30m3液氨储罐设计说明书
立方米液氨储罐设计说明书
目录课程设计任务书220m3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。
液氨分子式NH3，分子量17.03，相对密度0.7714g/L，熔点-77.7℃，沸点-33.35℃，自燃点651.11℃，蒸汽压1013.08kPa(25.7℃)。
32立方米液氨储罐课程设计
第1章绪论1.1 液氨储罐结构的概述32㎥液氨储罐，壁厚δ=16mm ，材料正火14MnMoV，长度L=7610mm ，内径D=2200mm图1.1液氨储罐结构示意图1.2 1Cr21Ni5Ti不锈钢性能分析1Cr21Ni5Ti不锈钢的力学性能牌号纵向力学性能横向力学性能拉力强度MPa屈服点MPa伸长率（%）拉力强度MPa屈服点MPa伸长率（%）1Cr18Ni9Ti≥52020535---1Cr21Ni5Ti钢为铁素体-奥氏体型双相不锈钢，用于代替奥氏体型不锈钢1Cr18Ni9Ti。
1Cr21Ni5Ti比1Cr18Ni9Ti钢有更好的力学性能。
1Cr21Ni5Ti不锈钢的化学成分1Cr21Ni5Ti 加工工艺性能：1Cr21Ni5Ti 钢的冷、热加工性能良好。
其热加工温度为800~1050℃，950~1050℃时热塑性最好。
因该钢的屈服强度高，因而拉伸、弯曲等变形难度较大，所需加工变形力大。
1Cr21Ni5Ti 钢的淬火温度为950~1050℃。
其焊接性能良好，可用各种焊接方法进行焊接。
1Cr21Ni5Ti 不锈钢耐蚀性：1Cr21Ni5Ti 不锈钢在氧化性酸和有机酸中有很好的耐蚀性，一般无晶间腐蚀倾向，可代替1Cr18Ni9Ti 钢。
1Cr21Ni5Ti 不锈钢的焊接性能主要表现在以下几个方面：(1)高温裂纹：在这里所说的高温裂纹是指与焊接有关的裂纹。
高温裂纹可大致分为凝固裂纹、显微裂纹、HAZ(热影响区)的裂纹和再加热裂纹等。
(2)低温裂纹：在马氏体型不锈钢和部分具有马氏体组织的铁素体型不锈钢中有时会发生低温裂纹。
由于其产生的主要原因是氢扩散、焊接接头的约束程度以及其中的硬化组织，所以解决方法主要是在焊接过程中减少氢的扩散，适宜地进行预热和焊后热处理以及减轻约束程度。
(3)焊接接头的韧性：在奥氏体型不锈钢中为减轻高温裂纹敏感性，在成分设计上通常使其中残存有5%—10%的铁素体。
但这些铁素体的存在导致了低温韧性的下降。
液氨卧式储罐设计
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)第一章绪论（一）设计任务：针对化工厂中常见的液氨储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计，绘制总装配图和零件图，并编写设计说明书。
（二）设计思想：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，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。
（三）设计特点：容器的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管及人孔等组成。
常、低压化工设备通用零部件大都有标准，设计时可直接选用。
本设计书主要介绍了液罐的的筒体、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标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。
第二章材料及结构的选择与论证（一）材料选择：纯液氨腐蚀性小,贮罐可选用一般钢材,但由于压力较大,可以考虑20R、16MnR这两种钢种。
液氨储罐说明书(太原理工大学)
课程设计（论文）题目：32M3液氨储罐的设计课程设计要求及原始数据（资料）一、课程设计要求1、按照国家压力容器设计标准、规范进行设计，掌握典型过程设备设计的过程。
2、设计计算采用手算，要求设计思路清晰，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、原始数据本次课程设计的主要内容是设计液氨储罐，包括储罐的各种数据的确定，有储罐筒体的长度，公称直径的确定，罐体材料的选取，还有封头的确定，封头厚度筒体厚度的计算，附件的选取，包括各种法兰的选取，以及密封面的材料如何选，以及人孔的设计，人孔法兰和补强的计算。
最后还有焊接如何选取，焊料的选取，支座的材料类型还有位置的确定都是本次设计的主要内容。
本次设计在过程装备课程的基础上加强对知识的学习和应用，更好的学习和体会了在实际化工生产中知识的重要性，为我们打下牢固的实践基础。
1:材料选择与设备要求·············· - 1 -1.1：设计压力的确定·············· - 1 -1.2：关于筒体和封头的选材············ - 1 -1.3:计算压力：·················· - 2 -1.4封头的选择：················ - 2 - 2设计计算····················· - 3 -2.1：筒体长度的确定：·············· - 3 -2.2：筒体厚度的确定：·············· - 3 -2.3封头的厚度计算：··············· - 4 -2.3．压力试验：················· - 5 - 3法兰的选取···················· - 6 -3.1人孔的选取：················· - 6 -3.2：管法兰的设计················ - 7 - 4液位计的选取··················· - 9 - 5开孔补强的计算·················- 11 - 6 支座结构的设计·················- 12 -材料的确定：··················- 13 - 7焊接接头及焊条的设计··············- 15 - 焊条的选取：··················- 16 - 8参考文献····················- 17 - 9 总结······················- 18 -1:材料选择与设备要求1.1：设计压力的确定查得设计指导书表2-3 液化气体饱和蒸汽压及饱和液密度，得液化氨气在50℃蒸汽压为1.968MPa ，表压为1.868Mpa ，装有安全阀的压力容器，设计压力不低于安全阀的开启压力，安全阀的开启压力是根据工作压力确定的，一般可取p=(1.05—1.10)pw 。
20M3液氨储罐设计说明书
又根据《EHA椭圆形封头内表面积及容积》查得：DN=1900mm时，总深度H=500mm，内表面积A=4.0624 ，容积V=0.9687
所以，封头设计为EHA1900×11-16MnR JB/T4746-2002
见下图
五 零部件的设计
１．人孔的设置
人孔即检查孔。压力容器开设检查孔目的是为了检查压力容器在使用过程中是否产生裂纹，变形，腐蚀等缺陷以及装拆设备的内部零部件，一般设备的公称直径在900mm以下时可根据需要设置适当数量的手孔，超过900mm时应开设人孔。人孔有圆形和长圆两种。人孔大小的设置原则是方便人的进出，因此，圆形人孔的公称直径规定为400～600mm，所以本次设计选择人孔公称直径为500 mm。
2.带补强圈的接管的焊接结构
作为开孔补强元件的补强圈，一方面要求尽量与补强出的壳体贴合紧密，另外与接管与壳体之间的焊接结构设计也应力求完善合理。
六 接管法兰的设计
PN2.5Mpa带颈对焊钢制管法兰及密封面尺寸
（mm）
公称直径DN
管外径
法兰外径D
法兰厚度C
法兰颈
法兰高度H
密封面d
密封面
螺栓孔中心圆直径k
N
A
B
20
25
105
16
40
40
6
40
56
2
75
25
32
115
16
46
46
6
40
65
2
85
32
38
140
18
56
56
6
42
76
2
100
40
45
上部：安全阀接口，气氨出口，放空口，液氨入口。
33立方米液氨储罐设计
33立方米液氨储罐设计1. 引言液氨储罐是用于储存液态氨的设备，广泛应用于化工、农业和制冷等领域。
本文将介绍一种33立方米液氨储罐的设计方案。
该储罐采用钢板焊接结构，具有坚固的强度和良好的密封性。
设计目标是确保储罐在工作条件下的安全可靠性，并满足相关标准和规范的要求。
2. 设计参数储罐的基本参数如下： - 容积：33立方米 - 材质：Q345钢- 温度：低温条件，设计工作温度为-33°C - 压力：设计压力为1.6MPa - 焊接材料：对焊钢管3. 结构设计3.1 外壳设计储罐采用圆筒形外壳设计，底部为圆锥形设计。
外壳材料选用Q345钢板，通过焊接工艺连接。
3.2 支撑设计储罐设置足够数量的支撑，以保证储罐在工作状态下能够承受压力和重力。
支撑结构采用钢材焊接而成。
3.3 进出口设计为了方便装料和排放气体，储罐设计有进出口管道。
进口管道通过安全阀进行安全控制，出口管道通过底阀进行液氨的排放。
3.4 密封设计储罐采用密封设计，以保证液氨不会泄漏。
密封件选用耐低温和耐腐蚀的材料，确保长期使用不出现渗漏问题。
4. 安全性设计4.1 压力安全储罐设计了安全阀，当压力超过设计压力时，安全阀自动打开，释放过高压力，以保证储罐不会发生爆炸等事故。
4.2 抗震安全储罐设置了抗震支撑结构，以提高整个储罐系统的抗震性能，确保在地震发生时，储罐能保持稳定且不会受到破坏。
4.3 安全排放储罐的底部设置了底阀，当需要排放液氨时，可通过打开底阀实现安全排放。
4.4 防腐蚀措施考虑到液氨的腐蚀性，储罐进行了合适的防腐蚀处理，以延长储罐的使用寿命。
5. 检验与验收储罐设计完成后，需要进行相关检验和验收。
- 设计抗压强度是否满足要求 - 安全系统工作是否正常 - 密封性能是否达标 - 各部位焊接质量是否符合要求6. 结论本文介绍了一种33立方米液氨储罐的设计方案，包括结构设计、安全性设计和检验与验收等内容。
储罐设计满足相关标准和规范要求，能够在安全可靠的情况下储存液态氨。
30m3液氨储罐设计说明书
30m3液氨储罐设计说明书前言本说明书为《30m3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。
目录第一章绪论 (4)（一）设计任务 (4)（二）设计思想 (4)（三）设计特点 (4)第二章材料及结构的选择与论证 (4)（一）材料选择 (4)（二）结构选择与论证 (4)第三章设计计算 (6)（一）计算筒体的壁厚 (6)（二）计算封头的壁厚 (7)（三）水压试验及强度校核 (7)（四）选择人孔并开孔确定补强 (8)（五）核算承载能力并选择鞍座 (8)（六）选择液面计 (9)（七）选配工艺接管 (9)第四章设计汇总 (10)第五章结束语 (11)第六章参考文献 (11)第一章绪论（一）设计任务：针对化工厂中常见的液氨储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计，绘制总装配图和零件图，并编写设计说明书。
（二）设计思想：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，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。
（三）设计特点：容器的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管及人孔等组成。
常、低压化工设备通用零部件大都有标准，设计时可直接选用。
本设计书主要介绍了液罐的的筒体、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标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。
第二章材料及结构的选择与论证（一）材料选择：纯液氨腐蚀性小,贮罐可选用一般钢材,但由于压力较大,可以考虑20R、16MnR这两种钢种。
如果纯粹从技术角度看，建议选用20R 类的低碳钢板， 16MnR钢板的价格虽比20R贵，但在制造费用方面，同等重量设备的计价，16MnR钢板为比较经济，且16MnR机械加工性能、强度和塑性指标都比较号，所以在此选择16MnR钢板作为制造筒体和封头材料。
立方米液氨储罐施工方案
立方米液氨储罐施工方案1. 引言立方米液氨储罐是用于存储和运输液化氨的重要设备，广泛应用于化工、农业和制冷等领域。
本文档将介绍立方米液氨储罐的施工方案，包括施工准备、施工流程、安全措施和质量控制等内容，并提供相关的 Markdown 文本格式。
2. 施工准备2.1 材料准备•立方米液氨储罐主体材料：碳素钢板•其他辅助材料：焊条、焊剂、螺栓等2.2 设备准备•焊接设备：电焊机、电焊割设备等•起重设备：吊车、起重机等•质量检测设备：焊缝检测仪器、材料强度测试仪器等2.3 施工场地准备•确保施工场地平整、无杂物•设置安全警示标志•确保施工场地通风良好3. 施工流程3.1 底板安装•清理施工场地•安装支撑架•安装底板3.2 罐体安装•安装罐体侧板•焊接罐体侧板与底板•安装罐体顶板•焊接罐体顶板与侧板3.3 罐体加工•焊接加固筋•安装进出料口、排气阀等附件•焊接进出料口、排气阀等附件3.4 焊接工艺•根据焊接规范施工•进行焊接前的预热处理•使用正确的电流和电压进行焊接•焊接后进行冷却处理3.5 焊缝检测•使用焊缝检测仪器对焊缝进行检测•检测焊缝的质量和强度4. 安全措施4.1 人员安全•施工人员必须穿戴防护装备，如安全帽、防护眼镜、防护手套等•施工人员必须经过专业培训，熟悉施工操作规范和安全操作流程•施工现场必须设置安全警示标志4.2 施工场地安全•施工场地必须保持干燥，防止液氨泄露•施工场地必须远离明火和易燃物品4.3 操作安全•施工人员必须熟悉液氨的性质，了解其安全操作规范•施工人员必须严格按照操作规范进行施工•确保焊接设备和起重设备的安全使用5. 质量控制5.1 材料质量控制•检查材料证书和相关质量文件•检查材料的表面质量和尺寸规格5.2 焊接质量控制•焊接前进行预热处理•使用正确的焊接参数进行焊接•检测焊缝质量和强度5.3 安全阀和压力表检测•安装和检测液氨储罐的安全阀和压力表•确保其正常工作并符合相关安全标准结论本文档介绍了立方米液氨储罐的施工方案，包括施工准备、施工流程、安全措施和质量控制等内容。
液氨储罐
• 公称直径Di和筒体长度L的计算：
L V 2 Vn π Di2 4
取Di = 2600 Di= 2800 Di = 3000 Di = 3200 经计算 当Di = 3200mm时，L = 4656mm,此时，Di/L = 0.687 最接近0.618 所以取 Di = 3200mm
筒体壁厚的计算
封头厚度的计算
采用的是长短轴之比为2的标准椭圆形封头，各参数与筒体相同，
其厚度计算式为：
δ
Kp cDi
2σt 0.5p
1.6 3200 21701 0.51.6
15.09
mm
K
1 6
2
Di 2 hi
2
1
设计厚度为：
δd δ C2 15.09 2 17.09 mm
设备总质量W W=W1+W2+W3
• 鞍座的选择
每个鞍座承受的负荷为
F Wg 38035.89.81 186.57 kN
2
2
根据鞍座承受的负荷，查表(《化工设备机械基础》，大连理 工大学出版社，附录16)可知，选择轻型(A)带垫板，包角为 120°的鞍座。即JB/T4712-92 鞍座A3000-F， JB/T4712-92 鞍座A3000-S。
由于接管材料与壳体材料都为16mnr故fr1故根据公式课求得面积二者得出数值较大的则为有效宽度有效高度h外侧高度h1nt接管实管实际外伸二者得出数值较小的则为外侧高度内侧高度h2nt接管实管实际外内伸壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积按式43mm接管有效厚度减去计算厚度之外的多余面积按式44mm根据公式
3立方液氨储罐设计
3立方液氨储罐设计D②工艺条件的要求化工设备是为工艺过程服务的，应保证在指定的生产工艺条件下完成指定的生产任务，即满足相应的工艺条件要求③经济合理性要求在满足设备的安全运行和工艺条件的前提下，结构要合理，制造要简单，尽量减少加工量，降低制造成本。
④便于操作和维护例如所设置的阀门、平台、人孔形位置要合适，易损件便于更换等。
⑤环境保护要求所谓化工设备失效的一个新概念是“环境失败”即有害物质泄露到环境中，生产过程残留无法消除的有害物质及噪音等，化工容器在设计时包括化工工厂的选址均应考虑这些因素的影响。
（2）主要设计参数的确定及说明本储罐设计公称容积为3m3，公称直径Dg为1220mm，材料为16MnR在温度t ≤42℃时工作，液氨的饱和蒸汽压为1.8MP，取P=1.8MP，取t][σ=170MP，则双面对接焊的全焊透对接焊缝为100%无损，根据书本表5-4可得焊接接头系数全部无损检测φ=1.00。
二材料及结构的选择与论证（1）材料选择与论证本贮罐选用16MnR制作罐体和封头。
材料：本贮罐选用16MnR制作罐体和封头。
16MnR表示平均含碳量为0.16%的容器钢，属于低碳钢，它的塑性好，焊接性和锻造性良好，适宜制造化工容器等焊接件和设备封头等冲压件，也可用来制造受载不大的螺栓，或经渗碳后制作齿轮和轴等零件。
所以，本液氨储罐选用16MnR制作罐体和封头。
（2）结构选择与论证：封头型式的确定、人孔选择、法兰型式选择确定。
①封头形式的确定本液氨储罐的封头选用椭圆形封头，椭圆封头是由曲率半径连续变化而成的，所以，封头上的应力分布也是均匀变化的，他的受力状态比蝶形封头要好，虽不如半球封头，但对各种封头的强度和经济合理性进行比较。
从钢材耗用量考虑：球形封头用量最少，比椭圆形封头节约25.8％，平板封头的用量最多，是椭圆形封头的4倍多。
从制造考虑：椭圆形封头制造方便，平板封头则因直径和厚度较大，坯材的获得、车削加工、焊接等方面都遇到不少困难，且封头与筒体厚度相差悬殊，结构也不合理。
32立方米液氨储罐课程设计说明书
《过程设备设计》课程设计说明书设计题目：32M³液氨储罐设计学院：化学化工学院班级：化学工程与工艺1101班姓名：宋旭杰学号：2011002248指导老师：完成时间：2014.01.09一、设计任务书32M³液氨储罐设计课程设计要求及原始数据（资料）一、课程设计基本要求1、按照国家压力容器设计标准、规范设计要求，掌握典型过程设备设计的过程。
2、设计计算采用手算，要求设计思路清晰，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、原始数据表1 设计条件表序号项目数值备注1 名称液氨储罐2 用途液氨储存3 最高工作压力MPa 由介质温度确定4 工作温度℃-20—505 公称容积M³6 工作压力波动情况可不考虑7 装置系数f 0.858 工作介质液氨（中毒危害）9 使用地点太原市，室外课程设计主要内容1、设备工艺设计2、设备结构设计3、设备强度设计4、技术条件编制5、绘制设备总装配图6、编制设计说明书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（折合A1图纸一张）目录设计任务书 (1)课程设计内容 (5)工艺设计 (5)一、设计压力的确定 (5)二、设计温度的确定 (6)机械设计 (6)一、结构设计 (6)①设计条件 (6)②结构设计 (7)1、压力容器选择 (7)◆物料的物理化学性质◆压力容器的类型◆压力容器的用材2、筒体和封头的结构设计 (8)◆筒体公称直径和筒体长度的确定◆椭圆形封头内表面积、容积3、各个接管的位置及法兰的选择 (9)◆接管的设计◆法兰的设计◆垫片的选择4、人孔的选取 (12)5、液面计的设计 (14)6、鞍座的计算 (14)◆筒体的质量◆封头的质量◆液氨的质量◆附件的质量◆确定鞍座类型◆鞍座安装位置确定7、焊接接头设计 (16)◆回转壳体的焊接结构设计◆接管与壳体的焊接结构设计◆带补强圈的接管的焊接结构二、强度计算 (17)①容器的筒体和封头壁厚的设计 (18)1、筒体名义厚度的初步确定 (18)2、封头壁厚的计算 (18)②开孔补强计算 (19)1、补强设计方法判别 (19)2、有效高度的确定 (20)3、有效补强面积 (20)4、接管的多余面积 (20)③强度校核 (21)1、容器的水压试验 (21)2、圆筒切向剪应力计算并校核 (22)总结语 (23)参考文献 (25)二、课程设计内容课程设计内容包括工艺设计和机械设计两部分工艺设计工艺设计的内容是根据设计任务提供的原始数据和生产工艺要求，通过计算和选型确定设备的轮廓尺寸。
课程设计液氨储罐设计
湖北大学化学化工学院化工设备机械基础课程设计计算说明书课程设计题目:液氨储罐设计一、设计任务书 (1)二、液氨储罐设计参数的确定 (2)1、根据要求选择罐体和封头的材料 (2)2、确定设计温度与设计压力 (2)3、其他设计参数 (2)三、筒体和封头壁厚的计算 (2)1、筒体壁厚的计算 (2)1.1设计参数的确定 (3)四、罐体的开孔与补强 (4)1、开孔补强的设计准则 (4)2、开孔补强的计算..................................42.1、开孔补强的有关计算参数.......................52.2、补强圈的设计. (5)五、选择鞍座并核算承载能力 (5)一、设计任务书试设计一液氨储罐，其公称容积、储罐内径、罐体（不包括封头）长度见下表。
使用地点：家乡--湖北省十堰市竹溪县。
技术特性表16MnR钢板为比较经济。
所以在此选择16MnR钢板作为制造筒体和封头材料。
2、确定设计温度与设计压力液氨储罐通常置于室外，虽然设计有保温措施，但罐内液氨的温度和压力还是可能直接受到大气温度的影响，在夏季液氨储罐经太阳暴晒，液氨温度可达40℃，随着气温的变化，储罐的操作压力也在不断变化.根据《化学化工物性数据手册》查得40℃饱和蒸汽压为1.55MPa,可以判定设计的容器为储存内压压力容器，按《压力容器安全技术监察规程》规定，盛装液化气体无保冷设施的压力容器，其设计压力应不低于液化气40℃时的饱和蒸汽压力，可取液氨的设计压力为1.70MPa，当液化气体储罐安装有安全阀时，设计压力可取最大操作压力的1.05-1.10倍，所以1.7MPa合适。
0.6MPa≤p≤10MPa 属于中压容器。
3、其他设计参数容器公称直径见技术特性表即公称直径DN=2.0m；罐体和封头的材料为钢板厚度负偏差C1=0.8mm，查材料腐蚀手册得40℃下液氨对钢板的腐蚀速率小于0.05mm/年，所以双面腐蚀取腐蚀裕量C2=2mm所以设计厚度为：δd=δ+C2+C1=10.05+0.8+2=12.85mm圆整后取名义厚度14mm.1.3刚度条件设计筒体的最小壁厚因为Di=2000mm<3800mm，所以δmin=2Di/1000=4.0mm，另加C2=2mm，所以δd=6.0mm。
(15)M3液氨储罐课程设计报告毕业设计正文
（15）M3液氨储罐课程设计毕业设计1、前言液氨是一种无色液体。
氨作为一种重要的化工原料，应用广泛。
分子式NH3，分子量17.03，相对密度0.7714g/L，熔点-77.7℃，沸点-33.35℃，自燃点651.11℃，蒸汽压1013.08kPa(25.7℃)。
氨在20℃水中溶解度34%,25℃时,在无水乙醇中溶解度10%,在甲醇中溶解度16%,溶于氯仿、乙醚,它是许多元素和化合物的良好溶剂。
水溶液呈碱性。
液态氨将侵蚀某些塑料制品,橡胶和涂层。
遇热、明火,难以点燃而危险性较低; 但氨和空气混合物达到上述浓度范围遇明火会燃烧和爆炸,如有油类或其它可燃性物质存在,则危险性更高。
2 设计选材及结构2.1 工艺参数的设定2.1.1设计压力：由工作温度为-20o C—48o C,小于50o C，所以要以50o C计算。
根据《化学化工物性数据手册》查得50o C蒸汽压为2032.5kPa，可以判断设计的容器为储存内压压力容器，按《压力容器安全技术监察规程》规定，盛装液化气体无保冷设施的压力容器，其设计压力应不低于液化气50o C时的饱和蒸汽压力，可取液氨容器的设计压力为 2.16 MPa，属于中压容器。
而且查得当容器上装有安全阀时，取1.05～1.3倍的最高工作压力作为设计压力；所以取2.16 MPa的压力合适。
0.6MP p10a≤<属于中压容器[5]。
a MP设计温度为50摄氏度，在-20～200℃条件下工作属于常温容器。
2.1.2筒体的选材及结构：根据液氨的物性选择罐体材料，碳钢对液氨有良好的耐蚀性腐蚀率在0.1㎜/年以下，且又属于中压储罐，可以考虑20R和Q345R这两种钢材。
如果纯粹从技术角度看，建议选用20R类的低碳钢板， Q345R钢板的价格虽比20R贵，但在制造费用方面，同等重量设备的计价，Q345R钢板为比较经济。
所以在此选择Q345R钢板作为制造筒体和封头材料。
钢板标准号为GB713-2011。
液氨储罐设计..
第一章绪论1. 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MPa.1，容积55为20m3, 使用年限15年。
1.2设计要求及成果1. 确定容器材质；2. 确定罐体形状及名义厚度；3. 确定封头形状及名义厚度；4. 确定支座，人孔及接管，以及开孔补强情况5. 编制设计说明书以及绘制设备装配图1张（A1）。
1.3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φ)接头系数0.1=（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2.1 设计温度O题目中给出设计温度取40C2.2 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40.4℃，通过查表可知，在40℃ 时液氨的饱和蒸汽压(绝对压力)为1.55MPa ，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w P 的1.105.1-倍，取设计压力w P P 05.1=（已知MPa P w 55.1=表压）所以 MPa P P w 6.105.1==。
2.3 腐蚀余量查《腐蚀数据手册》16MnR 耐氨腐蚀，其y mm /1.0<λ，若设计寿命为15年，则m m5.11.0152=⨯==αλC2.4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φ取0.1或85.0常见。
30m3液化石油气储罐说明书
目录1．课程设计任务书2．设备的筒体和封头设计2．1筒体的径和长度的确定.2．2 筒体和封头的厚度设计计算2. 3厚度的校核计算3．其它零部件的设计3.1液位计的设计3.2 管口设计3.3人孔设计3.4 支座设计4．焊接结构设计5．焊条选择6．技术要求7. 参考资料及文献课程设计任务书题目 30m3液化石油气储罐设计设计条件表2．设备的筒体和封头设计2．1筒体的径和长度的确定 由设计任务书可知：V=30m 3设 L=3D 则有： 3043434322==⨯==D DD LD V πππm D 33.234303=⨯=π取径为2300mm ，由于筒体的径较大，所以采用钢板卷制，公称直径为其径DN2300mm. 选用标准椭圆形封头EHA 椭圆形封头表面积及容积则筒体长度mm D V L 63774230014.3107588.12103042V 2992=⨯⨯⨯-⨯=-='π封头总 取L ′=6400mm 则实际体积33922095.30107588.1246400230014.324m mm V L D V =⨯⨯-⨯⨯=+'=封头实际π则体积相对误差为：%5%003.0%1003030095.30%100<=⨯-=⨯-VV V 实际符合设计要求。
2．2筒体和封头的厚度设计计算 物料的物理及化学性质,按最危险工况设计采用常温常压储存。
根据上表的数据，取最高压力，即50℃丙烯的饱和蒸汽压19.99bar(绝压) 所以储罐的工作压力为：MPa MPa MPa P W 899.11.01.099.19=-⨯= 安全阀开启压力取：MPa MPa p 089.2899.110.1=⨯=开启 设计压力取：MPa p 1.2= 液柱压力（安装满时计算）：MPa m kg N L kg gh p 810.41025.00/81.9/56.0-⨯=⨯⨯==ρ液0%1001.210.41%1008≈⨯⨯=⨯-p p 液所以可以忽略液柱的压力。
液氨储罐机械设计说明书
液氨储罐机械设计说明书第一章、绪论（一）、液氨贮罐的设计背景化学工业和其它流程工业的生产都离不开容器。
所有的化工设备的壳体都是一种容器，容器的应用遍及各行各业，诸如航空、航海、机械制造、轻工、动力等行业。
然而化工容器又有其本身特点，不仅要适应化学工艺过程所要求的压力和温度条件，还要承受化学介质的作用，要能长期的安全工作且保证良好的密封。
因此在容器的设计中应综合考虑个方面的因素，使之达到最优。
液氨主要用于生产硝酸、尿素和其它化学肥料，还可用作医药和农药的原料。
在国防工业中用于制造火箭、导弹的推进剂，可用作有机化工产品的氨化原料，还可用作冷冻剂，将氨进行分解，分解成氢氮混合气体这种混合气体是一种良好的保护气体，可以广泛地应用于半导体工业、冶金工业以及需要保护气氛的其它工业和科学研究中。
为能够进行连续的生产，需要有储存液氨的容器，因此设计液氨贮罐是制造贮罐的必备步骤，是化工生产能够顺利进行的前提。
（二）、液氨贮罐的分类及选型储罐的形状有圆形或球形。
圆筒形储罐两端的封头有椭圆形、球形、锥形和平盖等形状。
在本设计中由于设计体积较小且工作压力较小，可采用卧式圆筒形容器，方形和矩形容器大多在很小设计体积时采用，因其承压能力较小且使用材料较多；而球形容器虽承压能力强且节省材料，但制造较难且安装件不方便；立式圆筒形容器承受自然原因引起的应力破坏的能力较弱，故选用卧式圆筒形容器。
卧式圆筒形液氨储罐通常由卧式圆筒形筒体和两端的椭圆形封头组成，按照化学生产工艺的要求设置进料口、出料口、放空口、排污口、压力表、安全阀和液面计等。
为了检修方便，还要开设人孔，用鞍式支座支承于混凝土基座上。
选择化工容器的材料也是设计中的重要问题，应该综合考虑容器的操作条件和钢材的性能、价格等。
氨对钢材的腐蚀作用很小，但是，置于室外的液氨储罐，它的操作温度就是大气温度，它的操作压力就是操作温度对应的饱和蒸汽压。
随着气温的变化，液氨储罐的操作温度和压力也随之变化，制造储罐的钢材应能承受这种变化。
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30m3液氨储罐设计说明书前言本说明书为《30m3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。
目录第一章绪论 (4)（一）设计任务 (4)（二）设计思想 (4)（三）设计特点 (4)第二章材料及结构的选择与论证 (4)（一）材料选择 (4)（二）结构选择与论证 (4)第三章设计计算 (6)（一）计算筒体的壁厚 (6)（二）计算封头的壁厚 (7)（三）水压试验及强度校核 (7)（四）选择人孔并开孔确定补强 (8)（五）核算承载能力并选择鞍座 (8)（六）选择液面计 (9)（七）选配工艺接管 (9)第四章设计汇总 (10)第五章结束语 (11)第六章参考文献 (11)第一章绪论（一）设计任务：针对化工厂中常见的液氨储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计，绘制总装配图和零件图，并编写设计说明书。
（二）设计思想：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，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。
（三）设计特点：容器的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管及人孔等组成。
常、低压化工设备通用零部件大都有标准，设计时可直接选用。
本设计书主要介绍了液罐的的筒体、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标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。
第二章材料及结构的选择与论证（一）材料选择：纯液氨腐蚀性小,贮罐可选用一般钢材,但由于压力较大,可以考虑20R、16MnR这两种钢种。
如果纯粹从技术角度看，建议选用20R类的低碳钢板，16MnR钢板的价格虽比20R贵，但在制造费用方面，同等重量设备的计价，16MnR钢板为比较经济，且16MnR机械加工性能、强度和塑性指标都比较号，所以在此选择16MnR钢板作为制造筒体和封头材料。
（二）结构选择与论证：1.封头的选择：从受力与制造方面分析来看，球形封头是最理想的结构形式。
但缺点是深度大，冲压较为困难；椭圆封头浓度比半球形封头小得多，易于冲压成型，是目前中低压容器中应用较多的封头之一。
平板封头因直径各厚度都较大，加工与焊接方面都要遇到不少困难。
从钢材耗用量来年：球形封头用材最少，比椭圆开封头节约，平板封头用材最多。
因此，从强度、结构和制造方面综合考虑，采用椭圆形封头最为合理。
2.人孔的选择：压力容器人孔是为了检查设备的内部空间以及安装和拆卸设备的内部构件。
人孔主要由筒节、法兰、盖板和手柄组成。
一般人孔有两个手柄。
选用时应综合考虑公称压力、公称直径(人、手孔的公称压力与法兰的公称压力概念类似。
公称直径则指其简节的公称直径)、工作温度以及人、手孔的结构和材料等诸方面的因素。
人孔的类型很多，选择使用上有较大的灵活性，其尺寸大小及位置以设备内件安装和工人进出方便为原则。
通常可以根据操作需要,在这考虑到人孔盖直径较大较重, 可选择回转盖对焊法兰人孔。
3.法兰的选择：法兰连接主要优点是密封可靠、强度足够及应用广泛。
缺点是不能快速拆卸、制造成本较高。
压力容器法兰分平焊法兰与对焊法兰。
平焊法兰又分为甲型与乙型两种。
甲型平焊法兰有PN0.25 MPa 0.6 MPa 1.0 MPa1.6 MPa，在较小范围内（DN300 mm ～2000 mm）适用温度范围为-20℃～300℃。
乙型平焊法兰用于PN0.25 MPa～1.6 MPa压力等级中较大的直径范围，适用的全部直径范围为DN300 mm ～3000 mm，适用温度范围为-20℃～350℃。
对焊法兰具有厚度更大的颈，进一步增大了刚性。
用于更高压力的范围（PN0.6 MPa～6.4MPa）适用温度范围为-20℃～45℃。
法兰设计优化原则：法兰设计应使各项应力分别接近材料许用应力值，即结构材料在各个方向的强度都得到较充分的发挥。
法兰设计时，须注意以下二点：管法兰、钢制管法兰、垫片、紧固件设计参照原化学工业部于1997年颁布的《钢制管法兰、垫片、紧固件》标准（HG20592～HG20635-1997）的规定。
4.液面计的选择：液面计是用以指示容器内物料液面的装置，其类型很多，大体上可分为四类，有玻璃板液面计、玻璃管液面计、浮子液面计和浮标液面计。
在中低压容器中常用前两种。
玻璃板液面计有透光式和反射式两种结构，其适用温度一般在0～250℃。
但透光式适用工作压力较反射式高。
玻璃管液面计适用工作压力小于1.6MPa，介质温度在0～250℃的范围。
液面计与容器的连接型式有法兰连接、颈部连接及嵌入连接，分别用于不同型式的液面计。
液面计的选用：（1）玻璃板液面计和玻璃管液面计均适用于物料内没有结晶等堵塞固体的场合。
板式液面计承压能力强，但是比较笨重、成本较高。
（2）玻璃板液面计一般选易观察的透光式，只有当物料很干净时才选反射式。
（3）当容器高度大于3m 时，玻璃板液面计和玻璃管液面计的液面观察效果受到限制，应改用其它适用的液面计。
液氨为较干净的物料，易透光，不会出现严重的堵塞现象，所以在此选用玻璃管液面计。
5.鞍座的选择：鞍式支座是应用最广泛的一种卧式支座。
从应力分析看，承受同样载且具有同样截面几何形状和尺寸的梁采用多个支承比采用两个支承优越，因为多支承在粱内产生的应力较小。
所以，从理论上说卧式容器的支座数目越多越好。
但在是实际上卧式容器应尽可能设计成双支座，这是因为当支点多于两个时，各支承平面的影响如容器简体的弯曲度和局部不圆度、支座的水平度、各支座基础下沉的不均匀性、容器不同部位抗局部交形的相对刚性等等，均会影响支座反力的分布。
因此采用多支座不仅体现不出理论上的优越论反而会造成容器受力不均匀程度的增加，给容器的运行安全带来不利的影响。
所以一台卧式容器支座一般情况不宜多于二个。
在此选择鞍式双支座，一个F 型，一个S 型。
第三章 设计计算（一）计算筒体的壁厚：因为液氨的储量为30m 3，按原化工部1985年颁布实施的有关贮罐尺寸和质量的行业标准（《卧式椭圆形封头贮罐系列》HG5-1580-85）,取D i =2700mmP c —设计压力 储罐的最高工作温度为40℃，此时氨的饱和蒸汽压为1.55MP a ，取此压强的1.10倍作为设计压力，故a c MP P 705.155.110.1=⨯=在操作温度-5～40℃的范围内，估计筒体壁厚大约为16mm ，在《常用容器钢板（管）许用应力表》中按设计温度40℃，板厚6～16mm 间插值取得a t MP 75.200][=σ焊接接头采用V 坡口双面焊接,采用全部无损检测,其焊接接头系数由焊接接头系数表查得φ=1.00钢板负偏差由《钢板厚度负偏差表》查得C 1=0.8 mm ；液氨为轻微腐蚀，腐蚀裕量由(壳体、封头腐蚀裕量表)查得C 2=2 mm 。
液氨储罐是内压薄壁容器，按公式计算筒体的设计厚度为： mm C P D P ct i c d 515.13200.175.20022700705.1][22=+⨯⨯⨯=+-⋅=ϕσδ 考虑到钢板负偏差，所以筒体厚度应再加上C 1，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 mm C P D P ct i c d 515.13200.175.20022700705.1][22=+⨯⨯⨯=+-⋅=ϕσδ 考虑到钢板负偏差，所以封头厚度应再加上C 1，即12.515+0.8=14.315 mm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t P 为： ⎪⎩⎪⎨⎧=⨯==MPa P P t c t 13.2705.125.1][][25.1σσ a t MP P 13.2=，水压试验时的应力为a e e i t t MP D P 91.2181)28.016(2)]28.016(2700[13.22)(=⨯--⨯--+⨯=+=ϕδδσ 查表得厚度为16mm 的16MnR 钢板的钢材屈服极限a s MP 345=σ故在常温水压试验时的许用应力为a s MP 5.3103459.09.0=⨯=σ故s t σσ9.0< 因此满足水压试验要求（四）选择人孔并确定开孔补强：根据储罐是在常温下及最高工作压力为1.705 MPa 的条件下工作,人孔的标准按公称压力为2.5 MPa 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RF Ⅳ(A ·G)450-2.5 GH21524-2004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mm d i 450=,壁厚m δ=10mm查表得人孔的筒体尺寸为Φ480×10由标准查得补强圈尺寸为：内径D i =484外径D o =760经过开孔补强的有关计算取补强圈厚度 mm 16'=δ（五）核算承载能力并选择鞍座：首先粗略计算鞍座负荷储罐总质量：123W=W W W ++ ，式中1W —罐体的质量，Kg2W —水压试验时水的质量，Kg3W —附件的质量，Kg1. 罐体质量W 1：储罐公称容积为303m ，筒体公称直径N D =2700 mm ，那么每米长的容积为5.733m ，由《材料与零部件》查得封头容积2V =2.80553m /m ，则3173.58055.22212=⨯+⨯=+=L LV V V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16=n δ的筒体的重量为7238Kg ，封头自重为1016Kg ，故罐体自重Kg W 92701016272381=⨯+=2. 水压试验时水的质量W 2:储罐的总容积312396.3173.55.48055.222m LV V V =⨯+⨯=+=故水压试验时罐内水重Kg W 313962=3. 其他附件质量W 3:人孔质量约为200Kg ，其他接管总和按350Kg 计4. 设备总质量W:Kg W W W W 41216550313969270321=++=++=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。