20立方米石油液化气储罐
20立方米液氨储罐设计说明书
目录课程设计任务书 2 20m³液氨储罐设计 2 课程设计内容 3 液氨物化性质及介绍 31. 设备的工艺计算 31.1 设计储存量 31.2 设备的选型的轮廓尺寸的确定 31.3 设计压力的确定 41.4 设计温度的确定 41.5 压力容器类别的确定 42. 设备的机械设计 52.1 设计条件 52.2 结构设计 62.2.1 材料选择 62.2.2 筒体和封头结构设计 62.2.3 法兰的结构设计 6（1）公称压力确定7（2）法兰类型、密封面形式及垫片材料选择7（3）法兰尺寸72.2.4 人孔、液位计结构设计8（1）人孔设计8（2）液位计的选择92.2.5 支座结构设计10（1）筒体和封头壁厚计算10（2）支座结构尺寸确定122.2.6 焊接接头设计及焊接材料的选取14（1）焊接接头的设计14（2）焊接材料的选取162.3 强度校核162.3.1 计算条件162.3.2 内压圆筒校核172.3.3 封头计算182.3.4 鞍座计算202.3.5 开孔补强计算213. 心得体会224. 参考文献22课程设计任务书20m³液氨储罐设计一、课程设计要求：1.按照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.设计计算采用手算，要求设计思路设计思路清晰，计算数据准确、可靠。
3.工程图纸要求计算机绘图。
4.独立完成。
二、原始数据设计条件表三、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.编制设计说明书四、学生应交出的设计文件（论文）：1.设计说明书一份；2.总装配图一张(A1图纸一张)课程设计内容液氨物化性质及介绍液氨，又称为无水氨，是一种无色液体，有强烈刺激性气味。
氨作为一种重要的化工原料，为运输及储存便利，通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨。
液氨在工业上应用广泛，具有腐蚀性且容易挥发，所以其化学事故发生率很高。
LPG储罐区安全设计
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。
液化石油气专业知识试卷及答案
液化石油气专业知识试卷及答案部门:________ 姓名:________ 成绩:________一、单选题(25题)1.在卸车操作中，要引导槽车停靠到指定的卸车台，拉紧手刹，关闭总电源，用（）前后掩好槽车轮胎，连接静电接地线。
A.三角垫木B.铁栅C.橡胶垫D.消防锥筒2.国家对燃气经营实行（）制度。
A.许可证B.登记C.备案3.生产经营单位的主要负责人未履行《安全生产法》规定的安全生产管理职责，导致发生生产安全事故，给予撤职处分，并在（）年内不得担任任何生产经营单位的主要负责人。
A.2B.3C.5D.74.液化石油气储配站按规模分为大、中、小三种类型，小型储配站供应规模为( )以上。
A.5000t/aB.lOOOOt/aC.20000t/a5.氧气是（）气体。
A.可燃B.保护C.助燃D.空气6.液化石油气的液态比重和水的比重相比，则（）。
A.水的比重大B.液化石油气液态比重大C.一样大D.难以判断7.违反《城镇燃气管理条例》规定，毁损、覆盖、涂改、擅自拆除或者移动燃气设施安全警示标志的，由燃气管理部门责令限期改正，恢复原状，可以处（）罚款。
A.1000元以下B.3000元以下C.5000元以下8.地方各级人民政府应当将包括消防安全布局、消防站、消防供水、消防通信、消防车通道、消防装备等内容的消防规划纳入（），并负责组织实施。
A.城市总体规划B.政府工作计划C.城乡规划9.压力容器储罐一般根据其技术状况由( )确定进行全面检验。
A.使用单位B.制造单位C.特种设备监察机构D.经营单位10.液化石油气完全燃烧后生成( )。
A.热能B.热量C.二氧化碳和水D.一氧化碳11.液化石油气的液体的相对密度随着温度的( )而减少。
A.上升B.下降C.变化D.稳定12.依据《安全生产法》，事故调查处理应按照( )原则，查清事故原因，查明事故性质和责任。
A.实事求是、尊重科学B.公开、公正、公平C.及时、准确、合法D.科学严谨、依法依规、实事求是、注重实效13.罐瓶站内的防雷装置导除静电装置必须按( )的周期进行检测。
液化气站安全评价报告
1 评价项目概述
1.1 被评价单位的基本概况
XXXXX 液化气站是一家经营液化石油气的企业，该公司位于 村， 注册资金 万元，占地面积 平方米。法人 ，供应能力 万户，经 营范围为：石油液化气零售。
现有职工 人，其中安全生产负责人 1 名，安全管理员 1 名，操作工 2 名。
XXXXX 安全评价有限公司
6
XXXXX 液化气站燃气行业经营许可安全评价报告
令
（9）《城市燃气管理办法》建设部第 62 号令
（10）《爆炸危险场所安全规定》劳部发[1995]56 号
（ 11 ）《 关 于 燃 气 集 中 供 热 企 业 换 发 经 营 许 可 证 的 通 知 》（ 冀 建 城
[2005]439 号）
1.3 评价范围
本次安全评价的范围为 XXXXX 液化气站站内液化石油气设备、设施、 安全管理制度、安全管理组织、从业人员要求等方面。液化石油气的运输不 在此次评价范围内。即站区围墙以内为本次评价范围。
评价报告完成后，企业现场发生变化，或又新增了其他新、改、扩建产 品和项目，则本报告不能包括，委托方应按要求重新进行评价。
液化石油气罐区设有完整的防火堤。储罐区设有 6 个避雷针，接闪器高 度均为 5m。储罐区设有 2 个可燃气体报警监测探头，泵房设有 1 个可燃气体 报警监测探头，灌装区设有 1 个可燃气体报警监测探头，电报警器安装于办 公室。站内设有 500 立方米消防水池 1 个，消防泵 2 台，消防栓 4 处，并配 置了干粉灭火器、消防砂、消防毯等消防器材，消防设施的配置由 XXXXX 市 公安局消防支队核发了消防安全许可证。
XXXXX 安全评价有限公司
5
XXXXX 液化气站燃气行业经营许可安全评价报告
上海浦三路油气加注站液化气储罐“11·24”爆炸事故
上海浦三路油气加注站液化气储罐“11·24”爆炸事故2007年11月24日7时51分，中国石油天然气股份有限公司上海销售分公司租赁经营的浦三路油气加注站，在停业检修时发生液化石油气储罐爆炸事故，造成4人死亡、30人受伤。
事故发生后，国务院领导同志做出重要批示，要求查明事故原因，加强安全监管，消除隐患，严防类似事故发生。
一、基本情况
（一）事故单位基本情况。
浦三路909号油气加注站是上海泛华能源发展股份有限公司1996年建成投入使用的。
2004年，中国石油天然气股份有限公司上海销售分公司向上海泛华能源发展股份有限公司租赁经营该油气加注站，租赁期为20年。
该油气加注站共有10立方米液化石油气储罐3个、20立方米汽油储罐2个、15立方米汽油储罐1个、15立方米柴油储罐1个，以上7个储罐均为埋地罐。
该油气加注站主要经营车用液化石油气、汽油、柴油。
2005年，取得上海市燃气管理处发放的“上海市燃气供应站供气许可证”，有效期到2007年4月。
目前，尚未取得危险化学品经营许可证。
（二）事故简要经过。
中石油上海销售分公司在今年的安全检查
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20m^3-氮气储罐设计资料
氮气储罐应设置排污口，物料进口，物料出口，人孔，温度计口，压力表口，安全阀口，放空口。
法兰公称压取
根据《压力容器与化工设备实用手册》 a时，可选接管公称通径DN=80mm。
根据设计压力 ，查HG/T 20592-97《钢制管法兰》表4-4，选用PN=带颈平焊法兰（SO），由介质特性和使用工况，查密封面型式的选用，表。选择密封面型式为凹凸面（MFM），压力等级为~，接管法兰材料选用16MnR。根据各接管公称通径，查表4-4得各法兰的尺寸。
设：厚度附加量 C=2mm
开孔直径D=Di+2C=450+4=504mm
则 =1900/3=633mm
故可以采用等面积法进行开孔补强计算。
接管材料选用16MnR钢，其许用应力
根据GB150-1998中，
其中：壳体开孔处的计算厚度
接管的有效厚度
强度削弱系数
则
3.5.2.补强范围
3.5.2.1.补强有效宽度B的确定：
图3-1带颈平焊钢制管法兰
表3-1法兰尺寸
序号
名称
公称通径
DN
钢管外 径
B
连接尺寸
法兰厚度
C
法兰高度
H
法兰颈
法兰内径
B1
坡口宽度
b
法兰理论质量
kg
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
螺栓
Th
B系列
A
物料入口
80
89
200
160
18
8
M16
24
40
118
91
6
B
20立方米lng储罐标准尺寸
液化天然气（LNG）储罐是用于储存和运输液态天然气的设备，其尺寸和规格通常由国际标准和制造商规定。
20立方米的LNG储罐是一种常见的小型储罐，主要用于家庭、商业和工业用途。
首先，我们需要了解LNG的基本性质。
LNG是在-162摄氏度下的液态天然气，其体积大约是气态时的1/600。
因此，LNG储罐的设计必须考虑到这种低温和高压的特性。
对于20立方米的LNG储罐，其标准尺寸通常包括以下几个方面：
1. 直径：20立方米的LNG储罐的直径通常在
2.5米到3米之间。
这是因为LNG储罐的设计需要考虑到其在低温下的体积膨胀，以及在高温下的压力变化。
2. 高度：LNG储罐的高度通常在4米到6米之间。
这个高度包括了储罐本身的高度，以及必要的安全设备和阀门的高度。
3. 壁厚：LNG储罐的壁厚通常在5厘米到10厘米之间。
这个厚度需要能够承受LNG在低温下的高压，以及在高温下的压力变化。
4. 材质：LNG储罐通常由高强度钢或不锈钢制成，这些材料能够抵抗LNG的腐蚀性，并且能够在低温下保持足够的强度。
除了以上的基本尺寸，20立方米的LNG储罐还需要配备一些必要的设备和系统，包括压力释放阀、温度和压力监测设备、安全阀等。
这些设备和系统能够确保LNG储罐的安全运行，防止发生泄漏或其他事故。
总的来说，20立方米的LNG储罐的标准尺寸是由其设计、制造和使用的需求决定的。
这些尺寸需要考虑到LNG的性质、储罐的安全和效率，以及使用者的需求。
因此，购买和使用LNG储罐时，必须选择符合国际标准和制造商规定的产品，以确保其安全和有效的使用。
20立方储罐标准尺寸
20立方储罐标准尺寸20立方储罐是一种常见的储罐类型，广泛应用于工业领域。
它的标准尺寸是指其容积为20立方米时的尺寸规格。
下面将详细介绍20立方储罐的标准尺寸。
20立方储罐的标准尺寸通常由其直径和高度来表示。
根据常见的设计标准，20立方储罐的直径通常在2.6米左右，高度则在4.2米左右。
当然，这只是一种常见的尺寸，实际上可以根据具体需求进行定制。
储罐的直径和高度决定了其容积和空间利用率。
较小的直径可以减少储罐所占用的空间，而较大的高度则可以增加储罐的容积。
因此，在设计储罐时需要综合考虑容积需求、场地空间以及运输和安装等因素。
20立方储罐通常采用圆柱形设计，底部通常为圆锥形或平底形。
圆柱形设计可以最大化地利用空间，使得储罐的容积最大化。
而底部的设计则可以根据具体需求来确定，圆锥形底部适用于需要排放物料的场合，而平底形底部适用于需要存储物料的场合。
除了直径和高度之外，20立方储罐还有一些其他的标准尺寸。
例如，储罐的壁厚通常在5-10毫米左右，这取决于储罐所存储的物料以及设计要求。
此外，储罐还需要配备适当的进出口管道和阀门，以便于物料的进出和控制。
在选择20立方储罐时，除了尺寸之外还需要考虑其他因素。
例如，材质选择、防腐蚀措施、安全设施等都是需要考虑的因素。
不同的应用场景可能对储罐的要求不同，因此需要根据具体需求来选择合适的储罐。
总而言之，20立方储罐是一种常见的储罐类型，其标准尺寸通常由直径和高度来表示。
在选择储罐时需要综合考虑容积需求、场地空间以及其他因素，并根据具体需求选择合适的材质和设计。
通过合理选择和使用储罐，可以提高生产效率，确保物料的安全存储和运输。
20立方米石油液化气储罐
设计摘要储罐是石油液化气储存的重要设备之一，石油液化气主要成分：乙烯、乙烷、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等；这些化学成分都对工艺设备腐蚀，在生产过程中设备盛装的介质还具有高温、高压、高真空、易燃易爆的特性，甚至是有毒的气体或液体。
根据以上的特点，确定其设备结构、工艺参数、零部件。
在设备生产过程中，没有连续运转的安全可靠性，在一定的操作条件下（如温度、压力等）有足够的机械强度；具有优良的耐腐蚀性能；具有良好的密封性能；高效率、低耗能。
关键词：储罐设备结构工艺参数机械强度耐腐蚀强度密封性能前言在与普通机械设备相比，对于处理如气体、液体等流体材料为主的化工设备，其所处的工艺条件和过程都比较复杂。
尤其在化学工业、石油化工部门使用的设备，多数情况下是在高温、低温、高压、高真空、强腐蚀、易燃易爆、有毒的苛刻条件下操作，加之生产过程具有连续性和自动化程度高的特点，这就需要要求在役设备既要安全可靠地运行，又要满足工艺过程的要求，同时还应具有较高的经济技术指标以及易于操作和维护的特点。
生产过程苛刻的操作条件决定了设备必须可靠运行，为了保证其安全运行，防止事故发生，化工设备应该具有足够的能力来承受使用寿命内可能遇到的各种外来载荷。
就是要求所使用的设备具有足够强度、韧性和刚度，以及良好的密封性和耐腐蚀性。
化工设备是由不同的材料制造而成的，其安全性与材料的强度密度切相关。
在相同的设计条件下，提高材料强度无疑可以保证设备具有较高的安全性。
由于材料、焊接和使用等方面的原因，化工设备不可避免地会出现各种各样的缺陷；在选材时充分考虑材料在破坏前吸收变形能量的能力水平，并注意材料强度和韧性的合理搭配。
设备的设计应该确保具有足够的强度抵抗变形能力。
在相同工艺条件下，为了获得较好的效果，设备可以使用不同的结构内件、附件等。
并充分利用材料性能，使用简单和易于保证质量的制造方法，减少加工量，降低制造成本。
化工设备除了要满足工艺条件和考虑经济性能，使设备操作简单，便于维护和控制；在结构设计上就应该考虑易损零部件的可维护性和可修理性。
200立方米液化石油气卧式储罐计算
b4
圆筒中心至基础表面距离 H v 腹板与筋板(小端)组合截面积 Asa
鞍座底板与基础间的静摩擦 0.4 系数 f 鞍座底板对基础垫板的动摩 擦系数
腹板与筋板(小端)组合截面抗弯截 3.91152e+06 面系数 Z r 筒体轴线两侧螺栓间距 l 承受倾覆力矩螺栓个数 n 承受剪应力螺栓个数 n 2660 2 2
[ ]
xxxxxxxxxxxx GB 150.3-2011 椭圆封头简图
(或由用户输入)
MPa MPa MPa
T 0.90 s = 292.50 T = pT .(KDi 0.5 eh ) = 207.94 2 eh . T T 合格 厚度及重量计算
2 1 Di 2 K = = 1.0000 6 2 h i Kpc Di h = 2[ ]t 0.5 p = 19.51 c
3
xxxxxxxxxxxx NB/T 47042-2014 简 图 MPa MPa ℃ MPa
pc
pT
设计温度 T
t t 封头材料设计温度下许用应力 h
圆筒材料设计温度下许用应力 圆筒材料常温屈服点
h
圆筒内直径 圆筒平均半径 圆筒名义厚度
Di Ra
4000 2012 24 21.7 24 21.7
hn 封头有效厚度 he
封头名义厚度
kg/m3 两封头切线间距离 kg/m 圆筒长度 Lc 封头曲面深度 壳体材料密度 s kg
L
16580 16500
hi
1000 7850
m3
sa
rn re
200 120 14 13.7 250 2274 109180
25立方液化石油气储罐设计方案(25立方液化气储罐-25立方石油液化气储罐)
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。
液化气站安全评价报告
1 评价项目概述
1.1 被评价单位的基本概况
XXXXX 液化气站是一家经营液化石油气的企业，该公司位于 村， 注册资金 万元，占地面积 平方米。法人 ，供应能力 万户，经 营范围为：石油液化气零售。
现有职工 人，其中安全生产负责人 1 名，安全管理员 1 名，操作工 2 名。
罐上和罐车上的气相和液相阀门，卸下气、液相胶管，卸下静电接地线卡，
待 15 分钟后，油气吹散后，启动运输车离开。
（2） 灌装工艺流程
经检瓶人员检查合格的液化气钢瓶，送至充装台，接好充装卡具，开启
烃泵进出口阀门和气相联通管阀门，启动烃泵自液化石油气储罐抽出液体，
经液相管道将液化石油气送至充装区灌装台，而后充入液化石油气钢瓶，气
（9）《消防安全标志》GB13495-92 （10）《常用化学危险品储存通则》GB15603-1995 （11）《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93 （12）《供配电系统设计规范》GB50052-95 （13）《固定式钢斜梯安全技术条件》GB4053.2－93 （14）《固定式工业防护栏杆安全技术条件》GB4053.3－93 （15）《固定式工业钢平台》GB4053.4－83 （16）《重大危险源辨识》GB18218-2000 （17）《安全标志》GB2894-1996 （18）《危险货物运输包装通用技术条件》GB12463-90 （19）《危险货物分类与品名编号》GB6944-86 （20）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 GB50058-92 （21）《液体石油产品静电安全规程》 GB 13348-92 （22）《钢制压力容器》GB 150 （23）《钢制卧式容器》GB 4731 （24《建筑物防雷设计规范》GB50057—94（2000 年版） （25）《城镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术规程》CJJ 51-2001
15立方米液化石油气储罐设计
中北大学课程设计说明书学院：机械工程与自动化学院专业：过程装备与控制工程题目：（15）M3液化石油气储罐设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交地毕业设计（论文），是我个人在指导教师地指导下进行地研究工作及取得地成果.尽我所知，除文中特别加以标注和致谢地地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过地研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构地学位或学历而使用过地材料.对本研究提供过帮助和做出过贡献地个人或集体，均已在文中作了明确地说明并表示了谢意.作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）地规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）地印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）地印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目地前提下，学校可以公布论文地部分或全部内容.作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交地论文是本人在导师地指导下独立进行研究所取得地研究成果.除了文中特别加以标注引用地内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写地成果作品.对本文地研究做出重要贡献地个人和集体，均已在文中以明确方式标明.本人完全意识到本声明地法律后果由本人承担.作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文地规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文地复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅.本人授权大学可以将本学位论文地全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文.涉密论文按学校规定处理.作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日中北大学课程设计任务书2012/2013 学年第二学期学院：机械工程与自动化学院专业：过程装备与控制工程学生姓名：学号： 1002034231课程设计题目：（15）M3液化石油气储罐设计起迄日期： 06 月 08 日～06月 22日课程设计地点：校内下达任务书日期: 2013年06月08日课程设计任务书课程设计任务书课程设计任务书第一章储罐设计介绍及介质特性1、液化石油气储罐介绍液化石油气储罐是盛放液化石油气地常用设备，常用储罐一般有两种形式：球形储罐和圆筒形储罐.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。
20立方储油罐造价计算表
20立方储油罐造价计算表为了计算20立方储油罐的造价，我们需要考虑以下几个因素：1.罐体材料：常见的储油罐材料包括碳钢、不锈钢和铝合金等。
选择材料的成本将直接影响总造价。
碳钢是最常用的材料，价格相对较低，不锈钢价格稍高，而铝合金价格最高。
2.罐体尺寸：储油罐的尺寸通常以立方米表示。
20立方米储油罐的尺寸相对较小，对应的造价也相对较低。
3.设备配置：储油罐通常需要配置进、出口阀门、测量仪表、防爆装置、维修孔盖等设备。
这些设备的质量和数量将影响造价。
4.储油罐基础：储油罐需要建立在适当的基础上，以确保安全稳定。
基础的建设难度和材料成本也会影响总造价。
5.运输和安装：储油罐在制造完成后需要运输到指定地点并进行安装。
运输和安装的成本也应计入总造价之中。
7.劳动力成本：制造、运输和安装储油罐都需要雇佣一定数量的劳动力，劳动力成本将占据一部分总造价。
根据以上因素，下面是一个简单的20立方储油罐造价计算表：项目金额-----------------------------------罐体材料 xxx 元设备配置 xxx 元储油罐基础 xxx 元运输和安装 xxx 元相关认证和审核 xxx 元劳动力成本 xxx 元其他费用 xxx 元-----------------------------------总造价 xxx 元请注意，以上仅是一个大致的计算表，并没有具体的金额。
实际造价需要根据具体的材料选择、设备配置、基础建设、运输和安装方式、相关认证和审核费用以及劳动力成本等因素进行详细计算。
20立方米液化石油气储罐设计
目录课 程 设 计 任 务 书................................................................................................ 3 第一章 工艺设计.......................................................................................................... 5 1.液化石油气参数的确定..................................................................................... 5 2.设计温度............................................................................................................. 5 3.设计压力............................................................................................................. 6 4.设计储量............................................................................................................. 6 第二章 机械设计.......................................................................................................... 8 1.筒体和封头的设计：......................................................................................... 8 1.1 筒体设计：................................................................................................... 8 1.2 封头设计：.................................................................................................... 8 第三章 结构设计.......................................................................................................... 9 1.液柱静压力：..................................................................................................... 9 2.圆筒厚度的设计：............................................................................................. 9 3.椭圆封头厚度的设计：................................................................................... 10 4.开孔和选取法兰分析....................................................................................... 10 5.安全阀的设计................................................................................................... 12 5.1 安全阀最大泄放量的计算.......................................................................... 12 5.2 安全阀喷嘴面积的计算.............................................................................. 13 5.3 安全阀的选型.............................................................................................. 14 5.4 安全阀法兰的确定...................................................................................... 15 6.液面计设计....................................................................................................... 16 7．接管，法兰，垫片和螺栓的选择................................................................ 16 7.1 接管和法兰.................................................................................................. 16 7.2 垫片的选择.................................................................................................. 18 7.3 螺栓（螺柱）的选择.................................................................................. 19 8 人孔的设计....................................................................................................... 20 8.1 人孔的选取.................................................................................................. 208.2 人孔补强圈设计：...................................................................................... 22 8.2.1 设计方法判别......................................................................................... 22 8.2.2 补强范围................................................................................................. 22 8.2.2.1 补强有效宽度 B 的确定： ................................................................. 22 8.2.2.2 有效高度的确定.................................................................................. 23 8.2.3 有效补强面积......................................................................................... 23 8.2.3.1 筒体多余面积 A1 ................................................................................. 23 8.2.3.3 补强面积........................................................................................... 24 9.鞍座选型和结构设计....................................................................................... 24 9.1 鞍座选型...................................................................................................... 24 9.2 鞍座位置的确定......................................................................................... 26 10.焊接接头的设计：......................................................................................... 27 10.1 筒体和封头的焊接：................................................................................ 27 10.2 接管与筒体的焊接.................................................................................... 27 第四章 强度校核........................................................................................................ 28 结束语.......................................................................................................................... 42 参考文献...................................................................................................................... 431前 言2课 程 设 计 任 务 书1．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。
20立方米液氮立式储罐结构设计
成绩评定表课程设计任务书摘要氮气贮罐是储存氮气的压力容器，本次设计中详细制定了氮气储罐罐体部分的制作工艺和结构的设计。
根据压力容器的制造标准，此氮气储罐属于Ⅰ类压力容器。
其设计、制造、检验和验收应符合GB150.4－2010《固定式压力容器》的规定。
该产品主体部分由16MnR钢制作完成，其它配件部分由Q235钢制作完成。
而16MnR钢和Q235钢的力学性能和焊接性能均良好。
通过分析母材的各种性能以及氮储罐的结构特点，编制出适合氮气储罐的生产工艺流程。
主要为储罐的筒体制作工艺、贮罐的封头制作工艺和贮罐的总装配焊接工艺。
最后结合产品的技术要求，采用无损测和水压试验对氮气贮罐进行检验。
AbstractNitrogen storage tank is stored nitrogen pressure vessel, this design worked out in detail nitrogen storage tank part of the production process and structure design. According to the manufacturing standard of pressure vessel, the nitrogen storage tank belongs to class I pressure vessel. The design, manufacture, inspection and acceptance shall comply with the provisions GB150.4-2010 "fixed pressure vessel". The main part of the product is made of 16MnR steel, and other parts are made of Q235 steel. The mechanical properties and welding performance of 16MnR steel and Q235 steel are good. By analyzing the various properties of the base metal and the structural characteristics of the nitrogen storage tank, the production process of the nitrogen storage tank is prepared. Welding assembly for tank cylinder production process, the production process and the head tank storage tank. According to the technical requirements of the product, the nondestructive testing and pressure test of the nitrogen storage tank.目录1 结构设计 (1)1.1 设备设计主要技术指标： 01.2 罐体结构设计 02罐体、封头壁厚的设计 (1)2.1材料选择 (1)2.2设计条件 (2)2.3筒体壁厚计算 (2)2.4封头壁厚计算 (3)2校核罐体一封头液压试验强度 (4)2校核罐体一封头气压试验强度 (5)3 附件设计 (5)3.1支座 (5)3 储罐总质量m (5)3 罐体质量m (6)13封头质量m (6)2m (6)3 氮气质量33 附体质量m (6)43.1.6 支座选择 (8)3.2人孔 (9)3 人孔的设计 (9)3 人孔补强圈设计 (10)接管 (13)3 接管补强条件 (13)3 氮气出口管 (15)3 备用口 (16)3.3.6 排污口 (16)3.4压力表和安全阀 (16)3 压力表口 (16)3.4.2 安全阀口 (16)4水压试验 (17)5储罐防腐防锈处理 (18)6参考文献 (18)7心得体会 (18)压力容器体积V=2V 封头+ 4πD 2i L=20m 3得L=6369mm 圆整得L=6500mmV 实=2V 封头+ 2D 4i πL=2⨯+4π⨯2⨯=20.25m 3VV V —实⨯100%=1%<5% 不符合设计要求要根据VV V —实⨯100%>5% 可得L=7000mm综上所述，筒体的公称直径为D i =1900mm ，长度L=7000mm 。
20立方米储气罐设计_毕业设计[管理资料]
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广西工业职业技术学院设计说明书课题名称：20m3储气罐设计姓名：杨潇专业：机械设计与制造（过程机械）班级：机械1031班起止日期：—指导教师：陈金梅广西工业职业技术学院设计说明书题目：20㎥储气罐设计目录一、筒体的设计·······················1 二、封头的设计 (3)三、人孔的设计 (5)四、入料口与出料口设计 (11)五、安全阀接口设计 (17)六、压力表口设计 (22)七、排污口的设计 (31)八、支座的设计 (23)九、液压试验前应力校验 (24)总结体会...........................27 参考文献 (29)摘要压力温度厚度参照ＧＢ１５０－１９９８及压力容器设计手册，综合考虑各种因素，结构设计需要选择适用合理、经济的结构形式，同时满足制造、安装、运输等要求；而强度计算的内容包括储罐的材料选择，确定主要结构尺寸，满足强度、刚度和稳定性等要求，根据设计压力确定壁厚，使储罐有足够的腐蚀裕度，从而使设计结果达到最优化组合。
设计结果满足用户要求，安全性与经济性及环保要求均合格。
关键词：压力容器、卧式储罐、结构设计、强度校核、开孔补强。
前言压力容器的用途十分广泛。
它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。
压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。
此外，还配有安全装置、表计及完成不同生产工艺作用的内件。
本文介绍了立式储蓄罐的设计内容，其目的是在于回顾自己在大学所学的专业知识，提高自身的专业知识的理论水平，在工作前自己单独完成一个题目的锻炼，从中提高自己的分析问题、解决问题的能力，提高自己查找文献和标准的能力，且对工程实际中容器的设计有进一步的了解.毕业设计（论文）是本专业人才培养计划的重要组成部分，是对学生综合运用学科的理论,知识与方法的全面检验，是集中训练学生的科学研究能力和创新能力、团结合作设计能力的必要教学环节。
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设计摘要储罐是石油液化气储存的重要设备之一，石油液化气主要成分：乙烯、乙烷、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等；这些化学成分都对工艺设备腐蚀，在生产过程中设备盛装的介质还具有高温、高压、高真空、易燃易爆的特性，甚至是有毒的气体或液体。
根据以上的特点，确定其设备结构、工艺参数、零部件。
在设备生产过程中，没有连续运转的安全可靠性，在一定的操作条件下（如温度、压力等）有足够的机械强度；具有优良的耐腐蚀性能；具有良好的密封性能；高效率、低耗能。
关键词：储罐设备结构工艺参数机械强度耐腐蚀强度密封性能前言在与普通机械设备相比，对于处理如气体、液体等流体材料为主的化工设备，其所处的工艺条件和过程都比较复杂。
尤其在化学工业、石油化工部门使用的设备，多数情况下是在高温、低温、高压、高真空、强腐蚀、易燃易爆、有毒的苛刻条件下操作，加之生产过程具有连续性和自动化程度高的特点，这就需要要求在役设备既要安全可靠地运行，又要满足工艺过程的要求，同时还应具有较高的经济技术指标以及易于操作和维护的特点。
生产过程苛刻的操作条件决定了设备必须可靠运行，为了保证其安全运行，防止事故发生，化工设备应该具有足够的能力来承受使用寿命内可能遇到的各种外来载荷。
就是要求所使用的设备具有足够强度、韧性和刚度，以及良好的密封性和耐腐蚀性。
化工设备是由不同的材料制造而成的，其安全性与材料的强度密度切相关。
在相同的设计条件下，提高材料强度无疑可以保证设备具有较高的安全性。
由于材料、焊接和使用等方面的原因，化工设备不可避免地会出现各种各样的缺陷；在选材时充分考虑材料在破坏前吸收变形能量的能力水平，并注意材料强度和韧性的合理搭配。
设备的设计应该确保具有足够的强度抵抗变形能力。
在相同工艺条件下，为了获得较好的效果，设备可以使用不同的结构内件、附件等。
并充分利用材料性能，使用简单和易于保证质量的制造方法，减少加工量，降低制造成本。
化工设备除了要满足工艺条件和考虑经济性能，使设备操作简单，便于维护和控制；在结构设计上就应该考虑易损零部件的可维护性和可修理性。
对于化工设备提出的基本要求比较多，全部满足显然是比较困难的，但是主要还是化工设备的安全性、工艺性和经济性，且核心是安全性要求。
由此，可以针对化工设备的具体使用情况，优先考虑主要要求，再适当兼顾次要要求。
一、设计条件：1、工作压力： 1.5 MPa2、工作温度：30℃3、物料密度：0.45×103 Kg/m34、设备材料：Q345R5、设备总容积：20 m36、充装系数：0.857、焊接接头系数：1.08、腐蚀裕度： 1.5 mm9、设备简图：见下图10、管口表：二、方案论证（１）、结构方案石油液化气储罐是圆筒形容器；具有制造容易，安装内件方便，承压能力较强等特点。
圆筒形容器是由筒体（筒身）、封头（端盖）、密封装置、人孔、接管和支座等６个部件组成。
筒体和封头是用板材卷制而成的具有典型几何形状的焊接构件，构成了整个压力容器实现化学反应或储存物料的压力空间，是压力容器是主要的受压元件。
压力容器使用的密封装置较多，其主要目的是在压力容器某一可能发生介质泄露而需要加入密封的部位设置一个完善的物理壁垒；保证压力容器正常、安全可靠运行的又一个重要部件。
因为工艺过程的要求和检修的需求，在压力容器的管体和封头上开设有不同尺寸的安装孔和工艺接管，如：人孔、物料进出口接管以及安装压力表、液面计、安全阀和各类检测仪的接管等。
在压力容器壳体上开孔后，器壁会因去除一部分承载的材料而强度被削弱，并使容器结构出现局部的的不连续；对筒体和封头上开设的孔，当尺寸超过某一规定值后，就要进行开孔补强设计，选用合理的补强结构，确保压力容器所需的强度。
支座是支撑和固定设备的一个基础部件，通常是由板材或成型材组焊而成；该石油液化气储罐采用了卧式支座。
根据容器的质量、结构、承受的载荷以及操作和维修要求来选定的，压力容器采用的是卧式支座中的一种典型结构的，现拟用鞍式支座。
（２）、材料选用方案储存压力容器主要用于储存或盛装气体、液体、液化气体等介质的压力容器；现为液化石油气储罐。
根据«固定式压力容器安全技术监察规程»采用了既考虑容器的压力等级、容积大小，又考虑介质危害程度以及在生产过程中的作用的分类方法，将此容器划分到第二类压力容器。
根据«化工设备»第十页，压力容器用钢要求：根据工作环境和操作条件，压力容器用钢应具有较高的强度，同时应有良好的朔性、韧性和优良的焊接性能，另外还要满足耐腐蚀要求。
①压力容器需要承受压力或其他载荷，钢材应该具有足够的强度。
压力容器的强度指标是确定壁厚的依据，但钢材的各项力学性能相互联系又相互制约，因此，选材时不能单看强度，而要全面分析。
材料强度过低，势必要增强容器元件的厚度；但无原则地选用高强度的材料，将会带来材料和制造成本的提高以及抗脆断能力的降低。
②在考虑强度要求的同时，钢材应有良好的韧性。
在压力容器的结构上不可避免地会有小圆角或缺口结构；在焊接制造中也不可能没有如气孔、夹渣、未焊透、未溶合等缺陷，甚至裂纹。
这些都会在容器的局部位置形成应力集中，这时就要求材料应具有良好的韧性，以防止因载荷波动、冲击、过载或低温而造成压力容器的裂纹。
③从制造工艺考虑，钢材还要有良好的焊接性能和较好的冷（热）加工性能。
压力容器多数情况下是用钢材采用冷（热）卷，热冲压成型以及焊接等加工工艺制造出来的；要求材料应具有良好的塑性和焊接性能，以保证冷卷和热冲时不断裂，而且能得到质量可靠的焊接结构。
④为了满足工艺条件需要，钢材应具有较好的耐腐蚀能力。
⑤考虑到压力容器的使用性能，钢中的硫和磷含量应较低。
因为硫和磷是最主要的有害元素。
硫能促进非金属夹杂物的形成，是塑性和韧性降低；磷元素尽管能够提高钢材的强度，但会增加钢材的脆性，特别低温的脆性。
压力容器用钢的硫和磷含量就要求分别低于0.02%和0.03%。
钢材所具有的各种性能都是通过钢中化学成分的设计或采用不同的热处理方法来获得的，为了保证钢材的使用质量，压力容器制造厂在接受钢厂来货时，都需要按照钢材的质量保证书，对于保证钢材基本要求的化学成分、抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、冲击功等指标进行检查。
有必要时要进行100%无损检测。
压力容器用碳素钢和低合金钢板，这类材料属于一般压力容器专用钢板。
其中低合金钢是在普通结构钢的基础上加入了少量或微量的合金元素，如：Mn、Si、Mo、V、Ni、Cr等，从而使钢材的强度和综合力学性能得到明显改善。
中国GB713-2008«锅炉与压力容器用钢板»提供了多个钢板品种，根据设计条件给出设备材料为Q345R，工作温度30°C，符合（《化工设备》表1—2 压力容器用碳素钢和低合金钢板使用性能）；厚度范围6~16mm，使用温度范围-20~475°C。
Q345R是在低碳钢的基础上加入合金元素Mn而得到的低合金钢。
与20R 钢相比，含碳量相仿，但加入适量的Mn元素后，使Q345R的强度显著提高。
三、筒体设计一、强度计算1、设计条件：工作压力： 1.5 MPa工作温度：30℃物料密度：0.45×103 Kg/m3设备材料：Q345R设备总容积：20 m3充装系数：0.85焊接接头系数： 1.0腐蚀裕度： 1.5 mm2、压力容器壁厚的计算：①设计温度选用（根据《化工设备》第48页表3—3）；设计温度t：t=t w+20=30+20=50°C设计温度t为50°C②设计压力P:根据《化工设备》第47页所述：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P不得低于安全阀的开启压力p2[开启压力是指阀瓣在运行条件下开始升起，介质连续排除的瞬间时压力其值小于或等于（1.05~1.1）倍容器的工作压力p w].所以p≥(1.05~1.1)p w 因此p=1.05×pw=1.05×1.5=1.57Mpa根据《化工设备》第8页:内压容器按压力大小分等级可知：因p=1.57Mp a，所以该容器属于低压容器（代号L）:0.1Mpa≤p<1.6Mpa。
为了对不同安全要求的压力容器进行更好的技术管理和监督检查，《固定式压力容器安全技术监察规程》采用了既考虑容器的压力等级、容积大小，又考虑介质危害程度以及在生产过程中的作用的分类方法，将压力容器划分成了三个类别。
根据第三类压力容器情况为：易燃或毒性程度为中度危害介质，且pv乘积大于10Mpa﹒3m的中压储存容器。
因此，该储存容器属于第三压力容器。
③压力容器的公称直径DN:根据《化工设备》第61页所述：规定公称直径的目的是使容器的直径成为以系列规定的数值，以便零部件的标准化，以符号DN表示，单位为mm。
用钢卷制而成的筒体，其公称直径即等于内径（D i），现行标准中规定的压力容器公称直径系列，封头的公称直径与筒体一致。
根据NB/T47001-2009《钢制液化石油气卧式储罐型式与基本参数》第286页，表4所取：取压力容器公称直径DN=2000mm；根据JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》查得：DN2000封头容积Vf=1.1257因此：筒体的体积为V=20-2VfV=20-2×1.1257=17.7486 m3筒体高h(或l)为：h=V/π2r=5649.5mm 经圆整得：h=5700mm取DN=2000mm得h=5700mm筒体周长C=6283mm④储存量W《容规》宣贯第三章设计介质为液化气体（含液化石油气）的固定式压力容器设计储存量；W=Φνpt（Ф—充装系数0.85，ν—压力容器的容积3m ；pt —物料密度：0.45×103 Kg/m 3W=Φνp t =7.65t ⑤确定筒体厚度：根据《化工设备》第59页所述：双面焊对接接头，100%无损检测Ф=1.0。
设计压力： 1.57 MPa 设计温度： t=50°C容器公称直径： DN=2000mm 腐蚀裕度： 1.5 mm 设备材料： Q345RQ345R 钢板在50°C 的许用应力由（《化工设备》第50页表3—6 查取，估计壁厚在6～16mm 之间，故t ][σ=170MPa ，将数据代入公式δ=ct ic p D p -ϕσ][2得到储罐筒体计算厚度：δ=c t ic p D p -ϕσ][2=43.3383140=9.27mm设计厚度：δd=δ+c2=10.77mm根据GB713-2008《锅炉与压力容器用钢板》第2页5.2条款查得： 钢板厚度的负偏差：c1=0.3mm因而钢板的名义厚度δn：δn=δd+c1=11.07mm根据钢板厚度规格，其取名义厚度圆整为：δn=12mm因此，计算得出的厚度符合估计厚度的范围内符合要求。