硫酸储罐设计
硫酸储罐设计
1 硫酸腐蚀原理及特点市面上的硫酸常见的浓度、状态及腐蚀特点表1特点备注腐蚀性浓度状态浓度以下的稀硫酸在所有温度都为还原性;1)65%电化学腐蚀特稀硫)稀硫酸对碳钢的腐蚀速率随浓度的提高而增2为主,腐蚀<5% 酸溶液是电化学腐蚀速50%强;达到一定浓度后(47%~性一般度的峰值点),腐蚀速率随浓度的提高而急剧下降;)同一浓度的稀硫酸随着温度的增加,腐蚀性会3电化学腐蚀加大;~5稀硫酸为主,腐蚀)杂质对腐蚀也有很大的影响,如含氟、氯等其465%溶液性非常强他离子;)介质流速越大、固相颗粒多也会加剧稀硫酸溶5 液的腐蚀性。
~~85%硫酸低温下为还原性,高温或沸点下65浓硫酸电化学腐蚀1)65%85%为主为氧化性;溶液硫酸及发烟硫酸在所有温度下都呈2)85%~100%高浓度氧化性腐蚀~85 氧化性;为主硫酸100% 浓硫酸具有吸水性,空气中水份也会使敞空的3) 浓硫酸变稀,对碳钢的腐蚀性增大;期间,随温度上升,其对碳钢的腐蚀4)65%~85% 速率下降;的硫酸中可形成钝化保护膜,5)~100%碳钢在80%发烟硫氧化性腐蚀>100%60℃~无冲刷、无充气、密封时可耐受在无流速、酸为主 80℃;以上的发烟硫酸,会破坏钝化膜,腐蚀速6)102%的发烟硫酸是120%度上升,碳钢和铸铁耐不了。
氧化性腐蚀的峰值点。
硫酸金属储罐外壁腐蚀主要为气相腐蚀,只是弱腐蚀,一般采取涂装防腐即可,不是这里讨论的重点。
碳钢在硫酸中发生的腐蚀过程是典型的电化学腐蚀。
其化学反应式表述如下:H2+FeS04Fe+H2S04→、温度都会值) 金属材料的本质、表面状态及金属阴极相杂质、硫酸浓度(pH影响到金属的氢去极化腐蚀。
此外,一些物理因素如介质流速、固相颗粒、结垢等也会影响硫酸的腐蚀性。
硫酸储罐的设计2类型及概况2.1也分为压力容器类和非压力容器类硫酸储塑料储罐和玻璃钢储罐,分钢制储罐、罐,还分为立式和卧式硫酸储罐。
本文仅讨论常压硫酸储罐。
硫酸储罐设计
碳钢在硫酸中发生的腐蚀过程是典型的电化学腐蚀。
其化学反应式表述如下:Fe+H2S04→H2+FeS04金属材料的本质、表面状态及金属阴极相杂质、硫酸浓度(pH值)、温度都会影响到金属的氢去极化腐蚀。
此外,一些物理因素如介质流速、固相颗粒、结垢等也会影响硫酸的腐蚀性。
2 硫酸储罐的设计2.1类型及概况分钢制储罐、塑料储罐和玻璃钢储罐,也分为压力容器类和非压力容器类硫酸储罐,还分为立式和卧式硫酸储罐。
本文仅讨论常压硫酸储罐。
硫酸不存在较大的蒸汽压力,无需采用内浮盘。
为隔离空气及雨水等杂质,需要用固定顶保护罐内介质,一般采取自支撑的固定顶,且应将加强肋等支撑件设置在罐顶外壁,并保证在液位下的部件不存在裂纹等缺陷。
从安全角度出发,一般不在罐顶设置操作平台,为便于操作、检修,可以设置独立的操作平台。
若必须设置罐顶平台,则在罐顶设计时,应充分考虑包括顶部平台、管支架等相关设施的设备自重和相关设备带来的附加载荷的影响。
材料选定后,硫酸储罐的罐体厚度,可按相关标准进行计算或选定,与其它储罐的设计是一样的,只不过与普通介质的储罐相比,钢制硫酸储罐需要采用较大的腐蚀裕量。
碳钢罐尽量同时使用阳极保护,此时的腐蚀裕量也需要足足3mm厚,合金罐、塑料罐、FRP罐或其他衬里罐则一般无需预留腐蚀裕量[2]。
2.2结构设计硫酸罐一般应至少包括如下管口:硫酸入口,硫酸出口,溢流口,放空口(压力阀口),顶部人孔,清扫孔。
为减少泄漏,硫酸入口一般设置在罐顶,并使管口距离罐壁至少1200mm。
但有时由于条件限制,也将人口设置在靠近顶部的罐壁处。
硫酸入口一般应采用汲取管的方式,即将管口内伸至液面下。
对侧壁入口,则可用90℃弯头使管线在罐内保持竖直状态并达到上述要求。
为保护罐底,在罐底正对入口管末端的相应位置设置防冲板。
为防止介质的虹吸现象,硫酸人口管线应开放空孔,一般只需要在管线的上部开一个12mm的孔即可。
硫酸出口一般也采取内伸汲取管的方式,且多采用可拆式结构,为便于拆卸,外套管直径一般取硫酸出口管直径的2倍以上。
硫酸储罐设计
在罐顶外壁,并保证在液位下的部件不存在裂纹等缺陷。
从安全角度出发,一般不在罐顶设置操作平台,为便于操作、检修,可以设置独立的操作平台。
若必须设置罐顶平台,则在罐顶设计时,应充分考虑包括顶部平台、管支架等相关设施的设备自重和相关设备带来的附加载荷的影响。
材料选定后,硫酸储罐的罐体厚度,可按相关标准进行计算或选定,与其它储罐的设计是一样的,只不过与普通介质的储罐相比,钢制硫酸储罐需要采用较大的腐蚀裕量。
碳钢罐尽量同时使用阳极保护,此时的腐蚀裕量也需要足足3mm厚,合金罐、塑料罐、FRP罐或其他衬里罐则一般无需预留腐蚀裕量[2]。
2.2结构设计硫酸罐一般应至少包括如下管口:硫酸入口,硫酸出口,溢流口,放空口(压力阀口),顶部人孔,清扫孔。
为减少泄漏,硫酸入口一般设置在罐顶,并使管口距离罐壁至少1200mm。
但有时由于条件限制,也将人口设置在靠近顶部的罐壁处。
硫酸入口一般应采用汲取管的方式,即将管口内伸至液面下。
对侧壁入口,则可用90℃弯头使管线在罐内保持竖直状态并达到上述要求。
为保护罐底,在罐底正对入口管末端的相应位置设置防冲板。
为防止介质的虹吸现象,硫酸人口管线应开放空孔,一般只需要在管线的上部开一个12mm的孔即可。
硫酸出口一般也采取内伸汲取管的方式,且多采用可拆式结构,为便于拆卸,外套管直径一般取硫酸出口管直径的2倍以上。
硫酸出口也可设计成齐平接管的形式。
为避免充液过多而引起硫酸大量外溢,需要在罐壁的上部设置溢流管口,该管口与罐壁内表面平齐;也可不设置该管口,而直接利用高液位仪表控制进料管线上的切断阀来达到目的。
为保护罐壁,所有罐顶的接管都需要内伸至少25mm;管壁的接管,除溢流口或齐平出口外,都应在管口上部180℃范围内伸至少25mm。
一般情况下,放空管(压力阀口)应设置在罐的最高处,且与罐顶内表面齐平,若储罐建在室内,还应将放空口引至室外。
对直接放空到大气的管口,还应配置180℃弯头和丝网。
硫酸储罐设计
碳钢在硫酸中发生的腐蚀过程是典型的电化学腐蚀.其化学反应式表述如下:Fe+H2S04→H2+FeS04金属材料的实质、概况形态及金属阴极相杂质、硫酸浓度(pH值)、温度都会影响到金属的氢去极化腐蚀.此外,一些物理身分如介质流速、固相颗粒、结垢等也会影响硫酸的腐蚀性.2 硫酸储罐的设计分钢制储罐、塑料储罐和玻璃钢储罐,也分为压力容器类和非压力容器类硫酸储罐,还分为立式和卧式硫酸储罐.本文仅讨论常压硫酸储罐.硫酸不存在较大的蒸汽压力,无需采取内浮盘.为隔离空气及雨水等杂质,须要用固定顶呵护罐内介质,普通采纳自支持的固定顶,且应将加强肋等支持件设置在罐顶外壁,并包管在液位下的部件不存在裂纹等缺陷.从平安角度出发,普通不在罐顶设置操纵平台,为便于操纵、检修,可以设置独立的操纵平台.若必须设置罐顶平台,则在罐顶设计时,应充分考虑包含顶部平台、管支架等相干设施的设备自重和相干设备带来的附加载荷的影响.材料选定后,硫酸储罐的罐体厚度,可按相干尺度进行计算或选定,与其它储罐的设计是一样的,只不过与普通介质的储罐比拟,钢制硫酸储罐须要采取较大的腐蚀裕量.碳钢罐尽量同时使用阳极呵护,此时的腐蚀裕量也须要足足3mm厚,合金罐、塑料罐、FRP罐或其他衬里罐则普通无需预留腐蚀裕量[2].硫酸罐普通应至多包含如下管口:硫酸入口,硫酸出口,溢流口,放空口(压力阀口),顶部人孔,清扫孔.为减少泄露,硫酸入口普通设置在罐顶,并使管口距离罐壁至多1200mm.但有时因为条件限制,也将人口设置在靠近顶部的罐壁处.硫酸入口普通应采取汲取管的方式,即将管口内伸至液面下.对侧壁入口,则可用90℃弯头使管线在罐内坚持竖直形态并达到上述请求.为呵护罐底,在罐底正对入口管末端的响应地位设置防冲板.为防止介质的虹吸景象,硫酸人口管线应开放空孔,普通只须要在管线的上部开一个12mm的孔即可.硫酸出口普通也采纳内伸汲取管的方式,且多采取可拆式结构,为便于拆卸,外衣管直径普通取硫酸出口管直径的2倍以上.硫酸出口也可设计成齐平接管的方式.为防止充液过多而惹起硫酸大量外溢,须要在罐壁的上部设置溢流管口,该管口与罐壁内概况平齐;也可不设置该管口,而直接利用高液位仪表控制进料管线上的切断阀来达到目的.为呵护罐壁,所有罐顶的接管都须要内伸至多25mm;管壁的接管,除溢流口或齐平出口外,都应在管口上部180℃范围内伸至多25mm.普通情况下,放空管(压力阀口)应设置在罐的最高处,且与罐顶内概况齐平,若储罐建在室内,还应将放空口引至室外.对直接放空到大气的管口,还应配置180℃弯头和丝网.为包管硫酸金属储罐具有良好的耐腐蚀性,所有位于液位下的焊缝,均应为全焊透对接结构,并进行局部X射线检测.罐顶可以采取搭接焊缝.所有的罐底焊缝,应为带垫板的全焊透对接焊缝,罐底应按尺度进行真空箱试验.罐壁和罐底内概况还应添加磁粉或液体渗透检验.因为硫酸的蒸汽压力不大,为确保平安,除非另有请求,所有的接管法兰均应采取PN2.0MPa的压力等级;因为承插焊及螺纹法兰等法兰的内在结构,决定了更容易发生腐蚀,是以,应尽量防止使用这类法兰.当须要采取弯头时,为减少磨损腐蚀应力和腐蚀开裂,应尽量采取内部有涂层呵护和曲率半径较大的无缝弯头.在接管焊接时,应留意防止分歧厚度的接管直接焊在一路,在结构设计时应当将焊缝和结构不连续处分开.选用垫片时,应尽量使垫片的内径和管口直径不异,以防止磨损腐蚀和缝隙腐蚀.3 硫酸储罐的选材及防腐措施从表1《市面上的硫酸罕见的浓度、形态及腐蚀特点》可以看出,针对分歧浓度,分歧温度形态的硫酸,耐腐蚀选材也不尽不异.金属材质硫酸储罐次要分为三类:全体金属材质硫酸储罐、金属外壳内刷涂料的硫酸储罐、金属外壳内衬玻璃钢或鳞片胶泥硫酸储罐.各种分歧金属或合金的耐硫酸腐蚀功能及作为硫酸储罐的选择可行性如下:1)普通碳钢不耐80%以下稀硫酸,但可以耐65℃摆布的80%~100%的浓硫酸.因碳钢在这一浓度范围内可构成钝化呵护膜,是以碳钢可直接用作为常温、无流速、无冲刷、无充气、密封的80%~100%浓硫酸储存和运输设备的建造材料,内壁无需额外做其他防腐处理,外壁只需做普通的弱腐蚀防锈耐候涂装处理.2)普通碳钢和铸铁都不耐102%以上的发烟硫酸,是以不成作为发烟硫酸储罐的建造材料3)铅、铅锑合金、可耐96%以下室温的硫酸,对80%以下的硫酸可耐至210℃(也因概况发生呵护膜),但铅锑不耐具有流速和摩擦冲刷的浓硫酸(因其破坏了呵护膜).是以衬铅也是经常使用的耐硫酸腐蚀设备的建造材料和衬里材料.4)普通不锈钢(如304不锈钢)只能耐5%以下的极稀的硫酸,和碳钢一样不直接作为稀硫酸储罐的建造材料.316L不锈钢是含钼不锈钢,可耐室温下15%浓度之内的无流速、无冲刷、无充气的硫酸溶液和85%~100%浓度的常温、无流速、无冲刷、无充气、密封的硫酸.5)高硅不锈钢、高合金不锈钢、镍钼铬合金(及哈氏合金)可以同时耐稀、浓硫酸,可以耐高温、高速下一切浓度硫酸.其中高硅不锈钢最廉价,但高硅不锈钢抗震差、加工困难、不耐含氟或亚硫酸杂质的硫酸溶液(此时可选用20号高合金钢).高硅不锈钢是硫酸行业采取最多的合金材料,用来建造硫酸工厂的干燥塔、接收塔、管式分酸器、槽管式分酸器、塔内填料支持箅子板、轮回酸槽、管壳式酸冷却器、管线、泵、法兰和阀门等硫酸生产设备.但是直接采取高硅不锈钢来建造硫酸储罐,还是不多.6)铜、镍只能耐60%以下的不充气的稀硫酸,银、钛、锆、铝、镁也都只是适于稀硫酸,普通不直接作为硫酸储罐建造材料.7)尽管铂、金、钯、钼这几类金属材料对所有浓度的硫酸都具有非常好的耐蚀功能,但这些贵金属的成本都非常昂贵,不成能用它们来建造硫酸储罐.3.1.2 碳钢外壳附加内壁防护措施实际市面上的金属硫酸罐,90%以上是采取普通碳钢建造的,部分发烟硫酸储罐是采取合金钢建造的.普通碳钢用于80%以下浓度稀硫酸时,务必采纳可靠的防护措施.目前市面上的使用较多的防护方式有:碳钢外壳内刷防腐涂料、碳钢外壳内衬橡胶、碳钢外壳内衬玻璃钢或玻璃鳞片胶泥.采取碳钢外壳附加防护措施的硫酸储罐只是稀硫酸储罐的方案之一,大多数时候,直接采取无机塑料、玻璃钢储罐的性价比和使用寿命会更高.这将在后文论述.备注说明:NR:不建议使用;LS:该温度下使用寿命较短(通常满足的都为静态容器,室温(最大40℃)时普通最多一年的使用寿命);/ :没有相干精确数据或没有进行过相干试验(并不是必定不克不及使用,此时建议用户使用前先自行评估或者致电供应商征询);[1]:建议在防腐蚀反对层内层使用两层无机概况毡;[3]为最大限制耽误使用寿命,必须后固化;[4]在耐腐蚀反对层内,建议使用两层C型玻璃纤维概况毡;[5]在防腐蚀反对层或其结构层内,建议使用耐酸性较佳的玻璃纤维.硅酸盐材料(陶瓷、玻璃、搪瓷、耐酸岩石)、浸渍石墨材料等无机尽管可耐大多数浓度和温度下的硫酸,常作为槽、塔衬里砖板,其实不必于硫酸储罐的防腐.非金属材料顶用于全体硫酸储罐的材料常有两类:全体塑料材质硫酸罐、全体玻璃钢材质硫酸罐.这两类树脂重防腐的方法都只是适用于中低温度,80%以下稀硫酸储罐.3.2.1 全体塑料材质热塑性塑料普通适用于中低温下70%之内的稀硫酸,一些特殊的含氟塑料可耐高温高浓度硫酸.热塑性塑料储罐次要长处是:耐腐蚀性强、操纵方便、使用寿命长、分量轻、对设备的运输、安装、维修都比较有益.高密度PE材质储罐,使用温度范围为-70℃~+70℃,可在上限温度之内盛放50%之内浓度的硫酸,常温下可盛放75%浓度之内的硫酸,浓度再高,或高温下具有氧化性的硫酸,PE材质储罐曾经分歧适了.PP的强度较PE更好,韧性更佳,全体塑料储罐材质更多选用的是PP.PP材质储罐可在使用温度范围(-20℃~+120℃)内盛放65%之内浓度的硫酸,但同样不克不及用于强氧化性的硫酸.PVC也可用于全体塑料储罐,在使用温度范围(-40℃~+60℃)内适用于65%之内浓度的硫酸,也耐不了氧化性的硫酸.经过氯化的氯化聚氯乙烯CPVC材质的硫酸储罐,适用于80%浓度之内85℃以下的硫酸溶液.聚四氟乙烯,PTFE可在240℃之内盛放任意浓度的硫酸或发烟硫酸,聚全氟乙丙稀F46的加工功能较PTFE更好,其材质的储罐也可在200℃之内盛放任意浓度的硫酸或发烟硫酸.含氟类塑料是硫酸塑料储罐最好的热塑性塑料选择,但成本非常高,实际使用极少.实际场合下,PP、PVC材料的塑料储罐,因为加工成型的限制,多以尺度型号的中小型立式和卧式的全体贮槽、贮罐为主.3.2.2 全体玻璃钢材质热固性塑料玻璃钢只适用于持久浸泡在85%浓度以下的硫酸,而且浓度分歧,耐温级别分歧,对硫酸蒸汽,耐温会备注说明:NR:不建议使用;LS:该温度下使用寿命较短(通常满足的都为静态容器,室温(最大40℃)时普通最多一年的使用寿命).目前市场上,玻璃钢硫酸储罐的耐腐蚀树脂选材次要集中在耐腐蚀型不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂两大类,结构层根据耐温须要选用热变形温度过关的不饱和聚酯树脂.玻璃钢硫酸储罐次要有几类:立式平底储罐、立式圆底储罐、卧式储罐、现场环绕纠缠大型储罐、运输罐(槽车罐)、双壁罐.更多关于此类玻璃钢储罐的细节描述,有爱好的读者可浏览笔者势必出版的《树脂重防腐》一书.玻璃钢硫酸储罐广泛用于轻工、石油、化工、食品、运输等领域.长处如下:1)轻质高强(密度为1.6-1.9g/cm3,为钢材的1/4,但比强度更高);2)耐腐蚀;3)热膨胀系数小,保温隔热功能好;4)非标成型方便,维修方便;5)耐低温功能好;6)可在工厂内部建造,也可现场建造,如现场环绕纠缠大型立式储罐.玻璃钢储罐次要的建造工艺:一类品质较低的方法是手工建造的也可先预制储罐耐蚀内壁平板,固化成型后卷起来拼接,再建造结构加强层;另一类品质较高的是在模具上建造,通常:1)根据须要设计建造合适的模具;2)模具概况刷或喷纯树脂;3)富树脂层建造两层富含树脂的概况毡层,以便给耐蚀容器提供较好的耐腐蚀功能和抗渗透功能;4)使用环绕纠缠或手糊的方法,建造短切毡加强的耐蚀层;5)使用环绕纠缠或手糊的防腐建造容器的结构层,直至达到所需厚度为止;6)在容器最里面建造耐候性富树脂层;7)储罐底座和盖顶也采取模具并结合喷射成型建造.玻璃钢硫酸储罐由内而外次要的结构如下:1富树脂层(内层耐蚀层):由耐腐蚀内衬树脂和概况毡构成,树脂含量大于90%,厚度1.0~1.5mm;2耐腐蚀反对层(次内层耐蚀层):为防渗层,由无碱短切纤维和耐腐蚀内衬树脂构成,含量为70%~75%,厚度不小于3mm;3结构层(加强层):该层对内表层和次内层起加强感化,抵抗罐体所受外界荷载,包管罐体刚度和强度,普通采取无碱玻璃布,环向环绕纠缠与交叉螺旋环绕纠缠结合,根据终极功能和耐热须要采取邻苯型、间苯型或对苯型不饱和聚酯树脂.树脂含量为40%~50%,厚度达设计请求.4外呵护层:为抵抗设备使用环境的腐蚀,设备外壁需建造一层呵护层,以防止结构层被环境浸蚀而失效.为防老化层,在该层中加入抗紫外线接收剂和石蜡液,减轻贮罐设备在室外紫外线辐射感化下发生的老化感化,厚度为1.0mm.也能够涂装一层200µm的耐候涂料.4其它防腐蚀措施目前市面上,硫酸在储存和运输中的耐蚀材料有:1)93%~100%的浓硫酸和大于102%的发烟硫酸直接采取碳钢材质槽、桶、罐储存和运装即可;2)75%~93%中等偏低的硫酸,采取钢质设备储存和运输,内壁进行防腐措施呵护;3)75%以下稀硫酸采取玻璃钢材质的储罐和槽车进行储存和运装.硫酸罐的防腐及运转平安措施,除了上述的耐腐蚀材料选择、结构的设计合理外,还可以采纳一些其它措施,如降低硫酸流速、电化学呵护、钝化、使用覆盖层呵护及加强和改进储罐运转管理等.1)改变硫酸流动形态.因为碳钢在硫酸中的抗腐蚀性,取决于其概况生成的一层硫酸亚铁呵护膜,当这层呵护膜被破坏时,其抗腐蚀能力大大降低,结果是腐蚀速率急剧添加.为了呵护这层呵护膜,应严酷限制硫酸的流速,硫酸的流速普通严酷控制在50mm/s之内;2)电化学呵护.主如果阳极呵护法.施加阳极呵护后,碳钢在硫酸中的腐蚀速率大大降低;3)隔热涂料使用.因为硫酸的腐蚀性随温度的升高而增大,为防止因太阳光照而使罐内硫酸的温度升高,应将罐的外壁喷涂一层浅色(通常是白色)的面漆,或者采取目前面上非常热门的遮热涂料[4];4)加强管理.浓硫酸具有极强的吸湿性,当碳钢硫酸储罐经常充满浓硫酸时,腐蚀很微弱,但如果经常放空(例如经常停车,放空后长时间不必),附着在碳钢罐内壁上的薄薄一层浓硫酸会敏捷接收空气中水份而变稀,对碳钢的腐蚀就变得非常严重了,以致于发生穿孔.对浓硫酸碳钢罐的放空加强管理,缩短放空时间,或采纳其他除湿等管理措施,也是十分须要的.5其他平安措施其他平安措施:1)对发烟硫酸储罐,为包管平安,向空罐进料时,应控制泵人物料的流速.稀硫酸会与碳钢反应生成氢气,是以,检修时除非确认罐中已充分放空,否则,应完整清除掉附近所有潜在的火源.2)当附近发生火灾时,利用水喷在附近的可燃物上,并用雾化的高压水或泡沫来冷却罐壁,但绝对禁止直接将水加入硫酸罐内.3)放空管道中可能堆积硫酸亚铁,操纵时间过长可能会堵塞管口,是以,应定期检查该管口,以确保卸料时的平安.4)为包管储罐的平安运转,每2年至多检测一次储罐罐体(包含罐顶、罐壁、罐底)的厚度,每5年至多进行一次内部检测,以便及时发现漏点,及时修补.5)对衬里型硫酸罐须要侧重检查衬里的腐蚀程度,漏电情况,及时补葺.6)对全体玻璃钢储罐,除惯例腐蚀情况检查外,特别留意法兰、接口、相液面等关键部位的检查,出现隐患,及时修复.5 结束语针对硫酸介质的储存和运输,务必根据硫酸的浓度、温度、流速、相态、杂质成分等多角度考虑,在碳钢、合金、玻璃钢衬里、橡胶衬里、塑料、玻璃钢等材料中,进行平安、合理的选材,包管恰当的设计前提下,对硫酸储罐进行精确的保护和管理也是十分次要的.。
硫酸储罐设计安全要求
硫酸储罐设计安全要求硫酸是一种非常强的酸性物质,具有腐蚀性和危险性。
因此,在进行硫酸储存时必须非常小心和周密。
本文将探讨硫酸储罐的设计安全要求,以确保储罐能够安全可靠地存储硫酸。
储罐材质硫酸是高度腐蚀性的,可以对许多金属造成严重损害。
因此,硫酸储罐必须采用特殊的材质,以确保其能够长期地承受硫酸的腐蚀作用。
通常情况下,储罐采用塑料或玻璃钢材质。
这些材质能够有效地抵抗硫酸和其他腐蚀性物质的侵蚀,从而保证储罐的长期使用寿命。
储罐尺寸硫酸储罐的尺寸必须由所存储的硫酸的数量和储罐所在的环境条件来决定。
如果一个储罐尺寸太小,则不能存储足够数量的硫酸;如果尺寸太大,则会浪费空间和资源。
因此,在进行硫酸储罐设计时必须充分考虑环境条件和存储需求,以确定合适的储罐尺寸。
安全阀硫酸储罐必须配备安全阀,以确保储罐内部气体和压力的平衡。
安全阀可以防止储罐因为压力过大而发生爆炸事故。
在进行安全阀的安装时,必须确保在储罐的顶部安装,以允许气体和压力可以顺畅地排放出去。
泄漏检测硫酸是一种危险的物质,如果硫酸储罐发生泄漏,将会对周围环境和人员造成严重的威胁。
因此,在硫酸储罐设计中,必须配备泄漏检测装置。
泄漏检测装置可以实时地监测储罐内的液位和压力,一旦发现异常情况,就会及时报警通知负责人员进行处理。
自动放气装置硫酸储罐必须配备自动放气装置,以防止储罐内部压力过高而发生爆炸事故。
自动放气装置可以在储罐内部压力达到限定值时,自动排放气体。
在进行自动放气装置的安装时,必须与储罐的安全阀配合使用,以确保储罐内部的气体和压力始终保持平衡。
结论硫酸储罐的设计必须牢固可靠,以确保硫酸能够安全地储存。
储罐的材质、尺寸、安全阀、泄漏检测和自动放气装置是设计硫酸储罐的关键因素。
在进行硫酸储罐的设计过程中,必须充分考虑这些因素,以确保硫酸储罐能够安全、可靠地运行,减少人员和环境的风险。
硫酸储罐设计规范
硫酸储罐设计规范
硫酸储罐设计是一个十分重要的环节,合理的设计规范能够确保硫酸储罐的安全可靠运行。
以下是关于硫酸储罐设计规范的一些基本要求:
1. 硬质材料:硫酸具有很强的腐蚀性,储罐的主体应该采用耐腐蚀性强的材料,如碳钢、不锈钢等。
2. 安全阀:硫酸会在一定温度下生成大量的蒸汽,为了防止储罐因压力过高而爆炸,必须安装安全阀来排放过高的蒸汽压力。
3. 泄漏检测装置:由于硫酸具有强烈的刺激性气味和腐蚀性,所以要安装泄漏检测装置,及时发现并处理泄漏情况,防止危害人身安全和环境。
4. 罐内压力控制:通过控制罐内压力,避免硫酸蒸汽的产生和积聚,从而减少了储罐的凸胀,提高了储罐的安全性。
5. 防火设计:在硫酸储罐的设计中要考虑到防火问题,通过合理的隔热设计和防火涂料来防止储罐发生火灾。
6. 安全出口:硫酸储罐应设置安全出口以防止突发情况下的人员和设备撤离。
7. 泄漏和溢出处理:在硫酸储罐设计中,要合理安装泄漏和溢出处理装置,为泄漏和溢出提供合适的通风管道和处理机制,防止硫酸对环境的污染。
8. 耐腐蚀涂层:储罐内壁和外壁应采用耐腐蚀涂层,以提高储罐的使用寿命和安全性。
9. 确保安全间距:硫酸储罐的设计中要保证与其它设备和建筑物的安全间距,以防止事故发生时的火灾和爆炸波及到其它设备和人员。
10. 储罐维护:硫酸储罐需要定期进行检查和维护,以确保其结构的完整性和安全运行。
总之,硫酸储罐的设计规范旨在确保储罐的安全可靠运行,减少事故发生的概率,保护人员和环境的安全。
以上是一些基本的设计要求,具体的设计规范还需根据具体的工程项目和相关法律法规进行细化。
硫酸储罐设计范文
硫酸储罐设计范文硫酸储罐广泛应用于化工、冶金、制药、电力等领域,储存和运输硫酸。
硫酸是一种极具腐蚀性的化学物质,因此硫酸储罐的设计必须考虑到安全性、防腐性和环境保护等方面的因素。
以下是一种常见的硫酸储罐设计方案。
1.确定储罐容量硫酸的储存量通常根据使用需求来确定。
需要考虑的因素包括硫酸的产量、存储周期、供需变化等。
选择适当的储罐容量可以提高生产效率和供应链的灵活性。
2.材料选择由于硫酸的极强腐蚀性,硫酸储罐必须使用耐腐蚀材料。
常见的硫酸储罐材料包括碳钢、不锈钢和玻璃钢等。
在选择材料时,需要考虑硫酸的浓度、温度和压力等因素。
3.储罐结构硫酸储罐的结构设计应该符合国家和行业标准。
常见的硫酸储罐结构包括笔直式、圆顶式和圆底式等。
储罐的底部应该设计为圆底,以便将硫酸顺利排出。
另外,储罐应该具备良好的密封性,以防止硫酸泄漏。
4.防腐措施硫酸具有强腐蚀性,因此硫酸储罐需要进行防腐处理。
常见的防腐措施包括内衬防腐、外涂防腐和电泳防腐等。
内衬防腐通常使用橡胶、塑料、陶瓷等材料进行处理,以提高储罐的耐腐蚀性。
5.安全设备硫酸储罐应该配备相应的安全设备,以保障操作人员的安全。
常见的安全设备包括安全阀、溢流管、断电装置等。
安全阀可以在储罐内部压力超过安全范围时自动释放压力,防止储罐爆炸。
6.环境保护硫酸储罐的设计应该考虑环境保护因素。
储罐周围应该设置防污染设施,以防止硫酸泄漏对环境造成污染。
此外,在储罐内部应设置测量硫酸液位和浓度的传感器,以及泄漏监测装置等,及时发现和处理泄漏事件。
综上所述,硫酸储罐设计必须综合考虑硫酸的腐蚀性、存储需求、安全性和环境保护等因素。
正确选择材料、合理设计结构、配备安全设备和防腐措施,可以确保硫酸储罐的安全可靠运行,保障生产和环境的安全。
硫酸储罐设计
1硫酸腐蚀原理及特点表1市面上的硫酸常见的浓度、状态及腐蚀特点 特点备注1) 65%^度以下的稀硫酸在所有温度都为还原性;2) 稀硫酸对碳钢的腐蚀速率随浓度的提高而增 强;达到一定浓度后(47% 50%!电化学腐蚀速 度的峰值点),腐蚀速率随浓度的提高而急剧下 降; 3) 同一浓度的稀硫酸随着温度的增加,腐蚀性会 加大;4) 杂质对腐蚀也有很大的影响,如含氟、氯等其他离子; 5) 介质流速越大、固相颗粒多也会加剧稀硫酸溶 液的腐蚀性。
1) 65%〜85%硫酸低温下为还原性,高温或沸点下为氧化性; 2) 85%〜100%硫酸及发烟硫酸在所有温度下都呈 氧化性;3) 浓硫酸具有吸水性,空气中水份也会使敞空的 浓硫酸变稀,对碳钢的腐蚀性增大;4) 65%〜85%期间,随温度上升,其对碳钢的腐蚀 速率下降;5) 碳钢在80%〜100%勺硫酸中可形成钝化保护膜, 在无流速、无冲刷、无充气、密圭寸时可耐受60°C 〜 80C ;6) 102%以上的发烟硫酸,会破坏钝化膜,腐蚀速 度上升,碳钢和铸铁耐不了。
120%勺发烟硫酸是 氧化性腐蚀的峰值点。
硫酸金属储罐外壁腐蚀主要为气相腐蚀,只是弱腐蚀,一般采取涂装防腐即可, 不是这里讨论的重点。
碳钢在硫酸中发生的腐蚀过程是典型的电化学腐蚀。
其化学反应式表述如下:Fe+H2S04 — H2+FeS04金属材料的本质、表面状态及金属阴极相杂质、硫酸浓度 (pH 值)、温度都会 影响到金属的氢去极化腐蚀。
此外,一些物理因素如介质流速、固相颗粒、结垢 等也会影响硫酸的腐蚀性。
2硫酸储罐的设计2.1类型及概况 分钢制储罐、塑料储罐和玻璃钢储罐,也分为压力容器类和非压力容器类硫酸储 罐,还分为立式和卧式硫酸储罐。
本文仅讨论常压硫酸储罐。
硫酸不存在较大的蒸汽压力,无需采用内浮盘。
为隔离空气及雨水等杂质,需要 用固定顶保护罐内介质,一般采取自支撑的固定顶,且应将加强肋等支撑件设置浓度状态腐蚀性<5%特稀硫酸溶液电化学腐蚀 为主,腐蚀 性一般 5〜 65% 稀硫酸溶液电化学腐蚀 为主,腐蚀性非常强65〜 浓硫酸 电化学腐蚀 85% 溶液 为主 85〜 高浓度 氧化性腐蚀 100% 硫酸 为主>100%发烟硫 酸 氧化性腐蚀 为主在罐顶外壁,并保证在液位下的部件不存在裂纹等缺陷。
硫酸的安全储罐设计要点
硫酸的安全储罐设计要点硫酸是一种具有强酸性的化学物质,对于其储存和处理需要严格的安全措施。
在储存硫酸时,使用合适的安全储罐是至关重要的。
本文将介绍硫酸的安全储罐设计要点,以确保储存过程中的安全性和可靠性。
1. 材料选择在选择硫酸安全储罐的材料时,需要考虑其强酸性和腐蚀性。
常见的储罐材料包括玻璃钢、聚乙烯和玻璃衬里碳钢。
其中,玻璃钢具有较好的耐腐蚀性和机械性能,是常用的硫酸储罐材料之一。
2. 结构设计硫酸安全储罐的结构设计需要考虑容量、压力和温度等因素。
对于小容量的硫酸储罐,常采用立式结构,而大容量的储罐通常采用水平结构。
储罐的设计压力和温度应根据硫酸的物性和工艺要求确定。
3. 密封设计硫酸会产生腐蚀性气体,因此储罐的密封设计至关重要。
储罐应配备密封装置,如密封圈、填料和密封垫等。
密封材料应具有良好的耐腐蚀性和耐高温性能,以防止硫酸泄漏。
4. 排放系统设计硫酸的储存过程中可能会产生气体或蒸汽,需要通过排放系统进行处理。
排放系统应包括适当的通风设施和气体处理设备。
同时,需要将排放系统与储罐进行可靠连接,以防止硫酸泄漏造成安全事故。
5. 泄漏探测与报警系统硫酸储罐应配备可靠的泄漏探测与报警系统,以及紧急停泵装置。
泄漏探测与报警系统可以及时发现储罐泄漏情况并进行报警,紧急停泵装置能够迅速切断供液管路,最大程度减少泄漏造成的损失。
6. 底部防腐设计硫酸具有很高的腐蚀性,储存过程中容易对储罐底部造成腐蚀。
因此,硫酸安全储罐的底部需要进行防腐措施,如底部涂层、底部支承和阴极保护等。
底部防腐设计可以延长储罐的使用寿命,减少维护和更换成本。
综上所述,硫酸的安全储罐设计要点包括材料选择、结构设计、密封设计、排放系统设计、泄漏探测与报警系统以及底部防腐设计等。
合理的设计和合适的材料选择可以提高硫酸储罐的使用寿命,保障储存过程中的安全性和可靠性。
在实际应用中,还需根据具体情况进行详细设计和制定相应的安全操作规程,以确保储存硫酸的安全性。
硫酸储罐的设计.doc
硫酸储罐的设计. 1硫酸腐蚀的原理和特点表1市场上常见的硫酸浓度、状态和腐蚀特性腐蚀特性备注100%烟气硫酸氧化腐蚀主要是气相腐蚀主要用于硫酸金属储罐的外壁腐蚀,常用的只有弱腐蚀、涂层和防腐,这里不讨论重点。
碳钢在硫酸中的腐蚀过程是典型的电化学腐蚀。
化学反应公式如下:铁H2S 04 →硫酸亚铁04金属材料的性质、表面状态、金属阴极相杂质、硫酸浓度(酸碱度)和温度都会影响金属的氢去极化腐蚀。
此外,一些物理因素如介质流速、固相颗粒、结垢等。
也会影响硫酸的腐蚀性。
2硫酸储罐的设计2.1类型和概况分为钢制储罐、塑料储罐和玻璃钢储罐,也分为压力容器型和非压力容器型硫酸储罐,也分为立式和卧式硫酸储罐。
本文仅讨论常压硫酸储罐。
硫酸没有大的蒸汽压力,并且不需要使用内浮板。
为了隔离空气和雨水等杂质,有必要用固定的顶盖保护罐内的介质。
一般情况下,采用自支撑固定顶,罐顶外壁应设置加强筋等支撑构件,液面以下的部件不应存在裂缝等缺陷。
从安全角度来看,通常没有必要在储罐顶部设置操作平台。
为了便于操作和维护,可以建立一个独立的操作平台。
如果必须设置罐顶平台,在罐顶设计中应充分考虑设备自重的影响,包括顶部平台、管架和其他相关设施以及相关设备带来的附加载荷。
材料选定后,可根据相关标准计算或选择硫酸罐的厚度,与其他罐的设计相同,只是钢制硫酸罐需要采用比普通介质罐更大的腐蚀裕量。
碳钢储罐应尽可能同时使用阳极保护,此时腐蚀裕量应为3毫米厚,而合金储罐、塑料储罐、玻璃钢储罐或其他衬里储罐一般不需要预留腐蚀裕量[2]。
2.2硫酸罐的结构设计一般应至少包括以下管口:硫酸入口、硫酸出口、溢流口、排气口(压力阀口)、顶部人孔、清洗孔。
为了减少泄漏,硫酸入口一般设置在罐顶,罐体(包括罐顶、罐壁和罐底)的厚度从管口到罐壁至少每1XX年检测一次,内部检测至少每5年进行一次,以便及时发现泄漏点并及时修复。
5)对衬里硫酸罐,应检查衬里的腐蚀程度和泄漏情况,并及时修复。
硫酸储罐设计方案
硫酸储罐设计方案
硫酸储罐设计的基本要求
01
硫酸储罐设计的具体方案
02
硫酸储罐设计的方案实施及效果预测
Hale Waihona Puke 03Contents
目录
01
硫酸储罐设计的基 本要求
储存容器材料的选择
耐腐蚀性:硫酸具有较强的腐 蚀性,因此储存容器材料需要 具有良好的耐腐蚀性。
耐压性:硫酸储罐需要承受一 定的压力,因此储存容器材料 需要具有良好的耐压性。
储存容器的安全防护
耐腐蚀性:硫酸具有较强的腐蚀性,储存容器需要具有良好的耐腐蚀性能。
防泄漏:储存容器需要具有良好的密封性能,防止硫酸泄漏造成环境污染 和人身伤害。
抗压强度:硫酸储罐需要具有良好的抗压强度,防止因压力过大导致容器 破裂。
安全监测:需要安装安全监测设备,实时监测硫酸储罐的压力、温度等参 数,确保安全。
01
储存容器材料选择:根据硫酸的性质和储存要求, 选择合适的材料,如不锈钢、玻璃钢等。
03
储存容器制作工艺:按照设计方案,采用合适的制 作工艺,如焊接、粘接等。
05
效果预测:根据设计方案,预测储存容器的使用寿 命、耐腐蚀性、安全性等性能指标。
02
储存容器结构设计:根据硫酸的储存量和使用要求, 设计合理的储存容器结构,如圆柱形、球形等。
耐热性:硫酸储罐需要承受一 定的温度,因此储存容器材料 需要具有良好的耐热性。
安全性:硫酸储罐需要保证储 存的安全性,因此储存容器材 料需要具有良好的安全性。
储存容器的结构设计
材料选择:耐腐蚀、耐高温、耐高压的材料,如不锈钢、玻璃钢等
结构设计:考虑储罐的容积、压力、温度等因素,设计合理的结构形式 安全措施:设置安全阀、压力表、温度计等安全装置,确保储罐的安全运 行 防腐措施:采用防腐涂料、阴极保护等措施,防止储罐腐蚀泄漏
80立方米浓硫酸储蓄罐设计
80立方米浓硫酸储蓄罐设计
硫酸罐一般应至少包括如下管口:硫酸入口,硫酸出口,溢流口,放空口(压力阀口),顶部人孔,清扫孔。
为减少泄漏,硫酸入口一般设置在罐顶,并使管口距离罐壁至少1200mm但有时由于条件限制,也将人口设置在靠近顶部的罐壁处。
硫酸入口一般应采用汲取管的方式,即将管口内伸至液面下。
对侧壁入口,则可用90℃弯头使管线在罐内保持竖直状态并达到上述要求。
为保护罐底,在罐底正对入口管末端的相应位置设置防冲板。
为防止介质的虹吸现象,硫酸人口管线应开放空孔,一般只需要在管线的上部开一个12mn的孔即可。
硫酸出口一般也采取内伸汲取管的方式,且多采用可拆式结构,为便于拆卸,外套管直径一般取硫酸出口管直径的2倍以上。
硫酸出口也可设计成齐平接管的形式。
为避免充液过多而引起硫酸大量外溢,需要在罐壁的上部设置溢流管口,该管口与罐壁内表面平齐;也可不设置该管口,而直接利用高液位仪表控制进料管线上的切断阀来达到目的。
为保护罐壁,所有罐顶的接管都需要内伸至少25mm管壁的接管,除溢流口或齐平出口外,都应在管口上部180℃范围内伸至少25mm一般情况下,放空管(压力阀口)应设置在罐的最高处,且与罐顶内表面齐平,若储罐建在室内,还应将放空口引至室外。
对直接放空到大气的管口,还应配置180℃弯头和丝网。
硫酸储罐设计
1硫酸腐蚀原理及特点表1市面上的硫酸常见的浓度、状态及腐蚀特点 特点备注1) 65冰度以下的稀硫酸在所有温度都为还原性;2) 稀硫酸对碳钢的腐蚀速率随浓度的提高而增 强;达到一定浓度后(47%- 50%!电化学腐蚀速 度的峰值点),腐蚀速率随浓度的提高而急剧下 降; 3) 同一浓度的稀硫酸随着温度的增加,腐蚀性会 加大;4) 杂质对腐蚀也有很大的影响,如含氟、氯等其他离子;5) 介质流速越大、固相颗粒多也会加剧稀硫酸溶 液的腐蚀性。
1) 65%〜85%硫酸低温下为还原性,高温或沸点下为氧化性;2) 85%〜100%硫酸及发烟硫酸在所有温度下都呈 氧化性; 3) 浓硫酸具有吸水性,空气中水份也会使敞空的浓硫酸变稀,对碳钢的腐蚀性增大;4) 65%〜85%期间,随温度上升,其对碳钢的腐蚀 速率下降;5) 碳钢在80%〜100%勺硫酸中可形成钝化保护膜, 在无流速、无冲刷、无充气、密圭寸时可耐受60°C 〜80C ;6) 102%以上的发烟硫酸,会破坏钝化膜,腐蚀速 度上升,碳钢和铸铁耐不了。
120%勺发烟硫酸是氧化性腐蚀的峰值点。
硫酸金属储罐外壁腐蚀主要为气相腐蚀,只是弱腐蚀,一般采取涂装防腐即可, 不是这里讨论的重点。
碳钢在硫酸中发生的腐蚀过程是典型的电化学腐蚀。
其化学反应式表述如下:Fe+H2S04 — H2+FeS04金属材料的本质、表面状态及金属阴极相杂质、硫酸浓度 (pH 值)、温度都会 影响到金属的氢去极化腐蚀。
此外,一些物理因素如介质流速、固相颗粒、结垢 等也会影响硫酸的腐蚀性。
2硫酸储罐的设计2.1类型及概况 分钢制储罐、塑料储罐和玻璃钢储罐,也分为压力容器类和非压力容器类硫酸储 罐,还分为立式和卧式硫酸储罐。
本文仅讨论常压硫酸储罐。
硫酸不存在较大的蒸汽压力,无需采用内浮盘。
为隔离空气及雨水等杂质,需要 用固浓度状态腐蚀性<5%特稀硫酸溶液 电化学腐蚀 为主,腐蚀 性一般 5〜 65% 稀硫酸溶液电化学腐蚀 为主,腐蚀 性非常强65〜 85% 浓硫酸 溶液 电化学腐蚀 为主 85〜 100% 高浓度 硫酸 氧化性腐蚀 为主 >100% 发烟硫 '酸 氧化性腐蚀 为主定顶保护罐内介质,一般采取自支撑的固定顶,且应将加强肋等支撑件设置在罐顶外壁,并保证在液位下的部件不存在裂纹等缺陷。
硫酸储罐设计
硫酸不存在较大的蒸汽压力,无需采用内浮盘。
为隔离空气及雨水等杂质,需要用固定顶保护罐内介质,一般采取自支撑的固定顶,且应将加强肋等支撑件设置在罐顶外壁,并保证在液位下的部件不存在裂纹等缺陷。
从安全角度出发,一般不在罐顶设置操作平台,为便于操作、检修,可以设置独立的操作平台。
若必须设置罐顶平台,则在罐顶设计时,应充分考虑包括顶部平台、管支架等相关设施的设备自重和相关设备带来的附加载荷的影响。
材料选定后,硫酸储罐的罐体厚度,可按相关标准进行计算或选定,与其它储罐的设计是一样的,只不过与普通介质的储罐相比,钢制硫酸储罐需要采用较大的腐蚀裕量。
碳钢罐尽量同时使用阳极保护,此时的腐蚀裕量也需要足足3mm厚,合金罐、塑料罐、FRP罐或其他衬里罐则一般无需预留腐蚀裕量[2]。
2.2结构设计硫酸罐一般应至少包括如下管口:硫酸入口,硫酸出口,溢流口,放空口(压力阀口),顶部人孔,清扫孔。
为减少泄漏,硫酸入口一般设置在罐顶,并使管口距离罐壁至少1200mm。
但有时由于条件限制,也将人口设置在靠近顶部的罐壁处。
硫酸入口一般应采用汲取管的方式,即将管口内伸至液面下。
对侧壁入口,则可用90℃弯头使管线在罐内保持竖直状态并达到上述要求。
为保护罐底,在罐底正对入口管末端的相应位置设置防冲板。
为防止介质的虹吸现象,硫酸人口管线应开放空孔,一般只需要在管线的上部开一个12mm的孔即可。
硫酸出口一般也采取内伸汲取管的方式,且多采用可拆式结构,为便于拆卸,外套管直径一般取硫酸出口管直径的2倍以上。
硫酸出口也可设计成齐平接管的形式。
为避免充液过多而引起硫酸大量外溢,需要在罐壁的上部设置溢流管口,该管口与罐壁内表面平齐;也可不设置该管口,而直接利用高液位仪表控制进料管线上的切断阀来达到目的。
为保护罐壁,所有罐顶的接管都需要内伸至少25mm;管壁的接管,除溢流口或齐平出口外,都应在管口上部180℃范围内伸至少25mm。
一般情况下,放空管(压力阀口)应设置在罐的最高处,且与罐顶内表面齐平,若储罐建在室内,还应将放空口引至室外。
200M3浓硫酸卧式储罐设计
200M3浓硫酸卧式储罐设计浓硫酸(H2SO4)是一种常见的化工原料,广泛应用于石油化工、冶金、电子、制药等行业。
在储存硫酸时,为了确保其安全使用,需要进行特殊的储罐设计。
一、储罐材质选择:浓硫酸是一种强酸,对多数金属和合金有很强的腐蚀性。
因此,在储罐的材质选择上,不宜选用常规的碳钢材料。
一般情况下,可以采用玻璃钢或陶瓷作为储罐的材质,也可以考虑使用不锈钢或耐腐蚀合金钢。
二、容量选择:根据实际需要选择储罐的容量大小。
对于200m3的浓硫酸卧式储罐,可以满足一般工业生产的需求。
需要根据生产工艺的要求和储罐的使用频率来确定容量大小,同时考虑储罐的安全操作和维护。
三、结构设计:卧式储罐适用于容量较大的储存,相对于立式储罐来说具有更好的稳定性。
在设计卧式储罐时,需要考虑以下几个方面:1.底座和支座设计:为了确保储罐的稳定性,底座和支座需要具备足够的承重能力,并采用稳固的建筑结构。
2.壁厚设计:储罐的壁厚设计应考虑到浓硫酸的特殊性,防止腐蚀和渗漏。
需要进行强度校核,并根据相关规范确定壁厚。
3.排放阀和敞口设计:储罐需要设置合适的排放阀,以便处理可能发生的压力变化和管路维护。
敞口设计应该充分考虑到硫酸的挥发和蒸发性,确保安全操作。
4.维护和安全考虑:设计时需要充分考虑储罐维护的便利性,如防腐处理、检修孔的设置等。
另外,安全防护设备如液位报警器和泄漏探测器的使用也是必要的。
5.防护措施:由于浓硫酸的腐蚀性,储罐的内壁可能需要进行特殊的涂层处理或贴片。
此外,防腐层的选择和施工也非常重要。
四、储罐运输和安装:对于浓硫酸卧式储罐的运输和安装,需要遵循相关规范和安全要求。
特别是在装卸过程中,需注意防止硫酸溅入环境或其他容器中,对周围设施和人员造成伤害。
综上所述,200m3浓硫酸卧式储罐的设计需要材质选择、容量确定、结构设计和安装等多个方面的考虑。
在整个设计过程中,安全性和环保性应作为设计的首要目标,以确保储罐的正常运行和使用。
浓硫酸罐区设计实例
浓硫酸罐区设计实例一、选址和布局浓硫酸罐区应选择在远离居民区、学校、医院等敏感区域,同时要考虑到交通方便和地形平坦的地方。
布局上应将储罐区、装卸区、操作区、储存区等合理划分,确保各区域的安全性和功能性。
二、储罐选择浓硫酸储罐应选择不锈钢材料,如316L或304等,以抵抗浓硫酸的腐蚀性。
储罐的大小和数量应根据储存规模和实际需要来确定。
三、管道系统设计管道系统设计应遵循短而直的原则,尽量减少弯头和阀门的使用,以减少流体阻力。
同时,应选择与浓硫酸兼容的管材,如不锈钢或聚丙烯等。
四、泵和阀门泵和阀门的选择应考虑到耐腐蚀性和密封性。
泵应选择无泄漏泵或密封性好的泵,阀门应选择耐腐蚀球阀或蝶阀等。
五、通风与安全为防止浓硫酸挥发产生的气体对工作人员造成危害,应设置通风设施,确保工作区域的空气流通。
同时,为确保安全,应设置安全阀和紧急切断阀等安全设施。
六、控制系统控制系统应包括液位控制、温度控制、压力控制等,以确保储罐的安全运行。
同时,应设置紧急停车系统,在出现异常情况时立即停止操作。
七、防腐蚀措施为防止浓硫酸对设备造成的腐蚀,应采取防腐蚀措施。
如在设备表面涂覆防腐涂料,或在设备内部添加缓蚀剂等。
八、应急处理设施为应对突发情况,应设置应急处理设施,如应急排水系统、中和池等。
在出现泄漏或火灾等情况时,能够迅速采取应急措施,减少事故损失。
九、安全距离为确保安全,设备之间应保持一定的安全距离。
例如储罐之间的距离不应小于2米,设备与建筑物之间的距离不应小于1米等。
十、环保与卫生为减少对环境的影响,应在设计时考虑环保与卫生措施。
例如设置废水收集系统、废气处理系统等,确保排放的废水、废气等达到环保标准。
同时要保持设备表面的清洁卫生。
十一、操作与维护为确保设备的正常运行,应制定操作规程和维护计划。
操作人员应经过培训合格后方可上岗操作,同时要定期对设备进行检查和维护,确保设备的稳定运行。
十二、消防设施为应对可能发生的火灾事故,应设置消防设施。
硫酸储罐设计范文
硫酸储罐设计范文硫酸储罐设计是指为了安全储存和运输硫酸而设计的容器。
硫酸储罐的设计需要考虑到硫酸的特性,包括其腐蚀性、挥发性和毒性,以及防止泄漏、爆炸和其他危险事故的措施。
以下是一个关于硫酸储罐设计的1200字以上的简要介绍:第一部分:硫酸的特性硫酸是一种极具腐蚀性的化学物质,可以引起严重的化学灼伤和损伤。
因此,在硫酸储罐的设计中,必须考虑到硫酸的腐蚀性,采用合适的材料和涂层来保护储罐并延长其使用寿命。
硫酸还具有一定的挥发性,因此在储罐的设计中需要采取措施防止硫酸的蒸发。
例如,可以在储罐的顶部安装一个密封的盖子,以防止硫酸的挥发和泄漏。
此外,硫酸还具有一定的毒性,可能对人体造成危害。
在储罐的设计中,需要确保硫酸的泄漏不会对周围环境和人员造成污染和伤害。
第二部分:储罐的材料选择在硫酸储罐的设计中,应选择能够耐受硫酸腐蚀的材料。
常见的材料选择包括玻璃钢、塑料、碳钢和不锈钢等。
玻璃钢是一种具有良好腐蚀性能的材料,可以使用玻璃钢制造硫酸储罐。
它具有良好的耐酸碱性能和强度,且不容易产生腐蚀和泄漏。
塑料在硫酸储罐的设计中也常被使用。
聚乙烯和聚丙烯是常用的塑料材料,具有优异的耐腐蚀性能和耐化学品性能。
碳钢和不锈钢是传统的储罐材料,也可以用于硫酸储罐的制造。
然而,由于硫酸的腐蚀性,需要采取涂层等防腐措施来保护钢制储罐的表面。
第三部分:防泄漏和爆炸措施硫酸的泄漏可能对周围环境和人员造成严重威胁。
因此,在硫酸储罐的设计中,需要采取预防泄漏的措施。
一种常用的措施是在储罐周围安装泄漏探测器,以及与探测器连接的报警系统。
一旦探测到硫酸的泄漏,报警系统将发出警报,并触发应急预案。
此外,还可以在储罐的底部设置泄漏收集系统,用于收集泄漏的硫酸,并将其送至处理设备或安全存储区。
防止硫酸储罐发生爆炸的措施包括设置安全阀和压力释放装置。
当储罐内部的压力超过预定值时,安全阀将打开,以释放压力。
第四部分:其他安全措施除了以上措施外,还可以考虑在储罐周围建立防火墙和安全区域,以防止火灾蔓延和外部人员进入。
硫酸储罐设计
1 硫酸腐蚀原理及特点状态 腐蚀性 特点备注电化学腐蚀 1)65%浓度以下的稀硫酸在所有温度都为还原性;特稀硫为主,腐蚀 2)稀硫酸对碳钢的腐蚀速率随浓度的提高而增酸溶液性一般强;达到一定浓度后( 47%~50%是电化学腐蚀速度的峰值点),腐蚀速率随浓度的提高而急剧下降;3)同一浓度的稀硫酸随着温度的增加, 腐蚀性会稀硫酸电化学腐蚀加大;溶液为主,腐蚀4)杂质对腐蚀也有很大的影响, 如含氟、 氯等其性非常强他离子;5)介质流速越大、 固相颗粒多也会加剧稀硫酸溶液的腐蚀性。
浓硫酸 电化学腐蚀 1)65%~85%硫酸低温下为还原性,高温或沸点下 溶液 为主为氧化性;高浓度 氧化性腐蚀2)85%~100%硫酸及发烟硫酸在所有温度下都呈 硫酸为主氧化性;3)浓硫酸具有吸水性,空气中水份也会使敞空的发烟硫 氧化性腐蚀浓硫酸变稀,对碳钢的腐蚀性增大;酸为主4)65%~85%期间,随温度上升,其对碳钢的腐蚀浓度<5%65% 65~ 85% 85~100% >100% 表 1 市面上的硫酸常见的浓度、状态及腐蚀特点速率下降;5)碳钢在80%~100%的硫酸中可形成钝化保护膜,在无流速、无冲刷、无充气、密封时可耐受60℃~80℃;6)102%以上的发烟硫酸,会破坏钝化膜,腐蚀速度上升,碳钢和铸铁耐不了。
120%的发烟硫酸是氧化性腐蚀的峰值点。
硫酸金属储罐外壁腐蚀主要为气相腐蚀,只是弱腐蚀,一般采取涂装防腐即可,不是这里讨论的重点。
碳钢在硫酸中发生的腐蚀过程是典型的电化学腐蚀。
其化学反应式表述如下:Fe+H2S04→H2+FeS04金属材料的本质、表面状态及金属阴极相杂质、硫酸浓度(pH 值)、温度都会影响到金属的氢去极化腐蚀。
此外,一些物理因素如介质流速、固相颗粒、结垢等也会影响硫酸的腐蚀性。
2 硫酸储罐的设计2.1 类型及概况分钢制储罐、塑料储罐和玻璃钢储罐,也分为压力容器类和非压力容器类硫酸储罐,还分为立式和卧式硫酸储罐。
硫酸储罐的安全设计与施工技术
硫酸储罐的安全设计与施工技术一、引言在化工行业中,硫酸储罐广泛应用于储存和运输硫酸等化学品。
由于硫酸的腐蚀性和危险性,硫酸储罐的安全设计与施工技术显得尤为重要。
本文将探讨硫酸储罐的安全设计原则、材料选用、结构设计以及施工技术等方面的内容,以期为相关行业提供参考和借鉴。
二、安全设计原则1. 硫酸储罐选址硫酸储罐应远离居民区、火源和热源,选址时应考虑地质条件、气象条件和水源保护等因素,确保储存环境稳定安全。
2. 功能分区设计在硫酸储罐周围设置相应的功能分区,包括储罐区、泄漏应急处置区、消防通道和排水集结区等,确保可能发生的事故能够得到及时有效的处理。
3. 安全防护设施建设硫酸储罐应配备可靠的安全防护设施,如泄漏报警装置、泄漏控制设备、防爆装置、防雷装置等,确保及时控制事故并减少损失。
三、材料选用1. 硫酸储罐焊材硫酸储罐的焊材应选用能够耐受硫酸腐蚀的特种焊条或焊丝,以保证焊接接头的耐蚀性能。
2. 硫酸储罐涂料应选用能够有效抵抗硫酸侵蚀的耐酸涂料,防止硫酸直接接触金属储罐表面,从而减缓腐蚀速度。
3. 硫酸储罐材料常见的硫酸储罐材料有碳钢、玻璃钢和不锈钢等,它们在抗腐蚀性能和强度方面具有较好的性能,可以根据具体需求选择合适的材料。
四、结构设计1. 硫酸储罐壁厚设计硫酸储罐壁厚设计要考虑到硫酸的腐蚀性和压力要求,采用合适的材料和结构参数,确保储罐的强度和密封性。
2. 硫酸储罐容积设计根据储存要求和场地条件,合理确定硫酸储罐的容积大小,避免超过储罐设计容量,造成安全隐患。
3. 硫酸储罐附属设备设计硫酸储罐的附属设备包括进口、出口管线、安全阀、液位计、搅拌装置等,需要根据工艺要求和安全规范进行设计,确保储罐的正常运行和安全性能。
五、施工技术1. 硫酸储罐施工前的准备工作施工前应做好场地平整和环境清理,规划施工流程和安全预案,保证施工安全。
2. 硫酸储罐施工材料和设备选择施工材料和设备应满足相关标准和规范要求,确保施工质量和安全性。
硫酸储罐设计提纲
硫酸储罐设计提纲
1(贮存介质:50吨30%的硫酸; 2.成果:计算书1份,设备图1张。
3(设计方案:根据给定的条件合理选择设备的结构以及合适的材料,立式容器或卧式容器的筒体和封头、钢板卷制焊接结构接头、钢板材料的型号及热处理条件等;
4(设计计算:依据材料的性能,对选用设备的壁厚进行计算、稳定性进行校核;
5(辅助设备的选型:包括典型辅助设备的主要尺寸计算及型号规格:人孔或手孔设计、法
兰的型号规格、接管开孔结构、视镜或液面镜以及容器的支座选型等。
提纲:
1 设计参数的选择
1.1筒体材料的选择
1.2公称直径的确定
1.3设计压力
1.4 设计温度
1.5焊接接头系数
2 设备的结构设计
2.1圆筒厚度的设计
2.2封头的设计
2.2.1封头厚度的设计
2.2.2封头的结构尺寸
2.3鞍座选型和结构设计
2.3.1鞍座选型
2.3.2鞍座位置的确定
2.4卧式贮罐的附件及其选用2.4.1接管和法兰
2.4.2垫片的选用
2.4.3螺栓的选择
2.5人孔的选择
2.6液面计的选择
3 容器强度的校核
3.1水压试验应力校核
3.2开孔补强设计
3.2.1补强设计方法判断
3.2.2有效补强范围
3.3 有效补强面积
3.4 补强面积
4 卧式贮罐的焊接
4.1 焊缝布置
4.1.1接头的分类及其选择4.1.2焊缝的布置
4.2 焊接方法
4.3 焊接顺序
4.3.1焊前清理
4.3.2焊接过程和顺序
4.3.3焊接处理
参考文献。
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硫酸储罐设计绪论针对化工厂中常见的浓硫酸储罐,完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计,绘制总装配图,并便携设计说明书。
综合运用所学的机械基础课程知识,本着认真负责的态度,对储罐进行设计。
在设计过程中综合考虑了经济性,实用性,安全可靠性。
各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准,这样设计有章可循,并考虑到结构方面的要求,综合的进行设计。
容器的设计一般由筒体,封头,法兰,支座,接管等组成。
常,低压化工设备通用零部件大都有标准,设计师可直接选用。
本设计书主要介绍了液罐的筒体,封头的设计计算,低压通用零部件的选用。
各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家使用标准,这样让设计有章可循,并考虑到结构方面的要求,合理的进行设计。
近年,压力容器被广泛应用于现代的工业、民用及军用等部门。
压力容器在社会各行各业的生产、储存、运输等方面具有不可取代的地位,在发展国民经济、巩固国防、解决人们衣食住行等方面起着极为重要的作用。
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, 故安装费用较高存总量大于500m3或单罐容积大于200m3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500m3, 单罐容积小于100m3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。
一般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浓硫酸贮罐的设计。
本储罐的焊接结构主要设计了筒体壁厚,支座,封头,法兰,加强圈等。
根据储存介质的要求来进储罐的选材,本次设计的介质为浓硫酸,储体选用Q-235c。
根据施工现场的环境要求及罐体厚度等选择合适的焊接方法。
设计的封头为标准椭圆形封头,设计的支座为鞍式支座。
卧式浓硫酸贮罐设计的特点,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》的监督。
贮罐主要有筒体、封头、人孔、支座以及各种接管组成。
贮罐上设有排污管以及安全阀、压力表、温度计、液面计等。
一、设计参数的选择1.1筒体材料的选择根据GB150-1998表4-1并结合实际情况,选用筒体材料为碳素合金钢Q-235C(钢材标准为GB6654《压力容器用钢板》)。
Q-235C适用范围规定如下:容器设计压力p≤2.5MPa;钢板使用温度为0-400℃;用于壳体时,钢板厚度不大于30mm。
屈服极限[σ]=235MPa1.2公称直径的确定设筒体直径为D,筒体长度为2D,根据体积可以求算出D。
⁄×2+πD24⁄×2D=20v=v1+v2=πD324因此D=2218mm,由于市场生产,所以公称直径取2200mm。
1.3设计压力液体静压力:P l=1.83×103×9.8×2.2=0.0394548MPa饱和蒸汽压:p=0.0118MPa工作压力:P w=P0+P+P l=0.101+0.0118+0.0412482=0.1523MPa设计压力:P c=1.1P w=1.1×0.1540=0.1674MPa1.4设计温度因夏天温度可达40多度,冬天温度可低至0度。
因此设计温度为50摄氏度,[σ]t=125MPa1.5焊接接头系数焊接接头系数是考虑到焊接对强度的削弱,而用以降低设计许用应力的系数,用φ=σθσ⁄。
设计数据序号 项目 数值 单位 备注1 名称 20m3浓硫酸卧式贮罐2 筒体材料 Q-235C3 设计压力 0.1674 MPa4 设计温度 50 C5 公称直径 2200 mm6 公称容积 207 工作介质 浓硫酸 8 其他要求100%无损检测3m二、设备的结构设计2.1圆筒壁厚的设计根据公式:δ=P c D2φ[σt ]−P c⁄+C壁厚附加量:C =C 1+C 2C 1代表钢板负偏差,C 2代表腐蚀裕量。
其中所用钢板厚度大概在 5.00~8.00mm 之间,所以允许的C 1=0.3mm ,硫酸腐蚀速率大于0.05mm/a,且单面腐蚀,所以C 2=2mm .带入公式得δ=3.7741mm设计厚度:δd =δ+C 1+C 2=6.0741mm 圆整厚度:δn =7mm有效厚度:δe =7−C =4.7mm2.2封头的设计查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表1,得公称直径D n =D =2300mm 选用标准椭圆封头(长短轴之比为2的椭圆形封头),此时的K=1。
K =16⁄[2+(D 2ℎi⁄)2]ℎi 为短轴长。
根据GB150-1998中椭圆计算公式: δn =P c D2[σ]t φ−0.5P c⁄+C 1+C 2=3.77mm圆整后:δn =4mm 有效厚度:δe =1.7mm根据标准椭圆形封头直边高度查的 h=25mm2.3鞍座的结构选型与设计2.3.1鞍座选型该储罐采用卧式双鞍式支座,材料选用Q235-C ,储罐总长圆整=4600mm 设该储罐的总质量为MM =m 1+m 2+m 3+m 4m 1为圆筒质量,m 2为封头质量,m 3为硫酸质量,m 4为附件质量,单位kg (1)圆筒质量m 1DN=2200mm ,δn =7mm 的筒体,每米的质量q=322kg(附表7)故 m 1=q ×2D =2×593×3=1416.8kg (2)封头质量m 2DN=2200mm ,δn =4mm ,直边高25mm ,q=168.6kg (附表9)故 m 2=2×434.2=337.2kg(3)硫酸的质量,硫酸密度为1.83×103kg/m 3 m 3=ρv =1.83×103×20=36600kg (4)附件质量人孔约100kg ,其他接口管的总和按200kg 计,故m 4=300kg M =m 1+m 2+m 3+m 4=38654kg Q=Mg2⁄=38654×9.812⁄=189.59787KN每个鞍座只承受189.59787KN 的负荷,所以选用轻型带垫板,包角120度的鞍座,及JB/T4712-92 鞍座A2600-F ,JB/T4712-92 鞍座A2600-S 。
2.3.2鞍座的位置确定因为当外伸长度A=0.207L 时,双支座跨距中间截面的最大弯矩和支座截面处的弯矩绝对值相等,从而使上述两截面上保持等强度,考虑到支座截面处除弯矩以外的其他载荷,面且支座截面处应力较为复杂,故常取支座处圆筒的弯矩略小于跨距中间圆筒的弯矩,通常取尺寸A 不超过0.2L 值,为此中国现行标准JB /4731《钢制卧式容器》规定A ≤0.2L=0.2(L+2h ),A 最大不超过0.25L.否则由于容器外伸端的作用将使支座截面处的应力过大。
⁄=2,有h=H−D4⁄=25mm由标准椭圆封头D2(H−ℎ)故A≤0.2×(2D+2h)=0.2×(4400+50=890)mm此外,由于封头的抗弯刚度大于圆筒的抗变钢度,故封头对于圆筒的抗弯钢度具有局部的加强作用。
若支座靠近封头,则可充分利用罐体封头对支座处圆筒截面的加强作用。
因此,JB 4731还规定当满足A≤0.2L时,最好使A≤0.5R a,即R a=D2⁄+δ2⁄=1100+2=1102mmA≤0.5R a=551mm,故A取540mm综上有:A=540mm(A为封头切线至封头焊缝间距离,2D为筒体和两封头的总长)三、附件的选择与计算3.1进料管的选择假如硫酸以20m3/h充满,则充满需要一个小时,设流速为2.83m/s。
根据体积流量公式:v=qv s⁄s=πd24⁄得d=50mm采用∅57×3.5的无缝钢管,配用具有具有凸面密封的平焊管法兰,法兰标记:HG 20592 法兰PL50-0.25RF Q235A 摘自(HG/T 20592-2009)3.2 出料口的选择假如出料与进料状况一样,则根据公式:v=qv s⁄s=πd24⁄计算得到出口管直径d=50mm采用∅57×3.5的无缝钢管,配用具有具有凸面密封的平焊管法兰,法兰标记:HG 20592 法兰PL50-0.25RF Q235A 摘自(HG/T 20592-2009)3.3 人孔与手孔的开口与选择本储罐人孔开在筒体的上方,因公称压力为0.1674MP,比较小。
所开大小如下根据人孔开设迟寸与规定,D>1000mm的开人孔一个,∅400的圆孔。
手孔大小∅100根据HG-2005人孔与手孔的标准简介标准号 HG21515-2005 名称回转盖板式平焊法兰人孔,材料选用Q235-B3.4液面计与温度计的选择液面计选用视镜式玻璃板液面计材料性质:常压,不锈钢材料,嵌入连接型,标记为液面计S-∥Q温度计选用一般的热电偶温度计,并配用配套接管3.5法兰选择查HG/T 20592-2009《钢制管法兰》中表8.2.2-2 PN10带颈对焊焊钢制管法兰,选取各管口公称直径,查得各法兰的尺寸。
查HG/T 20592-2009《钢制管法兰》中附录D中表D-3,得各法兰的质量。
查HG/T 20592-2009《钢制管法兰》中表3.2.2,法兰的密封面均采用MFM (凹凸面密封)各尺寸大小如图管口名称公称直径DN钢管外径法兰焊端外径法兰外径D螺栓孔中心圆直径K螺栓孔直径L螺栓孔数量n(个)螺栓Th法兰厚度C法兰颈法兰高度法兰质量N S H1 RH出料口57 98B 114 80 18 8 M16 20 128 6 10 6 50 4 进料口57 98B 114 80 18 8 M16 20 128 6 10 6 50 4 液位计口32 38B 140 100 18 4 M16 18 56 2.6 6 6 42 2 温度计口20 25B 105 75 14 4 M12 18 40 2.3 6 4 40 1 压力表口20 25B 105 75 14 4 M12 18 40 2.3 6 4 40 1 排污口80 89B 200 160 18 8 M16 20 105 3.2 10 6 50 4法兰示意图3.6垫片选择查HG/T 20609-2009《钢制管法兰用非金属平垫片》,垫片尺寸如表垫片尺寸表管口名称公称直径内径D1 外径D2出液口57 67 77进液口57 67 77人孔400 480 600液位计口32 43 65温度计口20 27 50压力表口20 27 50排污口80 89 120排空口65 77 109注:1.选耐酸石棉橡胶板四、容器强度校核4.1耐压试验按强度和刚度计算确定的容器壁厚,由于材质、钢板弯卷及安装等制造加工过程不完善,有可能导致容器不安全,会在规定的工作压力下发生巨大的压力变形或焊缝有渗漏现象等等,故必须进行耐压试验予以校核。