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第一章概述1.1 LPG的物化性质液化石油气（Liquefied petroleum gas简称LPG）为丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等轻烃组成的混合物，各组分的物理化学性质（表1-1），一般前两者为主要组分。
常温常压下为无色低毒气体。
由炼厂气或天然气(包括油田伴生气)加压、降温、液化得到的一种无色、挥发性气体。
当临界温度高达90℃以上，5～10个大气压下即能使之液化。
表1-1 LPG各组分的物理化学性质1当空气中含量达到一定浓度范围时，LPG 遇明火即爆炸。
故具有易燃易爆、低温、腐蚀等特性，添加恶臭剂后，有特殊臭味，低温或加压时为棕黄色液体。
（一）比重LPG 是混合物，其比重随组成的变化而变化，气态时比重比空气大1.5～2.0倍，在大气中扩散较慢，易向低洼处流动。
（二）饱和蒸汽压LPG 的饱和蒸汽压是指在一定的温度下，混合物气、液相平衡时的蒸汽压力也就是蒸汽分子的蒸发速度同凝聚速度相等时的压力。
受温度、组成变化的影响，常温下约为 1.3～2.0MPa 。
（三）体积膨胀系数LPG 液态时和其他液体一样，受热膨胀，体积增大；温度越高，体积越大，同温下约为水的11～17倍。
（四）溶解度溶解度是指液态时LPG 的含水率。
LPG 微溶于水。
（五）爆炸极限窄，点火能量低，燃烧热值高LPG 爆炸极限较窄，约为2～10%，而且爆炸下限比其他燃气低。
着火温度约为430～460℃，比其他燃气低燃烧热值高，约为22000～290003m Kcal .燃烧所需要的空气量大，约需23～30倍的空气量，而一般城市煤气只需3～5倍的空气量。
（六）电阻率LPG 的电阻率为10～10cm •Ω，LPG 从容器、设备、管道中喷出时产生的静电压达到9000V 。
1.2 LPG 火灾危险特性燃烧伴随爆炸、破坏性大、火焰温度高，辐射热强、易形成二次爆炸、火灾初发面积大。
（一）、易燃性。
LPG ，属甲类火灾危险物质。
它只需极小的能量(0.2～0.3毫焦)即可引燃，万立方米的爆炸性混合物，遇火花即可发生化学性爆炸。
1003m液化石油气储罐设计绪论m或随着我国化学工业的蓬勃发展，各地建立了大量的液化气储配站。
对于储存量小于5003 m时．一般选用卧式圆筒形储罐。
液化气储罐是储存易燃易爆介质．直接关系到单罐容积小于1503人民生命财产安全的重要设备。
因此属于设计、制造要求高、检验要求严的三类压力容器。
本次设m液化石油气储罐设计即为此种情况。
计的为1003液化石油气贮罐是盛装液化石油气的常用设备, 由于该气体具有易燃易爆的特点, 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。
目前我国普遍采用常温压力贮罐, 常温贮罐一般有两种形式: 球形贮罐和圆筒形贮罐。
球形贮罐和圆筒形贮罐相比: 前者具有投资少, 金属耗量少, 占地面积少等优点, 但加工制造及安装复杂,m或单罐容积大于2003m时选用球形贮焊接工作量大, 故安装费用较高。
一般贮存总量大于5003罐比较经济; 而圆筒形贮罐具有加工制造安装简单, 安装费用少等优点, 但金属耗量大占地面积大, m, 单罐容积小于1003m时选用卧式贮罐比较经济。
圆筒形贮罐按安装方所以在总贮量小于5003式可分为卧式和立式两种。
在一般中、小型液化石油气站内大多选用卧式圆筒形贮罐, 只有某些特殊情况下(站内地方受限制等) 才选用立式。
本文主要讨论卧式圆筒形液化石油气贮罐的设计。
卧式液化石油气贮罐设计的特点。
卧式液化石油气贮罐也是一个储存压力容器, 也应按GB150《钢制压力容器》进行制造、试验和验收; 并接受劳动部颁发《压力容器安全技术监察规程》(简称容规) 的监督。
液化石油气贮罐, 不论是卧式还是球罐都属第三类压力容器。
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。
第一章 设计参数的选择1、设计题目：853m 液化石油气储罐的设计2、设计数据：如下表1：表1：设计数据3、设计压力：设计压力取最大工作压力的倍，即 1.10.790.869P MPa =⨯=4、设计温度：工作温度为50C 。
课程设计任务书m液化石油气储罐设计题目：303管口条件：液相进口管DN50；液相出口管DN50；安全阀接口DN80；压力表接口DN25；气相管DN50；放气管DN50；排污管DN50。
液位计接口和人孔按需设置。
设计计算说明书1. 储存物料性质1.1物料的物理及化学特性1.2 物料储存方式常温常压保存，不加保温层。
2. 压力容器类别的确定储存物料液氯为高度危害液体，工作压力为 1.303MPa ，储罐属低压容器。
PV ≧0.2MPa.3m ,根据《压力容器安全技术监察规程》］［2，所以设计储罐为第三类容器。
3.1储罐筒体公称直径和筒体长度的确定公称容积g V ＝303m ，则 4πi D L ＝30。
L D i ＝31计算，得 i D ＝2.335m ，L ＝7.006.。
取D=2.3m,此时11][查表，得封头容积1V ＝2×1.7588＝3.517 3m ，直边段长度为40mm 。
计算筒体容积2V ＝4824.267588.1230=⨯-3m ，4824.26412=L D ，解得mm L 3772.61=。
取筒体长度为6.4m 。
10.307588.124.63.24V 2=⨯+⨯=）（真π此时5%.3%0100%)/303010.30(/)(≤=⨯-=-V V V 真,所以合适，画图发现比例也合适。
最后确定公称直径为2300mm ，筒体长度为6400mm 。
3.2封头结构型式尺寸的确定公称直径DN ＝i D ＝2300mm ，封头的公称直径必须与筒体的公称直径相一致，且中低压容器经常采用的封头型式是标准椭圆形封头，根据JB ／T4746－11][2002，选用封头标准号为EHA 2300×11－16MnR 。
公称直径DN ＝2300mm ，总深度H ＝615mm ，内表面积A ＝60233 2mm ，容积V ＝1.75883m3.3 物料进出口管及人孔等各种管口的布置所需管口：液氯进口管、液氯出口管、液位计接口、安全阀接口、进气管、放气管、人孔、一侧椭球型封头上还有两个液位计接管。
过程装备与控制工程《过程装备设计》课程设计任务书一、设计目的1、复习巩固《过程装备设计》中的理论内容；2、掌握设备设计的步骤、方法。
熟悉常用设备设计的标准。
二、设计题目及设计任书课程设计题目：（ 10 ）M3（ 1.57 ）MPaDN(1800 )液化石油气（氨气）储罐设计每人一题，从表中依次选取。
1、液化石油气储罐设计见卧罐参数表，每人一组数据2、设备简图见附件。
3、设计内容与要求（1）概述简述储罐的用途、特点、使用范围等主要设计内容设计中的体会（2）工艺计算根据安装地点的气象记录确定容器的操作温度；根据操作温度、介质特性确定操作压力；筒体、封头及零部件的材料选择；（3）结构设计与材料选择封头与筒体的厚度计算封头、法兰、接管的选型和结构尺寸拟定；根据容器的容积确定总体结构尺寸。
支座选型和结构确定各工艺开孔的设置；各附件的选用；（4）容器强度的计算及校核水压试验应力校核卧式容器的应力校核开孔补强设计焊接接头设计（5）设计图纸总装配图一张A1三、参考文献1. GB150《钢制压力容器》2. HGJ20580-20585一套3. JB4731-2019T+钢制卧式容器4. HG20592-20635钢制管法兰、垫片、紧固件5. HG21514-21535-2019 钢制人孔和手孔6. JB/T 4736 《补强圈》7. JB/T 4746 《钢制压力容器用封头》8. JB/T 4712 《鞍式支座》9. 《压力容器安全技术监察规程》201910. 郑津洋、董其伍、桑芝富.《过程设备设计》.化学工业出版社.2019目录摘要 (I)ABSTRACT (I)第一章绪论 (3)1.1液化石油气储罐的用途与分类 (3)1.2液化石油气特点 (3)1.3液化石油气储罐的设计特点 (3)第二章工艺计算 (4)2.1设计题目 (4)2.2设计数据 (4)2.3设计压力、温度 (4)2.4主要元件材料的选择 (5)第三章结构设计与材料选择 (5)3.1筒体与封头的壁厚计算 (5)3.2筒体和封头的结构设计 (6)3.3鞍座选型和结构设计 (7)3.4接管、法兰、垫片和螺栓的选择 (8)3.5人孔的选择 (10)3.6安全阀安全阀的选型 (10)第四章设计强度的校核 (12)4.1水压试验应力校核 (12)4.2筒体轴向弯矩计算 (13)4.3筒体轴向应力计算及校核 (13)4.4筒体和封头中的切应力计算与校核 (13)4.5封头中附加拉伸应力 (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 (14)第五章开孔补强设计 (15)5.1补强设计方法判别 (16)5.2有效补强范围 (16)5.3有效补强面积 (16)第六章储罐的焊接设计 (17)6.1焊接的基本要求 (17)6.2焊接的工艺设计 (18)设计总结 (18)参考文献 (19)摘要本次设计的卧式储罐其介质为液化石油气。
液化石油气储罐设计
1.储罐材料选择：
2.结构设计：
3.安全阀和泄压装置：
储罐设计需要考虑到可能发生的过压和过温情况。
为了确保储罐内部压力在可接受范围内，应安装安全阀和泄压装置。
这些装置将会在压力过高或温度过高时自动释放气体。
4.罐体绝热：
由于液化石油气的低温特性，储罐设计需要确保罐体具有良好的绝热特性。
这可以通过采用绝热材料来实现，其中包括内部绝热层、外部绝热层和真空层等。
5.地震设计：
储罐的地震设计是非常重要的，特别是对于经常发生地震的地区。
储罐的结构应具备足够的抗震能力，以确保在地震发生时储罐不会受到严重损坏。
6.罐体检测和监测系统：
储罐应配备完备的检测和监测系统，以实时监测储罐内的压力、温度和液位等参数。
这有助于及时发现潜在的故障，并采取相应的措施进行修复和保养。
7.罐体密封系统：
储罐的密封系统对于防止气体泄漏和液体挥发至关重要。
密封系统应设计为可靠的，并在罐体发生压力变化时能够保持稳定的密封效果。
综上所述，液化石油气储罐设计应综合考虑储罐的材料选择、结构设计、安全阀和泄压装置、罐体绝热、地震设计、检测和监测系统以及罐体密封系统等关键要素。
通过合理的设计和建造，可以确保液化石油气储罐的安全运行，防止事故发生，保护人员和环境的安全。
前言随着我国石油化工行业的快速发展，液化石油气作为炼油化工的副产品，以其经济高效、清洁环保以及灵活方便的优势占据着城乡能源市场，储配站的液化石油气通常采用球形储罐或卧式储罐进行储存。
液化石油气是一种低碳的烃类混合物，主要由乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯及少量的戊烷、戊烯等组成。
常温常压下是气态，在加压和降低温度的条件下变成液体。
气态相对密度为空气的2倍，液化石油气的饱和蒸气压随温度升高而急剧增加，其膨胀系数较大,一般为水的10倍以上，气化后体积膨胀250～300倍。
液化石油气是一种极易燃烧、爆炸的石油化工原料，其储罐属于具有较大危险的储存容器之一。
因此，在满足设施功能要求下，储罐具有良好的安全性是设计的首要问题。
目前我国普遍采用的常温压力贮罐一般有两种形式：球形储罐和圆筒形储罐。
球形储罐与圆筒形储罐相比，前者具有投资少，金属耗量少，占地面积少等优点，但加工制造及安装复杂，焊接工作量大，故安装费用较高。
一般储存总量大于500m3或单罐容积大于200m3时选用球形储罐比较经济。
而圆筒形贮罐具有加工制造安装简单，安装费用少等优点，但金属耗量大占地面积大。
所以在总贮量小于500m3，单罐容积小于100m3时选用卧式贮罐比较经济。
圆筒形贮罐按安装方式可分为卧式和立式两种。
在一般中、小型液化石油气站内大多选用卧式圆筒形贮罐,，只有某些特殊情况下（站内地方受限制等）才选用立式。
本次设计对液化石油气卧式储罐进行设计计算。
主要内容包括储罐工艺参数计算、储罐的结构设计、储罐的强度计算、应力校核、绘制设备总图以及针对一些安全问题提出对策措施。
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，合理地进行设计。
目录1 概述....................................................................1.1 设计任务及原始参数....................................................1.2 液化石油气的性质......................................................2 工艺参数计算............................................................2.1 设计压力的确定........................................................2.2 设计温度的确定........................................................2.3 设计存储量的确定......................................................3 储罐的结构设计..........................................................3.1 筒体的材料选择及结构设计..............................................3.2 封头的材料选择及结构设计..............................................3.3 法兰和接管的结构及材料选择............................................3.4 人孔的结构设计........................................................3.5 支座的材料选择及结构设计..............................................3.6 安全装置的设计........................................................3.6.1 安全阀的选用........................................................3.6.2 液位计的选用........................................................3.6.3 压力表的选用........................................................3.7 焊接接头设计..........................................................4 储罐的补强设计..........................................................5 储罐的强度计算及应力校核................................................5.1 储罐的强度计算........................................................5.1.1 圆筒轴向应力........................................................5.1.2 圆筒切向剪应力......................................................5.1.3 封头切向剪应力......................................................5.1.4 圆筒周向应力........................................................5.2 储罐的应力校核........................................................5.2.1 圆筒及封头的应力校核................................................5.2.1 支座的应力校核......................................................6 安全管理................................................................7 设计总结................................................................ 参考文献..................................................................1 概述1.1 设计任务及原始参数本次设计要求根据给定的资料和数据，设计一个液化石油气储配站使用的液化石油气卧式储罐。
25立方液化石油气储罐一.设计背景该储罐由菏泽锅炉厂有限公司设计，是用来盛装生产用的液化石油气的容器。
设计压力为，温度在-19~52摄氏度范围内，设备空重约为5900Kg，体积为25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内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。
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。
天然⽓储⽓罐设计说明书液化⽯油⽓储⽓罐的设计说明书姓名：任慧波班级：08材料学号：080803021111指导⽼师：魏雷⽬录绪论 (2)第⼀章设计参数的选择1.1 设计题⽬ (3)1.2 数据................................................................................................... .. (3)1.3 设计压⼒............................................................................................... . (3)1.4 设计温度............................................................................................... . (3)1.5 主要元件材料的选择.................................................................................................. .. (3)第⼆章容器的结构设计2.1 圆筒厚度的设计.................................................................................................. . (4)2.2 封头壁厚的设计................................................................................................. .. (4)2.3 筒体和封头的结构设计................................................................................................. .. (5)2.4 ⼈孔的选择 (6)2.5 接管，法兰，垫⽚和螺栓（柱） (6)2.6 鞍座选型和结构设计................................................................................................ . (9)2.7 接管⼯艺的选择第三章开孔补强设计3.1 补强⽅法判别............................................................................................... . (11)3.2 有效补强范围 (11)3.3 有效补强⾯积 (12)3.4 补强⾯积............................................................................................... .. (12)第四章强度计算4.1 ⽔压试验校核 (13)第五章储⽓罐的⽣产⼯艺流程5.1 灌板的备料与⼯艺5.2 主要零部件的加⼯制造5.3 椭圆封头的制造5.4接管的制造5.5底座的制造第六章储⽓罐的组装⼯艺6.1 零部件的组装6.2 储⽓罐的焊接⼯艺：6.3焊接⼯艺6.4零部件的组焊6.5 整灌组装6.6 焊缝外观质量检测6.7 焊后修补参考⽂献.............................................................................. .. (22)结束语绪论液化⽯油⽓储罐是储存液化⽯油⽓的常⽤设备，由于该⽓体的特殊性（即易燃易爆的特性)，所以在设计时应特别注意与别的储藏罐罐的不同。
目录绪论 (3)第一章设计参数的选择 (4)1.1设计题目 (4)1.2设计数据 (4)1.3设计压力 (4)1.4设计温度 (4)1.5主要元件材料的选择 (4)第二章设备的结构设计 (5)2.1圆筒厚度的设计 (5)2.2封头厚度的设计 (5)2.3筒体和封头的结构设计 (5)2.4鞍座选型和结构设计 (6)2.5接管、法兰的选择 (8)第三章开孔补强设计 (10)3.1补强设计方法判别 (10)3.2有效补强范围 (10)3.3有效补强面积 (10)3.4补强面积 (11)第四章液氩储罐的焊接 (12)4.1破口加工 (12)4.2焊接顺序 (12)4.3筒体纵焊缝 (12)4.4筒体环焊缝 (12)4.5接管与筒体焊接 (13)4.6人口及补偿圈焊接 (13)4.7接管与法兰处焊接（排空口、液位计、温度计、压力表） (13)4.8接管与法兰焊接处（安全阀、进料口、出料口、排污口） (14)采用焊条电弧焊，焊条型号为E347-16 (14)4.9鞍座底板与肋板和腹板的焊接 (14)4.9焊缝破口尺寸 (15)第五章备料加工工艺 (18)5.1原材料的储备 (18)5.2板材的预处理 (18)5.4装配的焊接次序 (19)5.5 焊后热处理 (20)第六章焊缝的无损检验与耐压气密性检验 (21)参考文献 (22)绪论随着我国化学工业的蓬勃发展，各地建立了大量的液化气储配站。
对于储存量小于5003m或单罐容积小于1503m时。
一般选用卧式圆筒形储罐。
液化气储罐是储存易燃易爆介质．直接关系到人民生命财产安全的重要设备。
因此属于设计、制造要求高、检验要求严的三类压力容器。
本次设计的为1003m液化石油气储罐设计即为此种情况。
工业生产中具有特定的工艺功能并承受一定压力的设备，称压力容器。
设计温度为-20℃以下的压力容器被称为低温压力容器，对于低温压力容器首先要选用合适的材料，材料在使用温度下应具有良好的韧性。
1003m液化石油气储罐设计绪论m或随着我国化学工业的蓬勃发展，各地建立了大量的液化气储配站。
对于储存量小于5003 m时．一般选用卧式圆筒形储罐。
液化气储罐是储存易燃易爆介质．直接关系到单罐容积小于1503人民生命财产安全的重要设备。
因此属于设计、制造要求高、检验要求严的三类压力容器。
本次设m液化石油气储罐设计即为此种情况。
计的为1003液化石油气贮罐是盛装液化石油气的常用设备, 由于该气体具有易燃易爆的特点, 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。
目前我国普遍采用常温压力贮罐, 常温贮罐一般有两种形式: 球形贮罐和圆筒形贮罐。
球形贮罐和圆筒形贮罐相比: 前者具有投资少, 金属耗量少, 占地面积少等优点, 但加工制造及安装复杂, 焊m或单罐容积大于2003m时选用球形贮罐比接工作量大, 故安装费用较高。
一般贮存总量大于5003较经济; 而圆筒形贮罐具有加工制造安装简单, 安装费用少等优点, 但金属耗量大占地面积大, 所以m, 单罐容积小于1003m时选用卧式贮罐比较经济。
圆筒形贮罐按安装方式可分在总贮量小于5003为卧式和立式两种。
在一般中、小型液化石油气站大多选用卧式圆筒形贮罐, 只有某些特殊情况下(站地方受限制等) 才选用立式。
本文主要讨论卧式圆筒形液化石油气贮罐的设计。
卧式液化石油气贮罐设计的特点。
卧式液化石油气贮罐也是一个储存压力容器, 也应按GB150《钢制压力容器》进行制造、试验和验收; 并接受劳动部颁发《压力容器安全技术监察规程》(简称容规) 的监督。
液化石油气贮罐, 不论是卧式还是球罐都属第三类压力容器。
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。
第一章 设计参数的选择1、设计题目：853m 液化石油气储罐的设计2、设计数据：如下表1：表1：设计数据3、设计压力：设计压力取最大工作压力的1.1倍，即 1.10.790.869P MPa =⨯=4、设计温度：工作温度为50C 。
，设计温度取45550C +=。
5、主要元件材料的选择：5.1 筒体材料的选择：根据GB150-1998表4-1，选用筒体材料为低合金钢16MnR （钢材标准为GB6654）[]170tMPa σ=。
16MnR 适用围：用于介质含有少量硫化物，具有一定腐蚀性,壁厚较大（8mm ≥）的压力容器。
5.2 鞍座材料的选择：根据JB/T4731,鞍座选用材料为Q235-B ，其许用应力[]147sa MPa σ=5.3 地脚螺栓的材料选择：地脚螺栓选用符合GB/T 700规定的Q235，Q235的许用应力[]147bt MPa σ=第二章 设备的结构设计1、圆筒厚度的设计计算压力c P ： 液柱静压力: 41P =5609.81 3.2 1.7610gh Pa ρ=⨯⨯=⨯461/ 1.7610/0.869102%5%P P =⨯⨯=<,故液柱静压力可以忽略，即cP 0.869P MPa ==该容器需100%探伤，所以取其焊接系数为 1.0φ=。
圆筒的厚度在6~16mm 围，查GB150-1998中表4-1，可得：在设计温度70C 。
下，屈服极限强度345s MPa σ=， 许用应力[]t170MPa σ=利用中径公式，计算厚度：[]i tcPD 0.869MPa 34008.72 1.01700.8692-P mm δφσ⨯===⨯⨯-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 ，而有GB150-1998中3.5.5.1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10C =。
查标准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2C 不小于1mm 。
本例取2C =1 则筒体的设计厚度128.7019.7nC C mm δδ=++=++= 圆整后，取名义厚度10nmm δ=筒体的有效厚度121019e n C C mm δδ=--=-=2、封头厚度的设计查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表1，得公称直径i DN=D =3400mm选用标准椭圆形封头,型号代号为EHA ，则 22iiD h =，根据GB150-1998中椭圆形封头计算中式7-1计算：[]c itcP D 0.869MPa 34008.72 1.001700.50.8692-0.5P mm δφσ⨯===⨯⨯-⨯同上，取21C mm =，10C =。
封头的设计厚度8.7019.7dmm mm mm δ=++=圆整后，取封头的名义厚度10n mm δ= ，有效厚度121019e n C C mm δδ=--=-=封头型记做 EHA 320022-16MnR JB/T4746⨯3、筒体和封头的结构设计3.1 封头的结构尺寸（封头结构如下图1）由()22i D H h =-，得34008904044i D h H mm =-=-=查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表B.1 EHA 椭圆形封头表面积、容积，如下表2：表2 ：EHA 椭圆形封头表面积、容积公称直径DN /mm总深度H /mm表面积A/2m 容积V 封/3m 340089012.95815.5080224i V D L V π=⨯+封 ，而充装系数为0.9则：2V D 20.94i L V π=⨯+封 即2100 3.42 5.50800.94L π=⨯⨯+⨯ 计算得L=11.025，取L=11m4、鞍座选型和结构设计4.1 鞍座选型该卧式容器采用双鞍式支座，材料选用Q235-B 。
估算鞍座的负荷： 储罐总质量12342m m m m m =+++1m ——筒体质量：331× 3.14 3.210107.85109218.726m DL kg πδρ==⨯⨯⨯⨯⨯=2m ——单个封头的质量：查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表B.2 EHA 椭圆形封头质量，可知，21592.3m kg =3m ——充液质量：<ρρ液化石油气水，故23310001000 3.4102 5.5085110.836610k 4m V V g πρ⎛⎫=•==⨯⨯⨯+⨯=⨯ ⎪⎝⎭水4m ——附件质量：人孔质量为302kg ，其他接管质量总和估为400kg ，即4702kg m =综上所述，312342123.9410kg m m m m m =+++=⨯ G=mg=1215.87kN,每个鞍座承受的重量为607.94N由此查JB4712.1-2007容器支座，选取轻型，焊制为BI,包角为120。
，有垫板的鞍座。
查JB4712.1-2007表6得鞍座结构尺寸如下表3：表3：鞍式支座结构尺寸4.2 鞍座位置的确定因为当外伸长度A=0.207L 时，双支座跨距中间截面的最大弯矩和支座截面处的弯矩绝对值相等，从而使上述两截面上保持等强度，考虑到支座截面处除弯矩以外的其他载荷，面且支座截面处应力较为复杂，故常取支座处圆筒的弯矩略小于跨距中间圆筒的弯矩，通常取尺寸A 不超过0.2L 值，为此中国现行标准JB 4731《钢制卧式容器》规定A ≤0.2L=0.2（L+2h ），A 最大不超过0.25L.否则由于容器外伸端的作用将使支座截面处的应力过大。
由标准椭圆封头2,402()4i iD D mm H h ==-有h=H-故0.2(2)0.2(11000240)2216A L h mm ≤+=+⨯=鞍座的安装位置如图3所示：此外，由于封头的抗弯刚度大于圆筒的抗变钢度，故封头对于圆筒的抗弯钢度具有局部的加强作用。
若支座靠近封头，则可充分利用罐体封头对支座处圆筒截面的加强作用。
因此，JB 4731还规定当满足A ≤0.2L 时，最好使A ≤0.5R m （2R i nm R δ+=）,即 170017052nm R mm δ=+=0.50.51705852.5m A R mm ≤=⨯= ，取A=85m综上有：A=850mm(A 为封头切线至封头焊缝间距离，L 为筒体和两封头的总长)5、接管，法兰，垫片和螺栓的选择5.1、接管和法兰液化石油气储罐应设置排污口，气相平衡口，气相口，出液口，进液口，人孔，液位计口，温度计口，压力表口，安全阀口，排空口。
接管和法兰布置如图3所示，法兰简图如图所示：查HG/T 20592-2009《钢制管法兰》中表8.2 3-1 PN10带颈对焊钢制管法兰，选取各管口公称直径，查得各法兰的尺寸。
查HG/T 20592-2009《钢制管法兰》中附录D中表D-3,得各法兰的质量。
查HG/T 20592-2009《钢制管法兰》中表3.2.2，法兰的密封面均采用MFM（凹凸面密封）。
表4：接管和法兰尺寸序号名称公称直径DN 钢管外径法兰焊端外径法兰外径D螺栓孔中心圆直径K螺栓孔直径L螺栓孔数量n（个）螺栓Th法兰厚度C法兰颈法兰高度H法兰质量N S1H Ra 排污口80 89B 200 160 18 8 M16 20 105 3.2 10 6 50 4b 气相平衡口80 89B 200 160 18 8 M16 20 105 3.2 10 6 50 4c 气相口80 89B 200 160 18 8 M16 20 105 3.2 10 6 50 4d 出液口80 89B 200 160 18 8 M16 20 105 3.2 10 6 50 45.2 垫片查HG/T 20609-2009《钢制管法兰用金属包覆垫片》，得：表5 垫片尺寸表2：填充材料为有机非石棉纤维橡胶板。
3：垫片厚度均为3mm。
5.3 螺栓（螺柱）的选择查HG/T 20613-2009 《钢制管法兰用紧固件》中表5.0.7-9和附录中表A.0.1,得螺柱的长度和平垫圈尺寸：表6 螺栓及垫片6 人孔的选择根据HG/T 21518-2005《回转盖带颈对焊法兰人孔》，查表3-1，选用凹凸面的法兰，其明细尺寸见下表：表7 人孔尺寸表单位：mm第三章：容器强度的校核3.1水压试验应力校核：试验压力： 1.25 1.250.869 1.086TP P MPa ==⨯=圆筒的薄膜应力T ()1.086(34009)205.962290.90.9 1.00345310.5,i e T e s T p D MPa MPa δσδφσσ+⨯+===⨯=⨯⨯=>合格。
3.2.筒体轴向弯矩计算工作时支座反力 1G 607.94k ,2h H-h 850i F N mm'==== 圆筒中间处截面上的弯矩()()222a i1i22212/4441312 1.7050.85/11.08607.9411.0840.85103840.85411.081311.08R h L F L A M h L L kN m ⎡⎤+-⎢⎥'=-⎢⎥⎢⎥+⎢⎦⎣⎡⎤+⨯-⎢⎥⨯⨯=-=•⎢⎥⨯⎢⎥+⨯⎣⎦鞍座处横截面弯矩：2222mi 2i0.85 1.7050.851111.0820.8511.0821607.940.85129.54440.8511311.083R h A L ALM FA kN m h L ⎡⎤⎡⎤---+-+⎢⎥⎢⎥⨯⨯=--=-⨯⨯-=-•⎢⎥⎢⎥⨯⎢⎥⎢⎥++⎢⎥⎢⎥⨯⎣⎦⎣⎦3.3.筒体轴向应力计算及校核（1）圆筒中间横截面上，由压力及轴向弯矩引起的轴向应力 最高点处：c a 1122a 0 1.607103800012.635220.012 3.14 1.7050.009e e p R M MPa R σδπδ⨯=-=-=-⨯⨯⨯ 最低点处：c m 1222a e 0.869 1.7051103800095.043220.009 3.14 1.7050.009e p R M MPa R σδπδ⨯=+=+=⨯⨯⨯ （2）由压力及轴向弯矩引起的轴向应力因鞍座平面上0.5m A R ≤，即筒体被封头加强，查JB/T 4731-2005表7-1可得K 1=1.0，K 2=1.0 鞍座横截面最高处点轴向应力：c m 2322e1m e 0.869 1.705295482.768220.0091 3.14 1.7050.09p R M MPa K R σδπδ⨯-=-=-=-⨯⨯⨯⨯ 鞍座横截面最低点处轴向应力：c m 2422m e0.362e p R M MPa K R σδπδ=+=- （3）筒体轴向应力校核因轴向许用临界应力由e a 0.0940.09490.0008051700A R δ⨯=== 根据圆筒材料查图4-8可得5222100.00080598.933B EA MPa =≈⨯⨯⨯=[][]()tmin ,tcr B σσ==98.9MPa ，[]0cr min(0.8,)eL R B σ==98.9MPa<32σσ，[]=tσ170MPa ，合格1σ,4σ[]<130MPa tcr σ=，合格1T σ,4T σ[]<130MPa cr σ=，合格3.4.筒体和封头中的切向剪应力计算与校核因m 2R A ≤，带来的加强作用，查JB/T4731-2005表7-2得K 3=0.88，K 4=0.401，其最大剪应力位于靠近鞍座边角处33m e 0.88607.941034.8617059K F MPa R τδ⨯⨯===⨯因圆筒 []=0.8 []= 0.8170=136 MPa tσ⨯故有 < [] = 136 MPa ττ ， 故切向剪应力校核合格 3.5.封头中附加拉伸应力'3h 4m F 607.9410 <K = 0.401 =15.89MPa R 1.7050.009e τδ⨯⨯⨯由压力引起的拉伸应力 （K=1.0）i h KPD 10.869 3.4<= =164.3MPa 220.009e σδ⨯⨯⨯ []th h 1.25 1.25170139.04=73.46 MPa > σστ-=⨯- 合格3.6.筒体的周向应力计算与校核圆筒的有效宽度2335mm b = ，当容器焊在支座上时，取1.0=k ，查JB/4731-2005表7-3可得560.76,0.0132K K ==。
