液氨卧式储罐
3立方液氨储罐设计
3立方液氨储罐设计目录一设计任务、设计思想、设计特点 (1)二材料及结构的选择与论证 (1)三设计计算内容 (4)四容器的压力实验 (7)五进出料接管的选择、液面的设计 (8)六支座的设计 (10)七压力容器焊接结构设计要求 (13)1、筒体与椭圆封头的焊接接头 (13)2、管法兰与接管的焊接接头 (13)3、接管与壳体的焊接接头 (13)八筒体和封头的校核计算 (14)1、筒体轴向应力校核 (14)2、由设计压力引起的轴向应力 (15)3、轴向应力组合与校核 (16)4、筒体和封头切向应力校核 (16)九设备结构图 (17)总结 (18)参考文献 (19)②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。
液氨储罐的安全间距
液氨储罐的安全间距（实用版）目录一、液氨储罐的种类和选型二、液氨储罐的安全间距规定三、液氨储罐的设计温度四、液氨储罐的使用注意事项正文一、液氨储罐的种类和选型液氨储罐作为一种重要的储存设备，其种类和选型十分重要。
根据储罐的几何形状，液氨储罐可以分为立式圆筒形储罐、卧式圆筒形储罐、球形储罐、双曲线储罐和悬链式储罐。
其中，球形储罐适用于容量较大且有一定压力的液体，如液氨、液化石油气、乙烯等。
因此，在实际应用中，我们通常选用球形储罐来储存液氨。
二、液氨储罐的安全间距规定液氨储罐的安全间距是确保液氨储存安全的重要因素。
根据《球罐和大型储罐》的规定，液氨储罐的安全间距应根据储罐的类型、容量、设计压力和储存温度等因素来确定。
此外，还需要考虑周围建筑物、道路、输电线路等设施的安全距离。
在实际操作中，应严格按照相关规定执行，确保液氨储罐的安全运行。
三、液氨储罐的设计温度液氨储罐的设计温度是影响其安全性能的关键因素。
根据氨的储存温度，液氨储罐可以分为常温球罐和低温球罐。
其中，常温球罐的设计温度大于 -20℃。
目前，我国国内使用的液氨储罐多为常温球罐。
在设计液氨储罐时，应充分考虑其使用环境，确保其在正常运行范围内不受到温度的影响。
四、液氨储罐的使用注意事项液氨储罐在使用过程中，应严格遵守相关规定和操作规程，确保其安全运行。
以下是一些液氨储罐使用的注意事项：1.液氨储罐应定期检查、维修，确保其安全可靠。
2.液氨储罐周围应设立安全防护区，禁止无关人员进入。
3.液氨储罐的充装、卸载和运输应严格按照操作规程进行，防止发生意外事故。
4.液氨储罐应配备相应的安全设施，如泄漏检测装置、消防器材等。
5.液氨储罐所在场所应定期进行安全培训，提高员工的安全意识和应急处理能力。
总之，液氨储罐的安全间距、设计温度以及使用注意事项都是确保液氨储存安全的重要环节。
液氨储罐容积计算
卧式液氨储罐不同液位容积计算卧式储罐由直段筒体及两侧封头组焊而成，去掉直段筒体，两侧封头可组成椭圆球体。
该椭圆球体符合椭圆球体公式：2222221x y z a b c ++= 其中a=b ，则有222221x y z a c++= 垂直于y 轴分成无限小微元，任一微元面积为：22()yi cS a y a π=-当液面高度为h 时，椭圆球体内液氨容积为V1=h yi a S dy -⎰ 22()h a c a y dy a π-=-⎰3322()33c h a a h a π=-+ 直段筒体部分：筒体的纵断面方程为222x y a += 任一微元的面积为yj S =则筒体部分容积为：2h yj a V S -=⎰h a L -=⎰2(arcsin )2h La a π=+ (arcsin )22h a ππ-≤≤ 液氨总容积为V=V1+V2， V=23242()33c h a a h a π-++2(arcsin )2h La a π+ 热电厂液氨罐尺寸为：直段筒体长度L1=8480mm ，封头直段长度L2=40mm ，筒体半径R=a=b=1300mm ，封头高度c=650mm ，设液位距中心点高度为h ，则32320.652(1.3 1.3)(8.4820.04) 1.3(arcsin )1.333 1.32h h V h ππ⨯=-+⨯++⨯⨯+ （-1.3≤h ≤1.3）具体容积计算见excel 表格.液氨密度与温度的关系满足回归方程：0.63860.00145t ρ=-⨯氨罐液氨质量为m v ρ=⨯ =[32320.652(1.3 1.3)(8.4820.04) 1.3(arcsin )1.333 1.32h h h ππ⨯-+⨯++⨯⨯]×（0.6386-0.00145t ）备注：1、h 不是实际液面高度，而是实际液面高度与氨罐中心高度差值（1.3M ）2、t 为环境温度。
浅谈氨制冷系统中液氨储罐的安全措施
浅谈氨制冷系统中液氨储罐的安全措施氨制冷系统是一种常用的工业制冷系统，液氨储罐是氨制冷系统中不可或缺的组成部分。
液氨储罐的安全性直接关系到氨制冷系统的稳定运行和人员的生命财产安全。
加强液氨储罐的安全措施是至关重要的。
本文将就氨制冷系统中液氨储罐的安全措施进行深入探讨。
一、液氨储罐的选择和设计液氨储罐的选择和设计是液氨储罐安全性的首要保障。
液氨储罐必须符合国家相关标准和规范，具备足够的强度和密封性能。
在选择和设计液氨储罐时，需要考虑以下几个方面：1. 材质选择：液氨储罐通常采用碳素钢材质制成，其强度和耐腐蚀性能较好。
还要考虑储罐的内衬材料，以防止液氨对储罐内壁的腐蚀。
2. 强度计算：液氨储罐必须进行强度计算，确保储罐能够承受液氨在储存和使用过程中的压力变化，不发生泄露或爆炸事故。
3. 密封性能：液氨储罐的密封性能直接关系到液氨的泄漏情况。
液氨储罐必须具备良好的密封性能，采用可靠的密封结构和密封材料。
二、液氨储罐的安装和维护液氨储罐的安装和维护是液氨储罐安全的重要环节。
在液氨储罐的安装和维护过程中，需要注意以下几点：1. 安装位置：液氨储罐应安装在专门的储罐房内，距离建筑物、人口密集区和火灾易爆区域保持一定的距离。
还要设置防火墙和消防设备，确保液氨储罐的安全。
2. 定期检查：液氨储罐必须定期进行检查和维护，包括检查储罐壁的腐蚀情况、密封性能、压力表的准确性等。
3. 防腐涂层：液氨储罐的内壁通常需要进行防腐处理，防止液氨对储罐内壁的腐蚀。
在液氨储罐的安装和维护过程中，需要注意涂层的选择和施工方法。
三、液氨储罐的操作和应急措施1. 操作规程：制定液氨储罐的操作规程，明确操作人员的职责和操作流程，确保液氨储罐的安全运行。
3. 应急措施：建立液氨泄漏和事故的应急预案，明确人员疏散通道、紧急联系方式和应急救援措施，确保在发生意外情况时能够及时有效地应对。
四、液氨储罐的监控和报警系统为了保证液氨储罐的安全，需要配备有效的监控和报警系统。
液氨储罐规范方案要求
液氨储罐规范方案要求第一章总则第一条为了加强液氨储存和装卸的安全生产技术管理，进一步规范液氨储存和装卸的安全生产行为，保障人身和财产安全，防止事故发生，根据《《中华人民共准化规范》等法律法规和相关标准等。
，特制定本规范。
第二条本规范适用于山东省从事液氨生产、经营、储存和使用的企业液氨储存、装卸的安全生产技术管理。
第三条新建、改建、扩建液氨储存、装卸装置和设施，属于危险化学品建设项目安全许可范畴的，应当严格按照危险化学品建设项目安全许可实施办法》和《山东省安全生产监督管理局关于危险化学品建设项目安全许可和试生产(使用)方案备案的意见》，取得安全生产行政许可后方可投入生产(使用)。
第四条液氨储存、装卸企业应当认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，严格遵守危险化学品安全生产的法律、法规、标准和相关规范，建立健全安全生产责任制，积极开展安全标准化活动，不断改善安全生产条件，提高本质安全水平，确保安全生产。
第五条液氨的储存、装卸装置和设施应当安全可靠、技术先进。
禁止使用国家明令禁止或淘汰的工艺、设备和设施。
第二章设计管理第一节选址第六条液氨储存和装卸场所的选择，应当全面考虑周围的自然环境和社会环境，使其符合相关安全生产标准和规范的要求。
第七条在区域规划中，应根据本企业及相邻工厂或设施的特点和火灾危险性，结合地形、风向等条件，合理布置液氨的储存和装卸场所。
第八条液氨储存和装卸场所应当禁止设在学校、医院、居民区等人口密集区域。
如果液氨的储存量构成重大危险源，与下列场所和区域的距离必须符合国家标准或国家有关规定:1.住宅区、商业中心、公园等人口密集区域；2.学校、医院、影剧院、体育场馆等公共设施；3.供水水源、水厂和水源保护区；4.车站、码头(根据国家规定经批准专门从事危险化学品装卸的除外)、机场、公路、铁路、水路运输干线、地铁风亭和出入口；5.基本农田保护区、畜牧区、渔业水域和种子、种畜、水产苗种生产基地；6.河流、湖泊、风景名胜区和自然保护区；7.军事禁区、军事管理区；8.法律、行政法规保护的其他区域。
卧式液氨储罐课程设计装配图
12
进液口
1
无缝钢管
11
出液口
1
无缝钢管
10
排污口
1
0Cr18Ni9Ti
9
气相口
1
20
8
安全阀口
2
20
通用件
7
放散口
1
20
6
补强圈
1
16MnR
5
人孔
1
16MnR
MFM-S35CM(W·B-0)2A42819-2.5
4
螺栓
12
Q234-A
3
法兰
1
16MnR
2 标准椭圆封头 2
0Cr18Ni9Ti
1
卧式鞍座
项 目 指数
设计压力 MPa 1.705 容器类别 第三类
最高压力MPa 1.80 受压元件材质 16MnR
设计温度 C° -20~50
3
全容积 m
31
工作介质 液氨 腐蚀余量 mm 2.0
技术要求
、本产品的制作及验收执行GB150-1998。 、人孔处进行补强。 、使用时应在规定环境下使用以免造成不必要的损失。 、回转筒体与封头的焊接接头采用全焊透对接焊缝接头的形式。 、接管与筒体的焊接接头坡口为45°~55°。 、人孔处接管以及补强圈的焊接采用角焊，坡口为48°~52°。
2
Q235-B
Dg2008AJB/T4712-1992
序号 名 称 数量 材 料
备
注
制图
赵利君 2019年6月10日 比例 1:16
图纸
审核
富利清 2019年6月15日
山西大同大学
16 材料一班
卧式液氨储罐
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
4. 鞍座
首先粗略计算鞍座负荷
罐体总质量m=m1+m2+m3+m4 式中：m1—罐体质量；m2—封头质量；m3—液氨质量；m4—附件质 量 ①罐体质量m1 DN=2200mm, δ n=18mm的筒节，L=4500mm，质量q1=1290kg/m 所以m1=q1×L=5805kg ②封头质量m2 DN=2200mm, δ n=18mm ,质变高度h=40mm的标准椭圆形封头质 量m2′=1230kg,所以
4. 鞍座
故贮罐总质量=21968kg 总负荷F=mg/2=107.8kN 每个鞍座只承受107.8kN负荷，根据附录16，可以选用轻型带 垫板，包角为120°的鞍座，即
JB/T4712-92
JB/T4712-92
鞍座A2200-F
鞍座A2200-S
5.人孔
根据贮罐的设计温度，最高工作压力、材质、介质及使用要求 等条件，选用公称压力为PN＝2．5MPa水平吊盖带颈对焊法兰人孔 (HG21524—95)．人孔公称直径选定为DN＝450mm。采用榫槽面密封 面(TG型)和石棉橡胶板垫片。人孔结构如图6—45所示，人孔各零 件名称、材质及尺寸见表6—19。
接触途径及中毒症状
2．皮肤和眼睛接触 低浓度的氨对眼和潮湿的皮肤能迅速产生刺激作用。潮湿的皮肤 或眼睛接触高浓度的氨气能引起严重的化学烧伤。 皮肤接触可引起严重疼痛和烧伤，并能发生咖啡样着色。被腐蚀 部位呈胶状并发软，可发生深度组织破坏。 高浓度蒸气对眼睛有强刺激性，可引起疼痛和烧伤，导致明显的 炎症并可能发生水肿、上皮组织破坏、角膜混浊和虹膜发炎。轻度病 例一般会缓解，严重病例可能会长期持续，并发生持续性水肿、疤痕 、永久性混浊、眼睛膨出、白内障、眼睑和眼球粘连及失明等并发症 。多次或持续接触氨会导致结膜炎。
卧式液氨储罐消防冷却水量的计算书
卧式液氨储罐消防冷却水量的计算书下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!一、背景介绍随着工业化的发展，液氨储罐在工业生产中被广泛使用。
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。
双鞍座卧式液氨储罐设计
课程设计题目：100m³双鞍座卧式液化石油气储罐设计学院：榆林学院专业：过程装备与控制工程指导老师：范晓勇学生姓名：李云玲学号：0806250208完成日期2011年7月16日星期六前言 (1)第一章课程设计任务书 (1)1.设计目的： (1)2.设计内容及要求： (1)3.课程设计要求： (1)1）设计内容： (1)2）设计工作任务： (2)第二章设计选材及结构 (2)2.1 工艺参数的设定 (2)2.1.1 设计压力 (2)2.1.2 筒体的选材及结构 (2)2.1.3 封头的结构及选材 (3)第三章设计计算 (3)3.1筒体壁厚计算 (3)3.2 封头壁厚计算 (4)3.3 压力试验 (4)3.3.1水压试验 (4)3.3.2水压试验的应力校核： (5)第四章附件选择 (5)4.1 人孔选择 (5)4.2 人孔补强的计算 (6)4.2.1内压容器开孔后所需的补强面积: (6)4.2.2最大开孔的限制 (6)4.2.3有效补强面积即已有的加强面积 (7)4.3 进出料接管的选择 (8)4.4 液面计的设计 (9)4.5 安全阀的选择 (10)4.6 排污管的选择 (10)4.7法兰的选取 (10)4.8 镙栓的选取 (10)4.9 鞍座的选择 (11)4.9.1鞍座结构和材料的选取 (11)4.9.2容器载荷计算 (12)4.9.3鞍座选取标准 (12)4.9.4鞍座强度校核 (13)第五章容器焊缝标准 (13)5.1 压力容器焊接结构设计要求 (13)5.2 筒体与椭圆封头的焊接接头 (14)5.3 管法兰与接管的焊接接头 (14)5.4 接管与壳体的焊接接头 (14)第六章筒体和封头的校核计算 (15)6.1筒体轴向应力校核 (15)6.1.1 由弯矩引起的轴向应力 (15)6.1.2由设计压力引起的轴向应力： (16)6.1.3 轴向应力组合与校核 (16)6.2 筒体和封头切向应力校核 (16)第七章总结 (17)参考文献 (18)前言本设计的液料为液氨，它是一种无色液体。
液氨储存安全规范(罐区)
液氨储存安全规范（罐区）（1）液氨储罐须设防火堤。
堤内有效容积须为最大储罐容积的60%。
（2）卧罐之间的防火间距一般为1.0倍卧罐直径且不大于1.5m，球罐之间的防火间距，有事放排放至火炬或吸收处理装置时。
不小于0.5倍球罐的直径；无事故排放至火炬的措施时，不小于1.0倍球罐的直径。
同一罐组内球罐与卧罐的防火间距，须采用较大值。
（3）液氨储罐的温度、压力、液位、流量等重要工艺指标实施远程监控。
完善连锁报警。
有毒气体报警等装置。
（4）液氨储罐必须配置液位检测仪表。
同一储罐至少配备两种不同类别的液位检测仪表，且须配备高、低液位报警回路。
必要时还须配有液位与相关工艺参数之间的联锁系统。
高液位报警器的安装高度。
须满足从报警开始10~15min内液氨不会超过规定的最高液位的要求。
低液位报警器的安装高度，须满足从报警开始10-20min内泵不会抽空的要求。
（5)液氨储存、装卸区域使用的仪表及其安装、接线等必须符合防爆类型及等级要求。
仪表的明显部门须有清晰的防爆标志。
（6)仪表的安装位置与罐的进出口接合管和罐内附件的水平距离不少于1000mm。
（7）检测仪表的设置须符合以下要求。
①确保检测参数具有代表性。
检测数据准确、可靠。
②温度检测点须选择有代表性的部位。
测量罐内介质温度时，可根据罐的容量和介质特性设置单个或多个具有代表性的温度检测点。
③对于有压液氨储罐，须设置压力检测仪表。
（8）仪表接地连线及连接须符合以下要求：①仪表系统的接地连线，须采用多股铜芯绝缘电线或电缆。
②仪表系统的接地连接，须根据不同要求分别接至下列设施；单独设置的仪表系统接地体；厂区电气系统接地网；电气系统在不同装置或不同界区分设的接地分配器。
③个别现场仪表、电缆接线盒等保护接地连接。
可就近接至己接地的金属构件或金属管道。
禁止接至输送可燃性物质的金属管道。
利用以上设施作接地连接时。
须保证其接地的连续性、可靠性。
须满足仪表系统接地电阻的要求。
④接地连接板须采用铜板制作，须采用绝缘支架固定。
液氨储罐
前言压力容器是一种密闭的承压容器，其应用广泛，用量大，但又比较容易发生事故，且事故往往是严重的。
与任何工程设计一样，压力容器的设计目标也是对新的或该进的工程系统和装置进行创新和优化，以满足人们的愿望与需要。
具体来说，压力容器的设计人员应根据设计任务的特定要求，遵循设计工作的基本规则或规范，以及材料控制﹑结构细节﹑制造工艺﹑检验及质量管理等方面的规则，并尽可能地采用标准。
化工专业课程设计是掌握化工原理和化工设备机械基础等课程相关内容后进行的一门课程设计，是学生应用所学识进行阶段性的单体设备或单元设计方面的专业训练过程，也是对理论教学效果的检验。
通过这一环节使学生在查阅资料、理论计算、工程制图、调查研究、数据处理等方面得到基本训练，培养学生综合运用理论知识分析、解决实际问题的能力。
本设计是设计一液氨储罐，它是一卧式容器。
液氨储罐是合成氨工业中必不可少的储存容器，所以本设计过程的内容包括容器的材质的选取、容器筒体结构和强度的设计，密封的设计、罐体壁厚设计、封头壁厚设计、确定支座，人孔及接管、开孔补强的情况以及其他接管的设计与选取。
此次设计主要原理来自《化工过程设备机械基础》一书以及其他参考资料。
目录一、设计题目 (4)二、设计任务 (4)三、设计条件 (4)四、设计步骤 (4)1.确定容器的材质 (4)2.确定罐体的形状及内径 (5)3.罐体壁厚设计 (5)4．封头壁厚设计 (6)5．鞍座 (7)6.人孔 (8)7．人孔补强确定 (9)8．接口管 (9)五．参考文献 (11)六．设备装配图 (11)符号说明英文字母D i———贮罐内径，mm;[σ]t———钢板的许用应力 MPa P———液氨的饱和蒸汽压 MPa C1———钢板厚度负偏差, mm;C2———介质的腐蚀裕量,mm;希腊字母δ———罐体计算厚度, mm;δd———罐体设计厚度, mm;δn———罐体的名义厚度, mm; δe———罐体的有效厚度, mm; ϕ———焊接接头系数设计任务书一、设计题目33．0 m3液氨贮罐的设计二、设计任务设计一个容积为33.0 m3液氨贮罐三、设计条件1.最高温度40℃，氨的饱和蒸汽压为1.55Mpa2.液氨的储量为33.0m3，罐体的直径必须不同。
液氨储罐的安全知识
液氨储罐的安全知识液氨储罐是一种储存液态氨的设备，广泛应用于化工、农业、冷链物流等领域。
由于液氨具有高压、易燃、毒性等特性，液氨储罐在使用过程中必须严格遵守安全操作规程，采取有效的安全措施。
以下将详细介绍液氨储罐的安全知识。
一、液氨储罐的结构和基本原理液氨储罐通常由储罐本体、进气管道、排气管道、液位计、安全阀、泄漏探测器等组成。
储罐本体一般采用低温螺旋焊接技术制造，具有良好的密封性和耐腐蚀性。
液氨储罐利用高压液氨进入储罐内，通过冷凝作用将氨气转化为液态，达到储存的目的。
当需要使用氨气时，通过控制排气管道的开闭情况，释放所需氨气。
二、液氨储罐的安全操作规程1. 进入液氨储罐区域要穿戴防静电工作服、安全鞋、安全帽和防毒面具等防护设备，并进行严格的安全培训。
2. 在储罐区域禁止使用明火、电火花等火源，防止氨气泄漏引发火灾爆炸事故。
3. 在储罐区域内禁止吸烟，防止引燃氨气。
4. 定期检查液氨储罐的防雷设施是否完好，确保在雷雨天气下的安全。
5. 定期检查液位计、泄漏探测器等安全设备的运行情况，保证及时发现氨气泄漏等安全隐患。
6. 在氨气泄漏事故发生时，应立即采取安全避难措施，尽量远离泄漏源，寻找安全的场所避险，并迅速报警。
7. 禁止开展没有经过安全评估和专业人员指导的液氨储罐的维修和改造工作。
8. 储罐区域必须保持通风良好，定期检测空气中氨气浓度，防止氨气积聚。
三、液氨储罐的安全措施1. 储罐周围应装设防护栏杆，防止意外跌落。
2. 储罐与其他设备、建筑物之间应保持一定的安全距离，防止发生碰撞或其他意外事故。
3. 储罐上应装设液位计和泄漏探测器，及时监测液位和泄漏情况，防止罐体过压和氨气泄漏。
4. 储罐应定期进行检验、维护和保养，保证其工作正常。
5. 储罐区域要按照防火要求设置消防通道，并配备适量的灭火器材。
6. 储罐应具备安全阀和爆破片，当罐内压力超过额定值时，能及时释放压力，防止发生爆炸。
7. 安装液氨泄漏报警装置，一旦发生泄漏，能迅速报警并采取相应的应急处理措施。
液氨储罐安全操作规程
液氨储罐安全操作规程液氨储罐是一种用于储存液态氨的容器，通常用于工业和化工领域。
由于液氨具有剧毒、可燃和爆炸的特性，故储罐的安全操作是至关重要的。
以下是液氨储罐安全操作规程的一些重要方面，以确保储罐运行安全。
一、液氨储罐的建设和维护1.在选址时，应避开人口密集区、火灾易发区和地下水源区，确保安全距离。
2.储罐建设要符合相关安全规范和标准，确保其结构强度、密封性和耐腐蚀性。
3.储罐需要定期检查，包括外表面的涂漆、防腐蚀层和防爆装置的工作状态。
4.维护时，要定期检查罐体和阀门的密封性，确保不存在泄漏隐患。
二、液氨的储存和供应1.储罐内液氨的储存量不得超过额定容量，以防止罐体压力超标。
2.严禁将液氨存放在大气温度超过40℃的环境中，以避免氨液膨胀过大。
3.储罐应配备安全阀和卸压阀，当罐内压力超标时，这些装置可以自动打开，以释放过压气体。
4.液氨储罐附近应设置足够数量的消防器材和应急设备，以备突发情况。
三、液氨的运输和装卸1.液氨运输车辆必须经过特殊检查和维护，并严禁在居民区和火灾易发区停靠或通过。
2.液氨的装卸作业必须由经过培训的操作人员进行，并且应佩戴个人防护装备。
3.装卸过程中液氨泄漏要立即停止，采取措施清除泄漏液体，并通知相关人员。
4.液氨罐车必须配备防静电装置，以减少静电引起的火灾和爆炸风险。
四、液氨的使用和处理1.在使用过程中，应严格按照相关安全操作规程进行操作，禁止超出规定范围的使用。
2.液氨的使用场所应保持通风良好，以防止氨气超标浓度对人体健康的危害。
3.液氨使用后的残余液体必须进行安全处理，并按照环保要求进行处理。
4.如果发生氨气泄漏，应立即通知相关人员并立即采取应急措施，如用喷水或喷雾将氨气稀释。
五、应急预案和培训1.储罐周围应制定详细的应急预案，并定期进行演练，以保证在突发情况下的应对能力。
2.所有操作人员必须接受液氨安全操作培训，并且定期进行安全知识的更新和强化。
3.与液氨相关的设施和设备必须定期维护和检查，确保其完好和可靠性。
卧式液氨储罐设计
1. 前 言 2. 设计总论 3. 设计计算 4. 总 结
LOGO
1前言
本设计为一个在常温中压条件下的卧式液氨 储罐。液氨储罐是合成氨工业中必不可少的储 存容器，所以本设计主要内容包括容器材质选 取、罐体结构及壁厚设计、封头壁厚设计及支 座设计选取。在设计过程中综合考虑经济性、 实用性和安全可靠性。设备的选择大都有相应 的执行标准，各项设计参数都正确参考了行业 使用标准或国家标准，并考虑到结构方面的要 求，合理地进行设计。
图2-1 常见容器凸形封头的形式
2.2 材料及结构的选择与论证
2.2.3 容器支座的选择 压力容器靠支座支承并固定在基础上 ，鞍式支
座是应用最广泛的一种卧式支座，鞍式支座普遍使 用双鞍座支承。
图2-2 鞍式支座总体图
3 设计计算
3.1 确定罐体的内径及长度 3.2 筒体厚度设计 3.3 封头壁厚设计 3.4 水压试验及强度校核 3.5 核算承载能力并选择鞍座
在《钢制压力容器》中，只考虑钢板平面腐余量取C2=2㎜。 d C2 32.34 2 34.34㎜
式中 d ——设计厚度，㎜。 根据钢板厚度规格，圆整后确定名义厚度n 38㎜。
3.2 筒体厚度设计
现已知圆筒Di、n ，需对圆筒进行强度校核。校核如下：
t pc Di e 141.19MPa t 157 1.0 157MPa
2e
式中 e ——有效厚度，e n C，㎜； n ——名义厚度，㎜；
C ——厚度附加量，㎜；
t ——设计温度下圆筒的计算应力，MPa。
满足强度条件。
圆筒的最大允许工作压力 pw为
pw
2e t
Di e
2.95MPa
2.5MPa
式中 pw ——圆筒的最大允许工作压力，MPa。
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 1.55MPa ，容积为20m3, 使用年限 15 年。
设计要求及成就1.确立容器械质；2.确立罐体形状及名义厚度；3.确立封头形状及名义厚度；4.确立支座，人孔及接收，以及开孔补强状况5.编制设计说明书以及绘制设施装置图 1 张（ A1）。
技术要求（一）本设施按 GBl50-1998《钢制压力容器》进行制造、试验和查收（二）焊接资料，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）焊接采纳电弧焊，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％第二章设计参数确立设计温度题目中给出设计温度取40 C设计压力在夏天液氨储罐经太阳暴晒，跟着气温的变化，储罐的操作压力也在不停变化。
经过查阅资料可知包头最高气温为℃，经过查表可知，在40℃时液氨的饱和蒸汽压 ( 绝对压力 ) 为，密度为 580kg/m3，而容器设计时一定考虑在工作状况下可能碰到的工作压力和相对应的温度二者相联合中最苛刻工作压力来确立设计压力。
一般是指容器顶部最高压力与相应的设计温度一同作为设计载荷条件，其值不低于工作压力。
此液氨储罐采纳安全法，依照《化工设施机械基础》若储罐采纳安全法时设计压力应采纳最大工作压力P w的 1.1 倍，取设计压力P w（已知P w表压）所以w。
腐化余量查《腐化数据手册》16MnR耐氨腐化，其，若设计寿命为15 年，则 C 2焊缝系数该容器属中压储存容器，技《压力容器安全技术督查规程》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纳双面焊或相当于双面焊的全焊透的焊接接头，所以取 1.0 或 0.85 常有。
得选用按下表选择 :表焊接接头系数序焊接接头系数号焊接接头构造所有无损探伤局部无损探伤1双面焊或相当于双面焊的全焊透对接焊接接头2单面焊的对接焊接接头，在焊接过程中沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的垫板此储罐采纳 100%无损探伤，故容器直径考虑到压制封头胎具的规格及标准件配套采纳的需要，容器的筒体和封头的直径都有规定。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
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。
4.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S 型，一个F 型。
第三章 设计计算（一）计算筒体的壁厚：因为液氨的储量为31m 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 acMP 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atMP 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 cti 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mmC PD P cti 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：⎪⎩⎪⎨⎧=+=+==⨯==MPaP P MPa P P c t tc t 805.110.0705.110.013.2705.125.1][][25.1σσ选取两者中压力较大值作为水压试验压力，即取at MP P 13.2=，水压试验时的应力为ae 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 sMP 345=σ故在常温水压试验时的许用应力为 a sMP 5.3103459.09.0=⨯=σ故stσσ9.0< 因此满足水压试验要求（四）选择人孔并核算开孔补强：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mδ=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开孔补强的有关计算参数如下： 1. 筒体的计算壁厚：mm P D P cti c 515.11705.1175.20022700705.1][2=-⨯⨯⨯=-=ϕσδ2. 计算开孔所需补强的面积A ：开孔直径：mm C di d 6.453)18.0(24502=+⨯+=+= 补强的面积：2204.5223515.116.453mm d A =⨯=⋅=δ 3. 有效宽度：mm d B 2.9076.45322=⨯=⋅=mm m n d B 6.5051021626.45322=⨯+⨯+=⋅+⋅+=δδ取最大值 B=907.2mm 4. 有效高度： 外侧高度mmd h m 35.67106.4531=⨯=⋅=δ或mm2501==接管实际外伸高度h两者取较小值mmh 35.671=内侧高度mmd h m 35.67106.4532=⨯=⋅=δ或mmh 02==接管实际内伸高度两者取较小值mmh 02=5. 筒体多余面积A 1： 筒体有效厚度：mmC n e2.148.116=-=-=δδ选择与筒体相同的材料（16MnR ）进行补偿，故r f =1，所以)1)((2))((1γδδδδδf d B A e m e -----=2916.1217)11)(515.112.14(102)515.112.14)(6.4532.907(mm=--⨯⨯---=6. 接管多余金属的截面积A 2： 接管计算厚度mmP d P ctc t93.1705.1175.20026.453705.1][2=-⨯⨯⨯=-⋅=ϕσδγγδδδf C h f h A et t et )(2)(22212-⋅+-⋅=)(21+--⋅=γδδf C h t m2569.844)93.18.110(35.672mm=--⨯⨯=7. 补强区内焊缝截面积A 3：231001010212mmA =⨯⨯⨯=8. 有效补强面积A e ：2321485.2162100569.844916.1217mmA A A A e =++=++=因为A A e <，所以需要补强9. 所需补强截面积A 4:24719.3060485.2162204.5223mmA A A e =-=-=10. 补强圈厚度'δ：（补强圈内径484=iD ，外径760=oD ）mmD D A io 09.11484760719.3060'4=-=-≥δ考虑钢板负偏差并圆整，实取补强厚度12mm ，补强材料与壳体材料相同，制造时为便于备材，且补强圈耗材也不多，设计时可采用与壳体相同的板厚，即取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，Kg 3W —附件的质量，Kg 1. 罐体质量W 1：储罐公称容积为313m ，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。