立式储罐设计

立式常压储罐的设计研究摘要：在石油化工工程中需要利用立式常压储罐进行物品的储存，因此其作为储存是由原料、半成品与成品的设备。

下面将详细分析立式常压储罐的设计。

其中包括了储罐的高度、溢流保护以及伴热盘管计算或设计等方面出发，并且总结出溢流保护系统中溢流管与破虹吸管的设置方法，保证其设计具有一定的科学性与合理性。

关键字:常压储罐；立式；设计研究；立式常压储罐根据结构特点可以将其分为固定顶罐、内浮顶罐以及外浮顶灌三种。

在进行设计的过程中需要充分考虑其高度、溢流保护以及伴热盘管等内容。

一旦在设计的过程中出现问题，将会导致储罐的安全性得不到有效保障，进而将会对当地的经济造成一定程度上的影响。

1.立式常压储罐设计中的高度储罐的容积主要的含义就是正常操作条件下可用的有效容积、罐底部需要满足泵净正吸入压头或者用于保护浮盘等需要保留在馆内液体的最小操作容积以及灌顶部用于液体的膨胀或者保护浮盘等所需容积之和。

所以在设计储罐的过程中高是影响着容积的关键因素。

储罐的高度测量方式就是从罐壁顶部与高高液位，高高液位与高液位、高液位与低液位，低液位与低低液位以及低低液位到罐底板之间的高度相加。

在泡沫产生器下缘一直到罐壁顶端的高度，在无泡沫器产生的过程中，其高为零。

但如果是浮顶罐，其高度为管壁顶管与设计的浮顶地面最高位置之间的距离[1]。

在相关规定中明确规定了罐壁顶部与高高液位之间的高在0.45m或者1.5倍的溢流口工程直径，可以选择两者之间存在的最大值。

如果是外浮顶罐，则罐壁顶部与高高液位之间距离需要大于等于0.8m，如果是内浮顶罐，在储罐直径大于等于十五米时，其罐壁顶部与高高液位之间距离也需要大于等于0.8m。

在储罐直径小于十五米时，则罐壁顶部与高高液位需要将数值控制在大于等于0.6。

而对于高高液位与高液位之间的距离，不管是固定顶罐还是浮顶罐都是规定其在十到十五分钟储罐最大进液量折算高度与包括泡沫混合液层厚度与液体膨胀高度的安全量之和，进过研究可以控制在0.3米左右。

立式贮罐设计前言玻璃钢罐分为立式、卧式机械缠绕玻璃钢储罐、运输罐、反应罐、各种化工设备，玻璃钢卧式罐、立式贮罐、运输罐、容器及大型系列容器、根据所用（贮存或运输)介质选用环氧呋喃树脂、改性或聚酯树脂、酚醛树脂为粘结剂,由高树脂含量的耐腐蚀内衬层、防渗层、纤维缠绕加强层及外表保护层组成。

玻璃钢具有耐压、耐腐蚀、抗老化、使用寿命长、重量轻、强度高、防渗、隔热、绝缘、无毒和表面光滑等特点。

机械缠绕玻璃钢容器可以通过改变树脂系统或采用不同的增强材料来调整产品的物理化学性能以适应不同介质和工作条件需要,通过结构层厚度、缠绕角和壁厚设计制不同压力，是纤维缠绕复合材料的显著特点。

由于有以上的特点，玻璃钢贮罐可广泛应用于石油、化工、纺织、印染、电力、运输、食品酿造、给排水、海水淡化、水利灌溉及国防工程等行业。

储存各种腐蚀性介质可以耐多种酸、碱、盐和有机溶剂，主要应用于石油、化工、制药、印染、酿造、给排水、运输等行业，适应于盐酸、硫酸、硝酸、醋酸、双氧水、污水、次氯酸钠等多种产品的贮存、运输，也可作地下油槽、保温储槽、运输槽车等［1］。

本设计为容积180，贮存质量分数为的硫酸，使用温度为90℃的立式贮罐，设计中分别从造型、性能、结构、工艺、零部件、防渗漏、安装、检验等八个方面做了说明、计算和设计,整体介绍了立式贮罐的设计流程、方法及主要事项,最终设计出了满足设计要求的立式贮罐。

1．造型设计1.1设计要求立式玻璃设计，容积为140，贮存质量分数为的醋酸，使用温度为常温,拱形顶盖设计.1.2贮罐构造尺寸确定贮罐容积V140,取公称直径为D3800，则贮罐高度为 (式1。

1）初定贮罐结构尺寸为 D H1.3拱形顶盖尺寸设计与锥形顶盖相比，其结构简单、刚性好、承载能力强，是立式贮罐广为使用的一种形式.为取得罐顶和罐壁等强度，罐顶的曲率半径与贮罐直径差值不超过20%。

即（式1.2）式中——拱顶球面曲率半径，;——贮罐内径，,等于.取罐顶高为h，r为转角曲率半径，r小则h 小，一般取此时［1］。

课程设计任务书1 储罐及其发展概况油品和各种液体化学品的储存设备—储罐是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。

由于大型储罐的容积大、使用寿命长。

热设计规范制造的费用低，还节约材料。

20世纪70年代以来，内浮顶储油罐和大型浮顶油罐发展较快。

第一个发展油罐内部覆盖层的施法国。

1955年美国也开始建造此种类型的储罐。

1962年美国德士古公司就开始使用带盖浮顶罐，并在纽瓦克建有世界上最大直径为187ft（61.6mm）的带盖浮顶罐。

至1972年美国已建造了600多个内浮顶罐。

1978年国内3000m3铝浮盘投入使用，通过测试蒸发损耗标定，收到显著效果。

近20年也相继出现各种形式和结构的内浮盘或覆盖物[1]。

世界技术先进的国家，都备有较齐全的储罐计算机专用程序，对储罐作静态分析和动态分析，同时对储罐的重要理论问题，如大型储罐T形焊缝部位的疲劳分析，大型储罐基础的静态和动态特性分析，抗震分析等，以试验分析为基础深入研究，通过试验取得大量数据，验证了理论的准确性，从而使研究具有使用价值。

近几十年来，发展了各种形式的储罐，尤其是在石油化工生产中大量采用大型的薄壁压力容器。

它易于制造，又便于在内部装设工艺附件，并便于工作介质在内部相互作用等。

2 设计方案2.1 各种设计方法2.1.1 正装法此种方法的特点是指把钢板从罐底部一直到顶部逐块安装起来，它在浮顶罐的施工安装中用得较多，即所谓充水正装法，它的安装顺序是在罐低及二层圈板安装后，开始在罐内安装浮顶，临时的支撑腿，为了加强排水，罐顶中心要比周边浮筒低，浮顶安装完以后，装上水除去支撑腿，浮顶即作为安装操作平台，每安装一层后，将上升到上一层工作面，继续进行安装。

2.1.2倒装法先从罐顶开始从上往下安装，将罐顶和上层罐圈在地面上安装，焊好以后将第二圈板围在第一罐圈的外围，以第一罐圈为胎具，对中点焊成圆圈后，将第一罐圈及罐顶盖部分整体吊至第一、二罐圈相搭接的位置，停于点焊，然后在焊死环焊缝。

目录《化工机械与设备》过程考核之三 ............................................ 错误!未定义书签。

一前言 .. (2)1.1 设计人孔的目的 (2)1.2 人孔附图 (2)二人孔的机械设计 (2)2.1选择人孔 (2)2.2核算人孔补强 (3)2.3机械设计标准参数 (4)2.3.1.碳素钢、低合金钢类 (4)2.3.2 不锈钢类 (5)2.3.3 人孔的PN2.5DN明细表 (6)三人孔工艺设计： (6)3.1人孔的功能类型： (6)3.2材料的选择 (6)3.3人孔种类的划分 (7)3.3.1、以通信管块容量划分 (7)3.3.2、以人孔的通向划分 (7)3.3.3、以人孔上覆承受负荷能力划分 (7)3.4 人孔直径及人孔中心距底板尺寸 (7)四总结 (8)五参考文献 (8)一前言1.1 设计人孔的目的人孔是安装在储罐顶上的安全应急通气装置，通常与防火器、机械呼吸阀配套使用，既能避免因意外原因造成罐内急剧超压或真空时，损坏储罐而发生事故，又有起到安全阻火作用，是保护储罐的安全装置，特别适用于贮存物料以氮气封顶的拱顶常压罐。

具有定压排放、定压吸入、开闭灵活、安全阻火、结构紧凑、密封性能好、安全可靠等优点。

1.2 人孔附图设计条件：管经308mm×5；工作介质：水蒸气；表压：1MPa二人孔的机械设计2.1选择人孔根据储罐是在常温下及最高工作压力为1MPa 条件下工作,人孔的标准按公称压力为1.0 MPa 等级选取，考虑到人孔盖直径较大较重,故选用回转盖对焊法兰（GH21518-2005）,公称直径450，突面法兰密封面。

该人孔标记为：人孔RF Ⅳ(A·G)450-2.5 GH21518-2005另外还要考虑人孔补强,确定补强圈尺寸,由于人孔的筒节不是采用无缝钢管,故不能直接选用补强圈标准。

本设计所选用的人孔筒节内径为 d i = 450mm ,壁厚δ m = 6mm立式储罐为腐蚀介质压力容器，故其所有焊缝（包括角焊缝）均采用全焊透结构。