液氨储罐设计.docx

液氨储罐设计...docx第 一 章 绪 论
1 设计任务
设计一液氨贮罐。工艺条件：温度为 40℃，氨饱和蒸气压 ，容积为
20m3, 使用年限 15 年。
设计要求及成果
确定容器材质；
确定罐体形状及名义厚度；
确定封头形状及名义厚度；
确定支座，人孔及接管，以及开孔补强情况
编制设计说明书以及绘制设备装配图 1 张（ A1）。技术要求
（一）本设备按 GBl50-1998《钢制压力容器》进行制造、试验和验收
（二）焊接材料，对接焊接接头型式及尺寸可按 GB985-80中规定 ( 设计焊接接头系数 )
（三）焊接采用电弧焊，焊条型号为 E4303
（四）壳体焊缝应进行无损探伤检查，探伤长度为 100％
第二章 设计参数确定
设计温度
题目中给出设计温度取 40 C
设计压力
在夏季液氨储罐经太阳暴晒，随着气温的变化，储罐的操作压力也在不断变
化。通过查阅资料可知包头最高气温为℃，通过查表可知，在 40℃ 时液氨的饱和
蒸汽压 ( 绝对压力 ) 为，密度为 580kg/m3，而容器设计时必须考虑在工作情况下可能
遇到的工作压力和相对应的温度两者相结合中最苛刻工作压力来确定设计压力。一
般是指容器顶部最高压力与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于工
作压力。
此液氨储罐采用安全法，依据《化工设备机械基础》若储罐采用安全法时设计
压力应采用最大工作压力

Pw 的 倍，取设计压力

P

（已知
Pw



表压）所以

P



。
腐蚀余量
查《腐蚀数据手册》

16MnR耐氨腐蚀，其

/ y ，若设计寿命为

15 年，
则 C 2

15


焊缝系数
该容器属中压贮存容器，技《压力容器安全技术监察规程》规定，氨属中度毒性介质，容器筒体的纵向焊接接头和封头基本上都采用双面焊或相当于双面焊的全焊透的焊接接头，所以 取 或 常见。 得选取按下表选择 :
表 焊接接头系数
序
焊接接头系数
号
焊接接头结构
全部无损探伤
局部无损探伤
双面焊或相当于双面焊的全焊透对接焊接接头
单面焊的对接焊接接头，在焊接过程中沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的
垫板
此储罐采用 100%无损探伤，故
容器直径
考虑到压制封头胎具的规格及标准件配套选用的需要，容器的筒体和封头的直
径都有规定。此储罐设计的公称直径（内径）选择 D i 2400mm 。
表 公称直径 D i
公称直径 D i
300、400、500、600、 700、800、900、 1000、 1200、 1400、1600、1800、
2000、2200、2400、 2600、 2800、 3000、 3200、 3400、3600、3800、4000
许用应力
40oC温度时， 16MnR钢材的许用应力表 , 知 t
表 400 C 温度时， 16MnR钢材的许用应力表
钢材厚度 n mm
许用应力
t MPa
屈服极限 s MPa
＜16
170
345
16～36
163
325
36～60
157
305
、材料选择
根据液氨贮罐的工作压力（ P MPa 作为设计压力）、工作温度（最高工
作温度为 40 C ）和介质的性质可知该设备为一中压常温设备，介质对碳钢的腐蚀作
用很小 , 主要考虑的强度指标（指
和
）和塑性指标适合的材料有：
、
、
s
b
A3R
20g
16MnR、 15MnVR、20R。为了节省金属，高压设备应优先选取普通低合金钢、中强度。凡属强度计算为主要的中压设备亦以采用普通低合金钢为宜。因为屈服强度分别为 345MPa 和 392MPa 的普通低合金钢，其材料价格与碳素钢差不多，但强度比碳素钢约高 30% - 60% ，采用该类钢材制造压力容器，可以有效地减少设备质量，
降低成本，给设