化工设计贮罐设计说明书
硫酸储罐设计
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。
化工设备课程设计--液氨储罐讲解
化工设备课程设计50m液氨储罐设计——3学生姓名：왕량学校：대련대학专业班级：화공101学号：10412041指导老师：진숙화时间：2013.09.06目录第一章前言 (4)1.1设计条件 (4)1.2设计依据 (4)1.3设计结构 (5)第二章材料的选择 (5)2.1筒体和封头材料 (5)2.2各零、部件材料 (5)2.3焊接材料 (5)第三章工艺设计 (6)3.1壁厚设计 (6)3.1.1 筒体壁厚设计 (6)3.1.2 封头壁厚设计 (7)3.1.3 筒体及封头的水压强度校核 (7)3.2 人孔的设计 (8)3.2.1人孔的选择 (8)3.2.2 人孔的补强 (8)3.3 接口管的设计 (10)3.3.1 接口管的选用 (10)1、液氨进料管 (10)3.3.2 接口管汇总表 (11)3.4 鞍座的设计 (11)3.4.1 鞍座的选取 (11)3.4.2 鞍座的计算 (11)3.5 SW6校核 (12)第四章自我评价 (18)符号说明 (18)参考文献 (18)化工设备课程设计任务书一、设计题目液氨储罐设计姓名：王亮二、设计参数及要求介质：液氨设计使用年限：15年建议使用材料：2、设计要求1.计算单位一律采用国际单位；2.计算过程及说明应清楚；3.所有标准件均要写明标记或代号；4.设计计算书目录要有序号、内容、页码；5.设计计算书中与装配图中的数据一致。
如果装配图中有修改，在说明书中要注明变更；6.书写工整，字迹清晰，层次分明；7.设计计算书要有封面和封底，均采用B5纸，横向装订成册；8.完成ppt汇报。
三、设计内容1.符号说明2.前言（1）设计条件；（2）设计依据；（3）设备结构形式概述。
3.材料选择（1）选择材料的原则；（2）确定各零、部件的材质；（3）确定焊接材料。
4.绘制装配图（1）按照工艺要求，绘制工艺结构草图；（2）确定支座、接管、人孔及主要零部件的轴向及环向位置，以单线图表示；（3）标注形位尺寸。
乙烯贮罐设计说明书
补强圈内径 其厚度由下列公式计算：
考虑到罐体与人孔筒节均有一定的壁厚裕量，所以补强圈取 22mm 厚。
六、法兰选用
由于压力容器的最大设计压力为 2.2MPa，故可选用乙型平焊法兰或长颈对 焊法兰，但该容器的接口法兰直径均在 DN=2000mm 以下，故乙型平焊法兰可以 用轧制的长颈对焊法兰代替，以降低法兰的生产成本。
第二章 设备的结构设计 ..................................................... 3 一、罐体壁厚设计 .............................................................. 3 二、封头壁厚设计 .............................................................. 3 三、鞍座.............................................................................. 3 四、人孔.............................................................................. 5 五、人孔补强确定 .............................................................. 6 六、法兰选用 ...................................................................... 6 七、接口管.......................................................................... 6 八、设备总装备图 .............................................................. 7
立式储罐课程设计说明书
立式贮罐设计前言玻璃钢罐分为立式、卧式机械缠绕玻璃钢储罐、运输罐、反应罐、各种化工设备，玻璃钢卧式罐、立式贮罐、运输罐、容器及大型系列容器、根据所用（贮存或运输)介质选用环氧呋喃树脂、改性或聚酯树脂、酚醛树脂为粘结剂,由高树脂含量的耐腐蚀内衬层、防渗层、纤维缠绕加强层及外表保护层组成。
玻璃钢具有耐压、耐腐蚀、抗老化、使用寿命长、重量轻、强度高、防渗、隔热、绝缘、无毒和表面光滑等特点。
机械缠绕玻璃钢容器可以通过改变树脂系统或采用不同的增强材料来调整产品的物理化学性能以适应不同介质和工作条件需要,通过结构层厚度、缠绕角和壁厚设计制不同压力，是纤维缠绕复合材料的显著特点。
由于有以上的特点，玻璃钢贮罐可广泛应用于石油、化工、纺织、印染、电力、运输、食品酿造、给排水、海水淡化、水利灌溉及国防工程等行业。
储存各种腐蚀性介质可以耐多种酸、碱、盐和有机溶剂，主要应用于石油、化工、制药、印染、酿造、给排水、运输等行业，适应于盐酸、硫酸、硝酸、醋酸、双氧水、污水、次氯酸钠等多种产品的贮存、运输，也可作地下油槽、保温储槽、运输槽车等［1］。
本设计为容积180，贮存质量分数为的硫酸，使用温度为90℃的立式贮罐，设计中分别从造型、性能、结构、工艺、零部件、防渗漏、安装、检验等八个方面做了说明、计算和设计,整体介绍了立式贮罐的设计流程、方法及主要事项,最终设计出了满足设计要求的立式贮罐。
1．造型设计1.1设计要求立式玻璃设计，容积为140，贮存质量分数为的醋酸，使用温度为常温,拱形顶盖设计.1.2贮罐构造尺寸确定贮罐容积V140,取公称直径为D3800，则贮罐高度为 (式1。
1）初定贮罐结构尺寸为 D H1.3拱形顶盖尺寸设计与锥形顶盖相比，其结构简单、刚性好、承载能力强，是立式贮罐广为使用的一种形式.为取得罐顶和罐壁等强度，罐顶的曲率半径与贮罐直径差值不超过20%。
即（式1.2）式中——拱顶球面曲率半径，;——贮罐内径，,等于.取罐顶高为h，r为转角曲率半径，r小则h 小，一般取此时［1］。
液氨储罐设计
液氨储罐设计第1.1设计任务一章绪论设计了一个液氨储罐。
工艺条件：温度40℃，氨饱和蒸气压1.55MPa，容积20m3，使用寿命15年。
1.2设计要求和结果1.确定容器材质；2.确定储罐的形状和标称厚度；3.确定封头的形状和标称厚度；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(设计焊接接头系数??1.0)（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％第二章设计参数的确定2.1设计温度标题中给出的设计温度是40？c2。
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pw的1.05?1.1倍，取设计压力p?1.05pw（已知pw?1.55mpa表压）那么p？1.05pw？1.6mpa.2.3腐蚀裕量查《腐蚀数据手册》16mnr耐氨腐蚀，其??0.1mm/y，若设计寿命为15年，则c215? 0.1? 1.5毫米2.4焊缝系数该容器为中压储存容器。
根据《压力容器安全技术监察规程》，氨是一种中等毒性的介质。
容器筒体的纵向焊接接头和封头基本上采用双面焊或相当于双面焊的全熔透焊接接头，那么？取1.0或0.85。
？下表用于选择：表2.1焊接接头系数1.焊接接头结构的所有无损检测和相当于双面焊接的双面焊接或全熔透对接焊接接头的部分无损检测。
化工设计
(3)充水质量 (3)充水质量 m3
V=2V封+V筒=20.2m3
m 则： 3 = Vρ 水 = 20.2m × 1000 kg / m = 20200 kg
3 3
（4）附件质量 m4
人孔约200Kg，其它接管总和按300Kg 计，m4=500Kg 设备总重量
m=m1+m2+m3+m4=24.7
每个鞍座承承受的负荷
密封面形式
突面 突面 突面 突面 突面 突面 突面 突面
用途
液面计接口管
液面计接口管 人孔 出料口 进料口 安全阀接口管 放空口 排污口
参考书目
• 《化工设备机械基础》，董大勤，化学工 化工设备机械基础》 董大勤， 业出版社 • 《化工设备机械基础》，刁习伟等编著， 化工设备机械基础》 刁习伟等编著， 大连理工大学出版社 • 《压力容器设计手册》，董大勤、袁凤隐 压力容器设计手册》 董大勤、 编，化学工业出版社 • 《化工制图》，熊洁羽，化学工业出版社 化工制图》 熊洁羽，
=10.38+1.0+0.25=11.63 圆整后封头厚度取12.0mm
4.校核罐体与封头水压试验强度 4.校核罐体与封头水压试验强度
• 校核强度式为： • pT (D i + δ σ T = 2δ e • 其中：
e
)
≤ 0 .9 σ
s
ϕ
pT = 1.25 p = 1.25 ×1.6 ≈ 2.0 MPa
液氨压出管端部法兰(与氨输送管相连)用 HG20592 法兰SO20-1.6 RF16MnR。都不必 补强，压出管伸入贮罐2.5m
(3)排污管 (3)排污管
贮罐右端最底部安设排污管，φ57×3.5mm， 管端焊有一与截止阀J41W-16相配的管法兰： HG20592 法兰SO50-1.6 RF 16MnR ，排污 管与罐体联接处焊有一厚度为10mm的补强 圈（由于液氨的腐蚀性）。
化工设计贮罐设计说明书
化工设计贮罐设计说明书化工设计贮罐设计说明书一.设计背景本设计说明书旨在详细描述化工贮罐的设计流程，确保贮罐的安全性、稳定性和可靠性。
贮罐主要用于存储化工原料，必须符合相关法律法规和标准要求。
二.设计要求1. 贮罐材质：选用耐腐蚀性能良好的材质，如不锈钢、玻璃钢等；2. 贮罐容量：根据工艺需要和储物量确定合适的容量；3. 贮罐结构：根据贮存物性，选用合适的结构形式；4. 贮罐密封性：确保贮罐具有良好的密封性，避免溢漏或挥发；5. 贮罐防腐蚀：在贮罐内外表面进行防腐蚀处理，延长使用寿命；6. 贮罐安全措施：考虑贮罐在启动、运行和停止过程中的安全性，设置必要的防护装置；7. 贮罐搅拌：确保贮罐内物料充分混合，选用适当的搅拌装置。
三.贮罐设计流程1. 方案设计：- 根据贮存物性质和工艺要求，确定贮罐材质、容量和结构形式；- 确定贮罐的安装位置和固定方式；2. 结构设计：- 根据贮罐容量和压力要求，设计合适的罐体壁厚和支撑结构；- 考虑贮罐在运行过程中受到的外力和温度变化，进行结构强度及稳定性校核；3. 密封设计：- 设计贮罐的密封结构，确保密封性能符合要求；- 考虑贮罐内外压力差和温度变化对密封性能的影响；4. 防腐设计：- 设计合理的防腐蚀措施，包括内外表面的防腐处理和防腐涂层的选择；- 考虑贮罐在贮存不同物质时可能带来的腐蚀问题；5. 安全设备设计：- 设计合适的安全阀、液位计、温度计等安全设备，确保贮罐的安全性；- 考虑贮罐内物料的性质和压力要求，确定合适的安全设备参数；6. 搅拌设计：- 根据贮存物料的特性，选用适当的搅拌方式和设备，确保贮罐内物料充分混合。
附件：1. 工艺流程图2. 材料选择表3. 结构设计图纸4. 防腐蚀方案5. 安全设备参数表6. 搅拌设备选型表法律名词及注释：1. 《化学品安全技术规范》：指中国制定的化学品生产、储存、运输和使用的安全技术规范。
2. 《化学品管理条例》：指中国制定的化学品管理的法律法规。
硫酸储罐化工设备课程设计
化工设备机械基础课程设计题目：贮存槽罐教学院：化学与材料工程学院专业：应用化工技术（专）2011（1）学号：14 08 17 09学生姓名：薛振东谌磊万晓慕叶渊指导教师：***2013 年07 月01 日大型作业任务书12012～2013 学年第2学期学生姓名：薛振东专业班级：应用化工技术（专）2011（1）指导教师：夏贤友胡燕辉工作部门：化工教研室一、大型作业题目：贮存槽罐二、大型作业内容（含技术指标）1．贮存介质：50吨30%的硫酸；2．贮存地点：黄石某地区；3. 作业成果：计算书1份，设备图1张（A2图纸手工绘制）。
三、进度安排1．6月24日：分配任务；2．6月24日-6月30日：查询资料、初步设计；3．7月01日-7月07日：设计计算，完成报告。
四、基本要求1．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；2．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；3．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。
教研室主任签名：2013 年月日目录绪论 (1)1 设计参数的选择 (2)1.1筒体材料的选择 (2)1.2公称直径的确定 (2)1.3设计压力 (2)1.4设计温度 (2)1.5焊接接头系数 (3)2 设备的结构设计 (4)2.1圆筒厚度的设计 (4)2.2封头的设计 (4)2.2.1封头厚度的设计 (5)2.2.2封头的结构尺寸 (5)2.3鞍座选型和结构设计 (5)2.3.1鞍座选型 (5)2.3.2鞍座位置的确定 (6)2.4卧式贮罐的附件及其选用 (7)2.4.1接管和法兰 (8)2.4.2垫片的选用 (9)2.4.3螺栓的选择 (10)2.5人孔的选择 (10)2.6液面计的选择 (10)3 容器强度的校核 (11)3.1水压试验应力校核 (11)3.2开孔补强设计 (11)3.2.1补强设计方法判断 (11)3.2.2有效补强范围 (12)3.3有效补强面积 (12)3.4补强面积 (12)4 卧式贮罐的焊接 (13)4.1 焊缝布置 (13)4.1.1接头的分类及其选择 (13)4.1.2焊缝的布置 (13)4.2焊接方法 (14)4.3焊接顺序 (15)4.3.1焊前清理 (15)4.3.2焊接过程和顺序 (15)4.3.3焊接处理 (15)致谢.................................................................................... 错误!未定义书签。
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
氨水贮罐方案
第1篇氨水贮罐ຫໍສະໝຸດ 案一、背景与目标鉴于氨水在工业生产中的广泛应用，保障氨水贮罐的安全、环保、经济性成为当务之急。本方案旨在制定一套符合我国法律法规、行业标准及相关规定的氨水贮罐方案，确保氨水的安全储存与运输，降低环境污染，提高经济效益。
二、方案内容
1.贮罐选型
（1）根据氨水的性质，选用适用于储存腐蚀性液体的贮罐，材质宜选用不锈钢或玻璃钢。
（3）建立健全运输管理制度，加强对运输过程的监控和调度。
三、实施与验收
1.施工单位应具备相应的资质，严格按照设计方案和施工规范进行施工。
2.施工过程中，应加强现场管理，确保施工安全、质量。
3.工程验收应按照国家相关标准进行，验收合格后方可投入使用。
四、运行与维护
1.制定氨水贮罐操作规程，明确操作人员职责，加强操作人员培训。
（3）贮罐间距应满足消防、检修等需求，并符合相关标准规定。
3.安全设施
（1）设置贮罐区防火堤，防火堤内径应大于贮罐外径，高度不低于0.5米。
（2）在贮罐区设置固定式氨气检测报警装置，并与控制系统联锁，实现自动报警、紧急停车等功能。
（3）配置紧急泄压设施，确保贮罐在超压时能够安全泄压，防止爆炸事故。
（4）设置防雷、防静电设施，降低自然灾害和静电火花引发的风险。
-考虑风向、地形等因素，降低泄漏事故对周边环境的影响。
2.布局要求
-贮罐区应设置在全年最小频率风向的上风侧。
-贮罐间距满足消防、检修及安全疏散要求。
-贮罐区应配备必要的安全防护设施和警示标识。
四、安全措施
1.贮罐本体安全
-设计压力、设计温度满足氨水的储存要求。
-设置安全阀、压力表等安全附件，确保贮罐在超压时安全泄压。
贮罐设计说明书
8）气柜：气柜一般可以设计得稍大些，可以达两天或略多时间的产量。因 为气柜不宜旷日持久贮存，当下一工段停止使用时，前一产气工序应考虑停车。
设计贮存设备，首先必须满足各种给定的工艺要求，考虑贮存介质性质、容 量大小、设备位置、钢材耗量以及施工条件等来确定贮罐的形式；在设计中还必 须考虑场地条件、环境温度、风载荷、地震载荷、雪载荷、地基条件等。因此设 计者在设计贮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。
贮存介质的性质，是选择贮罐形式和贮存系统的一个重要因素。介质最重要 的特征有：可燃性、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。贮存介质可燃性的分类和等级，可在有关消防规范中查得。饱和 蒸汽压是指在一定温度下的密闭容器中，当达到气液两相平衡时气液分界面上的 蒸汽压，它随温度而变化，但与容积的大小无关。对于液化石油气和液化天然气 之类，都不是纯净物，而是一种混合物，此时的饱和蒸汽压与混合比例有关，可 根据道尔顿定律和拉乌尔定律进行计算。当贮存的介质为具有高粘度或高冰点的 液体时，为保持其流动性，就需要对贮存设备进行加热或保温，使其保持便于输 送的状态。贮存液体的密度，直接影响载荷的分析与罐体应力的大小。介质的腐 蚀性是贮存设备材料选择的首要依据，它将直接影响制造工艺与设备造价；介质 的毒性程度则直接影响设备制造与管理的等级和安全附件的配置。针对于场地问 题，环境温度影响饱和蒸汽压，也与热损失有关，常与工艺温度条件一起决定设 备是否采取保温措施。如若设备至于室外还应当考虑风载荷等其他环境影响因素。
化工设备设计基础设计案例-文档资料
（3）充水质量m3 m3=Vg V=V对+V筒=30.42m3, m3＝30420 Kg （4）附件质量m4
人孔约200Kg，其它接管总和按
300Kg计，m4=500Kg
设备总重量
m=m1+m2+m3+m4=4950+2200
+30420+500=38070=38.1 t
每个鞍座承约受190KN负荷，选 用轻型带垫板，包角为120°的 鞍座。即
管公称直径小于80mm，不用补强。
(2)液氨出料管：
可拆压出管f25×3mm，用 法兰套在接口管f38×3.5mm内。 罐体接口管法兰： HG20592 法兰SO32-1.6 RF
16MnR。 连接尺寸和厚度与HG20592 法
兰SO32-1.6 RF 16MnR相同， 但内径25mm。
液氨压出管端部法兰(与氨输送 管相连)用HG20592 法兰 SO20-1.6 RF 16MnR。都不必 补强。压出管伸入贮罐2.5m。
JB／T4712-92鞍座 A2600一 F
JB／T4712-92鞍座 A2600一 S
4.人孔
常温及最高工作压力1.6MPa，按 公称压力1.6MPa的等级选取。
考虑人孔盖直径较大较重，水平 吊盖人孔。
人孔标记： HG21523-95 人孔RF Ⅳ（A·G）450-1.6
RF指突面密封，Ⅳ指接管与法兰 的材料为20R，
故取p=1.1x1.455=1.6MPa (表压)；
Di=2600mm；[]t＝170MPa(附录6)；
＝1.O(双面对接焊100％探伤，表(4-9)
C2=1mm
dd 2ptDipC2
取Cl＝0.8mm（表4-10），圆整取
储罐计算说明书
储罐计算说明书⽂献综述贮罐的种类和特点：在⽯油化学⼯业贮存⽯油及其产品以及其他液体化学产品的应⽤越来越⼴。
它与⾮⾦属贮罐⽐较有以下优点：1.结构简单，施⼯⽅便，速度快。
2.运⾏，检修⽅便，劳动，卫⽣条件好。
3.不易泄漏。
4.与混凝⼟贮罐相⽐，加热温度⼀般不受限制。
5.投资⼩。
6.灭⽕条件较同容积的混凝⼟贮罐好。
7.占地⾯积⼩。
缺点：热损失较⼤，耗⾦属量较多，由于贮罐贮存的介质很多，对贮存条件的要求也多样化，因此到⽬前为⽌，就会出现很多类型得贮罐。
贮罐的形式是贮罐设计必须⾸先考虑的问题，他必须满⾜给定的⼯艺要求，根据场地条件（环境温度，雪载荷，风载荷，地震载荷，地基条件等），贮存介质的性质，容量⼤⼩，操作条件，设置位置，施⼯⽅便，造价，耗钢量等有关因素来决定，通常按⼏何形状和结构形式可以分为：1.固定顶贮罐。
2.浮顶贮罐。
3.⽆⼒矩贮罐。
4.套顶贮罐。
贮罐由罐体（罐底，罐壁，罐顶组成，包括内部附件），附件（指焊到罐体上的固定件，如梯⼦，平台等），配件（指与罐体连接的可拆部分，如安装在罐体上的液⾯测量设备，消防设施，以及有关防雷，防静电，防液堤安全措施等组成）（⼀）.固定顶贮罐可分为：锥顶贮罐；拱顶贮罐，⾃⽀承伞形贮罐（1）.锥顶贮罐：锥顶贮罐可分为⾃⽀承和有⽀承锥顶罐两种。
⾃⽀承锥顶罐是⼀种形状接近于正圆椎体表⾯的罐顶，锥顶载荷靠锥顶板周边⽀承与罐壁上。
罐顶是⼀种形状接近于正圆椎体表⾯的罐顶。
罐顶载荷主要由梁和柱上的檩条或置于有⽀柱或⽆⽀柱的衍架上的檩条来承担。
⼀般⽤在容积⼤于1000⽴⽅⽶以上的贮罐。
对梁柱式锥顶罐，不适⽤于会有不均匀下沉的地基上，或地震载荷较⼤的地区。
锥顶贮罐与相同容积的拱顶罐相⽐，可以设计成⽓体空间较⼩的⼩坡度锥顶，“⼩呼吸”时损耗少，锥顶制造和施⼯较容易，但耗钢较多。
⽬前，⾃⽀承式锥顶贮罐，在我国设计建造越来越多，在锥顶上操作较⾃⽀承拱顶罐安全。
国外在⽯油化⼯产品的贮存⽅法⾯采⽤锥顶罐较多。
乙烯贮罐设计说明书
二 设备的结构设计
• 由公式设计壁厚
p 1 . 5 1 . 1 1 . 65 MPa
d
pD 2
i
t
压力）：
D i 1800
C 2 1 mm
t
170 MPa
1 .0
(双面对接焊缝，100%探伤)，取
C 1 0 . 8 mm
设计数据
• • • • • • • • 1名称液化乙烯贮罐 2最大工作压力1.5MPa 3工作温度42 4公称直径1800mm 5筒体长度3500mm 6容积10.64m 7贮存介质液化乙烯 8其他要求100%无损检测
设计压力与温度
• 设计压力取最大工作压力的1.1倍，即 1.1*1.5=1.65Mpa • 温度在宜宾本地考虑。粗略估计为 T小于等 于42°C
• 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。且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。 设计数据如下：
m m 1 m 2 m 3 m 4 2194 . 5 838 7449 500 10981 . 5 kg
人孔
• 根据贮罐是在最大设计压力为1.65MPa的 条件下工作，人孔标准应按公称压力为 2.5MPa的等级选取，本设计考虑人孔盖直 径较大较重，故选用水平吊盖人孔，该人 孔结构有吊钩和销轴，检修时只须松开螺 栓将盖板绕销轴旋转一个角度，由吊钩吊 住，不必将盖板取下
d 1 450 mm D 1 484 mm D 2 760 mm
化工生产中大型贮罐的罐顶结构设计
优先考虑拱顶 。此外 ， 由于锥顶 的起始角和锥 顶厚 度均受 到限制 ， 故在较大 的直径和公称容积时应选 择拱顶 。 国内设计一般罐 内径 Ｄ ＞ ５ ０ ０ ０ ｍ ｍ时都采用 拱顶。
表 １ 各 类 固 定 顶 的 特 点 类 型 使 用 范 围／ ｍ 优 点 缺 点
减小到 １ ２ 。 。 加 肋和 不加 肋 的罐 顶 总重是 差不 多 的 ， 但 在 下述情 况之 一 时应考 虑加 肋 。
表 ２ 自支 承锥 顶设 计 比较
罐 内 雏 顶 有 加 强 肋 雏 顶 无 加 强 肋
ｍｍ
雏 顶 …耱雏 顶 … 一
深度 始 角 度 厚 度 始 角 度 量／ ｋ ｇ
中图分 类号 ： Ｔ Ｑ ０ ５ ３ ． ２
文献标 志 码 ： Ｂ
文章 编 号 ： １ ０ ０ ８ — １ ２ ６ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ５ ９ — ０ ２
本文根据我院工程中储罐的设计实例 ， 总结出
大 型贮 罐 的罐顶 结 构设 计 的选择 方法 。
泛 的是 自支 承 锥 顶 ， 自支 承 锥 顶 结 构 简 单 ， 分 为加
其次 选择 的是锥 顶 。支 承式锥 顶 的坡度 不 宜过 大， 但 由于结构耗钢 多 ， 且要求地基不得有不均匀
下沉 ， 或地震载荷较大的地 区， 故采用较少。采用广
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — ０ ７ — １ ３
第２ ７ 卷第 １ 期 ２ ０ １ ３年 １ 月
天 津 化 工 Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
国 少 采 用
当罐顶需要人员操作而且罐体直径较大时 ， 为
贮罐设计
6.2 贮罐设计
6.2.2 贮罐设计
贮罐容积的计算： 贮存时间：
• 回流罐 考虑5-10min左右的液体保存量。
• 缓冲罐、汽化罐 缓冲罐的容积通常是下游设备5-10min的用量。 汽化罐的物料汽化空间是贮罐总容积的一半，汽化 空间的大小通常根据物料汽化速度来估计，一般希 望汽化空间足够下游岗位3min以上的使用量。
6.2 贮罐设计
6.2.2 贮罐设计
贮罐设计的一般程序：
(7) 确定管口方位和容器的支承方式 在选择标准图纸之后，要设计并核对设备的管
口。与标准图纸有出入时提出变更。 (8) 绘制设备草图（设计条件图）
6.2 贮罐设计
6.2.2 贮罐设计
贮罐容积的计算： 计算依据：物料流量和贮存时间。 贮存时间：考虑原料来源和运输方法及贮罐使用场合。
低压湿式气柜系列
设计压力4000Pa以下 公称容积50—10000m3 适于化工、石油化工气体的贮存、缓冲、稳压、 混合等气柜的设计。
6.2 贮罐设计
6.2.2 贮罐设计
贮罐设计的一般程序：
(1) 汇集工艺设计数据 包括物料衡算和热量衡算，贮存物料的温度、
压力，最大使用压力、最高使用温度、最低使用温 度，腐蚀性、毒性、蒸汽压、进出量、贮罐的工艺 方案等。 (2) 选择容器材料
• 单纯用于贮存原料及成品的贮罐 全厂性原料贮罐至少一个月的贮存时间； 车间原料贮罐至少半个月的贮存时间； 液体产品贮罐至少一周的贮存时间； 气柜可考虑两天或略多时间的贮存，不宜久存。
6.2 贮罐设计
6.2.2 贮罐设计
贮罐容积的计算： 贮存时间：
• 中间贮罐 考虑一昼夜的产量或发生量。
• 计量罐 一般用于间歇生产，考虑最少为10-15min，多则 2h的产量贮存。
毕业论文储罐的设计
目录摘要 (1)关键词 (1)1 绪论 (1)1.1贮罐的应用及意义 (1)2 设计概述 (1)2.1设计任务书 (1)2.2设计思想 (2)2.3设计特点 (2)3 材料及结构的选择与论证 (2)3.1材料选择 (2)3.2结构选择与论证 (3)3.2.1封头的选择 (3)3.2.2 入孔的选择 (3)3.2.3 容器支座的选择 (4)3.2.4 法兰型式 (4)3.2.5 液面计的选择 (4)4 机械计算 (5)4.1筒体厚度设计 (5)4.2封头壁厚设计 (5)4.3水压试验及强度校核 (6)4.4人孔并核算开孔补强 (6)4.5核算承载能力并选择鞍座 (7)5 附件的选择 (8)5.1液面计选择 (8)5.2压力表选择 (8)5.3接口管选择 (9)6 设计结果一览表 (10)7 设计小结 (10)主要参考资料 (11)致谢 (12)Φ5000大型贮罐机械设计化学化工专业学生黄克旺指导教师赵慧敏摘要：压力容器广泛应用于化工生产中的传热、传质、化学反应、物料贮存等各个方面，约占工厂装备的百分之八十。
本文首先介绍容器的基本知识，包括压力容器的分类与结构；封头的种类与选择；容器的零部件（法兰、支座、接口管、手孔、人孔等）。
然后以液化石油气贮罐的设计为例，讲述了内压薄壁圆筒和标准椭圆形封头的强度设计，以及容器主要零部件的选用。
关键词：容器；零部件；封头；强度设计Φ5000mm mechanical design of liquid ammonia storage tank Student majoring in Chemical Engineering and Technology Hang Ke-wangTutor Zhao Hui-minAbstract:Pressure vessels are widely used in heat and mass transfer, chemical reaction, material storage, and other aspects of chemical production.And they account for about 80 percent of the factory equipment. This paper first introduces the basics of container, including the classification and structure of pressure vessels; the types of sealing head and how to select it; the parts of container (flange, bearing, interface tube, hand hole, manhole, etc.). Then take the design of liquid liquefied pentroeum gas(LPG) storage tank for example, tells the strength design of cylinder of internal pressure and standard-elliptical head, and the selection of the main components of container.Key words: Containers; Parts; Sealing head; Strength design1 绪论1.1 贮罐的应用及意义贮罐是储存或盛装气体、液体、液化气体等介质的设备，在化工、石油、能源、轻工、环保、制药及食品等行业得到广泛应用。
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目录前言 (2)第1章设计参数的选择1.1 设计要求与数据1.1.1设计要求 (2)1.1.2 设计数据 (2)1.1.3 贮罐容积 (2)1.2 设计温度 (3)1.3 设计压力 (3)1.4 主体设备和零部件材料选择 (3)第2章设备的结构2.1 罐体壁厚设计 (3)2.2 封头壁厚设计 (4)2.3 鞍座 (4)2.4 人孔 (5)2.5 人孔补强确定 (6)2.6 法兰的选用 (6)2.7 接口管 (6)2.8 主体设备尺寸和零部件尺寸 (7)2.9 设备总装配图 (7)前言卧式贮罐比立式贮罐易运输、设计合理、工艺先进、自动控制，符合GMP 标准要求，古采用卧式贮罐。
第1章设计参数的选择1.1 设计要求与数据1.1.1设计要求（1）主体设备和零部件材料选择；（2）主体设备尺寸和零部件尺寸计算及选择规格；（3）设备壁厚以及封头壁厚的计算和强度校核；（4）各种接管以及零部件的设计选型；（5）设备支座的的设计选型；（6）法兰的设计选型；（7）设备开孔及开孔补强计算；（8）设计图纸要求1号图纸一张，包括设备总装配图，至少画三个重要构件的局部图；技术特性表，接管表和总图材料明细表。
要求比例适当，字体规范，图纸整洁。
1.1.2 设计数据表1-1 设计数据贮罐的容积=封头的容积+筒体的容积由钢制筒体的容积、面积及质量表，可查得公称直径为2200㎜的筒体，1米高的容积为3.8013m，可得筒体的容积为：3.801×4=15.2043m；由JB/T4337—95可查得公称直径为2200㎜，直边高度为50㎜的椭圆形封头的容积为1.583m ；可得贮罐的容积为：15.204+1.58×2=18.3643m1.2 设计温度由于在宜宾最高温度为42°C 左右，因此设计温度为42°C 。
1.3 设计压力设计压力取最大压力的1.1倍，即2.5*1.1=2.75MPa1.4 主体设备和零部件材料选择（1）筒体和封头的材料选择乙烯腐蚀性很小，贮罐可用普通低合金钢；大型化工容器采用普通低合金钢16MnR,制造，质量比用碳钢减轻1/3；而且根据GB150-1998表4-1，选用筒体和封头材料为低合金钢16MnR （钢材标准为GB6654）。
（2）鞍座的材料选择根据JB/T4731,鞍座选用材料为Q235-A 。
（3）地脚螺栓的材料选择地脚螺栓选用符合GB/T 700规定的Q235，Q235的许用应力[]147bt MPa σ=。
（4）零部件的材料选择优质低碳钢的强度较低，但塑性好，焊接性能好。
在化工设备制造中常用作热交换器列管、设备接管、法兰的垫片包皮。
优质中碳钢的强度较高、韧性较好，但焊接性能较差，不适宜做化工设备的壳体，但可作为换热设备管板，强度要求较高的螺栓、螺母等；所以零部件的材料用优质低碳钢。
第2章 设备的结构2.1 罐体壁厚设计根据前面所作的分析，可知本乙烯贮罐选用16MnR 制作罐体和封头。
设计壁厚： ， 式中：p 表示设计压力，p=2.75MPa(表压)；D i =2200㎜；[]tσ =163MPa （钢板许用应力表）；ϕ=1.0（双面对接焊缝，100%探伤，焊接头系数ϕ表）；21CC C +=,其中1c =0.8（钢[]c p pD tid +-=ϕσδ2板负偏差1c表），2C =1㎜(低合金钢单面腐蚀)。
数据代入上式可得：5.208.0175.211632220075.2=++-⨯⨯⨯=d δ㎜圆整后取n δ=22㎜厚的16MnR 钢板制作罐体。
2.2 封头的计算虽然半球形封头质量轻，壁厚薄，但是制造难度大，一般中、低压小型设备都不宜采用。
在相同受力条件下，碟形封头的壁厚比相同条件下的椭圆形封头要厚一些，并且蝶形封头的球面部分与过渡区连接处会产生局部高应力，受力没有椭圆形封头好；平板封头结构简单，制造方便，但只在压力不高、直径较小的容器中使用；标准椭圆形封头制造较容易，受力比碟形封头好，故本设计可采用标准椭圆形封头。
设计壁厚，按下列公式计算;式中：ϕ=1.0（钢板的最大宽度为3米，该贮罐的直径为2.2米，故封头需将钢板焊后冲压）；其他符号同前面。
4.208.0175.25.011632220075.2=++⨯-⨯⨯⨯=d δ㎜考虑冲压减薄量，圆整后取 =22㎜厚的16MnR 钢板制作封头。
校核罐体与封头水压试验强度，根据下列公式：ϕδδσe e i T T D P 2)(+= ≤s σ9.0 式中：[][]125.325.15.225.125.1=⨯===p pp tT σσMpa ≈3.1Mpa ,e δ =c n -δ =22-1.8=20.2㎜,s σ=325Mpa （钢板许用应力表）12.202)2.202200(1.3⨯⨯+=T σ≈170.36≤s σ9.0=0.9×325=292.5Mpa上式成立，所以水压试验满足强度要求。
2.3 鞍座首先粗略计算鞍座负荷。
贮罐总质量：4321m m m m m +++=n δ[]215.02c c ppD tid ++-=ϕσδnδ式中：1m 为罐体质量，㎏；2m 为封头质量，㎏；3m 为水质量，㎏；4m 为附件质量，㎏。
（1）罐体总质量DN=2200㎜，n δ=22㎜的筒节，每米质量为1q =1204㎏/m(钢制筒体的容积、面 积及质量表),故1m =L q 1=1204×4=4816㎏ （2）封头质量2mDN=2600㎜，n δ=22㎜，直边高度h=50㎜（标准椭圆形封头的直边高度表）的椭圆形封头，其质量为2q =987㎏/m （普通低合金钢椭圆形封头的质量表），故2m =22q =2×987=1974㎏（3）水的质量3m由于乙烯密度小于水的密度，故可用水测试。
水的密度在4℃时最大，为1000kg/3m3m =γαV ,式中：α为装料系数，取0.7；V 为贮罐容积，V=筒对V V + =2×1.58＋3.801×4=18.3643m ；γ为水在4℃时的密度为1000㎏/3m 。
所以 3m =18.364×0.7×1000=12854.8㎏ （4）附件质量4m人孔约重200㎏，其他接口管的总和按300㎏，故4m =500㎏ 设备总质量：4321m m m m m +++==1204+1974+12854.8+500=16532.8N 28.98.165322⨯==mg Q =81010.72N ≈81.011KN 每个鞍座只承受约81.011KN 负荷，所以选用轻型带垫板包角为120º的鞍座即： JB/T4712-92 鞍座A2200-F; JB/T4712-92 鞍座A2200-S 。
2.4 人孔根据贮罐 是在常温及最高工作压力为2.5Mpa 的条件下工作，人孔标准应按公称压力为2.5Mpa 的等级选取。
但考虑人孔盖直径较大较重，故选用水平吊盖人孔，该人孔结构有吊钩和销轴，检修时只须松开螺栓将盖板绕销轴旋转一个1m角度，由吊钩吊住，不必将盖板取下。
该人孔标记为：HG21524—95 人孔TG I V(A.G)450-2.52.5 人孔补强确定同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。
根据GB150中8.3，当设计压力小于或等于2.5MPa 时，在壳体上开孔，两相邻开孔中心的间距大于两孔直径之和的两倍，且接管公称外径不大于89mm 时，接管厚度满足要求，不另行补强，故该储罐中只有DN=450mm 的人孔需要补强。
由于筒体内经在以上，且考虑清洗、检修方便。
本设计所选用的人孔筒节内径=450mm ，壁厚为10㎜.故补强圈尺寸为：补强圈内径1D =484㎜，外径2D =760㎜,补强圈的厚度按下式估算：12D D d e n -=δδ=484760)8.122(450--⨯≈33㎜12D D d e -=δδ补=484760)8.122(450--⨯=32.9㎜考虑到罐体与人孔筒节均有一定的壁厚裕量，所以补强圈取32mm 厚。
2.6 法兰的选用由于压力容器的最大设计压力为2.5MPa ，故可选用乙型平焊法兰或长颈对焊法兰，但该容器的接口法兰直径均为DN=2200mm ，故用长颈对焊法兰。
2.7 接口管本贮罐设有以下接口管： （1）乙烯进料管采用φ18㎜×1.5㎜无缝钢管。
管的一端切成45º，伸入贮罐内少许。
配用具有凸面密封的长颈对焊管法兰，法兰标记：HG 20592 法兰WN15—2.5 RF Q235A.根据GB150中8.3，当设计压力小于或等于2.5MPa 时，在壳体上开孔，两相邻开孔中心的间距大于两孔直径之和的两倍，且接管公称外径不大于89mm 时，接管厚度满足要求，不另行补强，因此接管公称直径小于89mm ，故不用补强。
（2）乙烯出料管采用可拆的压出管φ14㎜×2㎜，将它用法兰固定在接口管φ18㎜×1.5㎜内。
罐体的接口管法兰用HG 20592 法兰WN15—2.5RF Q235A 。
与该法兰相配并焊接在压出管的法兰上，其连接尺寸和厚度与HG 20592 法压兰WN15—2.5 RF Q235A 相同，但其内径为14mm （见总装图的局部放大图），乙烯出管的端部法兰（与液化乙烯输送管相连）采用HG 20592 法兰WN10—2.5 RF Q235A.这些小管都不必补强，压出管伸入贮罐2.5m 。
（3）排污管贮罐在右端最底部安设排污管，管子规格：φ18㎜×1.5㎜，管端焊有一与截止阀J41W—16相配的管法兰HG 20592 法兰WN15—2.5RF Q235A ，排污管与罐体连接处焊有一厚度为10mm的补强圈。
（4）液面计接管本贮罐采用玻璃管液面计BIW PN2.5， L=1000mm，HG5—227—80两支。
与液面计相配的接口管尺寸为φ14㎜×2㎜：，管法兰 HG 20592 法兰WN10—2.5RFQ235A 。
（5）放空管接口管采用无缝钢管，采用φ14㎜×2㎜无缝钢，管法兰 HG 20592 法兰WN10—2.5RF Q235A。
（6）安全阀接口管安全阀接口管尺寸由安全阀泄放量决定。
本贮罐选用φ14㎜×2㎜的无缝钢管，管法兰 HG 20592 法兰WN10—2.5 RF Q235A。
2.9 设备总装配图贮罐的总装配图示如大图所示，各零部件的名称、规格、尺寸、材料等见明细表。
参考文献1、中华人民共和国国家标准.GB 150—1998钢制压力容器[]S.北京：中国标准出版社，1998.2、GB/9119-2000国标法兰3、JB4712-1992鞍式支座4、JB T4731-2005钢制卧式容器5、GB_T700-2006碳素结构钢6、谭蔚.化工设备设计基础（第二版）[]M.天津：天津大学出版社，2007.7、郑晓梅.化工制图[M].北京：化学工业出版社，2001.。