卧式液氨储罐设计

PAGE5液氨储罐设计说明书前言本说明书为《31m3液氨储罐设计说明书》。本文采用分析设计方法，综合考虑环境条件、液体性质等因素并参考相关标准，按工艺设计、设备结构设计、设备强度计算的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、鞍座、人孔、接管进行设计，然后采用1SW6-1998对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。目录附：设计任务书…………….2第一章绪论…………….3（一）设计任务…………….3（二）设计思想…………….3（三）设计特点…………….3第二章材料及结构的选择与论证…………3（一）材料选择……………..3（二）结构选择与论证……..3第三章设计计算……………5（一）计算筒体的壁厚……..5（二）计算封头的壁厚……..6（三）水压试验及强度校核………………..6（四）选择人孔并核算开孔补强…………..7（五）核算承载能力并选择鞍座…………..9（六）选择液面计…………..9（七）选择压力计………….10（八）选配工艺接管……….10第四章设计汇总…………...11第五章结束语……………...12第六章参考文献……………13系数由焊接接头系数表查得=1.00钢板负偏差由《钢板厚度负偏差表》查得C1=0.8mm；液氨为轻微腐蚀，腐蚀裕量由(壳体、封头腐蚀裕量表)查得C2=2mm。液氨储罐是内压薄壁容器，按公式计算筒体的设计厚度为：考虑到钢板负偏差，所以筒体厚度应再加上C1，即13.515+0.8=14.315根据钢板的厚度规格，查《钢板的常用厚度表》，圆整为δn=16mm（二）计算封头的壁厚：采用标准椭圆形封头，各参数与筒体相同。封头的设计厚度考虑到钢板负偏差，所以封头厚度应再加上C1，即12.515+0.8=14.315mm根据钢板的厚度规格，查《钢板的常用厚度表》，圆整为δn=16mm，可见跟筒体等厚。（三）水压试验及强度校核：先按公式确定水压试验时的压力为：选取两者中压力较大值作为水压试验压力，即取，水压试验时的应力为查表得厚度为16mm的16MnR钢板的钢材屈服极限故在常温水压试验时的许用应力为故因此满足水压试验要求（四）选择人孔并核算开孔补强：根据储罐是在常温下及最高工作压力为1.705MPa的条件下工作,人孔的标准按公称压力为2.5MPa等级选取，考虑到人孔盖直径较大较重,故选用水平吊盖人孔(GH21524-2004)，公称直径450mm，突面法兰密封面。该人孔标记为：人孔RFⅣ(A·G)450-2.5GH21524-2004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,壁厚=10mm查表得人孔的筒体尺寸为480×10，由标准查得补强圈尺寸为：内径Di=484外径Do=760开孔补强的有关计算参数如下：筒体的计算壁厚：计算开孔所需补强的面积A：开孔直径：补强的面积：有效宽度：取最大值B=907.2mm有效高度：外侧高度或两者取较小值内侧高度或两者取较小值筒体多余面积A1：筒体有效厚度：选择与筒体相同的材料（16MnR）进行补偿，故=1，所以接管多余金属的截面积A2：接管计算厚度补强区内焊缝截面积A3：有效补强面积Ae：因为，所以需要补强所需补强截面积A4:补强圈厚度：（补强圈内径，外径）考虑钢板负偏差并圆整，实取补强厚度12mm，补强材料与壳体材料相同，制造时为便于备材，且补强圈耗材也不多，设计时可采用与壳体相同的板厚，即取（五）核算承载能力并选择鞍座：详细D=W=G图=纸：三二③1爸爸五四0六全套资料低拾10快起首先粗略计算鞍座负荷储罐总质量：，式中—罐体的质量，Kg—水压试验时水的质量，Kg—附件的质量，Kg罐体质量W1：储罐公称容积为31，筒体公称直径=2700mm，那么每米长的容积为5.73，由《材料与零部件》查得封头容积=2.8055/m，则解得L=4.43，取L=4.5即取L=4500罐体的自重由《压力容器设计手册》可查得，公称直径DN=2700，壁厚的筒体的重量为7238Kg，封头自重为1016Kg，故罐体自重水压试验时水的质量W2:储罐的总容积故水压试验时罐内水重其他附件质量W3:人孔质量约为200Kg，其他接管总和按350Kg计设备总质量W:查《压力容器设计手册》得，公称直径为2800，高度H=250的A型鞍座单个允许载荷447kN>403.9168Kn,故其承载能力足够。标记为：支座Dg2008AJB/T4712-1992（六）选择液面计：液氨储罐常用玻璃液面计,由储罐公称直径2700选择长度为2000mm液面计二支，体材料(针形阀)为碳钢,体温型,液面计接管为无缝钢管，液面计相配的接口管尺寸为:平焊管法兰HG5010-58Pg16Dg25液面计标记为：玻璃管液面计AIDL-1200HG5-227-80（七）选择压力计：量程装在锅炉、压力容器上的压力表，其最大量程（表盘上刻度极限值）应与设备的工作压力相适应。压力表的量程一般为设备工作压力的1.5～3倍，最好取2倍。若选用的压力表量程过大，由于同样精度的压力表，量程越大，允许误差的绝对值和肉眼观察的偏差就越大，则会影响压力读数的准确性；反之，若选用的压力表量程过小，设备的工作压力等于或接近压力表的刻度极限，则会使压力表中的弹性元件长期处于最大的变形状态，易产生永久变形，引起压力表的误差增大和使用寿命降低。另外，压力表的量程过小，万一超压运行，指针越过最大量程接近零位，而使操作人员产生错觉，造成更大的事故。因此，压力表的使用压力范围，应不超过刻度极限的60～70％。

测量精度压力表的精度是以允许误差占表盘刻度极限值的百分数来表示的。精度等级一般都标在表盘上，选用压力表时，应根据设备的压力等级和实际工作需要来确定精度。额定蒸汽压力小于2.45MPa的锅炉和低压容器所用的压力表，其精度不应低于2.5级；额定蒸汽压力大于2.45MPa的锅炉和中、高压容器的压力表，精度不应低于1.5级。

表盘直径为了使操作人员能准确地看清压力值，压力表的表盘直径不应过小。在一般情况下，锅炉和压力容器所用压力表的表盘直径不应小于100mm，如果压力表装得较高或离岗位较远，表盘直径还应增大。考虑到液氨有一定腐蚀性,所以综合考虑选用隔膜压力表,技术指标为：精度等级：公称直径：接头螺纹：测量范围：～（八）选配工艺接管：本储罐设有如下接口管1.液氨进料管采用无缝钢管YB231-7076×4mm,管的一端伸入罐切成45°,管长400mm。配用凸面式平焊管法兰HG5010-58Pg16Dg252.液氨出料管采用可拆的压出管76×4mm,伸入到罐内离罐底约100mm,外套无缝钢管89×6mm(管壁加厚，具有补强作用),都配用凸面板式平焊管法兰（HG5010-58Pg16Dg25），凸面管法兰盖（GB9123.9-88）和石棉橡胶垫片（GB9126.2-88）。3.排污管在罐的右端最底部设个排污管，规格是76×4mm，管端焊有与截止阀相配的管法兰HG5010-58Pg16Dg70。排污管与罐体连接处焊有一厚度为10mm的补强圈.4.安全阀接口管安全阀接口管尺寸由安全阀泄放量决定。本贮罐选用76×4mm的无缝钢管,管法兰HG5010-58Pg16Dg705.压力表接口管压力表接口管由最大工作压力决定,,因此选用采用57×3.5mm无缝钢管,管法兰采用HG5010-58Pg16Dg50。各接管外伸高度都是150mm。第四章设计汇总技术特性表名称指标设计压力1.705MPa工作温度≤40℃物料名称液氨容积31.396m3接管表符号连接法兰标准密封面形式用途a1-2HG5010-58Pg16Dg25突面液面计接口管b1-2HG5010-58Pg16Dg50突面压力计接口管cHG5010-58Pg16Dg25突面人孔dHG5010-58Pg16Dg25突面出料口eHG5010-58Pg16Dg25突面进料口fHG5010-58Pg16Dg70突面安全阀接口管gHG5010-58Pg16Dg70突面排污口第五章结束语经过两周的紧张忙碌终于把这次设计做完了。两周以来虽然很累，尤其是画图，因为很久没有用AUTOCAD画图，所以感到特别生疏，但是在使用了一段时间后还是熟悉了，又整天对着电脑，眼睛感到特别的难受，不过凡事只要坚持就好了。在这次设计中我要感谢我们的老师，他总是在我们感到困惑的时候给我们进行耐心的讲解，正是因为他的耐心与细心，才能够使我们的设计能够顺利的进行下去。谢谢你了。第六章参考文献[1]《压力容器设计手册》