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15M3 甲醇储罐设计

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目录 一 序言 （一）设计任务 （二）设计思想 （三）设计特点 二 储罐总装配示意图 三 材料及结构的选择 （一）材料的选择 （二）结构的选择 四 设计计算内容 （一）设计温度和设计压力的确定 （二）名义厚度的初步确定 （三）容器的压力实验 （四）容器应力的校核计算 （五）封头的设计 （六）人孔的设置 （七）支座的设计确定 （八）各物料进出管位置的确定及其标准的选择 （九）液位计的设计 （十）焊接接头设计 五 设计小结 六 参考资料 太原科技大学材料科学与工程学院 过程设备课程设计指导书 课程设计题目： （15）M3甲醇储罐设计 课程设计要求及原始数据（资料）： 一、课程设计要求： 1.使用国家最新压力容器标准、规范进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程。 2.广泛查阅和综合分析各种文献资料，进行设计方法和设计方案的可行性研究和论证。 3.设计计算采用电算，要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠，且正确掌握计算机操作和专业软件的使用。 4.工程图纸要求计算机绘图。 5.毕业设计全部工作由学生本人独立完成。

二、原始数据： 设 计 条 件 表 序号 项 目 数 值 单 位 备 注 1 名 称 甲醇储罐 2 用 途 甲醇厂 3 最高工作压力 0.8 MPa 4 工作温度 -20～48 ℃ 5 公称容积（Vg） 10 M3 6 工作压力波动情况 可不考虑 7 装量系数(φV) 0.9 8 工作介质 甲醇（易燃，中度危害） 9 使用地点 太原市,室外 10 安装与地基要求 储罐底壁坡度0.01～0.02 11 其它要求

管 口 表 接管代号 公称尺寸 连接尺寸标准 连接面形式 用途或名称 n1 80 HG20592 RF 液相进口管 n2 80 HG20592 RF 液相出口管 n3 50 HG20615 RF 放气管 n4 450 人 孔 n5 50 HG20615 RF 排污管 n6 50 HG20615 RF 压力表接口 n7 40 HG20615 RF 温度计接口 s1/s2 40 HG20592 RF 液位计接口

课程设计主要内容：

1．设备工艺设计 2．设备结构设计 3．设备强度计算 4．技术条件编制 5．绘制设备总装配图 6．编制设计说明书

应交出的设计文件(论文)： 1.设计说明书一份 2.总装配图一张 (折合A1图纸一张) 一 序言 （一）设计任务： 针对化工厂中常见的甲醇储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计，绘制总装配图和零件图，并编写设计说明书。 （二）设计思想： 综合运用所学的机械基础课程知识，本着认真负责的态度，对储罐进行设计。在设计过程中综合考虑了经济性，实用性，安全可靠性。 （三）设计特点： 容器的设计一般由筒体，封头，法兰，支座，接口管及人孔等组成。常，低压化工设备通用零件大都有标准，设计时可直接选用。本设计书主要介绍了液罐的筒体，封头的设计计算，低压通用零件的选用。 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，合理的进行设计。 二 储罐总装配示意图 三 材料及结构的选择 （一） 材料的选择 甲醇的物理化学性质 化学名称：甲醇，别名：甲基醇、木醇、木精 分子式OHCH3,分子量32.04，有类似乙醇气味的无色透明，易挥发性液体，密度（20℃）0.7913g/mL，熔点为—97.8℃，沸点为64.65℃。甲醇是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体，略有酒精气味。甲醇是最常用的有机溶剂之一，与水互溶且体积缩小，能与甲醇乙酸等多种有机溶剂互溶，甲醇为有毒化工产品，用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料，主要用于精细化工、塑料等领域，用来制造甲醛。醋酸、甲氨、硫酸等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。 储罐可选用一般钢材，但由于压力较大，可以考虑20R，16MnR这两种钢材。如果纯粹从技术角度看，可用20R类的低碳钢板，16Mn钢板的价格虽比20R贵，但在制造费用方面，同等重量设备的计价，16MnR钢板较为经济，所以在此选择16MnR钢板作为制造筒体和封头的材料。 （二） 结构的选择 1 封头的选择 从受力与制造方面分析来看，球形封头是最理想的结构形式。但缺点是深度大，冲压较为困难；椭圆封头浓度比半球形封头小的多，易于冲压成型，是目前中低压容器中应用较多的封头之一。平板封头因直径厚度都较大，加工与焊接方面都要遇到不少困难。从钢材耗用量来看：球形封头用材最少，比椭圆封头节约，平板封头用材最多。因此，从强度，结构和制造方面综合考虑，采用椭圆封头最为合理。 2 人孔的选择 压力容器人孔是为了检查设备的内部空间以及安装和拆卸设备的内部构件。人孔主要由筒节，法兰，盖板和手柄组成。一般人孔有两个手柄。选用时应综合考虑公称压力，公称直径，工作温度以及人，手孔的结构和材料等诸多方面的因素。人孔的类型很多，选择使用上有很大的灵活性。公称压力为1.0MPa，公称直径为450mm,H为250mm的水平吊盖对焊法兰人孔。 3 法兰的选择 法兰连接的主要优点是密封可靠，强度足够及应用广泛。缺点是不能快速拆卸，制造成本较高。压力容器的法兰分平焊法兰和对焊法兰。法兰设计的优化原则是：法兰设计应使各项应力分别接近许用应力值，即结构材料在各个方向的强度都得到充分的发挥。 4 液面计的选择 液面计是用以指示容器内物料液面的装置，其类型大体上可以分为四类：有玻璃板液面计，玻璃管液面计，浮子液面计和浮标液面计。在中低压容器中常用前两种。玻璃板液面计有透光式和反射式两种结构，其适用温度在0~250摄氏度。玻璃管液面计适用于工作压力小于1.6MPa，介质温度在0~250摄氏度情况下。玻璃板液面计和玻璃管液面计均适用于物料没有结晶等堵塞固体的场合。板式5液面计承压能力强但比较笨重，成本较高。 5 鞍式支座的选择 鞍式支座是应用较为广泛的一种卧式支座。从应力分析来看，理论上支座数目越多越好。但实际上，卧式容器应尽可能设计成双支座，这是因为当支点过多时，各支撑平面的影响均会影响支座反力的分布，因而采用多支座不仅体现不出理论上的优越性反而会造成容器受力不均匀程度的增加，给容器的运行安全带来不利影响。 在此选择轻型的鞍式双支座，一个S型，一个F型。 四 设计计算内容 （一） 设计温度和设计压力的确定 １．设计温度的确定 根据液氨储罐工作温度为-20～48℃ 所以选择设计温度t=50℃ ２．设计压力的确定 1】 根据甲醇储罐的工作压力MPaPw8.0，确定设计压力P 根据《压力容器安全技术监察规程》，当容器上装有安全阀时，考虑到安全阀开启动作的滞后，容器不能及时泄压，设计压力不 得低于安全阀的开启压力。 所以，P=1.1wP=1.1×0.8=0.88MPa 2】计算压力的确定 根据工作压力确定计算压力，由于液柱静压力小于5%的设计压力，所以MPaPPC88.0，则对公称压力为1.0MPa 3】确定计算温度下的许用应力MPat 对于16MnR的低合金钢板，在t=50℃的设计温度下，

MPaMPat163

4】确定焊接接头系数 取值根据接头形式及无损检测的长度比例来确定，采用双面对接接头形式，相当于双面对接接头的全焊透对接头进行100%无损检测。取0.1 (二) 所需参数的确定 2.1 筒体长度及公称直径的确定

根据VVt 已知315mVt，装量系数9.0v，则设备的体积V=16.673m 再根据VLDi241,解得3223.21mLDi 又规定6~3iDL 假设公称直径mmDN2000 L=5307mm，则6~36.2DNL 假设公称直径mmDN1800 L=6552mm，则64.3DNL 假设公称直径mmDN1900 L=5880mm，则09.3DNL 所以取DN=1800mm L=6552mm 2.2 计算筒体和封头的厚度 甲醇储罐选用16MnR制作罐体和封头 2.2.1 计算厚度 1】确定厚度附加量 根据钢板的厚度查设计手册，厚度负偏差5.01C 当介质为压缩空气，水蒸气或水的碳素钢或低合金钢制容器，腐蚀余量不小于1mm，所以取mmC22 筒体：mmPDPctic87.488.011632180088.02

封头：mmPDPctic86.488.05.011632180088.05.02 2.2.2 设计厚度（加入腐蚀裕量） 筒体：mmCd87.6287.42 封头：mmCd86.6286.42 2.2.3 有效厚度 筒体：2Ce+圆整=8mm 封头：2Ce+圆整=8mm 2.2.4 名义厚度（设计厚度+钢板厚度负偏差） 筒体：21CCen+圆整=8+0.5+2+圆整=12mm 封头：21CCen+圆整=8+0.5+2+圆整=12mm

根据钢板的常用规格，取筒和封头的名义厚度均为mm12

（三）封头的设计 标准椭圆形封头是中低压容器中经常采用的封头形式,其最新的标准为JB/T4746-2002.该标准规定以内径为公称直径的标准椭圆形封头(代号EHA)的直边高度只与公称直径有关 DN≤2000mm时,直边高度为25mm； DN>2000mm时,直边高度为40mm。 由于所设计的筒体公称直径DN=1800mm<2000mm，所以直边高度为25mm， 又根据《EHA椭圆形封头内表面积及容积》查得：DN=1800mm时，总深度H=475mm，内表面积A=3.65352m，容积V=0.82703m 所以，封头设计为EHA1800×12-16MnR JB/T4746-2002

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浅议甲醇储罐的消防设计(标准版)

浅议甲醇储罐的消防设计(标准版)

浅议甲醇储罐的消防设计(标准版)Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place.( 安全管理 )单位：______________________姓名：______________________日期：______________________编号：AQ-SN-0807浅议甲醇储罐的消防设计(标准版)分子式C-H4-O。

分子量32.04。

相对密度0.792(20/4℃)。

熔点-97.8℃。

沸点64.5℃。

闪点12.22℃。

自燃点463.89℃。

蒸气密度1.11。

蒸气压13.33KPa(100mmHg21.2℃)。

蒸气与空气混合物爆下限6～36.5%。

遇热、明火或氧化剂易着火。

根据《建筑设计防火规范》火灾危险性分类特征，甲醇为甲类液体。

由燃烧所必须具备的几个基本条件可以得知，灭火就是破坏燃烧条件使燃烧反应终止的过程。

其基本原理归纳为以下四个方面：冷却、窒息、隔离和化学抑制。

由甲醇的性质可知甲醇罐区的消防需采用泡沫灭火系统进行灭火，消防冷却水进行冷却，同时配备磷酸铵盐干粉灭火器灭火。

【Abstract】:Colorless,transparent,highlyvolatile,flammableliquid.Slightalcoholodor.MolecularFormulaC-H4-O.Molecular weightof32.04.Therelativedensityof0.792(20/4℃).Meltingpoi nt-97.8℃.Boilingpointof64.5℃.Flashpointof12.22℃.Ignitio npointof463.89℃.Vapordensityof1.11.Vaporpressure13.33KPa( 100mmHg21.2℃).Vaporandairmixtureexplosionlimitof6to36.5%. Whenexposedtoheat,flameoroxidantseasytofire.Accordingto"bu ildingdesignforfireprotection"featuresofthefirehazardclass ification,Aliquidmethanol.Bythecombustionofseveralbasicconditionsmusthavetoknow,fire isthedestructionofcombustionprocessoftheterminationoftheco mbustionreaction.Thebasicprinciplegroupedintothefollowingf ourareas:cooling,asphyxia,isolationandchemicalinhibition.M ethanolfromthemethanoltankshowsthenatureofthefireextinguis hingsystemrequirestheuseoffirefightingfoam,firecoolingwate rforcooling,whilewithammoniumphosphatedrypowderfireextinguishers.【关键词】：甲醇、消防；【Keywords】：methylalcohol、fireprevention；0、前言我国的能源生产及消费呈现出“富煤、缺油、少气”，以及“新型能源短缺”的结构特征。

甲醇罐区设计规范

甲醇罐区设计规范

甲醇罐区设计规范篇一:甲醇储罐设计目录第1章甲醇的理化性质 (1)1.1 甲醇主要的物理性质 ................................................................. ......................................................... 1 1.2 化学性质 ................................................................. ........................................................................ .... 2 1.3 甲醇的危险性.................................................................. .. (2)1.3.1 防爆炸性.................................................................. .. (2)1.3.2 防火性.................................................................. (2)1.3.3 有毒性.................................................................. (2)第2章储罐的设计 (1)12.3 罐体选材 ................................................................. ........................................................................ .... 1 2.4 封头结构及选材.................................................................. ................................................................ 1 2.5 壁厚: ................................................................ ........................................................................ ......... 1 2.6 封头壁厚计算.................................................................. .. (2)2.7 人孔选择 ................................................................. ........................................................................ .... 2 2.8 进出料管的选择.................................................................. ................................................................ 2 2.9 液位计的设计.................................................................. .. (2)2.10 排污阀的选型.................................................................. (3)2.11 温度计: ................................................................ ........................................................................ .... 3 2.12 放空阀: ................................................................ ........................................................................ ... 3 2.13 检尺口 ................................................................. ................................2.............................................. 3 2.14 取样口 ................................................................. ........................................................................ ...... 3 2.15 防静电 ................................................................. ........................................................................ ...... 3 2.16 可燃气体报警(SH3063-1999) .................................................................. ................................... 4 2.17 罐基础《大型储罐基础设计与地基处理》 ................................................................... ................. 4 2.18 围堰(API Std2510) .............................................................. ........................................................ 4 2.19 防火堤 ................................................................. ........................................................................ (4)第3章甲醇储罐的消防设计 (6)3.1 甲醇储罐的灭火方法 ................................................................. (6)3.1.2 隔离法.................................................................. (6)3.3 甲醇储罐的泡沫管道设计 ................................................................. . (8)33.3.1 储罐区泡沫灭火系统的选择 ................................................................. .................................. 8 3.3.2 泡沫发生器的数目 ................................................................. .................................................. 8 3.3.3 液上喷射泡沫灭火系统泡沫产生器的设置 ................................................................. .......... 8 3.3.4储罐上泡沫混合液管道的设置，应符合下列规定: (9)3.3.5 防火堤内的泡沫混合液管道的设置，应符合下列规定: ................................................... 9 3.3.6 防火堤外的泡沫混合液管道的设置，应符合下列规定: ................................................... 9 3.3.7 泡沫混合液管道的设计流速，不宜大于3m/s，其水力计算可按现行的国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》水力计算确定。

10000m^3甲醇内浮顶储罐设计

10000m^3甲醇内浮顶储罐设计

2 罐顶设计2.1 罐顶结构与厚度核算本设备选用自支承式带肋球壳拱顶结构。

顶板由瓜皮板和中心顶板组成。

瓜皮板分别为16块、32块及64块。

连接中心顶板的为32块的瓜皮板，二者厚度均取8mm ；二次连接的瓜皮板为64块；最后与罐壁连接的为16块，厚度均为10mm 。

肋板均选100mm 宽，8mm 厚。

则估算出罐顶总质量约60000kg ，折算成单位面积载荷为60000×9.8÷(π/4×302)=863.3Pa 。

考虑罐顶附加载荷取值，且不小于1200Pa ，故取P L =2063.3Pa 。

2.2 带肋球壳许用外载荷计算许用外载荷。

20.5[]0.0001m h S m t t P E R t=� (1-2)式中：[P ]为带肋球壳的许用外载荷(kPa)；E 为设计温度下刚才的弹性模量(MPa)；取192000MPa 。

R S 为球壳的曲率半径(m)，取30m 。

t h 为罐顶板有效厚度(mm)，取6.8mm 。

t m 为带肋球壳的折算厚度(mm)。

此值按照《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》GB 50341—2014附录H 相关计算得22.5mm 。

将数据带入式中，得[P ]=17.81kPa 。

2.3 拱顶稳定性核算储罐带有罐壁通气孔，则储罐内部无内压，故只校核外载荷作用下的稳定性。

带肋球壳的稳定性验算应满足下式要求：P L ≤[P ] (1-3)综合以上，式1-3是成立的，故稳定性满足要求。

3 包边角钢截面积核算罐壁顶部设置包边角钢，以承受从罐顶传来的横向力。

计算与包边角钢相连的罐顶和罐壁各16倍板厚的截面应满足下式：2mim Pa 8tan pD F σϕθ= (1-4)式中：p 为储罐单位面积载荷，为2063.3Pa ；D 为储罐直径，30m ；σ为包边角钢的许用应力，取2.30×108Pa ；φ为焊接接头系数，取0.9；θ为罐顶与罐壁连接处罐顶的水平夹角(°)，取30°。

甲醇罐区设计规范

甲醇罐区设计规范

甲醇罐区设计规范篇一:甲醇储罐设计目录第1章甲醇的理化性质 (1)1.1 甲醇主要的物理性质 ................................................................. ......................................................... 1 1.2 化学性质 ................................................................. ........................................................................ .... 2 1.3 甲醇的危险性.................................................................. .. (2)1.3.1 防爆炸性.................................................................. .. (2)1.3.2 防火性.................................................................. (2)1.3.3 有毒性.................................................................. (2)第2章储罐的设计 (1)12.3 罐体选材 ................................................................. ........................................................................ .... 1 2.4 封头结构及选材.................................................................. ................................................................ 1 2.5 壁厚: ................................................................ ........................................................................ ......... 1 2.6 封头壁厚计算.................................................................. .. (2)2.7 人孔选择 ................................................................. ........................................................................ .... 2 2.8 进出料管的选择.................................................................. ................................................................ 2 2.9 液位计的设计.................................................................. .. (2)2.10 排污阀的选型.................................................................. (3)2.11 温度计: ................................................................ ........................................................................ .... 3 2.12 放空阀: ................................................................ ........................................................................ ... 3 2.13 检尺口 ................................................................. ................................2.............................................. 3 2.14 取样口 ................................................................. ........................................................................ ...... 3 2.15 防静电 ................................................................. ........................................................................ ...... 3 2.16 可燃气体报警(SH3063-1999) .................................................................. ................................... 4 2.17 罐基础《大型储罐基础设计与地基处理》 ................................................................... ................. 4 2.18 围堰(API Std2510) .............................................................. ........................................................ 4 2.19 防火堤 ................................................................. ........................................................................ (4)第3章甲醇储罐的消防设计 (6)3.1 甲醇储罐的灭火方法 ................................................................. (6)3.1.2 隔离法.................................................................. (6)3.3 甲醇储罐的泡沫管道设计 ................................................................. . (8)33.3.1 储罐区泡沫灭火系统的选择 ................................................................. .................................. 8 3.3.2 泡沫发生器的数目 ................................................................. .................................................. 8 3.3.3 液上喷射泡沫灭火系统泡沫产生器的设置 ................................................................. .......... 8 3.3.4储罐上泡沫混合液管道的设置，应符合下列规定: (9)3.3.5 防火堤内的泡沫混合液管道的设置，应符合下列规定: ................................................... 9 3.3.6 防火堤外的泡沫混合液管道的设置，应符合下列规定: ................................................... 9 3.3.7 泡沫混合液管道的设计流速，不宜大于3m/s，其水力计算可按现行的国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》水力计算确定。