液化石油气储罐设计说明书

1003m液化石油气储罐设计

绪论

m或随着我国化学工业的蓬勃发展，各地建立了大量的液化气储配站。对于储存量小于5003 m时．一般选用卧式圆筒形储罐。液化气储罐是储存易燃易爆介质．直接关系到单罐容积小于1503

人民生命财产安全的重要设备。因此属于设计、制造要求高、检验要求严的三类压力容器。本次设m液化石油气储罐设计即为此种情况。

计的为1003

液化石油气贮罐是盛装液化石油气的常用设备, 由于该气体具有易燃易爆的特点, 因此在设计

这种贮罐时, 要注意与一般气体贮罐的不同点, 尤其要注意安全, 还要注意在制造、安装等方面的

特点。

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,

m或单罐容积大于2003m时选用球形贮

焊接工作量大, 故安装费用较高。一般贮存总量大于5003

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, m, 单罐容积小于1003m时选用卧式贮罐比较经济。圆筒形贮罐按安装方

所以在总贮量小于5003

式可分为卧式和立式两种。在一般中、小型液化石油气站大多选用卧式圆筒形贮罐, 只有某些特殊

情况下(站地方受限制等) 才选用立式。本文主要讨论卧式圆筒形液化石油气贮罐的设计。

卧式液化石油气贮罐设计的特点。卧式液化石油气贮罐也是一个储存压力容器, 也应按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》(简称

容规) 的监督。液化石油气贮罐, 不论是卧式还是球罐都属第三类压力容器。贮罐主要有筒体、封

头、人孔、支座以及各种接管组成。贮罐上设有液相管、液相回液管、气相管、排污管以及安全阀、

压力表、温度计、液面计等。

第一章 设计参数的选择

1、设计题目：853m 液化石油气储罐的设计

2、设计数据：如下表1：

表1：设计数据

3、设计压力：

设计压力取最大工作压力的1.1倍，即 1.10.790.869P MPa =⨯=

4、设计温度：

工作温度为50

C 。

，

设计温度取。 5、主要元件材料的选择：

5.1 筒体材料的选择：

根据GB150-1998表4-1，选用筒体材料为低合金钢16MnR （钢材标准为GB6654）[]

170t

MPa σ

=。

16MnR 适用围：用于介质含有少量硫化物，具有一定腐蚀性,壁厚较大（8mm ≥）的压力容器。 5.2 鞍座材料的选择：

根据JB/T4731,鞍座选用材料为Q235-B ，其许用应力[]147sa MPa σ=

5.3 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=

45550C +=。

第二章 设备的结构设计

1、圆筒厚度的设计

计算压力c P ：

液柱静压力: 4

1P =5609.81 3.2 1.7610gh Pa ρ=⨯⨯=⨯ 4

61/ 1.7610

/0.869102%5%P P =⨯⨯=<,

故液柱静压力可以忽略，即c P 0.869P MPa ==

该容器需100%探伤，所以取其焊接系数为 1.0φ

=。

圆筒的厚度在6~16mm 围，查GB150-1998中表4-1，可得：在设计温度70C 。

下，屈服极限强度

345s MPa σ=， 许用应力[]t

170MPa σ=

利用中径公式， 计算厚度：[]i t

c

PD 0.869MPa 3400

8.72 1.01700.869

2-P mm δφσ⨯=

=

=⨯⨯-

查标准HG20580-1998《钢制化工容器设计基础规定》表7-1知，钢板厚度负偏差为0.25mm ，而有GB150-1998中3.5.5.1知，当钢材的厚度负偏差不大于0.25mm ，且不超过名义厚度的6%时，负偏差可以忽略不计，故取10C =。

查标准HG20580-1998《钢制化工容器设计基础规定》表7-5知,在无特殊腐蚀情况下，腐蚀裕量2C 不小于1mm 。本例取2C =1

则筒体的设计厚度128.7019.7n C C mm δδ=++=++= 圆整后，取名义厚度10n mm δ=

筒体的有效厚度121019e n C C mm δδ=--=-=

2、封头厚度的设计

查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表1，得公称直径i DN=D =3400mm 选用标准椭圆形封头,型号代号为EHA ，则 22i

i

D h =，根据GB150-1998中椭圆形封头计算中式7-1计算：

[]c i

t

c

P D 0.869MPa 3400

8.72 1.001700.50.869

2-0.5P mm δφσ⨯=

=

=⨯⨯-⨯

同上，取21C mm =，10C =。

封头的设计厚度8.7019.7d mm mm mm δ=++=

圆整后，取封头的名义厚度10n mm δ= ，有效厚度121019e n C C mm δδ=--=-= 封头型记做 EHA 320022-16MnR JB/T4746⨯

3、筒体和封头的结构设计

3.1 封头的结构尺寸（封头结构如下图1） 由

()22i D H h =-，得3400

8904044

i D h H mm =-=-=

查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表B.1 EHA 椭圆形封头表面积、容积，如下表2：

表2 ：EHA 椭圆形封头表面积、容积

224

i V D L V π

=

⨯+封 ，而充装系数为0.9

则：

2

V D 20.94

i L V π=⨯+封 即

2100 3.42 5.50800.94

L π

=⨯⨯+⨯ 计算得L=11.025，取L=11m

4、鞍座选型和结构设计

4.1 鞍座选型

该卧式容器采用双鞍式支座，材料选用Q235-B 。 估算鞍座的负荷： 储罐总质量12342m m m m m =+++

1m ——筒体质量：331× 3.14 3.210107.85109218.726m DL kg πδρ==⨯⨯⨯⨯⨯=

2m ——单个封头的质量：查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表B.2 EHA 椭圆形封头

质量，可知，21592.3m kg =

3m ——充液质量：<ρρ液化石油气水，故

23310001000 3.4102 5.5085110.836610k

4m V V g πρ⎛⎫

=•==⨯⨯⨯+⨯=⨯ ⎪⎝⎭

水

4m ——附件质量：人孔质量为302kg ，其他接管质量总和估为400kg ，即4702kg m =

综上所述，3

12342123.9410kg m m m m m =+++=⨯