口引至室外。
