液化石油气课程设计.doc

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前言
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, 尤其是安全与防火, 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, 焊接工作量大, 故安装费用较高。一般贮存总量大于500m 3或单罐容积大于200m 3时选用球形贮罐比较经济; 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500m 3, 单罐容积小于100m 3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。本文主要讨论卧式圆筒形液化石油气贮罐的设计。
液化石油气呈液态时的特点。(1) 容积膨胀系数比汽油、煤油以及水等都大, 约为水的16倍, 因此, 往槽车、贮罐以及钢瓶充灌时要严格控制灌装量, 以确保安全;(2) 容重约为水的一半。因为液化石油气是由多种碳氢化合物组成的, 所以液化石油气的液态比重即为各组成成份的平均比重, 如在常温20℃时, 液态丙烷的比重为0. 50, 液态丁烷的比重为0. 56~ 0. 58, 因此, 液化石油气的液态比重大体可认为在0. 51左右, 即为水的一半。
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
原始数据:
序号
项目
数值
单位
备注
1
名称
液化石油气储罐
2
用途
液化石油气储配站
3
最高工作压力

MPa
4
工作温度
-20-50
℃
5
公称直径
3300
mm
6
公称容积
55
7
装量系数

8
工作介质
液化石油气(易燃)
9
其他要求
100%探伤
设计压力
,即P=*=
设计温度
设计温度取50℃

筒体材料的选择:
查表得,选用筒体材料为16MnR。此外16Mn比较经济,所以在此选择16MnR钢板作为制造筒体和封头材料。钢板标准号为GB6654-1996
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
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
第二章容器的结构设计
、圆筒厚度的设计
该容器需100%探伤,所以取其焊接系数为。
假设圆筒的厚度在6~16mm范围内,查GB150-2011中表,可得:
疲劳极限强度,屈服极限强度,下
利用中径公式,
δn=PDi2φ-=×3300mm2×1×170MPa-×=
钢板厚度负偏差,在无特殊腐蚀情况下,查标准HG20580-1998《钢制化工容器设计基础规定》表7-5知,对于有轻微腐蚀的介质,腐蚀裕量
则筒体的名义厚度δn≥+1mm+=
圆整后,取δn=20mm
、封头壁厚的设计
查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表1,得公称直径DN=D=3300mm
选用标准椭圆形封头,型号代号为EHA,取,根据GB150-1998中椭圆形封头计算中式计算:
δn=PDi2φσt-=×3300mm2×1×170MPa-×=
同上,取,C1=
封头的名义厚度δn≥++1mm=
圆整后,取封头的名义厚度δn=20mm
封头记做 EHA3300×16-16MnR JB/T4746

由封头长短轴之比为2,即,得hi=Di4=3300mm4=825mm
封头的容积:
查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用