储罐设计
特种基础:储罐基础
1、罐底脆性破坏:罐底变形引起焊缝开裂,造成罐底脆 性破坏;
2、地震破坏:地震荷载引起;
3、罐底基础破坏:由于罐底泄漏等原因造成地基下沉, 地基承载力下降造成基础基础发生破坏。
五、储罐基础类型的选择 储罐基础的选型主要考虑储罐类型、容量、工艺要求、地 形地貌、地质条件和施工条件等因素。下表列出不同类型 储罐基础的选型要求。
环基的受力体系
(3) 环基内壁砂垫层的竖向摩擦力
主要是由于地基沉降引起的,作用方向向下。
(4) 环基底面地基反力(q3)
2、刚体假定
为便于分析,一般将环基分解为单元体进 行分析(取单位弧长),将每个单元体假 定为刚体,即不考虑单元体本身的变形, 只发生整体变形,作用在其上的分布荷载 可以用相应的等代集中荷载代替。另外, 由于环基结构及荷载的对称性,认为只有 法向力,没有切向力。根据以上原理,将 环基上的分布荷载按以下模式转换为等代 荷载。
① 当罐壁位于环墙顶面时,环墙环向力按下式计算
Ft k ( Qw w hw Qm m hx ) R
式中,Ft:环墙单位高度环拉力设计值 k:环墙侧压力系数,软土地基可取k=0.5或按1sinφ’计算 γQw、γQm:分别为水、填料的分项系数, γQw可取 1.1, γQm可取1.0 γw、γm:分别为水的容重,环梁填料的平均容重, γw取9.80,γm取18.00kN/m3计算。 hw:环墙顶面至罐内最高储液面高度 hx:环墙顶面至计算断面的高度 R:环墙中心线半径 ② 当罐壁位于环墙内侧一定距离(外环墙式),环墙环 拉力可按下式计算:
六、储罐基础的构造 储罐基础的构造主要包括基础顶面的绝缘防腐层、罐壁支 撑、边缘挡土结构、砂垫层、隔油防水层、检测信号管及 其他构造。 1、基础顶面绝缘防腐层 基础顶面铺筑的沥青砂垫层或沥青混凝土垫层,主要作用 是隔断地下毛细水、水汽等,保护底板。 沥青砂垫层一般采用中粗砂(质量比1:9),热拌合施工, 厚度80mm~100mm。沥青混凝土宜用细粒或中粒,具体 可以参照甲级路面的要求施工。 2、罐壁支撑 罐壁支撑结构主要由钢筋混凝土环梁或碎石环梁等构成,
储罐设计说明书
储罐设计说明书
储罐设计说明书是一份技术文件,由工程师根据客户的要求、工艺流程和作业条件来制定出来,存放在储罐里的物料有油、水、液体、气体等,储罐的设计要满足当前和预期的需求,考虑其坚固性、结构安全、使用寿命和制造成本。
储罐设计说明书应包括以下内容:
1)储罐的基本参数,如储罐容积、储罐有效高度、储罐外径、储罐壁厚度等;
2)材料要求,包括储罐的材质、储罐的等级、储罐的焊接等级等;
3)储罐的加工工艺,包括冲孔、开孔、焊接等;
4)检验要求,包括渗漏检验、水平检验、支承检验、表面检验等;
5)储罐的尺寸和连接,包括上口尺寸、下口尺寸、支架尺寸、法兰尺寸等;
6)储罐的抗压能力,主要包括设计压力、最大压力、最小压力等;
7)防腐要求,主要有防腐涂料要求、防腐层厚度要求等;
8)其他要求,如机械强度检验要求、安装要求、支架抗震要求等。
储油罐设计资质要求
储油罐设计资质要求
储油罐设计资质要求通常由相关国家或地区的法律法规和标准规定。
以下是一般性的要求:
1. 资质证书:设计单位需要具备相关的资质证书,该证书通常由国家或地区的相关机构颁发。
2. 工程经验:储油罐设计单位需要具备一定的工程经验,包括设计、施工和维护类似项目的经验。
3. 设计能力:设计单位需要具备充足的设计能力,包括使用现代化的设计软件和工具、具备相关技术知识和实践经验。
4. 了解法律法规:设计单位需要了解并遵守相关的油罐设计和安全法规,以及国家或地区的环境保护法规。
5. 专业团队:设计单位需要有一支具备专业知识和经验的团队,包括化工、机械、土木等相关专业背景。
6. 质量控制:设计单位需要建立和实施有效的质量控制体系,确保设计方案符合标准和要求。
7. 施工配合:设计单位需要与施工方进行配合,提供必要的技术支持和设计改动。
请注意,实际的资质要求可能因国家或地区的不同而有所差异。
为确保符合当地法律法规和标准,建议咨询当地相关机构或法律专业人士。
甲醇储罐设计规范
甲醇储罐设计规范甲醇储罐是存储甲醇的设备,其设计应符合相关的规范和标准,以保证储罐的安全和可靠性。
以下是甲醇储罐设计规范的主要内容:1. 设计压力和温度:甲醇储罐应根据实际使用要求确定设计压力和温度。
设计压力通常不得低于正常操作压力的1.25倍,设计温度通常为-40°C至55°C。
2. 材料选择:储罐的材质应选择耐腐蚀性能好、耐压性能高的材料,如碳钢、不锈钢等。
对于密封性要求较高的区域,可选用外涂一层防腐胶。
3. 结构设计:甲醇储罐的结构设计应考虑内外压力、温度变化等因素对储罐的影响。
通常采用圆形、柱形或球形结构,底部应设有底阀、松散阀等安全设备。
4. 安全装置:甲醇储罐应配备安全阀、泄漏探测器、防火装置等安全设备,以保障储罐在故障情况下的安全操作和紧急处理能力。
5. 容积计算:储罐的容积应根据实际存储需求进行计算和确定。
容积计算应考虑液位变化、温度变化等因素,并预留一定的安全裕量。
6. 储罐的操作与维护:储罐应具备方便操作和维护的条件,如设有观察孔、检修门等。
同时,应定期对储罐进行维护和检查,确保其正常运行。
7. 环境保护:储罐应设有排放口,以便处理废气和废水。
同时,应定期对废气和废水进行检测和处理,以减少对环境的影响。
8. 监控系统:储罐应配备监控系统,实时监测储罐内的温度、压力、液位等参数,并与中控室相连,以便及时处理异常情况。
9. 储罐的防火设计:储罐应对火灾进行防护设计,如设有防火隔离带、防火涂层等。
同时,应定期进行消防设备检查和维护,确保其有效性。
总之,甲醇储罐的设计规范是为了保证储罐的安全运行和环境保护,设计人员在设计储罐时应严格遵守相关规范和标准,并结合实际情况进行合理设计。
特种基础:储罐基础
1、不均匀沉降允许值
对于地基的不均匀沉降,虽然储罐具有一定的柔性可以适 应一定的不均匀沉降,但过大的不均匀沉降会造成储罐使 用的安全性下降,一般在设计过程中要规定安全使用的允 许不均匀沉降量。
通常规定,沿罐壁圆周方向每10m周长的相对不均匀沉降 不大于壁板发生扭曲的控制值。罐底由不均匀沉降引起的 变形,必须小于底板所允许的控制值。
外环墙式基础
外环墙式基础
四、储罐基础的破坏模式
储罐的破坏主要有以下几种模式:
1、罐底脆性破坏:罐底变形引起焊缝开裂,造成罐底脆 性破坏;
2、地震破坏:地震荷载引起;
3、罐底基础破坏:由于罐底泄漏等原因造成地基下沉, 地基承载力下降造成基础基础发生破坏。
五、储罐基础类型的选择
储罐基础的选型主要考虑储罐类型、容量、工艺要求、地 形地貌、地质条件和施工条件等因素。下表列出不同类型 储罐基础的选型要求。
外环墙各部构造及尺寸
(3) 环墙截面配筋
环墙单位高环拉力钢筋面积按下式计算:
At r0Ft / fy
式中,At:环墙环向单位高所需钢筋面积; r0:重要性系数,取1.0; Ft:环向单位高环拉力设计值; fy:钢筋抗拉强度设计值。
工程实践证明,用上述方法设计环基,尽管计算中没有考 虑地基差异沉降引起的环基内力,但实际上环基具有较大 的抵抗和调整地基局部不均匀沉降的能力,环基作为整体 在抵抗环基内侧压力的能力始终能够保持,环基事实上具 有比较大的安全储备。
(1) 护坡式基础
包括混凝土护坡、砌石护坡和碎石灌浆护坡等。一般当场 地足够,地基承载力允许,地基沉降量较小时,可采用护 坡式基础。(见下图)
储罐设计基础
1978年国内3000m3铝浮盘投人使用,通过测试蒸发损耗,收 到显著效果。 1985年中国从日本引进第一台10×104m3 全部执行日本标准JISB8501 同时引进原材料,零部件 及焊接设备. 目前国内对10×104m3油罐有比较成熟的设计、施工和使 用 的经验,国产 大型储罐用高强度刚材已能够批量生产。 15×104m3目前国内正在建设。 储罐的发展趋势---大型化
损耗类型与损耗量
• 石油类或液体化学品储液的损耗可分为蒸发损耗和残漏损 耗两种类型。蒸发损耗和残漏损耗分别是指储液在生产、 储存、运输、销售中由于受到工艺技术及设备的限制,有 一部分较轻的液态组分气化而造成的在数量上不可回收的 损失和在作业未能避免的滴洒、渗漏、储罐(容器)内壁的 乳黏附、车、船底部余液未能卸净等而造成的数量损失, 储液(油品)的残漏损耗不发生形态变化。 • 文献和调查资料表明,储液损失,特别是油品损耗数量是 十分惊人的。1980年,中国11个主要油田的测试结果表明, 从井口开始到井场原油库,井场油品损耗量约占采油量的 2%,其中发生于井场库的蒸发损耗约占总损耗的32%。据 1995年第四届国际石油会议报道,在美国油品从井场经炼 制加工到成品销售的全过程中,品损耗数量约占原油产量 的3%。若以总损耗为3%估算,全世界每年的油品损耗约有 1X108t,几乎相当于中国一年的原油产量。
立式圆筒形储罐按其罐顶结构可分为 锥顶储罐 固定顶储罐: 拱顶储罐 伞形顶储罐 网壳顶储罐(球面网壳) 浮顶储罐(外浮顶罐) 浮顶储罐: 浮储罐(带盖浮顶)
1.2.1锥顶储罐 • 图1-1 自支撑锥顶罐简图 • 锥顶储罐又可分为自支撑锥顶和支撑锥顶两种。 • 锥顶坡度最小为1/16,最大为3/4,锥形罐顶是一种形状 接近于正圆锥体表面的罐顶。 • 自支撑锥顶其锥顶荷载靠锥顶板周边支撑于罐壁上,自支 撑锥顶又分为无加强肋锥顶和加强肋锥顶两种结构.储罐 容量一般小于1000m3。支承式锥顶其锥顶荷载主要布梁或 镶条(架) 及柱来承担。 • 柱子可采用钢管或型钢制造。采用钢管制造时,可制成封 闭式,也可设臵放空孔和排气孔。柱子下端应插人导座内, 柱子与导座不得相焊,导座应焊在罐底板上。其储罐容量 可大于1000m3以上。 • 锥顶罐制造简单,但耗钢量较多,顶部气体空间最小.可 减少“小呼吸”损耗。自支撑。锥顶还不受地基条件限制。 支撑式锥顶不适用于有不均匀沉陷的地基或地荷载较大的 地区。除容量很小的罐( 200m3以下)外,锥顶罐在国内很 少采用,在国外特别是地震很少发生的地区,如新加坡、 英国、意大利等用得较多。
GB50341储罐设计计算
1.设计基本参数:
设计规 范设:计压 力设:计温 度设:计风 压:
GB50341-2003《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》
P
2000 Pa
-490 Pa
T
70 °C
ω0
500 Pa
设计雪压
Px
350 Pa
附加荷 载地:震烈 度罐:壁内 径罐:壁高 度充:液高 度液:体比 重罐:顶半 径焊:缝系 数腐:蚀裕 量钢:板负偏 差:
ths=0.42RsPower(Pw/2.2,0.5)+C2+
设计外载 荷
C1 Pw=Ph+Px+Pa
9.15 mm 4.98 KPa
注:按保守计算加上雪压值。
实际罐顶取用厚度为
th=
6
mm
本设计按加肋板结构
顶板及加强筋(含保温层)总质量 md=
53863 kg
罐顶固定载荷 4.2顶板计算
Pa
3429.03 N/m2
罐体总高
H'=H1+Hg
17.89 m
拱顶高度
Hg=Rs(1-COSθ)
1.89 m
7.2.2.空罐时,1.25倍试验压力产生的升举力之和:
N3=PtπD2/4
384845 N
罐体试验压力 7.2.3.储液 在最高液
7.3地脚螺栓计算:
Pt=1.25P N4=1.5PQπD2/4
2500.00 Pa 738841 N
μz—风压高度变化系数,
顶部抗风圈的实际截面模数 W=
∵ W>Wz故满足要求
0.690 KPa 0.500 KPa 1.00 1.00 1.38 500.00 cm3
储油罐设计规范
储油罐设计规范储油罐设计规范是为了确保储油罐在储存和运输过程中的安全性和可靠性而制定的一系列标准和规范。
下面是储油罐设计规范的一些基本要求:1. 抗震设计:储油罐必须满足的基本要求是在地震、风压等外力作用下能够保持安全稳定,不发生破裂或倾覆。
因此,在储油罐的设计中必须考虑地震、风压等外力的作用,并进行相应的抗震设计。
2. 安全阀装置:储油罐必须装备安全阀装置,以防止内部压力超过设计压力,避免发生爆炸事故。
安全阀需能自动启闭,确保储油罐压力在安全范围内。
3. 密封设计:储油罐的密封性能直接影响到储油罐的安全性和环保性。
储油罐必须具备良好的密封设计,能够防止油品泄漏和外界潮湿空气的进入,以保护油品的质量。
4. 材料选用:储油罐的材料选择要符合相关标准和规范。
常用的材料包括低合金构件钢、耐热耐腐蚀钢等。
材料必须具备一定的强度和耐腐蚀性能,能够承受长期储存和运输过程中的各种力和环境的侵蚀。
5. 定期检测和维护:储油罐必须进行定期的检测和维护,以确保储油罐的运行状态和安全性。
定期检测包括储油罐的机械性能检测、防腐蚀层检测等,维护工作包括清洗储油罐、修补漏点等。
6. 设备安装:储油罐设备在安装过程中要符合相关的安全规范和标准。
设备要安装在固定的基础上,以保证设备的稳定性和牢固性。
在设备安装过程中还要注意与周围设备和管道的连接,确保连接的牢固性和密封性。
7. 安全设施:储油罐周围必须设置安全设施,包括消防器材、监控设备等,以应对突发事件和保护储油罐的安全。
消防器材要配备在适当的位置,能够在事故发生时及时控制火灾和扑灭火源。
总之,储油罐设计规范是为了保证储油罐的安全运行和油品质量的保持而制定的一系列标准和要求。
其目的是减少事故的发生,保护人员的生命财产安全,同时保护环境,确保储油罐的安全和可靠性。
1500立方米球罐设计
1500M3球型储罐设计摘要球罐作为大容量、承压的球形储存容器,广泛应用于石油、化工、冶金等部门,它可以用来作为液化石油气、液化天然气、液氧、液氨、液氮及其他介质的储存容器。
也可作为压缩气体(空气、氧气、氮气、城市煤气)的储罐。
这次设计主要按照GB12337—1998《钢制球形储罐设计》进行设计本设计共分两部分,第一部分包括球罐的设计;第二部分为外文资料及其对应的中文翻译。
其中第一部分介绍了球罐的发展状况和应用场合、材料选择、球罐设计、结构确定、强度计算、绘图等内容。
以结构强度的设计计算为主,从基础理论、设计方法、结构分析、标准规定等方面进行了系统的阐述。
本球罐在1.77MPa的设计压力、常温的设计温度下设计,设计厚度为46mm,焊接接头系数 采用100%无损检测选用1.00,压力试验采用水压试验,水压试验压力为2.22MPa,球壳材料选Q345R,支柱采用赤道正切式支柱式支承,为了承受风载荷和地震载荷,保证球罐的稳定性,在支柱之间设置拉杆相连,球壳采用的是三带混合式,球壳分块少,板材利用率高,制造工作量小,焊缝短,焊缝个数少,检验量小,施工速度快,使球罐的施工质量易于保证,拉杆结构采用可调节式拉杆,使球罐平衡易于调节。
但在本次设计中由于设计者水平有限,所以难免会出现漏洞和不足,望指正。
关键词:球形储罐、压力容器AbstractAs a large-capacity tank, pressure the ball storage container, widely used in petroleum, chemical, metallurgical and other departments, it can be used as a liquefied petroleum gas, liquefied natural gas, liquid oxygen, liquid ammonia, liquid nitrogen, and other media storage container . Also available as compressed gas (air, oxygen, nitrogen, city gas) storage tankDesigned in accordance with the GB12337-1998 “Design of steel spherical tank”,this design is divided into two parts, the first part includes an overview and design of spherical tank including the calculation of spherical tank; the second part includes an English paper with 20,000 characters and its corresponding Chinese translation. The first section describes the development of the sphere and applications, material selection, spherical design, structure identification, strength calculation and so on.The most important is the calculation,and I also introduce the structural design ,the basic theory, design methods, structural analysis, standards.The spherical design at 1.77MPa pressure and Room temperature and the design thickness is 46mm. The use of welded joints coefficient selection of 100% non-destructive testing 1.00, and use the hydraulic pressure test with 2.22MPa, ball shell material selection,.I use the equator tangent pillar strut-type support.In order to bear wind and seismic loads and ensure the stability of spherical,I set a rod between the pillars ,and the three mixed spherical shell is made up witth only several parts.The using rate of the plate is small.There are a small number of welds and the length of the weldsis small.There is no need to do much test,so it is easy to make. In order to adjust the balance of the tank, I use the adjustable lind.However, in the design of this level ,as a result of the limitation of author’ knowledge,there must be fault and inadequacies, I hope you can help me find out the fault..Key words:Storage tanks, Pressure vessels目录1 前言 (7)1.1 球罐的特点 (7)1.2 球罐的分类 (8)1.2.1 按储藏温度分类 (8)1.2.2 按结构形式分类 (8)1.3 球罐的建造历史 (9)1.4 本球罐的设计要求 (9)1.5 球罐的设计参数 (10)1.5.1 压力 (11)1.5.2 温度 (12)1.5.3 厚度 (12)1.5.4 焊接接头系数 (14)1.5.5 压力试验 (15)1.5.6 气密性试验 (15)1.6 材料选用 (16)1.6.1 球罐材料准则 (16)1.6.2 球壳选材 (17)1.6.3 锻件用钢 (21)1.7 结构设计 (21)1.7.1 概况 (21)1.7.2 赤道正切柱式支座设计 (24)1.7.3 拉杆结构 (25)1.8 人孔和接管 (26)1.8.1 人孔结构 (26)2 强度计算 (33)2.1 设计条件 (33)2.2 球壳计算 (33)2.3 球罐的质量计算 (35)2.4 地震载荷计算 (36)2.4.1 自振周期 (37)2.4.2 地震力 (37)2.5 风载荷计算 (38)2.6 弯矩计算 (38)2.7 支柱的计算 (39)2.7.1 单个支柱的垂直载荷 (39)2.7.2 组合载荷 (40)2.7.3 单个支柱弯矩 (40)2.7.4 支柱稳定性校核 (42)2.8 地脚螺栓计算 (44)2.9 支柱底板 (45)2.9.1 支柱底板直径 (45)2.9.2 底板厚度 (46)2.10 拉杆计算 (46)2.10.1 拉杆载荷计算 (46)2.10.2 拉杆连接部位的计算 (47)2.10.3 翼板的厚度 (47)2.10.4 焊接强度验算 (48)2.11 支柱与球壳连接最低点a的应力校核 (49)2.11.1 a点的应力 (49)2.11.2 a点的应力校核 (50)2.12 支柱与球壳连接焊缝的强度校核 (50)3 焊接 (51)3.1 焊接工艺的确定 (51)3.2 焊后热处理 (52)3.3 开罐检查 (53)4 结论 (55)参考文献 (56)致谢 (57)1前言球罐在我国的国防、科研、石油、化工、冶金等企业中有着广泛的应用。
外压储罐设计
外压储罐设计B.1 一般规定B.1.1 本附录适用于设计负压大于0.49kPa ,且不大于6.9kPa 的承受均匀外压的固定顶储罐。
B.1.2 当设计负压不大于0.49kPa 时,顶部承压环的截面面积应按本标准第7.1.5条的规定确定;当设计负压大于0.49kPa 时,顶部承压环的截面面积尚应符合本附录的规定。
B.2 固定顶B.2.1 储罐固定顶的设计总外压应按下式计算。
{}e max ,0.4r L r P e L e r P D L F P D P L =++++ (B.2.1) 式中:r P —— 固定顶设计总外压(kPa);L D —— 固定顶固定荷载(kPa),包括罐顶板及其上附件重量,当有隔热层时,尚应计入隔热层的重量;e P —— 设计负压(kPa),取值不应小于0.25kPa ;r L —— 固定顶活荷载(kPa),指水平投影面上的固定顶活荷载,取值不应小于1.0kPa 。
当雪荷载S 大于1.0kPa 时,超过部分应计入;e P F —— 设计负压组合系数。
B.2.2 柱支撑锥顶设计应符合下列规定:1 当顶板支撑在檩条上时,可视为连续梁或薄膜;2 应同时考虑膜应力和弯曲应力;3 应考虑板和板连接时的焊接接头系数;4 应设定支撑处为刚性节点;5 应给定许用挠度值;6 应考虑顶板支撑之间及焊缝的应力转换和疲劳荷载的可能性。
B.2.3 自支撑锥顶设计应符合下列规定:1 顶板的计算厚度应按下式确定,但不应低于本标准7.3.2条的规定。
EP D t r c 72.1sin 83θ= (B.2.3-1) 式中:c t —— 锥顶罐顶板的计算厚度(mm);D —— 储罐内径(m);r P —— 罐顶设计总外压(kPa);θ —— 罐顶与罐壁连接处罐顶板与水平面之间的夹角(°)。
E —— 弹性模量(MPa);2 在固定顶外压作用下,自支撑锥顶罐承压环所需的截面积应按下式确定:23108[]tan r r P D A σθ⨯= (B.2.3-2) 式中:r A —— 自支撑锥顶罐承压环所需的截面积(mm 2);D —— 储罐内径(m);r P —— 罐顶设计总外压(kPa);][σ —— 承压环材料最小许用应力(MPa);应取0.6倍承压环所用材料标准屈服强度下限值,且不应低于140MPa ;θ —— 罐顶与罐壁连接处罐顶板与水平面之间的夹角(°)。
液氨储罐课程设计
液氨储罐课程设计1. 引言液氨储罐是一种用于储存氨气的设备,广泛应用于化工、冶金、制药、食品加工等领域。
由于液氨具有高毒性、易燃易爆等危险性质,储罐设计和操作安全非常重要。
2. 设计要求液氨储罐的设计应满足以下要求:- 安全:储罐内氨气压力控制在安全范围内,避免漏气和爆炸等事故。
- 稳定:储罐体结构稳定,能承受储存氨气的重量。
- 经济:储罐设计应在满足安全和稳定要求的前提下,尽可能减少成本。
3. 设计原则液氨储罐的设计原则:- 选择合适材料:储罐体应选用抗腐蚀和耐磨损性能好的材料,如碳钢、不锈钢等。
- 合理结构:储罐结构应简单、紧凑、稳定,高低温变形小。
- 考虑安全设计:储罐应有压力自动调节器、安全阀、温度控制器、液位监测器、泄漏探测器等安全设备。
- 考虑操作性:储罐应有方便操作的进出口和排气口,易于维修保养。
- 环保:储罐设计应考虑废气、废水等环保问题。
4. 设计步骤液氨储罐的设计步骤:1)确定储罐容量和使用环境:需考虑使用要求、周围环境等因素。
2)选择合适的材料和工艺:根据使用要求和成本等考虑,选择合适的材料和工艺。
3)确定储罐内部结构和设备:包括泵、管道、安全设备、控制器等。
4)制定设计方案:根据前面的工作,制定详细的设计方案,包括制图和计算书等。
5)审核和调整设计方案:方案制定后,需要进行审核和调整,确保方案的合理性和安全性。
6)制造和安装:制造和安装储罐,同时对储罐进行测试和验收。
7)后续维护:储罐安装后需要进行日常维护,如检查气密性、液位监测等。
5. 结论液氨储罐设计应在满足安全和稳定要求的前提下,尽可能减少成本。
设计过程中需注意选择合适材料、简化结构、考虑安全设计和操作性等因素。
储罐制造时需要对设计方案进行审核和调整,并进行测试和验收。
储罐安装后需要进行日常维护,确保储罐的安全运行。
液氨储罐设计注意事项
液氨储罐设计注意事项1.安全设计液氨具有高压、高温、易燃、易爆的特性,因此储罐的安全设计至关重要。
设计时必须遵循相关的法规和标准,并确保储罐符合安全操作和维护的要求。
2.储罐材质选择液氨对材质的要求较高,常用的材质有碳钢、不锈钢和钛合金等。
选取合适的材质可以提高储罐的耐腐蚀性和耐高压性能。
3.储罐结构设计储罐的结构设计要考虑液氨的容量、压力和温度等因素。
常见的储罐结构有球形、圆柱形和卧式圆筒形等。
设计时要充分考虑储罐的稳定性和强度,以防止任何可能的爆炸或泄漏情况。
4.罐体保温液氨在常温下为无色无味的气体,需要在-33℃下压缩成液氨。
因此,储罐设计时应考虑外部保温层以减少液氨的蒸发损失,并降低储罐与外界环境的热交换。
5.泄漏防护为减少泄漏风险,储罐的设计要考虑防护装置,如泄漏报警器、安全阀、溢流装置等。
这些装置可以及时检测和处理泄漏情况,保护人员和环境的安全。
6.检修和维护储罐的设计应充分考虑检修和维护的便利性。
例如,为了方便检修,可以设计检查孔或安装可移动的维修平台。
此外,还应该定期进行检查和保养,以确保储罐的安全和可靠性。
7.管道连接液氨储罐与供气管道的连接必须安全可靠。
设计时要考虑接头和密封件的选用,并严格按照相关规范进行安装和测试,以防止泄漏。
8.储罐周边安全设施与储罐相邻的区域应设立明确的安全警示标识,并且需要有足够的安全距离,以防止事故发生时对人员和设备的伤害。
9.监测和报警系统设计时应考虑监测和报警系统,以便在发生异常情况时及时发出警报并采取相应的应急措施。
10.合规性审查液氨储罐的设计必须符合国家和地方的法规和标准。
在设计过程中,应进行合规性审查,确保储罐符合所有适用的规定。
总之,液氨储罐设计需要综合考虑各种因素,包括安全性、环境影响和运维成本等。
只有在设计过程中合理考虑这些注意事项,才能确保储罐的安全可靠运行。
立式圆筒形钢制焊接储罐罐底设计
立式圆筒形钢制焊接储罐罐底设计1.1 罐底板尺寸1.1.1 除腐蚀裕量外,罐底板的厚度不应小于表5.1.1的规定。
表5.1.1 罐底板厚度表5.1.2 环形边缘板厚度1 罐壁内表面至边缘板与中幅板之间的连接焊缝的最小径向距离不应小于下式的计算值,且不应小于600mm ;2t m L = (5.1.3)式中:L——罐壁内表面至环形边缘板与中幅板连接焊缝的最小径向距离(mm);mt——罐底环形边缘板的名义厚度(mm);bR——罐底环形边缘板标准屈服强度下限值,MPa;eLH——设计液位高度(m);wρ——储液相对密度,且取值不应大于1.0;γ——水的密度系数,MPa/m,取9.81/1000。
2底圈罐壁外表面沿径向至边缘板外缘的距离,不应小于50mm,且不宜大于100mm。
1.1.4罐底边缘板的厚度和宽度还应满足抗震的要求。
1.1.5罐底中幅板的钢板宽度不宜小于1600mm。
1.2 罐底结构1.1.1储罐内径小于12.5m时,罐底可不设环形边缘板;储罐内径大于或等于12.5m时,罐底宜设环形边缘板(图5.2.1)。
(a)不设环形边缘板罐底(b)设环形边缘板罐底图5.2.1 罐底结构1-中幅板;2-非环形边缘板;3-环形边缘板1.1.2环形边缘板外缘应为圆形,内缘应为正多边形或圆形;内缘为正多边形时,其边数应与环形边缘板的块数相等。
1.1.3罐底板可采用搭接、对接或二者的组合(图5.2.3-1、图5.2.3-2)。
下列情况应采用对接焊缝:1 罐底环形边缘板之间的焊缝;2 名义厚度大于10mm 的罐底板之间的焊缝;3 当罐底不设置环形边缘板时,罐壁下方罐底边缘板外缘处的焊缝,由罐壁内侧向内计算对接焊缝长度不应小于150mm 。
注:1 此处削边,坡度1:3~1:4;2 此处不开坡口或V 型坡口。
1.1.4 采用搭接时,中幅板之间的搭接宽度宜为5倍板厚,且实际搭接宽度不应小于25 mm ;中幅板宜搭接在环形边缘板的上面,实际搭接宽度不应小于60mm 。
储罐的详细设计
罐详细设计一、储存环境丁二烯存储温度(℃)15存储压力( MPa)0.35 丁二烯密度( kg/m3)621.1体积流量( m3/h)17.64质量流量 (kg/h) 10959摩尔流量( kmol/h )195.69丁烯存储温度(℃)15存储压力( MPa)0.35 丁二烯密度( kg/m3)595.1体积流量( m3/h)26.86质量流量 (kg/h) 15981.73摩尔流量( kmol/h )275.55乙腈存储温度(℃)15存储压力( MPa)0.35丁二烯密度( kg/m3)790体积流量( m3/h)0.88质量流量 (kg/h) 70摩尔流量( kmol/h )0.022二、储罐的选型丁二烯容易自聚,生成丁二烯二聚物,进而引起其它危险。
丁二烯二聚物的生成速度与丁二烯储存的压力、温度、停留时间有着密切关系,在压力低于 0.35MPa,温度低于 18摄氏度,停留时间短能有效的减少二聚物的产生,有利于丁二烯的储存。
目前丁二烯装置对丁二烯储存罐的压力规定 0.25MPa-0.35MPa,满足储罐内的丁二烯刚好处于饱和蒸汽压。
保证丁二烯储存罐的温度处于 18摄氏度以下。
为了避免管线内死角长期不流动的丁二烯存在,将储罐物料泵一直处于运行状态,保证储罐各物料管线处于循环,故采用圆筒直立储罐。
乙腈需要储存在阴凉通风的库房。
小心火源,远离火种。
库温最好不要超过 30 摄氏度。
并且需要保持容器的密封度。
应该和氧化剂、还原剂、酸类、碱类、易(可)燃物、食用化学品分开存放,切忌混储。
采用防爆型照明、通风设施。
禁止使用易产生火花的机械设备和工具。
储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料,选用圆筒直立储罐。
- 2 -丁烯储存要求较前两者简单,为了便于管理和安装,其储罐也选用直立圆筒储罐。
三、储罐体积确定由于丁二烯储存要求最具代表性,下面对丁二烯进行详细设计。
由于需要确保整个流程生产的连续性,以应急上游原料供给量的变动,我们采用了 3个容积为 800m3的圆柱形立式储罐来进行原料丁二烯的储存。
储罐设计基础范文
储罐设计基础范文储罐设计是指对储罐进行设计和分析,以确保其结构安全、功能完善和使用寿命长久。
储罐广泛应用于工业生产和储存领域,主要用于储存液体或气体物质。
储罐设计基础包括储罐类型、结构设计、材料选择、防腐措施和安全保护等方面。
首先,储罐设计需要根据储存物质的性质来确定储罐类型。
常见的储罐类型包括钢质储罐、玻璃钢储罐、塑料储罐和混凝土储罐等。
钢质储罐是最常见的储罐类型,具有强度高、密封性好的特点,适用于储存高温、高压或腐蚀性的物质。
玻璃钢储罐具有良好的耐腐蚀性能,适用于储存酸、碱等强腐蚀性物质。
塑料储罐具有轻质、易成型等特点,适用于储存一般腐蚀性物质。
混凝土储罐适用于储存大量液体或气体物质,具有较好的结构稳定性。
其次,储罐的结构设计是储罐设计的重要环节。
储罐的结构设计应考虑结构强度、稳定性和一致性等方面。
结构强度是指储罐能承受外部负荷的能力,需要根据储存物质的重量、压力和温度等因素进行合理计算。
结构稳定性主要包括稳定性分析和受力分析,以确保储罐在使用过程中不会发生倒塌或折断等事故。
一致性是指储罐的整体形状和大小是否符合设计要求,包括储罐底部的斜度、出口位置和尺寸等。
材料选择是储罐设计中的重要环节,储罐的材料应具备一定的强度、耐腐蚀性和耐磨性等特点。
常用的储罐材料包括碳钢、不锈钢、合金钢和玻璃钢等。
碳钢是最常用的材料,具有强度高和耐腐蚀性能好的特点。
不锈钢是一种常用的耐腐蚀材料,适用于储存腐蚀性物质。
合金钢适用于耐高温和高压的场合。
玻璃钢储罐具有良好的耐腐蚀性能,但需要注意防止其受到机械损伤。
防腐措施是储罐设计中的重要一环。
储罐的防腐措施主要包括外涂防腐、内衬防腐和阴极保护等方面。
外涂防腐是指在储罐外表面涂覆一层防腐涂料,以防止外部环境的腐蚀。
内衬防腐是指在储罐内表面涂覆一层防腐涂料,以防止储存物质对储罐内壁的侵蚀。
阴极保护是通过向储罐施加电流,以防止金属表面的腐蚀。
最后,储罐设计需要考虑安全保护措施。
液化石油气储罐设计
液化石油气储罐设计液化石油气储罐是一种用于储存液化石油气(LPG)的设备,其设计是为了确保安全、高效地储存和输送石油气至最终用户。
液化石油气储罐的设计需要考虑罐体结构、安全措施以及运输和使用的方便性等因素。
下面将对液化石油气储罐的设计进行详细说明。
首先,液化石油气储罐的罐体结构需要具备足够的强度和耐久性。
罐体通常由高强度低合金钢制成,以承受内部压力和外部环境的荷载。
罐体的结构应采用圆柱形设计,有利于承受内部压力和降低应力集中。
此外,罐体需要具备良好的防腐蚀性能,可通过涂覆耐腐蚀涂层或使用不锈钢等材料来实现。
为了确保罐体的安全性,液化石油气储罐的设计还需要包括多种防爆和泄漏措施。
首先,罐体应设计成双壁结构,内外壁之间的空间可用于泄漏检测和泄漏液体的收集。
罐体还应配备安全阀,以保证内部压力不超过设计压力,从而避免爆炸的危险。
此外,罐体应设置泄漏报警装置和自动灭火系统,及时检测并处理泄漏情况,确保现场安全。
液化石油气储罐的设计还应考虑运输和使用的便利性。
罐体应具有一定的可移动性,方便在不同地点进行储气和输送。
此外,罐体应设置便于连接输送管道的接口,以便快速且安全地将石油气输送至用户。
为了方便用户使用,储罐的设计还应包括方便的计量和计量系统,确保用户能够准确地测量和购买所需的石油气量。
在液化石油气储罐的设计中,还需要综合考虑地震、超压、温度变化等外部条件的影响。
罐体应具备一定的抗震能力,以防止在地震发生时发生破坏。
此外,储罐的设计应考虑到不同环境温度对石油气的影响,采取隔热措施以保持石油气的低温状态。
总之,液化石油气储罐的设计是一个涉及多个因素的复杂过程。
它需要考虑罐体结构、安全措施、便利性以及外部条件等多个方面的要求,以确保储罐的安全、高效运行。
通过综合考虑这些因素,可以设计出适应不同环境和用途要求的液化石油气储罐。
GB50341储罐设计计算
注:此处的设计压力应为设计内压,不可等同于按液柱所确定的设计压力。
463.1cm 30.745KPa 0.540KPa1.001.001.38500.00cm 3罐壁筒体的临界压力:5.611KPat min =7.2mm H E =∑H ei=3.48mH ei ——罐壁各段当量高度,m ;H ei =H i (t min /t i )2.5罐壁各段当量高度如下:罐壁段号实际高度Hi (m )有效壁厚ti (mm )当量高度Hei(m )1223.20.112221.20.133219.20.174215.20.315213.20.446 1.59.20.8171.57.21.50罐壁设计外压: 2.2767KPa 0.60KPa如果:按6.4.9的规定选用。
P 0/3>[P Cr ]≥P 0/4应设置2个中间抗风圈于H E /3,2HE/3处。
6.1.2.中间抗风圈计算顶部抗风圈的实际截面模数 W=按图实际尺寸计算(近似为T 型钢计算)∵ W>Wz故满足要求应设置3个中间抗风圈于HE/4,2HE/4,3HE/4处。
风载荷标准值P 0=2.25ωk +q=q---罐顶呼吸阀负压设定值的1.2倍∵[Pcr]>P0,故不需要设置中间抗风圈。
W z =0.083D 2H 1ωkP 0/2>[P Cr ]≥P 0/3ω0—基本风压值(<300时取300Pa)βz—高度Z处的风振系数,油罐取μs —风荷载体型系数,取驻点值μz—风压高度变化系数,ωk =βz μs μs ω0P 0>[P Cr ]≥P 0/2应设置1个中间抗风圈于H E /2处。
以此类推=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=5.2m in 48.16][Dt E H D cr P8.771392MPa1罐底部垂直载荷 1.8009613MN A1=πDt 1.7492388m 2翘离影响系数取C L 1.4底部罐壁断面系数10.495433m 358.038423MN.m 9.921098MN.m 综合影响系数C z一般取0.4α=0.450.1404s R=D/212mKc 0.000432δ30.0192m αmax=0.45罐体影响系数Y 1一般取1.1m=m 1Fr5107701.9kg 罐内储液总质量8821592.2kg Fr 0.579其中:D/H1.846153828.98188MPa 199875MPa t------罐底圈壁板有效厚度0.0232mσ1<[σcr]合格0.472794m 0.026266Tg 0.35s储液晃动基本周期5.3643825sKs=1.095晃动周期系数(据D/H 按表D.3.3选取)m 1=0.25ρπD 2H动液系数(由D/H ,查D.3.4确定)6.2.2.罐壁许用临界应力[σcr ]=0.15Et/D储罐内半径储液耦连振动基本周期Q 0=10-6C z αY 1mg 地震影响系数(据Tc ,Tg ,αmax 按图D.3.1选取)地震影响系数(据Tw ,αmax 按图D.3.1选取)Tw=KsD 0.5α最大地震影响系数E-----设计温度下材料的弹性模量6.2.3.应力校核条件反应谱特征周期(按表D.3.1-1)耦连振动周期系数(据D/H 按表D.3.2选取)距底板1/3高度处罐壁有效厚度6.2.4.罐内液面晃动高度计算:罐内液面晃动高度h v =1.5αR竖向地震影响系数C v (7,8度地震区取1;9度地震区取1.45) N1=(m d +m t )gZ1=πD 2t/4总水平地震力在罐底部产生的地震弯矩M L =0.45Q 0H 罐壁横截面积(其中t 为底部罐壁有效厚度)总水平地震力在罐底部产生的水平剪力6.2.地震载荷计算:6.2.1.地震作用下罐壁底产生的最大轴向应力T c =K c H (R/δ3)0.5=产生地震作用力的等效储液质量M 56mm 地脚螺栓根径:d 150.67mm D b 24.256m n 48个σs235MPa1920647N16248039N 563479N 3416935N.m 15343260N迎风面积389.70m 2罐体总高16.24m 拱顶高度3.24m1130973N 2500.00Pa 7.2.3.储液在最高液位时,1.5倍计算破坏压力产生的升举力:2171239N16248039N 1800961N300981N A=2016.47mm 2单个地脚螺栓应力:σ=N b /A=149.26MPa每个地脚螺栓的承压面积:σ<2/3σs,合格7.4.地脚螺栓(锚栓)校核条件:N b =N/n d -W/n dN=Max[N 1,N 2,N 3,N 4]7.2.1.空罐时,1.5倍设计压力与设计风压产生的升举力之和:7.2.2.空罐时,1.25倍试验压力产生的升举力之和:设计风压产生的升举力N w =4M w /D b 设计风压产生的风弯矩M w =ω0A H H’N 2=PπD 2/4+Ne7.3地脚螺栓计算:N 3=P t πD 2/47.2罐体抗提升力计算:地脚螺栓圆直径:地脚螺栓个数:N 1=1.5PπD 2/4+N w 空罐时,设计压力与地震载荷产生的升举力之和地脚螺栓许用应力:地震载荷产生的升举力N e =Aσ7.3.2.单个地脚螺栓所承受的载荷:A H =H'D H'=H 1+H g Hg=Rs(1-COSθ)7.3.1.罐体总的锚固力为7.2.1,7.2.2.,7.2.3所计算升举力中的最大值W <N ,由于罐体自重不能抗倾覆力,故需要设置地脚螺栓W=(m t +m d )g罐体试验压力P t =1.25PN 4=1.5P Q πD 2/47. 地脚螺栓(锚栓)计算地脚螺栓直径:7.1地脚螺栓参数:罐体总重量。
3000立方储罐工程施工设计方案
目录1.工程概况及编制依据12、施工准备23、施工程序34、储罐的工厂化预制55、储罐安装86、焊接117、储罐整体组装检查138、贮罐充水试验149、防腐1510、内浮顶安装1511、内浮顶升降试验1612、质量控制与检验计划1613、安全保证措施1814、劳动力计划1915、施工设备及主要施工手段用料2016、交工验收2117、工作危险性分析<JHA>报告2218、储罐专业质量检验计划2419.储罐施工平面布置图261.工程概况及编制依据1.1 工程概述本方案适用于3000m3内浮顶油罐的现场预制、组装.储罐规格如下表:GB50128-2005 《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》.SH/T3530-2001 《石油化工立式圆筒形钢制储罐施工工艺标准》.GB50236-98 《现场设备、工业管道焊接施工及验收规范》.4708-2000 《钢制压力容器焊接工艺评定》./T4709-2000 《钢制压力容器焊接规程》.4730-2005 《压力容器无损检测》.施工图纸.2.施工准备2.1 施工技术准备<1>对施工图进行三级会审,并做详细记录,施工方案经业主批准且进行详细安全技术交底,施工记录表格齐全.<2>工程所用材料,均要有合格的质量证明书.若对材质合格证明书或货物有疑问时须进行复验,无合格证的材料不得使用.检查材料的表面质量,表面应无严重锈蚀、损伤及表面裂纹、分层、重皮等缺陷.<3>做好基础检查验收工作,基础应符合设计和规范要求,并结合土建交工资料进行检查和验收,做好检查验收记录.基础验收合格并经业主同意方可进行罐底的施工.<4>预制加工前要根据图纸、材料规格及施工规范的要求绘制贮罐排版图.所有切割成型的专用钢板和罐顶支撑构件,在包装起运前按制造图注上标记.2.2 施工机具准备按施工机具计划配备施工机械,并保证机具性能完好,机械运转记录随时填写.2.3施工现场准备施工场地应设置:材料、半成品存放场地;加工场地、办公设施等.场地应平整,道路应畅通,临时用水、用电线路应按要求敷设.3.材料的采购、验收、保管3.1材料的采购应根据储罐的排版图合理采购材料,既要考虑到缩短施工时间,节约施工材料,节省人力资源,又要考虑到施工的难易程度和施工质量控制.材料供应厂家应是国家级大型企业、全国知名企业.3.2材料入场后应按照相关的国家规范进行验收.尤其是钢板的验收必须严格按照GB/709-2006进行验收,钢板的外形几何尺寸、不平整度、钢板的外观、厚薄、短面的变形情况、锈蚀情况进行检查.3.3材料的保管:大件在漏天存放时应摆放整齐,尤其是钢板摆放时地面应平整并用枕木垫高,钢板垫高时应保持表面平整,不翘头、不塌腰、不扭曲.在潮湿的环境里应用苫布遮盖.小件应放在仓库进行保管,重要部件应有专人保管.所有材料应用标牌注明材质、规格.3.4材料的入库、发放管理:材料验收合格后应及时由库管用电脑入库上帐,发放时应凭施工方管理人员签字及项目部技术组签字后的材料领用单进行发放.4.施工程序5.储罐的工厂化预制5.1底板预制<1>罐底排版底板预制前应绘制排版图,并应符合以下要求:底板排板直径应比设计直径大1.5~2/1000.罐底由中幅板和边缘板组成,边缘板的径向宽度、在罐壁内侧至罐底搭接缝之间不得小于700mm,伸出罐壁外侧不得小于50mm.并应在圆周方向均匀布置.底板任意相邻焊缝之间的距离应大于200mm.<2>,.下完弓缘板尺寸偏差:弓缘板尺寸部位图:EA BC F D〕3〔罐底板除锈、防腐下料切割后的底板局部凹凸度不得大于变形长度的1%,且不大于20mm,若超过此要求必须进行平整,对接缝处的坡口及上下表面离坡口20mm范围内进行除锈和氧化皮的清除.罐底板与基础接触的一面应喷砂除锈,除边缘50mm外的部分涂刷环氧煤沥青漆两道.4.2 壁板预制<1>壁板预制前应绘制排版图,并应符合以下要求:各圈壁板的纵向焊缝宜向同一方向逐圈错开,相互错开的距离宜为板长的1/3,且不得小于500mm.底圈壁板的纵向焊缝与罐底边缘板对接焊缝之间的距离,不得小于200mm. 壁板开孔接管或开孔接管外补强板外缘与罐纵向焊缝之间的距离,不得小于200mm ;与罐环向焊缝之间的距离不得小于100mm.<2>壁板预制主要为板料检验、切割下料和滚圆三个过程.在预制厂进行,工艺流程 如下:<3>.壁板尺寸允许偏差:壁板尺寸测量部位图:A EBC F D<4>钢板的切割要求:δ=6mm 厚的壁板必须用等离子半自动切割机进行切割,人工打磨坡口;δ≥8mm 厚的钢板采用半自动气割机进行切割.钢板在切割时必须放在制作好的临时胎架上进行切割,<最好准备两组胎架>.胎架制作图如下. <5>钢板的滚圆要求:<6>3000m 3内浮顶罐壁板共7带,从上到下的厚度依次为:6、6、6、8、8、10、12. 2000m 3内浮顶罐壁板共6带,从上到下的厚度依次为:6、6、6、8、8、10.壁板的坡口加工型式为:纵缝厚度S ≤10厚度S>10 环缝6≤S1<12 <3>壁板卷制后,应立置在平台上用样板检查,垂直方向上用直线样板检查,其间隙不得大于1mm,水平方向上用弧形样板检查,其间隙不得大于4mm.<样板长度不能小于2米>.成形后的卷板应放在事先制作好的、与罐体同曲率的胎具上,并将两边垫好、固定,以防变形或损坏. 4.3 顶板预制拱顶板预制前应绘制排版图,并应符合以下要求: 顶板任意相邻焊缝的间距,不得小于200mm.拱顶的顶板下料后,宜在胎具上拼装成形,胎具制作成与顶板的拱型方向正好相反, 然后将顶板放在胎具上,将加强筋焊在顶板上,焊好后脱胎,并用弧形板检查, 间隙不得大于10mm. 顶板预制图60° 350° 3 60° S1 50°3S24.4 其它构件预制弧形构件的加工用弧形板检查,其间隙不得大于2mm,放在平台上检查,其翘曲变形不得超过构件长度的0.1%,且不得大于4mm.热煨成型的构件,不得有过烧、变形现象,其厚度减薄量不得超过1mm.4.5 预制件经检查合格后编号,应有清晰的标志.标志采用油漆书写的办法,不得使用打钢印的办法,标记要做好记录.所有板材下料后应打磨掉飞溅、油污、氧化铁.5、储罐安装5.1 基础验收在罐体组装前结合土建交工文件资料,应对基础表面尺寸进行检查,并应符合以下要求:基础中心坐标偏差应不大于 20mm;标高偏差应不大于20mm.罐壁处基础顶面的水平度:环墙表面任意10m弧长应不超过3.5mm. 环墙外径差不超过8mm.基础表面任意方向上不应有突起的棱角;从中心向周边拉线测量基础表面凹凸度不应超过25mm.基础锥面坡度:由周边坡向中心,坡度为15‰.清理基础表面的杂物、废料.基础验收后,应在基础上按图纸的要求,划出纵横中心线及底板圆线,罐底中心应与基础中心重合.5.2 罐底板的铺设与焊接5.2.1 基础验收合格后,将底板下表面按要求涂环氧煤沥青漆,每块底板边缘50mm不涂.才能开始底板铺设.5.2.2 底板铺设前,应在基础上划出十字中心线,按排版图由中心向四周铺设中幅板和边缘板.5.2.3 罐底板铺设顺序为:先铺设边缘板,然后铺中幅心板,中幅板铺设时应自中心向外,注意确保搭接量.5.2.4 底板拼成整体,点焊定位,点焊长度30~50mm,间隔300~500mm,点焊顺序按5.2.5执行.但长焊缝尽量用卡具固定,或在能定位的情况下尽量减少定位焊的的数量.待短焊缝焊完之后再进行加固.5.2.5 底板焊接顺序底板焊接应采用收缩变形最小的焊接顺序进行焊接;尽量确保罐底焊后趋于平整;a〔先焊接中幅板的短焊缝;b〔焊接中幅板的长焊缝,由中心向外分段退焊;C>焊接边缘板的对接缝,隔缝跳焊;d〔罐体倒装完毕后,焊接底圈壁板与边缘板的环形角焊缝;e〔最后焊接罐底中幅板和边缘板的搭接焊缝.底板铺设焊接图:5.3 罐壁第一带板组焊注:5.3~5.6节中的"第一带板",指最高处的一圈板,其余类推.5.3.1 在底板边缘板上,每隔3~4米安放一个高80~100mm的支墩,支墩找平后在支墩上划出罐体内直径组装圆周线,并在罐内壁组装圆周线上焊上角钢挡块,以便提升壁板就位协助找圆.5.3.2 按照排板图标好的位置,对号吊装、组对最上带壁板,用卡具调整好焊缝间隙,点焊固定.并调整好罐壁的垂直度,尽量让磁力线锤的测量读数下口比上口大2˜3mm.然后在罐壁的内侧与地板之间加丝杠支撑固定.在对纵缝施焊之前要在纵缝上每隔300˜350安装一块防变形的马板.马板长度在1000˜1200mm之间,厚度不小于12mm.5.3.3该圈的壁板组对时考虑到角钢圈与壁板焊接后的收缩量及罐顶与角钢圈焊接时的收缩量在组对该圈时应该让上口的周长比下口的周长大60mm.5.3.4按焊接工艺的要求,进行罐壁纵焊缝的焊接.5.4 罐拱顶组装5.4.1 在顶圈壁板焊接完并检查合格后,安装包边角钢.5.4.2拱顶板的安装,按以下程序进行:<1>在罐内设置三圈组装拱顶的临时支架.支架的位置应避开拱顶环向筋.中间的中心柱在设置时应比理论高度高出40˜50mm.以防止顶盖成型后中间出现苹果腚的形状.<2> 在临时支架上,划出每块顶板的位置线,并焊上组装挡板.<3> 组装纵向筋和环向筋.<4> 拱顶组装时,在轴线对称位置上,先组装四块预制拱顶板,调整后定位好,再组装其余拱顶板,并调整搭接宽度,搭接宽度允许偏差为±5mm.先焊接拱顶内侧间断焊缝.最后焊接拱顶板外部搭接角焊缝.<5>安装拱顶中心顶板,透光孔、人孔、平台及护栏等.<6>罐顶板所有接缝在上表面进行焊接,并为连续满角焊.顶板焊接成形后,用弧形样板检查,间隙不得大于15mm.5.5 罐壁组装罐体组装时加胀圈,将抱杆安装、固定好.5.5.1 抱杆安装示意如下图.5.5.1.1 起重量G的确定计算所需抱杆之前,应确定最大起重量G<吨>G=G0X〕1+K1+K2〔式中:G--为储罐除底板外所需提升的最大重量,包括罐顶、罐壁、提升过程中已安装的附件及组对用涨圈等全部重量的总和K1--风载荷系数,一般可取0.1K2--不均衡系数,一般可取0.25.5.1.2 抱杆数量n的确定当选用10吨倒链时,抱杆数量n按以下原则确定①n≥G总/8②n≥Dπ/4式中:D--储罐直径取上两式中n较大者,由此确定抱杆数量n5.5.1.3 抱杆总高度H的确定抱杆有效高度H1应大于最宽一带壁板与提升用倒链最小长度二者之和,且应保证最宽一带壁板提升到位后,倒链受力中心线与抱杆中心线之夹角不大于30°抱杆总高度H=H1+支墩高度h1+抱头高度h25.5.1.4 抱杆规格的选定抱杆一般选用20#钢管制作.•在确定钢管规格的过程中,需认真核算抱杆截面的正应力及抱杆在规定载荷的偏心作用下的整体稳定性.5.5.2 中心抱杆设在罐底中心位置,抱杆与罐底之间加垫板,垫板与抱杆满焊并与罐底板之间点焊.中心抱杆略高于小抱杆,中心抱杆上口用钢板加固焊牢,在对称小抱杆方向开孔,小抱杆与中心抱杆系好绳索具,各小抱杆之间用角钢连接,使之形成一个整体.5.5.3 上数第三带壁板围在罐体外,并在罐外施焊纵缝,留一道纵缝活口,用倒链封闭,纵缝外侧焊完后,用倒链控制提升罐体,组对环焊缝,每带壁板环缝采用涨圈下移法进行对接.如此往下组装,其它各带壁板每组装一带做好一次检查记录,直到最下一带壁板与底板组焊.5.5.4 罐壁组装时,应使内壁平齐,并应符合以下要求.a〔对接纵缝错边量:当δ≤10mm时,错边量≤1mm,当δ>10mm时,错边量≤δ/10,且≤1.5 mm.b〔对接环缝错边量:当上圈板δ<8mm时,错边量<1.5mm.当上圈板δ≥8mm时,错边量≤δ/5,且≤2mm.c〔罐壁的铅垂允许偏差,不应大于3mm.5.5.5 罐壁焊接顺序:a〔围板组装采用点焊固定;b〔围板外侧纵缝焊接;c〔罐体提升后,纵缝内侧分段退焊;d〔环缝应在上、下两圈壁板的纵缝焊完后进行,焊工对称均匀分布,沿同一方向分段退焊;e〔底圈壁板与罐底边缘板之间的角焊缝.5.6 其它构件及附属设备的安装5.6.1 安装开孔接管,应保证和罐体轴线平行或垂直,接管法兰应保证水平或垂直,螺栓孔的分布应跨中.5.6.2 所有配件及附属设备的开孔、接管、垫板,应在贮罐总体试验前安装完毕,并对开孔补强圈通以0.1MPa压缩空气进行气密性试验.5.6.3安装量油管、液位测量管时,必须保证其垂直度偏差不大于±5mm.5.6.3 梯子平台的安装要求,按《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-95执行.6、焊接6.1 焊接工艺焊接工艺评定按4708中焊接工艺评定要求进行,评定的项目的数量应能全部包含所有的焊接施工内容.焊接工程师根据焊接工艺评定报告,编制焊接工艺卡<工艺指导书>用于指导焊工作业.6.2 焊工参加贮罐施工的焊工,须持有质量技术监督部门颁发的锅炉压力容器焊工考试合格证.合格证项目应与施焊的钢种、焊接方法和焊接位置相符.6.3 焊材及焊接机具6.3.1 焊接采用电弧焊,焊条牌号:Q235-B之间用J422.6.3.2 焊材质量合格证各项数据必须齐全.5.3.3 焊条由专人负责烘干、发放、回收等工作,其保存条件:相对湿度≥60%;温度≥10℃,并做好详细记录.6.3.4施工用的焊接机具设备应性能完好,经检查合格后投入运行.6.3.5 焊工应配置合格的焊条保温筒,焊条重复烘干的次数不应超过两次.6.4 施焊环境6.4.1 当焊接环境出现以下情况之一时,应采取有效的防护措施,方可进行焊接:雨天及雪天;风速超过8m/s;焊接环境温度在—20℃以上;相对湿度在90%以上.6.5 焊缝外观检查6.5.1 全部焊缝应进行外观检验,•表面质量要符合规范4730-2005焊缝表面质量中Ⅲ、Ⅳ级焊缝的标准 .6.5.2 焊缝表面不允许有裂纹、气孔、夹渣和弧坑等缺陷,表面不应有急剧的形状变化,而应平滑过渡.6.5.3对接焊缝的咬边深度,不得大于0.5mm;咬边的连续长度,不得大于100mm.6.5.3焊接检查人员应及时做好气象和焊接记录.6.6 焊缝无损检测本标段不包括无损检测,但为了其他单位检测方便,而且能及时返修,应与检测单位积极配合,施工完一带板就通知检测单位进行检测.检测比例如下:6.6.1壁板纵向焊缝,每一焊工焊接的每种板厚,在最初焊接的3m焊缝的任意部位取300mm 进行射线探伤,以后不考虑焊工人数对于每种板厚,在每30m焊缝任意部位取 300mm进行射线探伤.6.6.2壁板环向焊缝,每种板厚,在最初焊接的3m焊缝的任意部位取300mm进行射线探伤,以后对于每种板厚,在每60m焊缝任意部位取 300mm进行射线探伤,上述检查均不考虑焊工人数.6.6.3底圈壁板从每条焊缝中取两个300mm进行探伤,其中一个尽量靠近底板.T型接头100%探伤检测.6.6.4其他各圈壁板按6.6.1 条中射线检测部位的25%应位于T字缝处.6.6.5射线探伤不合格时,应在该探伤长度的两端延伸300mm作补充探伤,如延伸部位不合格时,应继续进行延伸.6.6.6上述检查按4730-2005的规定进行,并应以Ⅲ级标准为合格.6.6.7底圈壁板与罐底边缘板焊完后,应对罐内角焊缝进行渗透探伤或磁粉探伤.6.7 焊缝返修6.7.1 经检查出现不合格的焊缝,应由焊接检查员明确标出返修的部位,并将缺陷的性质、程度详细告诉返修的焊工.6.7.2焊缝内部缺陷返修时,如动用碳弧气刨的应打磨后经着色检查,再行补焊.补焊长度不能短于50mm.6.7.3同一部位返修次数超过两次时,应由焊接工程师制定返修工艺,并在现场指导返修工作.7、储罐整体组装检查罐壁组装焊接后,对罐体几何形状和尺寸进行检查,应符合下表规定:8、贮罐充水试验贮罐的充水试验应在各部件安装完毕并经检查合格后进行.8.1 罐底的严密性试验.8.1.1 罐底严密性试验前应清除一切杂物,除净焊缝上的铁锈,并进行外观检查.8.1.2 罐底采用真空法试漏,•真空箱内真空度不应低于53Kpa<400mm汞柱>,以焊缝不出现气泡为合格.8.1.3 用真空法试漏检验不到的焊缝,可采用煤油试漏或渗透检查.8.2 罐壁、罐顶的严密性和强度试验,罐顶稳定性试验.8.2.1 罐壁的严密性和强度试验均采用罐内充水来检查,试验用水温度不得低于5摄氏度.8.2.2 充水前,应将全部透光孔打开,充水试验应始终在监视下进行,充水过程中要注意观测基础沉降情况,当基础沉降量超过设计规定时,必须停止充水,并检查罐体有无渗水和显著变形.8.2.3 罐内充水时,禁止锤击.罐壁中若有渗漏现象,应将水位降至渗漏处300mm以下修复,修复后重新充水试漏.8.2.4 罐体试验时,应防止由于气候变化造成罐内压力的突然波动,并随时注意控制压力做好安全措施.8.2.5 当罐内充水高度在设计最高液位下1m时,进行缓慢充水升压,当罐内空间压力达到设计试验值时,暂停止充水,并在罐顶焊缝表面上涂以肥皂水,若未发现气泡,罐顶无异常现象,则认为罐顶严密性及强度试验合格,试验后立即恢复常压,使罐顶与大气相通.8.2.6 罐顶严密性和强度试验合格后,当充水高度接近设计最高液位时,在所有开口封闭的情况下放水,待负压达到设计试验负压后,再向罐内充水,使罐内空间恢复常压,并将罐顶透光孔打开,此时,检查罐顶无残余变形和其它破坏现象,则认为罐顶的稳定性试验合格.8.2.7 充水达到最高操作液位后,保持48小时,如无异常变形和渗漏,罐壁的严密性和强度试验即为合格.8.2.8 贮罐放水前,应将透光孔打开,以免造成真空把贮罐抽瘪.8.2.9 贮罐放水时,放水管口应远离基础,以防地基基础浸水.8.3基础沉降8.3.1 在注水之前,应在罐底部基础上设置至少12个基础沉降观测点.8.3.2 在以下时间进行基础沉降情况的观测及记录:充水前;水位达到最大水位的1/4;水位达到最大水位的1/2;水位达到最大水位的3/4;充满水后;充满水后48小时<48小时内每8小时观测记录记录一次>;罐内水全部放空后.8.3.3当观测到数值较大的基础沉降时,应停止灌水.同时与基础设计部门和施工部门联系,采取措施,并得到设计部门同意后,方可继续注水.整个基础的不均匀沉降量不得大于25mm.在10米弧长范围内,任两点之间的沉降差不得超过13mm,整个罐体周边任意两点之间的沉降差不得大于25mm.9、防腐9.1 罐底下表面除锈达到Sa2.5级,并刷环氧煤沥青漆2道.9.2 待罐试压完毕后,罐顶内表面、罐底上表面、罐壁内表面上下各一圈板除锈达到Sa2.5级,刷BH-YG4导静电涂料4遍,干膜总厚度不小于200um.9.3 罐体、罐顶及盘梯、平台、栏杆等附件除锈达到Sa2.5级,刷环氧富锌底漆1道,环氧云铁中间漆2道,BS-01聚氨酯面漆2道,干膜总厚度不能小于200um.10、内浮顶安装10.1浮顶采用的是铝制成品件<外购>,待罐内防腐完后由厂方自行组装即可.10.2浮顶件在抱杆顶升装置拆除后,由人孔进入送至罐内,在罐内进行组装.10.3浮顶组装过程应严格按照安装说明书的要求进行组装.10.4内浮盘组装前,应对罐体内表面进行全面检查,其内侧焊缝余高不得大于1mm,其他有损于密封胶带的障碍物如熔渣、焊瘤、飞溅等必须清除干净.10.5安装完毕后的铝浮盘应与底圈壁板同心,其边缘板与罐壁间的间隙偏差≤6mm,当内浮盘漂浮在任意高度时,此偏差不得超过50mm.11、内浮顶升降试验在充水全过程应有专人值班,对浮顶进行检查,检查内容如下:①检查升降过程中密封及导向装置是否有卡涩现象;②检查中央排水管是否漏水<下部阀门打开>;③检查转动扶梯是否灵活<下部滚轮和轨道,踏脚板连动系统,静电引出线等>.12、质量控制与检验计划12.1 质量目标总目标:优良,总体达到合格标准.焊接一次合格率:> 95%重大质量事故:012.2 质量控制要点我公司在工程施工中坚持"质量第一"的方针,坚持"用户第一"的服务宗旨,把工程的质量作为头等大事来抓,坚持贯彻执行我公司的质量方针和GB/T19000-ISO9000系列标准,确保工程质量.在本工程所设立的控制点上,要求施工人员做好自检和施工记录,检查人员要作好质量检查并予记录,在每个工序上坚持质量标准,严格检查,确保工程总体质量.贮罐施工过程主要控制点如下表所示:12.3 质量控制措施12.3.1 组织措施12.3.1.1 上岗人员必须经过培训,并熟知施工程序和方法,焊工必须有焊接相应位置的合格证.12.3.1.2 加强对施工人员质量意识的教育,树立以质量求信誉,求效益的观念.12.3.1.3 工序之间必须进行自检、互检、专检,上道工序不合格,下道工序拒绝施工. 12.3.1.4 焊工实行焊接工号定岗定位,各负其责.12.3.1.5 专职质量检查员对施工全过程进行监督检查,对不符合质量要求的作业有权停止施工.12.3.1.6 推行全面质量管理,定出切实可行的措施预防质量事故的发生,根据施工情况定期开质量分析会.12.3.2 技术措施12.3.2.1 严格控制下料,半成品的几何尺寸,有超规范要求必须返工.12.3.2.2 罐体所有主、辅材必须有质量证明书或复验报告.12.3.2.3 严格执行焊接工艺.12.3.2.4 防变形措施<1>反变形法将焊件向将要变形的反方向摆放或变形,焊接后与预先做的反变形相抵消,而使焊件达到设计的平整度.〕2〔焊接顺序的调整防变形法,对称受热法贮罐底板的焊接,由内向外先焊短缝,后焊长焊,对称分段退焊法,贮罐顶板的焊接顺序同贮罐底板的焊接顺序.<3>加大断面法罐体环焊缝焊接使用内槽钢胀圈,纵焊缝焊接每带板上、中、下使用三块防变形板.12.3.2.5 隐蔽工程经甲方和监理公司检查验收后方可进行下道工序施工,并做好隐蔽记录.12.3.2.6 及时做好施工环境的气象管理,凡有以下情况之一,又无防护措施应停止施工:下雨;风速大于8m/s;相对湿度大于90%.12.3.2.7 制定贯彻质量奖惩办法.12.3.2.8 质检部门定期做质量检查,杜绝质量通病发生.13、安全保证措施13.1进行全员HSE入场培训教育,牢固树立安全第一的思想.13.2技术交底中应有安全措施交底.13.3大风天气安全措施13.4在地上打地锚并用钢丝绳系紧地锚和罐顶吊装用的吊耳.13.5准备好塑料布、蓬布等遮蔽物;预制场应搭设多个简易防风棚进行小部件的预制工作.13.6在铺设底板、安装壁板和顶板时使用合格的吊装索具及卡具并设置拖拉绳防止受风力影响产生吊物摆动.刮大风时应暂停吊装作业.13.7大风天罐体组对时应只进行点焊工作;罐顶板吊装就位后应立即进行临时点固避免起风时刮落顶板造成事故.13.8 雨雪天气安全措施13.9罐施工中应有罐体上安装漏电保护装置,用一根电线连接两个导电夹子,雷雨天气时把夹子一头夹在罐上,一头夹子地锚上.13.10施工用配电箱设置防雨帽、保证用电安全13.11电焊机、氩弧焊机等设置防雨棚或用篷布铺盖保护.13.12现场材料堆放场、机具棚周边挖排水沟渠,并保证畅通,做到雨停水散,不影响施工的进行.13.13长时间露天摆的施工设备、材料下面要垫高,防止雨水浸泡产生锈蚀.13.14交叉作业要互相关照、提醒.13.15 进入厂区施工不得随意走动,要遵守厂方的安全管理规定.13.16 提升过程中各手动葫芦应同步,若有异常情况,应处理后再继续提升.13.17 罐顶稳定性试验和强度试验时,应有专人负责检查出气口,以防发生事故.13.18 严格按各工种安全技术操作规程进行施工,按要求配戴劳保用品,确保职工的人身安全.14、劳动力计划。
储罐设计计算
Ph
D H1 H ρ Rs Φ C2 C1
1200 Pa 8度 24 m 13 m 13 m
1.5 24 m 0.9 0 mm 0.8 mm
0.2g
Ⅱ类第一组
2. 罐壁分段及假设壁厚: 罐壁尺寸
、材料及
从下至上 分段号
高度(m)
1
2
2
2
3
2
4
2
5
2
6
1.5
7
1.5
厚度 (mm)
24
材料
设计[σ]d (MPa)
PQ=1.6P-0.047th= 3.20 KPa
其中:
g= 9.81 m/s2
满足连接要求
6. 风载荷及地震载荷计算 6.1.风载荷计算: 6.1.1.顶部抗风圈计算
顶部抗风圈所需的最小截面模数 Wz=0.083D2H1ωk
463.1 cm3 第4页
风载荷标准值
ωk=βzμsμsω0 ω0—基本风压值(<300时取300Pa) βz—高度Z处的风振系数,油罐 取 μs—风荷载体型系数,取驻点值
0.17
4
2
15.2
0.31
5
2
13.2
0.44
6
1.5
9.2
0.81
7
1.5
罐壁设计
外压:
P0=2.25ωk+q=
7.2
1.50
2.2767 KPa
q---罐顶呼吸阀负压设定值的1.2倍 0.60 KPa
∵[Pcr]>P0,故不需要设置中间抗风圈。 如果: P 0 > [P Cr ] ≥ P 0 /2 应设置 1 个中间抗风圈于 H E /2 处。 P 0 /2 > [P Cr ] ≥ P 0 /3 应设置 2 个中间抗风圈于 H E /3 , 2HE/3 处。 P 0 /3 > [P Cr ] ≥ P 0 /4 应设置 3 个中间抗风圈于 HE/4 , 2HE/4 , 3HE/4 处。
储罐的设计
t
D( H 0.3) C 2f
其中: 屈服限标准值 s 235MPa 23.97 kgf mm2 许用应力 f 0.6 s 14.38 kgf mm2 负偏差 C1 0.8mm 腐蚀裕度 C2 1.0mm 制造减薄量 C3 1.0mm 总壁厚附加量 C C1 C2 C3 2.8mm 则壁厚 t
D( H 0.3) C 10.458 2.8 13.258mm 计,最下段取 t 16mm 自支撑拱形顶 罐顶半径 0.8D R 1.2D ,取 R 11m
拱形顶的厚度 t 0.42R 4.62mm ,圆整取 t 6mm 顶部角钢及罐壁与顶板有效部位所需接触面积 A 4.6DR 556.6mm2 ,可以满足。 底板厚度取 t 9mm 顶部包边角钢的规格: L65 65 8 其他: 甘油火灾危险性分类:丙 B 根据国标 GB50160-92,可然液体的地上储罐应采用钢罐,罐区防火距离:5m
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毕 业 设 计容器施工图设计—导热油储罐完成日期 2014 年 6 月 10日院系名称: 化学工程学院 专业名称: 过程装备与控制工程 学生姓名: *** 学 号: ********** 指导教师: ** 企业指导: 马程鹤、武彦巧容器施工图设计—导热油储罐摘要导热油是用于间接传递热量的一类热稳定性较好的专用油品,属于烃类有机物,导热油具有抗热裂化和化学氧化的性能,传热效率好,散热快等特性。
钢制储罐作为重要的基础设施,广泛应用于石油化工行业,本毕业设计主要依据《钢制卧式容器》[1]进行导热油储罐的机械设计计算。
计算部分包括:设备的选材和焊接的确定、强度及稳定性的设计计算和校核、支座和法兰的选用。
最后,利用AutoCAD绘图软件绘制出满足机械强度设计计算要求的导热油储罐的设备总图。
关键词:导热油、储罐、机械设计Design of h eat transfer oil storage tankAbstractHeat transfer oil is a type of special oil product with excellent thermal stability and is widely used indirect heat transfer .It belongs to the hydrocarbon organics . Heat transfer oil has good performance of thermal cracking and chemical oxidation , high heat transfer effect and fast heat dissipation .Steel storage tank as an important infrastructure ,is widely utilized in petrochemical industry .This paper aims to do the mechanical design of heat transfer oil storage tank on the basis of “JB/T 4731-2005 Steel horizontal vessels on saddle supports ”The design includes the selection of equipment material and determination of welding , design and examination of strength and stability ,selection of support and flange .Finally , software ,general drawing for the heat transfer oil storage tank is plotted via AutoCAD.Key words: h eat transfer oil . storage tank . mechanical design目录摘要 (I)Abstract (II)第1 章前言 (5)1.1导热油的基本性质 (5)1.2 储运设备的分类 (5)1.3储存介质对储罐的影响 ..................................................... (5)第2 章导热油储罐的设计的条件工艺表 (7)2.1导热油储罐设计的条件工艺表 (7)2.2导热油储罐设计的管口表 (8)第3章导热油储罐厚度的计算 (9)3.1储罐基本尺寸和封头厚度的确定 (9)3.2圆筒厚度的计算 (10)第4章导热油储罐的应力计算 (12)4.1支座反力的计算 (12)4.2筒体弯矩的计算 (16)4.3圆筒轴向应力的计算及其校核 (17)4.4圆筒切向剪切力计算及其校核 (19)4.5鞍座处圆筒周向应力的计算及应力校核 (19)4.6鞍座应力计算及校核 (20)第5章温差、地震引起的应力计算 (22)5.1温差引起的应力计算及校核 (22)5.2由地震引起的支座轴向弯曲强度计算 (22)5.3地震引起的地脚螺栓应力 (23)第6章开孔补强及焊接简述 (25)6.1径向接管的开孔补强计算 (25)6.2非径向接管的开孔补强计算 (27)6.3焊接结构的选择 (28)6.3.1容器接头形式 (28)6.3.2焊接方法的选择 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (32)第 1 章 前言1.1导热油的基本性质本课题来自北京燕化正邦设备检测有限公司,导热油是一种可将燃料燃烧产生的热量间接传递给用热设备、本身常压、沸点较高且可以循环使用的有机介质。
导热油属于烃类有机物,可分为天然油和合成油两类。
天然油指矿物油一类的天然产物,它是通过产品蒸馏获得,无须人工合成。
合成油又分为两类,一类是由同分异构体混合而成的有机液体,主要为芳香族化合物;另一类是几个沸点相同或相近的有机物混合物,如二苯醚和联苯的低共熔混合物。
导热油有如下的特点:沸点高;热稳定好;在操作温度范围内粘度低;对所接触材料腐蚀性低;对杂质(如氧气)不敏感等,因此导热油作为间接传热介质被广泛用于石油化工行业。
1.2 储运设备的分类储运设备主要是指用于储存与运输气体、液体、液化气体等介质的设备,在石油、化工、能源、环保、轻工、制药及食品等行业应用广泛。
大多数储运设备的主体是压力容器。
在固定位置使用、以介质储存为目的的容器称之为储罐。
储罐又有多种分类方法,按几何形状分为卧式圆柱形储罐、立式平底筒形储罐、球形储罐;按温度划分为低温储罐(或称为低温储槽)、常温储罐(090C <)和高温储罐(090~250C );按材料可划分为非金属储罐、金属储罐和复合材料储罐;按所处的位置又可分为地面储罐、地下储罐、半地下储罐和海上储罐等。
单罐容积大于10003m 的可称为大型储罐。
金属制焊接式储罐是应用最多的一种储存设备,目前国际上最大的金属储罐 容量已达到53210m ⨯。
1.3储存介质对储罐的影响储存介质的性质,是选择储罐结构形式与储存系统的一个重要因素。
介质特性包括闪点、沸点、饱和蒸汽压、密度、腐蚀性、毒性程度、化学反应活性(如聚合趋势)等。
储存介质的闪点、沸点以及饱和蒸汽压与介质的可燃性密切相关,是选择储罐结构形式的主要依据。
饱和蒸汽压是指在一定温度下,储存在密闭容器中的液化气体达到气液两相平衡时,气液分界面上的蒸气压力。
饱和蒸汽压与储存设备的容器大小无关,仅依赖于温度的变化,随着温度的升高而增大;对于混合储存介质,饱和蒸汽压还与各组分的混合比例有关。
储存介质的密度,将直接影响罐体载荷分布及其应力大小。
介质的腐蚀性是选择罐体材料的首要依据,将直接影响制造工艺和设备造价。
而介质的毒性程度则直接影响储罐制造与管理的等级和安全附件的配置。
另外,介质的粘度或冰点也直接关系到储存设备的运行成本。
这是因为当介质为具有更高粘度或高冰点的液体时,为保持其流动性,就需要对储存设备进行加热或保温,使其保持便于输送的状态。
当储存设备用于盛装液化气体时,还应考虑液化气体的膨胀性和压缩性。
液化气体的体积会随着温度的上升而膨胀,温度的降低而收缩。
当储罐装满液态气体时,如果温度升高,罐内压力也会升高。
压力的变化程度与液化气体的膨胀系数和温度变化量成正比,而与压缩系数成反比。
装量系数一般取0.9.对于储罐容积经实际测定者,可大于0.9,但不得大于0.95.环境对储存设备的影响:对于液化气体储罐,储罐的金属温度主要受使用环境的气温条件影响,其最低设计温度可按该地区气象资料,取历年来月最低气温的最低值。
月平均最低气温是指当月各天的最低气温相加后除以当月的天数。
由于随着温度降低,液化气体的饱和蒸汽压呈下降趋势,因而这类储罐的设计压力主要由可能能达到的最高工作温度下液化石油气的饱和蒸汽压决定。
一般无保冷设施时,通常取最高设计温度为050C,若储罐安装在天气炎热的南方地区,则在50C,当夏季中午时分必须对储罐进行喷淋冷却降温,以防止储罐金属壁温超过0所在地区的最低设计温度较低时,还应进行罐体的稳定性校核,以防止因温度降低使得罐内压力低于大气压时发生真空失稳。
设计储存设备,首先必须满足各种给定的工艺要求,考虑储存介质的性质、容量的大小、设置的位置、钢材的耗量以及施工的条件等来确定储罐的形式;在设计中还必须考虑场地的条件;环境温度、风载荷、地震载荷、雪载荷、地基条件等,因此设计者在设计储存设备时必须针对上述条件进行综合的考虑,以确定最佳的设计方案。
第 2 章导热油储罐的设计的条件工艺表2.1导热油储罐设计的条件工艺表:2.2导热油储罐设计的管口表:第3章 导热油储罐厚度的计算 第9页第3章 导热油储罐厚度的计算3.1储罐基本尺寸和封头厚度的确定由于储罐全容积为0.43m ,所以应该使封头和筒体的容积之和为0.43m ,查GB/T 25198-2010 《压力容器封头》[2],选用DN=600 ,H=175 标准椭圆封头.筒体长度1L 取1200mm (不含封头的直角边高度)内径i D 取600mm ,现进行容积核算: 查GB/T 25198-2010 ,知道DN=600 ,H=175 标准椭圆封头的容积1V 为0.03533m 筒体容积24332i 19101200mm =0.3393m 4V D L ππ==⨯⨯⨯储罐总容积为3312220.03530.33930.40990.4V V V m m =+=⨯+=> 经过核算该储罐的容积满足设计要求查GB150.2-2011《压力容器》[3]附录D 表D.1知道钢板Q235-B 的厚度n δ在满足3mm<n δ<16mm ,当温度为120oC 时,利用内插法,得其许用应力[]111tMPa σ=查GB150,得计算压力不低于操作压力的1.1倍,即:c 1.1 1.10.10.11pa P P M ≥=⨯=,因此c P 可以取0.15MPa 根据GB150.3-2011《压力容器》[3] (5-1)式[]20.5c i n tcKP D P δδφ=-对于标准椭圆形封头,应力增强系数K =1,焊接接头系数φ=1.0 则封头计算厚度[]10.156000.406211110.50.1120.5c i tcKP D P δσφ⨯⨯===⨯⨯-⨯-mm查JB/T 3274-2007 《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》[4]得到对于Q235B ,钢板负偏差1C =0.6mm对低合金钢制卧式容器,规定不包括腐蚀裕量的最小厚度应不小于3mm 导热油储罐的腐蚀速率为0.1毫米/年,设计寿命为15年,腐蚀裕量等于腐蚀速率与设计寿命的乘积。