氮气缓冲罐计算书

氮气缓冲罐质量计划

XXXXXXXXXXXXX公司质量计划（氮气缓冲罐Vg=2.0m³）编制审核日期质量计划一、主题内容1、产品名称：氮气缓冲罐2、图号：XXXXXXX3、制造编号：XXXXXXX4、主要参数：该设备为立式储罐其主要参数如下表：二、编制依据1、氮气缓冲罐DN 1100*1660 Vg=2.0m32、TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》3、HG20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》4、GB150-1998《钢制压力容器》5、JB/T4730-2005《承压设备无损检测》6、JB4708.4709-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》、《钢制压力容器焊接规程》7、JB/T4730-2005《承压设备无损检测》8、公司质量手册三、质量检验原则与检验职责为使容器质量合格率达100%，对容器制造过程的质量状况进行严格控制，掌握原则、执行标准、认真履行检验职责。

对未经检验的材料，不发放于车间。

上道工序未经检验合格不能转入下道工序。

不合格的零部件不得进行组装。

不合格的产品不入库，不出厂。

严格执行有关标准法规，把好质量关，保证产品质量。

四、设备检验控制要点1、制造设备所需原材料外购、外协件、标准件的质量证明及各检验报告及标记的移植。

2、设备制造过程中执行工艺文件情况，对主要及关键部件工序的外观质量。

主要尺寸进行抽检或全检，均要符合图样。

标准要求，对无损检测，压力试验必须符合要求且必须要求各责任人签字确认。

五、检验工作流程根据该产品的制造工艺及质量控制编制的检验工作流程如下：1、检验工作准备：熟悉图纸及相关规范，标准；2、按工序实施检验过程，按工艺过程卡实施质量检验控制；3、质量控制点工序完成检验合格后，报各责任师进行确认；4、各责任人员检查控制点工序质量：检查质量记录、报告、现场检验、试验室检验、对控制点进行确认5、合格签署验收意见允许进入下道工序，不合格采取相应纠正措施6、产品的最终检验：产品标记、吊装标记、防护、包装设施等7、审查质量记录和提交用户的质量证明文件，合格后签署审查意见六、设备的检查项目、检查方法及工序质量控制点的控制根据该设备的设计制造检验等要求，对其重要工序及质量特性对设备质量的影响程度设置了工序质量控制点。

xx工程200m3氮气球罐设计计算书

xx 工程200m 3氮气球罐设计计算书D1 设计条件设计压力： p= 1.68 M Pa 设计温度： t= －19~80 ℃水压试验压力： P T = 1.25p = 1.25x1.68 M Pa =2.1 MPa 球壳内直径：D i = 7100 mm ( 200 m 3 ) 储存物料：氮气充装系数： K ＝ 1 地震设防烈度：7 度10ｍ高度处的基本风压值：ｑ０＝ 350 Ｎ/ｍ２支柱数目：ｎ＝6支柱选用 φ 219 ｘ8 无缝钢管拉杆选用 φ 32 圆钢球罐建造场地：III 类场地土D2 球壳计算D2.1 计算压力设计压力: p= 1.68 Mpa球壳各带的物料液柱高度: (储存介质为气体,不计算物料液柱高度) 物料密度: ρ0 =1.251kg/m 3 (标准状态下) 重力加速度:=9.81m/s 2球壳各带的计算压力:(储存介质为气体, 各带的计算压力相等)D2.2 球壳各带的厚度计算: (储存介质为气体, 各带的计算厚度相等) 球壳内直径: D i = 7100 mm设计温度下球壳材料16MnR 的许用应力:[]σt=163 Mpa焊缝系数: ϕ = 1厚度附加量: c =c 1 +c 2 = 0 + 1 = 1 mm[]mm c p D p ctid 34.19134.18168.111634710068.1411=+=+-⨯⨯⨯=+-=φσδ取球壳名义厚度δ n = 22 mm. 有效厚度δe = δn -C = 22 - 1 = 21mm 。

设计温度下球壳的最大允许工作压力 p w =4δe[σ]t Ф/(Di+δe)=4*21*163*1/(7100+21)=1.92MPa设计温度下球壳的计算应力 σt = p c (Di+δe)/4δe = 1.68*(7100+21)/(4*21)=142.4<[σ]t Ф=163(MPa)D3 球罐质量计算球壳平均直径: D c p = 7122 mm 球壳材料密度: ρ 1 = 7850 kg / m 3物料密度: ρ 0 = 1.251 kg / m 3 气体密度: ρρ2000=⨯T T P P =3/9.231.01.068.119273273251.1m kg =+⨯- 充装系数: K = 1水的密度: ρ 3 = 1000 kg / m 3 球壳外直径: D 0 = 7144 mm 基本雪压值: q = 250 N / m 2; 球面的积雪系数: C s = 0.4 球壳质量:m 1 =π D 2c p δη ρ1 ×10-9 = π×71222 ×22×7850×10 -9 =27520 kg . 物料质量: m 2 =kg K D i 5.44781019.237100610693923=⨯⨯⨯⨯=⨯--πρπ液压试验时液体的质量: m 3 =⨯⨯=⨯-393371006106πρπi D 1000×10 - 9 = 187402 kg积雪质量: m 4 =ππ4104981026gD qC s ⨯=⨯⨯-.71442× 250 ×0.4 ×10 -6 = 408.6 kg保温层质量 m 5 = 0支柱和拉杆的质量:m 6 = ~2020 kg 附件质量:m 7 = ~3000 kg (包括盘梯、人孔、接管、安全阀等) 操作状态下的球罐质量:m 0 =m 1 + m 2 + m 4 + m 5 + m 6 + m 7 = 27520 + 4478.5 + 408.6+ 0 +2020 + 3000 = 37427.1 kg液压试验状态下的球罐质量:m T =m 1 + m 3 + m 6 + m 7 = 27520 + 187402 + 2020 +3000 = 219942 kg 球罐最小质量:m min = m 1 + m 6 + m 7 = 27520 + 2020 + 3000 = 32540 kgD4 地震载荷计算 D4.1 自震周期支柱底板底面至球壳中心的距离: H 0 = 5030 mm 支柱数目: n= 6支柱材料10号钢的常温弹性模量: E s = 192×103 Mpa 支柱外直径: d 0 = 219 mm 支柱内直径: d i = 203 mm 支柱横截面的惯性矩: I=()ππ6464044d d i-=( 219 4－203 4 )= 2.955×10 7 mm 4支柱底板底面至上支耳销子中心的距离: 3530=l mm 拉杆影响系数:ξ=21375.050303530235030353012312020=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-H l H l 球罐的基本自振周期:7333330010955.210192*********.050302.33491310⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=--πξπInE H m T s=0.2967 s . D4.2 地震力综合影响系数: C Z = 0.45地震影响系数的最大值: αmax = 0.23 (查表15) 对应于自振周期T 的地震影响系数: αα==max .023球罐的水平地震力:F C e Z = α m 0 g = 0.45 × 0.23 × 37427.1× 9.81 =38001 ND5 风载荷计算风载体形系数: K 1 =0.4系数ζ1 : ζ1 = 1.0747 (按表17选取)风振系数: K 2 =1+0.35ζ1 = 1+0.35×1.0747 = 1.376 10m 高度处的基本风压值: q 0 = 350 N/m 2支柱底板底面至球壳中心的距离: H 0 = 5.03 m 风压高度变化系数: f 1 =0.8012 (按表18选取) 球罐附件增大系数: f 2 =1.1 球罐的水平风力: F w =6262102120101.18012.0350376.14.071444104--⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯ππf f q K K D= 6805 ND 6 弯矩计算(F e +0.25F w )与F w 的较大值 F max :F e +0.25F w = 38001 +0.25×6805= 39702 NF w = 6805 N F max =39702N力臂: L =H 0 - l = 5030 - 3530 =1500 mm 由水平地震力和水平风力引起的最大弯矩:M max =F max L = 39702 × 1500 = 5.96×10 7 N ·mmD7 支柱计算D7.1单个支柱的垂直载荷 D7.1.1 重力载荷操作状态下的重力载荷 G 0 =681.91.374270⨯=n g m = 61193N液压试验状态下的重力载荷 G T =681.9219942⨯=ng m T = 359605 ND7.1.2 支柱的最大垂直载荷支柱中心圆半径: R=R i = 3550 mm最大弯矩对支柱产生的垂直载荷的最大值(按表19计算) : α=Mmax/R=5.96x107/3550=16789 b=lFmax/R=3530x39702/3550=39478 (Fi)max=0.333 3a= 5596 N拉杆作用在支柱上的垂直载荷的最大值 (Pi-j)max=0.333 3b= 13158 N据表19. (Fi+Pi-j)max=0.333 3a+0.333 3b=18754 ND7.2 组合载荷操作状态下支柱的最大垂直载荷:W 0 =G 0 +(F i +P i - j )max =61193 +18754= 79947 N 液压试验状态下支柱的最大垂直载荷: W T =G T +0.3(F i +P i - j )max397026805187543.0359605max ⨯⨯+=F F w = 360569ND7.3 单个支柱弯矩 D7.3.1 偏心弯矩操作状态下赤道线的液柱高度: h 0e = 0 mm;液压试验状态下赤道线的液柱高度: h Te = 3550 mm; 操作状态下物料在赤道线的液柱静压力:p 0 e =h 0 e ρ2 g ×10-9 = 0 × ×9.81×10-9 = 0 MPa; 液压试验状态下液体在赤道线的液柱静压力:p Te =h Te ρ3 g ×10-9 = 3550×1000×9.81×10-9 = 0.0348 MPa; 球壳的有效厚度: δ e =δ n - C = 22 - 1= 21 mm; 操作状态下物料在球壳赤道线的薄膜应力: ()()()()4.142214217100068.1400=⨯+⨯+=++=ee i e e D p p δδσ MPa ;液压试验状态下液体在球壳赤道线的薄膜应力: ()()()()1812142171000348.01.24=⨯+⨯+=++=ee i Te T Te D P p δδσ MPa ;球壳内半径: R i = 3550 mm 球壳材料的泊松比: μ = 0.3球壳材料16MnR 的弹性模量: E = 206×103 MPa ; 操作状态下支柱的偏心弯矩 : ()()3.01102067994735504.142130001-⨯⨯⨯⨯=-=μσEW R M i e= 1.37×105 N . mm液压试验状态下支柱的偏心弯矩 : ()()3.01102063605693550181131-⨯⨯⨯⨯=-=μσEW R M Ti Te T = 7.87×105 N .mmD 7.3.2 附加弯矩操作状态下支柱的附加弯矩 :()()3.0110206503035504.14210955.210192616327320002-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=μσEH R I E M i e s = 2.31×106 N .mm液压试验状态下支柱的附加弯矩 :()()3.01102065030355018110955.2101926163273202-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=μσEH R I E M i Te s T = 2.94×106 N .mmD7.3.3 总弯矩操作状态下支柱的总弯矩:M 0=M 01 +M 02 = 1.37×105 +2.31×106 =2.447×106 N.mm . 液压试验状态下支柱的总弯矩:M T =M T 1 +M T 2 = 7.87×105 +2.94×106 =3.727×106 N.mm .D 7.4 支柱稳定性校核单个支柱的横截面积 : ()()222220530320321944mm d d A i =-=-=ππ单个支柱的截面系数 : ()()354444010699.22193220321932mm d d d Z i ⨯=⨯-=-=ππ计算长度系数 : K 3 = 1 ; 支柱的惯性半径 : mm A I r i 65.74530310955.27=⨯==支柱长细比 : 38.6765.745030103=⨯==i r H K λ 支柱材料10 , σs =205 MPa支柱换算长细比70.01019220538.673=⨯==-πσπλλS s E >0.215对于轧制钢管 α1 =0.41, α2 =0.986, α3 =0.152弯矩作用平面内的轴心受压柱稳定系数()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++-++=222322322421λλλααλλααλφp =()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-+⨯+-+⨯+⨯222227.047.07.0152.0986.07.07.0152.0986.07.021=0.862等效弯矩系数：βm =1截面塑性发展系数：γ=1.15欧拉临界力：W EX =л2E S A/λ2=л2x192x103x5303/67.382 =2.2134x106 N支柱材料的许用应力 : []σσc sMPa ===1520515137..操作状态下支柱的稳定性校核 :MPaW W z M A W EX m p6.25102134.2799478.0110699.215.110447.21862.05303799478.0165600=⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯⨯⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+γβφ< [σ] c ;液压试验状态下支柱的稳定性校核 :MPaW W z M A W EX T Tm pT69.92102134.23605698.0110699.215.110727.31862.0530********.01656=⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯⨯⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+γβφ< [σ] c ;稳定性校核通过。

氮气缓冲罐安全操作规程

氮气缓冲罐安全操作规程（最新版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：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!并且，本店铺为大家提供各种类型的安全管理制度，如通用安全、交通运输、矿山安全、石油化工、建筑安全、机械安全、电力安全、其他安全等等制度，想了解不同制度格式和写法，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 safety management systems, such as general safety, transportation, mine safety, petrochemical, construction safety, machinery safety, electrical safety, other safety, etc. systems, I want to know the format and writing of different systems ,stay tuned!氮气缓冲罐安全操作规程一、开车操作1、检查罐体、阀门和管道是否完好正常，有无堵、漏现象。

氮气缓冲罐工作原理-概述说明以及解释

氮气缓冲罐工作原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述氮气缓冲罐是一种在工业生产中广泛应用的设备，其作用是通过提供稳定的氮气氛围，保护物料或设备免受氧气、湿气或其他污染物的侵害。

氮气缓冲罐主要通过向容器内注入氮气，形成一层氮气保护层，阻止空气中的氧气和水汽进入罐内，从而实现保护作用。

在工业生产中，氮气缓冲罐被广泛用于保护易氧化、易燃、易爆或对湿气敏感的物料或设备。

通过控制氮气缓冲罐的氮气注入量和压力，可以实现对物料或设备的有效保护，延长其使用寿命，提高生产效率，减少生产安全隐患。

本文将详细介绍氮气缓冲罐的工作原理、在工业中的应用，以及对氮气缓冲罐的重要性和未来发展进行展望。

通过深入了解氮气缓冲罐的相关知识，有助于更好地理解其在工业生产中的作用和价值。

1.2 文章结构本文将分为三个部分进行讨论。

首先，在引言部分中，我们将概述氮气缓冲罐的基本概念和重要性，介绍本文的结构和目的。

接着，在正文部分，我们将详细探讨氮气缓冲罐的定义和作用，重点解释氮气缓冲罐的工作原理，并探讨其在工业领域中的广泛应用。

最后，在结论部分中，我们将总结氮气缓冲罐在工业中的重要性，并展望其未来的发展趋势，以及一个结束语来概括全文的内容。

通过这样的结构安排，我们希望能够全面系统地介绍氮气缓冲罐的工作原理和应用价值，为读者提供深入的了解和启发。

1.3 目的:本文的目的是介绍氮气缓冲罐的工作原理，探讨其在工业中的重要性和应用，帮助读者更深入地了解氮气缓冲罐的作用和意义。

通过对氮气缓冲罐的定义、工作原理和应用进行详细描述，读者可以对氮气缓冲罐在工业生产中的重要性有更清晰的认识，从而促进其在实际生产中的有效应用。

同时，通过展望氮气缓冲罐的未来发展，可以为相关领域的研究和创新提供一定的参考和启发，推动氮气缓冲罐技术的不断进步与完善。

通过本文的阐述，旨在让读者对氮气缓冲罐有一个全面而深入的了解，进一步推动氮气缓冲罐相关技术的发展和应用。

2.正文2.1 氮气缓冲罐的定义和作用氮气缓冲罐是一种用来存储氮气的设备，其主要作用是通过保持恒定的氮气压力，来确保系统内部压力的稳定性和可靠性。

CNG加气站计算书

计算书项目名称：工号/分号：计算书名称：设备、管径及壁厚计算软件名称、版本：编制：年月日校核：年月日审核：年月日1、设备选型1)压缩机：按照在进口压力为1.2 MPa时，日加气量为2万Nm3，一天工作时间为14小时计算。

设计选用单台公称排量为1.8 m3/min的压缩机，在压缩机的进口压力为1.2 MPa 时的排气量为1.8×60×12=1296 Nm3/h.两用一备。

进气压力MPa 出口压力MPa单台公称流量Nm3/min单台小时排气量（Nm3/h）台数总排气量（Nm3/h）每天加气时间日加气量（Nm3/d）1.2 25 1.8 1296 两用一备2203 14 30844注：总排气量=小时排气量×压缩机数量×0.85日加气量=总排气量×14小时2)干燥器：小时总排气量为2203Nm3/h，选用一台处理量为2500Nm3/h的干燥器。

3)缓冲罐：按照天然气在罐中停留10秒计算如下：2203×10÷12÷3600＝0.51m3。

设计选用2m3的缓冲罐一台。

4）废气回收系统工作压力不高于4.0MPa，回收罐设计压力为4.5MPa，几何容积为1立方米。

5）储气井为了满足CNG燃料汽车加气的需要，需要设置CNG储气井，公称工作压力为25MPa，最高工作压力为25MPa，选用储气井4口，单口井水容积分别为高压3立方米一口，中压6立方米一口，低压4.5立方米两口。

6）充气顺序控制盘采用机械式充气顺序控制盘，设计压力为27.5MPa，工作压力为≤25MPa。

一路进口，四路出口，其中一路给加气机直充，三路连接储气井，通过能力为2000立方米/小时。

7）双枪加气机设计压力27.5MPa,工作压力为20MPa，最大工作压力为25.0MPa，要求加气机高、中、低管三管进气。

8）调压撬设计为一路，最大通过流量为2000Nm3/h”2、管径计算根据规范及经济流速的比较，压缩机前管道的气体流速小于或等于20m/s ，压缩机后管道的气体流速小于或等于5 m/s 。

氮气缓冲罐安全操作规程

氮气缓冲罐安全操作规程前言氮气缓冲罐作为一种压力容器，在许多工业领域中起着重要作用。

然而，如果使用不当，就会造成严重的安全事故。

因此，在使用氮气缓冲罐时，需要遵守相关的安全操作规程，以确保人员和设备的安全。

一、缓冲罐的选择在选择氮气缓冲罐时，应根据使用需求、工作环境、设备条件等因素进行合理的选择。

一般而言，应选择符合行业标准、完好无损、有压力容器生产许可证等要求的缓冲罐。

二、缓冲罐的安装氮气缓冲罐在安装前，应对安装位置进行合理的评估，确保其不易受到外部冲击、热源及其他危险因素的影响。

缓冲罐的安装过程应遵循相关标准要求，同时需要注意以下事项：1. 合理进行缓冲罐的支撑缓冲罐顶部和底部需要安装支架，支架的安装应符合相关标准要求，能够承受缓冲罐的重量和压力。

支架的安装要牢固可靠，对于不同类型的缓冲罐，支架的结构要进行相应的调整，以保证稳定性。

2. 进行密封性测试在安装缓冲罐后，应进行密封性测试，以确保缓冲罐和管道的连接处密封可靠，防止氮气泄漏。

三、氮气缓冲罐的使用氮气缓冲罐在使用前，需要进行以下检查和准备工作：1. 检查缓冲罐的密封性和安全阀使用缓冲罐前，应检查缓冲罐的密封性能。

同时，在缓冲罐上安装了安全阀，用于对缓冲罐内部的压力进行调节和控制。

在使用前，应检查安全阀的性能是否良好。

2. 检查氮气压力在使用氮气缓冲罐前，应检查氮气的压力是否达到所需水平，同时应确保操作人员了解氮气缓冲罐的最大压力和安全阈值，以免超过范围造成事故。

3. 操作人员的个人防护在操作氮气缓冲罐时，操作人员必须着全套防护设备，包括防爆眼镜、呼吸器等个人防护设备，以确保操作人员的安全。

四、氮气缓冲罐的维护和保养在使用氮气缓冲罐后，需要进行维护和保养，以确保缓冲罐的正常运行和使用寿命。

具体措施如下：1. 缓冲罐的清洁定期对缓冲罐进行清洁，同时要检查缓冲罐内部是否有有害物质残留，必要时还应进行内部处理。

2. 缓冲罐的检查定期对缓冲罐进行检查，以确保缓冲罐的密封性、阀门的正常开闭、安全阀的性能等。

氮气缓冲罐安全操作规程

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氮气缓冲罐
一、开车操作
1、检查罐体、阀门和管道是否完好正常，有无堵、漏现象。

2、检查各仪表、安全阀是否处于良好状态。

3、关闭氮气出口阀门，打开氮气进口阀门。

4、容器开始加压时，速度不易过快，要防止压力的突然上升，当氮气缓冲罐内压力稳定后才能打开氮气出口阀门，为生产线输送氮气。

二、停车操作
1、首先关闭氮气进口阀门。

2、关闭氮气出口阀门，打开泄压阀门进行泄压。

三、操作注意事项
1、运行中注意检查，压力异常时，应及时停机检查。

排除故障后方可重新开车。

2、严禁带压拆卸压紧螺栓。

维修时必须关闭氮气进口阀门、排气卸压后方可进行各操作，压力必须控制在工艺范围之内。

南海某平台氮气用量的计算与研究

- 101 -第5期南海某平台氮气用量的计算与研究王沙（海洋石油工程股份有限公司，天津 300451）[摘要] 海洋平台上采用氮气用于密封和吹扫。

南海某平台的氮气用户多，耗量大，同时还要考虑热呼吸引起的氮气耗量。

本文通过对氮气用量的计算和研究，来校核现有氮气系统能力是否满足正常生产需求。

[关键词] 海洋平台；氮气；微正压罐；热呼吸作者简介：王沙（1986—），男，河北献县人，大学本科，工程师，在海洋石油工程股份有限公司从事海洋石油工程设计和研究工作。

海洋平台在正常生产中要使用氮气。

氮气是惰性气体，在平台上主要用于设备和管线的覆盖气和吹扫气，以及气浮分油装置的浮选气等。

氮气缓冲罐作为氮气系统的最后一级设备，布置在氮气分配管汇的上游，以防止氮气系统突然发生故障停车，导致下游用户瞬间缺乏氮气补充，出现危害和损失。

氮气缓冲罐可以缓冲一定体积的氮气，使下游用户有充足的时间做出相应的动作，保护下游设备和管线。

南海某平台的氮气最大间歇用户为注水系统的反洗工况，瞬时耗气量大。

本文通过氮气用量的计算和研究，来校核现有氮气系统的能力是否满足要求。

1 氮气系统及反洗工况介绍南海某平台氮气系统，可以提供60Sm 3/h 的合格氮气连续供应。

氮气缓冲罐的有效容积为16m 3。

平台的氮气系统用户分为连续用户和间歇用户，连续用户为气浮作为浮选气，用量为47Sm 3/h 。

间歇用户主要为微正压罐的密封气和设备的吹扫气。

正常设计中氮气缓冲罐的有效罐容需要考虑连续用户加一个最大间歇用户用量，并使用20分钟的时间。

最大间歇用户工况为注水系统的反洗工况。

注水系统反洗工况流程如下：核桃壳滤器清洗次数视现场水质而定，一般每天需要清洗1到2次，每次10~15分钟。

反洗的水源由核桃壳下游的生产水缓冲罐内储存水提供。

生产水缓冲罐为微正压罐，有效罐容为48m 3，由氮气系统密封。

反洗工况下，反洗泵的额定流量为128m 3/h ，生产水罐内液位急剧下降，生产水缓冲罐需要补入大量的氮气。

氮气缓冲罐-超压泄放装置计算书

常温下绝热材料的导热系数
kJ/mh℃
液体动力粘度μ
Pas
保温层厚度δ
mm
泄放压力下液体的汽化潜热q
kJ/kg
泄放条件下的介质密度
41.72
kg/m3
泄放压力下介质的饱和温度t
℃
液化气气体性质
计算结果
受热面积
半球形封头卧式容器
m2
椭圆形封头卧式容器
立式容器
球形容器
系数F
安全泄放量Ws
气体贮罐
4252.64
kg/h
换热设备产生蒸汽
易燃液化气体或位于可能发生火灾环境下工作的非易燃液化气体：
1．容器无绝热保温层：
2．容器有绝热保温层：
位于无火灾危险环境下工作的非易燃液化气体：
1.容器无绝热保温层：
2．容器有绝热保温层：
气体特性系数
356.05
气体压缩系数
Z=0.99
泄放装置的泄放压力
pf=3.61
MPa
单个泄放装置泄放面积的计算
安全泄放量Ws(用户输入)
kg/h
泄放装置实际泄放面积Ao
216.1
mm2
泄放装置泄放温度Tf
20
℃
容器外直径Do
mm
泄放装置出口侧压力po
0.1
MPa
容器总长L
mm
气体名称
氮
立式容器最高液位h1
m
气体的绝热指数k
1.40
容器受热面积Ar(用户输入)
m2
气体的摩尔质量M
28.01348
kg/kmol
气体
：
216.09
：
mm2
饱和蒸汽
Pf≤10MPa：

xx工程200m3氮气球罐设计计算书

xx 工程200m 3氮气球罐设计计算书D1 设计条件设计压力： p= 1.68 M Pa 设计温度： t= －19~80 ℃水压试验压力： P T = 1.25p = 1.25x1.68 M Pa =2.1 MPa 球壳内直径：D i = 7100 mm ( 200 m 3 ) 储存物料：氮气充装系数： K ＝ 1 地震设防烈度：7 度10ｍ高度处的基本风压值：ｑ０＝ 350 Ｎ/ｍ２支柱数目：ｎ＝6支柱选用 φ 219 ｘ8 无缝钢管拉杆选用 φ 32 圆钢球罐建造场地：III 类场地土D2 球壳计算D2.1 计算压力设计压力: p= 1.68 Mpa球壳各带的物料液柱高度: (储存介质为气体,不计算物料液柱高度) 物料密度: ρ0 =1.251kg/m 3 (标准状态下) 重力加速度:=9.81m/s 2球壳各带的计算压力:(储存介质为气体, 各带的计算压力相等)D2.2 球壳各带的厚度计算: (储存介质为气体, 各带的计算厚度相等) 球壳内直径: D i = 7100 mm设计温度下球壳材料16MnR 的许用应力:[]σt=163 Mpa焊缝系数: ϕ = 1厚度附加量: c =c 1 +c 2 = 0 + 1 = 1 mm[]mm c p D p ctid 34.19134.18168.111634710068.1411=+=+-⨯⨯⨯=+-=φσδ取球壳名义厚度δ n = 22 mm. 有效厚度δe = δn -C = 22 - 1 = 21mm 。

设计温度下球壳的最大允许工作压力 p w =4δe[σ]t Ф/(Di+δe)=4*21*163*1/(7100+21)=1.92MPa设计温度下球壳的计算应力 σt = p c (Di+δe)/4δe = 1.68*(7100+21)/(4*21)=142.4<[σ]t Ф=163(MPa)D3 球罐质量计算球壳平均直径: D c p = 7122 mm 球壳材料密度: ρ 1 = 7850 kg / m 3物料密度: ρ 0 = 1.251 kg / m 3 气体密度: ρρ2000=⨯T T P P =3/9.231.01.068.119273273251.1m kg =+⨯- 充装系数: K = 1水的密度: ρ 3 = 1000 kg / m 3 球壳外直径: D 0 = 7144 mm 基本雪压值: q = 250 N / m 2; 球面的积雪系数: C s = 0.4 球壳质量:m 1 =π D 2c p δη ρ1 ×10-9 = π×71222 ×22×7850×10 -9 =27520 kg . 物料质量: m 2 =kg K D i 5.44781019.237100610693923=⨯⨯⨯⨯=⨯--πρπ液压试验时液体的质量: m 3 =⨯⨯=⨯-393371006106πρπi D 1000×10 - 9 = 187402 kg积雪质量: m 4 =ππ4104981026gD qC s ⨯=⨯⨯-.71442× 250 ×0.4 ×10 -6 = 408.6 kg保温层质量 m 5 = 0支柱和拉杆的质量:m 6 = ~2020 kg 附件质量:m 7 = ~3000 kg (包括盘梯、人孔、接管、安全阀等) 操作状态下的球罐质量:m 0 =m 1 + m 2 + m 4 + m 5 + m 6 + m 7 = 27520 + 4478.5 + 408.6+ 0 +2020 + 3000 = 37427.1 kg液压试验状态下的球罐质量:m T =m 1 + m 3 + m 6 + m 7 = 27520 + 187402 + 2020 +3000 = 219942 kg 球罐最小质量:m min = m 1 + m 6 + m 7 = 27520 + 2020 + 3000 = 32540 kgD4 地震载荷计算 D4.1 自震周期支柱底板底面至球壳中心的距离: H 0 = 5030 mm 支柱数目: n= 6支柱材料10号钢的常温弹性模量: E s = 192×103 Mpa 支柱外直径: d 0 = 219 mm 支柱内直径: d i = 203 mm 支柱横截面的惯性矩: I=()ππ6464044d d i-=( 219 4－203 4 )= 2.955×10 7 mm 4支柱底板底面至上支耳销子中心的距离: 3530=l mm 拉杆影响系数:ξ=21375.050303530235030353012312020=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-H l H l 球罐的基本自振周期:7333330010955.210192*********.050302.33491310⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=--πξπInE H m T s=0.2967 s . D4.2 地震力综合影响系数: C Z = 0.45地震影响系数的最大值: αmax = 0.23 (查表15) 对应于自振周期T 的地震影响系数: αα==max .023球罐的水平地震力:F C e Z = α m 0 g = 0.45 × 0.23 × 37427.1× 9.81 =38001 ND5 风载荷计算风载体形系数: K 1 =0.4系数ζ1 : ζ1 = 1.0747 (按表17选取)风振系数: K 2 =1+0.35ζ1 = 1+0.35×1.0747 = 1.376 10m 高度处的基本风压值: q 0 = 350 N/m 2支柱底板底面至球壳中心的距离: H 0 = 5.03 m 风压高度变化系数: f 1 =0.8012 (按表18选取) 球罐附件增大系数: f 2 =1.1 球罐的水平风力: F w =6262102120101.18012.0350376.14.071444104--⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯ππf f q K K D= 6805 ND 6 弯矩计算(F e +0.25F w )与F w 的较大值 F max :F e +0.25F w = 38001 +0.25×6805= 39702 NF w = 6805 N F max =39702N力臂: L =H 0 - l = 5030 - 3530 =1500 mm 由水平地震力和水平风力引起的最大弯矩:M max =F max L = 39702 × 1500 = 5.96×10 7 N ·mmD7 支柱计算D7.1单个支柱的垂直载荷 D7.1.1 重力载荷操作状态下的重力载荷 G 0 =681.91.374270⨯=n g m = 61193N液压试验状态下的重力载荷 G T =681.9219942⨯=ng m T = 359605 ND7.1.2 支柱的最大垂直载荷支柱中心圆半径: R=R i = 3550 mm最大弯矩对支柱产生的垂直载荷的最大值(按表19计算) : α=Mmax/R=5.96x107/3550=16789 b=lFmax/R=3530x39702/3550=39478 (Fi)max=0.333 3a= 5596 N拉杆作用在支柱上的垂直载荷的最大值 (Pi-j)max=0.333 3b= 13158 N据表19. (Fi+Pi-j)max=0.333 3a+0.333 3b=18754 ND7.2 组合载荷操作状态下支柱的最大垂直载荷:W 0 =G 0 +(F i +P i - j )max =61193 +18754= 79947 N 液压试验状态下支柱的最大垂直载荷: W T =G T +0.3(F i +P i - j )max397026805187543.0359605max ⨯⨯+=F F w = 360569ND7.3 单个支柱弯矩 D7.3.1 偏心弯矩操作状态下赤道线的液柱高度: h 0e = 0 mm;液压试验状态下赤道线的液柱高度: h Te = 3550 mm; 操作状态下物料在赤道线的液柱静压力:p 0 e =h 0 e ρ2 g ×10-9 = 0 × ×9.81×10-9 = 0 MPa; 液压试验状态下液体在赤道线的液柱静压力:p Te =h Te ρ3 g ×10-9 = 3550×1000×9.81×10-9 = 0.0348 MPa; 球壳的有效厚度: δ e =δ n - C = 22 - 1= 21 mm; 操作状态下物料在球壳赤道线的薄膜应力: ()()()()4.142214217100068.1400=⨯+⨯+=++=ee i e e D p p δδσ MPa ;液压试验状态下液体在球壳赤道线的薄膜应力: ()()()()1812142171000348.01.24=⨯+⨯+=++=ee i Te T Te D P p δδσ MPa ;球壳内半径: R i = 3550 mm 球壳材料的泊松比: μ = 0.3球壳材料16MnR 的弹性模量: E = 206×103 MPa ; 操作状态下支柱的偏心弯矩 : ()()3.01102067994735504.142130001-⨯⨯⨯⨯=-=μσEW R M i e= 1.37×105 N . mm液压试验状态下支柱的偏心弯矩 : ()()3.01102063605693550181131-⨯⨯⨯⨯=-=μσEW R M Ti Te T = 7.87×105 N .mmD 7.3.2 附加弯矩操作状态下支柱的附加弯矩 :()()3.0110206503035504.14210955.210192616327320002-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=μσEH R I E M i e s = 2.31×106 N .mm液压试验状态下支柱的附加弯矩 :()()3.01102065030355018110955.2101926163273202-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=μσEH R I E M i Te s T = 2.94×106 N .mmD7.3.3 总弯矩操作状态下支柱的总弯矩:M 0=M 01 +M 02 = 1.37×105 +2.31×106 =2.447×106 N.mm . 液压试验状态下支柱的总弯矩:M T =M T 1 +M T 2 = 7.87×105 +2.94×106 =3.727×106 N.mm .D 7.4 支柱稳定性校核单个支柱的横截面积 : ()()222220530320321944mm d d A i =-=-=ππ单个支柱的截面系数 : ()()354444010699.22193220321932mm d d d Z i ⨯=⨯-=-=ππ计算长度系数 : K 3 = 1 ; 支柱的惯性半径 : mm A I r i 65.74530310955.27=⨯==支柱长细比 : 38.6765.745030103=⨯==i r H K λ 支柱材料10 , σs =205 MPa支柱换算长细比70.01019220538.673=⨯==-πσπλλS s E >0.215对于轧制钢管 α1 =0.41, α2 =0.986, α3 =0.152弯矩作用平面内的轴心受压柱稳定系数()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++-++=222322322421λλλααλλααλφp =()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-+⨯+-+⨯+⨯222227.047.07.0152.0986.07.07.0152.0986.07.021=0.862等效弯矩系数：βm =1截面塑性发展系数：γ=1.15欧拉临界力：W EX =л2E S A/λ2=л2x192x103x5303/67.382 =2.2134x106 N支柱材料的许用应力 : []σσc sMPa ===1520515137..操作状态下支柱的稳定性校核 :MPaW W z M A W EX m p6.25102134.2799478.0110699.215.110447.21862.05303799478.0165600=⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯⨯⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+γβφ< [σ] c ;液压试验状态下支柱的稳定性校核 :MPaW W z M A W EX T Tm pT69.92102134.23605698.0110699.215.110727.31862.0530********.01656=⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯⨯⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+γβφ< [σ] c ;稳定性校核通过。

空气缓冲罐容积的确定(11.6)

压空缓冲罐和真空缓冲罐容积的确定王绍宇(中核第四研究设计工程有限公司，河北石家庄050021)【摘要】本文介绍了制药行业压空缓冲罐和真空缓冲罐容积的计算公式，并结合实例对储气罐、稳压罐的容积计算方法、组合方式进行了讨论，同时对缓冲罐的气液分离效果及设备直径的确定给出了计算方法。

【关键词】压空缓冲罐、真空缓冲罐、气液分离。

压空缓冲罐和真空缓冲罐在化工、医药和机械加工等行业广泛使用，其作用是降低空气系统的压力波动，保证系统平稳、连续供气。

压空缓冲罐一般设置在空压机出口和用气点，设置在空压机出口的缓冲罐主要是为了降低空压机出口压力的脉动及分离压缩空气中的水。

对于往复式压缩机，空压机出口空气缓冲罐的容积一般取空压机每分钟流量（Nm3/min）的10%左右[1]，而对于离心式或螺杆式离心机，由于其排气口气压比较稳定，空气缓冲罐的作用主要是分离冷凝水，其尺寸及容积按照分离冷凝水的要求确定；而设置在用气点的空气缓冲罐，其作用是调节用气负荷，降低不同用气点由于用气量变化而引起的系统压力波动，保证生产装置的正常运行；真空缓冲罐的作用是分离气体中的水分及稳定系统压力，一般设置在真空泵入口。

本文根据压空缓冲罐和真空缓冲罐的功能及使用要求，通过分析计算，给出确定压空缓冲罐和真空缓冲罐容积的计算方法。

1. 气体缓冲罐的计算模型对于常温、低压的压空系统，可以用理想气体状态方程PV=nRT描述气体的体积、压力的变化。

缓冲罐向用户供气，缓冲罐内空气的质量减少、压力降低，此过程存在如下的微分方程式[2]：Vd P=RTdn（1）式中：V：空气缓冲罐体积，m3；P：系统压力(绝压)，Pa；n：系统内空气的摩尔数；T：系统温度，K。

摩尔数的减少和抽气速度之间存在如下微分方程式：PQd τ=RTdn (2) 式中：Q ：抽气速率，m 3/min ；τ：抽气时间，min 。

将式2带入式1，得：d τ=QPVdp （3）根据上述的式1、2和3，分别对压空缓冲罐和真空缓冲罐的容积及供气时间进行分析。

变压吸附计算书

此计算书为内部参考，切勿传播！30000NM3/h变换气脱碳装置计算书一、装置基本条件⑴变换气组成(V)变换气组成见表1⑵温度：≤40℃⑶压力（表）： 0.78MPa⑷处理变换气： 30000Nm3/h⑸总硫：≤150mg/ Nm3⑹年开车时间: 8000小时二、脱碳装置性能指标含量: ≤0.2%(V)⑴净化气中CO2⑵净化气压力（表）: 1.8MPa⑶净化气温度: ≤45℃⑷氢气回收率: ≥99.5%(V) （吸附塔四均后无气体返回压缩系统）⑸氮气回收率: ≥98%(V) （吸附塔四均后无气体返回压缩系统）⑹一氧化碳回收率：≥97%(V) （吸附塔四均后无气体返回压缩系统）三、设备的选型及计算根据以上条件，本装置采用我公司的两段变压吸附吹扫流程，粗脱段采用15-3-10流程（即15塔3塔吸附10次均压），循环时间为800s；净化段采用9-2-4（即9塔2塔吸附4次均压），循环时间为720s。

1、吸附剂的用量计算(实际操作压力按粗脱段0.75Mpa、净化段1.75Mpa)本装置粗脱段吸附塔中的吸附剂采用两段装填，下层为氧化铝，上层为硅胶；净化段吸附塔中的吸附剂采用硅胶。

a. 氧化铝的计算以146000 Nm3/h的变换气需要氧化铝为136 m3，所以需要氧化铝为：30000×136×18.5÷8.5÷146000=60.82 m3为保险取氧化铝为60.82×1.15=70 m3b. 粗脱段硅胶的计算以146000 Nm3/h的变换气需要硅胶为1000m3，所以需要硅胶为：30000×1000×18.5÷8.5×146000=447.22 m3为保险取硅胶为447.22×1.15=514.3 m3按东平的1.15倍计算：（60.82+447.22）×1.15=584.25取585 m3c. 净化段硅胶的计算以146000 Nm3/h的变换气需要硅胶为604 m3，所以需要硅胶为：30000×604÷146000=124 m3按东平的1.3倍计算124×1.3=161.2m32、水分离器的计算a. 水分离器直径的计算变换气量为30000Nm3/h；变换气压力为0.78Mpa（表压）；变换气温度为40℃；空塔气速取0.42m/s；变换气在气水分离器中停留时间取12s。

DESIGN CALCULATION SHEETFOR NITROGEN BUFFER TANK氮气缓冲罐设计计算书Design Code: ASME Code Section ⅧDivision 12013 Edition设计规范：ASME 2013版第Ⅷ卷第1册Prepared:______________ Date:_____________设计日期Reviewed :______________ Date:_____________审核日期Approved:_______________ Date:_____________批准日期Accepted:_______________ Date:_____________认可日期CNOOC EnerTech Equipment Technology Co.Ltd中海油能源发展装备技术有限公司CONTENT 目录Cover 封面 (1)Content 目录 (2)1. Design parameters and the condition (4)设计参数和条件2. Main material and allowable stresses (5)主要的材料选择及其许用应力3. Strength Calculations (5)强度计算3.1 Calculation of shell wall thickness (5)筒体壁厚计算3.2 Calculation of heads wall thickness (6)封头厚度计算3.3 Calculation of nozzles (7)接管计算3.4 Calculation of opening reinforcement (12)开孔补强计算3.5 Calculation for fillet welding size of nozzle (15)接管角焊缝尺寸计算3.6 Strength of reinforcement attachment welds (16)补强件连接焊缝的强度3.7 Calculation for the strength of fillet welding between flange and nozzle.. 18法兰和接管处角焊缝的强度计算3.8 Calculation for fillet welding size of lug (19)吊耳角焊缝尺寸计算3.9 Calculation for fillet welding strength of the attachment of Manhole (21)人孔附件角焊缝强度计算4. Selection of Standard Parts (22)标准零部件的选择5. Hydrostatic Testing Pressure (22)液压试验压力6. Judgment for IMPact Testing Exemptions (25)判断是否需要冲击试验7. Judgment for Post Cold Forming Heat Treatment Requirement (27)判断冷成形后是否需要进行热处理8. Judgment for Postweld Heat Treatment (28)判断是否需要焊后热处理9. NDE requirement (29)无损检测要求10. Over pressure protective device (29)超压保护装置Appendix附录A. Calculation of Leg Supports (30)支腿计算B.Vessel loading requirements ASME Section ⅧDivision 1 2013 Edition(UG-22&UG-54) (33)容器载荷要求ASME 2013版第Ⅷ卷第1册(UG-22&UG-54)1. Design parameters and the condition设计参数和条件注：公称容积计算Note ：Normal volume Calculations1).筒体容积V1计算 Shell volume Calculations 筒体内径Di =1000mm 筒体长度H=1500mm 筒体容积V1=(Di/2)2 ×π× H=（1/2）2×3.1416×1.5=1.17 m 3 2).封头容积V2计算 Head volume Calculations 按GB/T25198-2010压力容器封头附录A 计算Standard basis GB/T25198-2010 Heads for pressure vessel Appendix A 封头内径Di=1000mm 封头直边高度h=25mm V2 =(π/24)D i 3+(π/4)D i 2h=（π/24)×13＋(π/4)12×0.025=0.15m 3 3).公称容积V 计算 Normal volume CalculationsV=V1+2×V2=1.17＋2×0.15=1.47m 3注：摘自第Ⅱ卷 D 篇 2013版表1A 。

氮气缓冲罐计算书

氮⽓缓冲罐计算书DESIGN CALCULATION SHEETFOR NITROGEN BUFFER TANK氮⽓缓冲罐设计计算书Design Code: ASME Code Section ⅧDivision 1 2013 Edition设计规范：ASME 2013版第Ⅷ卷第1册Prepared:______________ Date:_____________设计⽇期Reviewed :______________ Date:_____________审核⽇期Approved:_______________ Date:_____________批准⽇期Accepted:_______________ Date:_____________认可⽇期CNOOC EnerTech Equipment Technology Co.Ltd 中海油能源发展装备技术有限公司CONTENT ⽬录Cover 封⾯ (1)Content ⽬录 (2)1. Design parameters and the condition (4)设计参数和条件2. Main material and allowable stresses (5)主要的材料选择及其许⽤应⼒3. Strength Calculations (5)强度计算3.1 Calculation of shell wall thickness (5)筒体壁厚计算3.2 Calculation of heads wall thickness (6)封头厚度计算3.3 Calculation of nozzles (7)接管计算3.4 Calculation of opening reinforcement (12)开孔补强计算3.5 Calculation for fillet welding size of nozzle (15)接管⾓焊缝尺⼨计算3.6 Strength of reinforcement attachment welds (16)补强件连接焊缝的强度3.7 Calculation for the strength of fillet welding between flange and nozzle.. 18法兰和接管处⾓焊缝的强度计算3.8 Calculation for fillet welding size of lug (19)吊⽿⾓焊缝尺⼨计算3.9 Calculation for fillet welding strength of the attachment of Manhole (21)⼈孔附件⾓焊缝强度计算4. Selection of Standard Parts (22)标准零部件的选择5. Hydrostatic Testing Pressure (22)液压试验压⼒6. Judgment for IMPact Testing Exemptions (25)判断是否需要冲击试验7. Judgment for Post Cold Forming Heat Treatment Requirement (27)判断冷成形后是否需要进⾏热处理8. Judgment for Postweld Heat Treatment (28)判断是否需要焊后热处理9. NDE requirement (29)⽆损检测要求10. Over pressure protective device (29)超压保护装置Appendix附录A. Calculation of Leg Supports (30)⽀腿计算B.Vessel loading requirements ASME Section ⅧDivision 1 2013 Edition(UG-22&UG-54) (33)容器载荷要求ASME 2013版第Ⅷ卷第1册(UG-22&UG-54)1. Design parameters and the condition设计参数和条件注：公称容积计算Note ：Normal volume Calculations1).筒体容积V1计算 Shell volume Calculations 筒体内径Di =1000mm 筒体长度H=1500mm 筒体容积V1=(Di/2)2 ×π×H=（1/2）2×3.1416×1.5=1.17 m 3 2).封头容积V2计算 Head volume Calculations 按GB/T25198-2010压⼒容器封头附录A 计算Standard basis GB/T25198-2010 Heads for pressure vessel Appendix A 封头内径Di=1000mm 封头直边⾼度h=25mm V2 = (π/24)D i 3+(π/4)D i 2h=（π/24)×13＋(π/4)12×0.025=0.15m 3 3).公称容积V 计算 Normal volume CalculationsV=V1+2×V2=1.17＋2×0.15=1.47m 3注：摘⾃第Ⅱ卷 D 篇 2013版表1A 。