2000 m3×6液氨储罐区防货防爆课程设计

2000 m3×6液氨储罐区防货防爆课程

设计

设计题目2000 m3×6液氨储罐区防火防爆设计

学院城市建设与安全工程学院

专业安全工程

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2014年 1 月12 日

摘要

论文的第1,2,3章是根据《球罐和大型储罐》进行储罐的选型与设计；根据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008和《建筑设计防火规范》

GB50016-2006进行罐区平面布置；根据《GB50219-95水喷雾灭火系统设计规范》进行水喷雾系统设计与消防水量计算。

第四章根据规范《爆炸性气体环境用电气设备第14部分：危险场所分类》（GB3836.14-2000）和《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92），对罐区及厂区内有火灾爆炸危险的区域进行了分析，按规范，分别确定释放源等级。根据释放源性质假设释放量，根据所处位置假设通风次数，按公式算出新鲜空气最小体积流动速率，释放的持续时间，判断通风等级及有效性。综合数据对危险区域定性，根据规范对释放源进行危险区域划分，结合实际情况，确定各个分区的范围，最后根据以上的数据，画出火灾爆炸危险区域。

第五、六章是有毒气体探测器分布和罐区的防雷设计。罐区可燃或有毒气体报警仪布置首先是确定罐区内是否存在可燃气体和有毒气体，然后针对可燃气体有毒气体分布情况解决检（探）测点确定、检测报警系统以及指示报警设备的设置等问题。有毒气体探测点设置中由于缺乏化工管线设计图等依据较难设计。

防雷设计是根据火灾爆炸危险分区划分是第几类防雷建筑物，然后依据规范进行设计。

第1章液氨储罐设计参数的确定 (1)

1.1储罐的选型 (1)

1.2储罐的设计参数及材料 (1)

1.3储罐的附件 (1)

1.3.1梯子平台 (1)

1.3.2水喷雾冷却系统 (2)

第2章防火堤设计 (6)

2.1储罐的防火间距 (6)

2.2防火堤的设计 (7)

第3章罐区总平面布置 (8)

3.1.罐区布置 (8)

3.1.1压缩机液氨泵房 (8)

3.1.2汽车装卸站台 (8)

3.1.3消防通道 (8)

3.1.4消防水池及事故存液池 (8)

3.2 消防栓和灭火器 (10)

3.2.1消防栓 (10)

3.2.2灭火器 (11)

第4章火灾爆炸危险区域划分 (13)

4.1 法律依据 (13)

4.2 一般规定 (13)

4.2.1危险区域划分的目的 (13)

4.2.2 危险区的类别 (13)

4.2.3 释放源 (13)

4.2.4 通风等级及有效性 (14)

4.3 防火防爆区域的划分 (14)

4.3.1 氨气的性质介绍 (14)

4.3.2 确定可能的释放源 (14)

4.3.3 通风等级的计算 (15)

第5章罐区可燃或有毒气体报警仪布置 (22)

5.1一般规定 (22)

5.2检（探）测点的确定 (23)

5.3有毒气体检测报警系统 (24)

5.4检探测器和指示报警设备的安装 (25)

第6章避雷针设计 (26)

6.1液氨罐区防直击雷措施 (26)

6.2液氨罐区防雷电感应措施 (27)

6.3液氨罐区防雷电波侵入措施 (28)

6.4其他防雷措施 (28)

6.5接闪杆的确定 (31)

6.5.1单支接闪杆 (31)

6.5.2双支等高接闪杆 (32)

第1章液氨储罐设计参数的确定

1.1储罐的选型

根据《球罐和大型储罐》中的1.3节储罐种类和选型知道，储罐种类按几何形状可分为五大类，即立式圆筒形储罐、卧式圆筒形储罐、球形储罐、双曲线储罐和悬链式储罐。球形储罐适用于容量较大有一定压力的液体。如液氨、液化石油气、乙烯等。由此可知液氨储罐选用球形储罐。

1.2储罐的设计参数及材料

（1）、根据《球罐和大型储罐》中1.2节球罐分类知道球灌按储存温度分为常温球罐和低温球罐，而氨是使用常温球罐。常温球罐的设计温度大于-20℃，且目前国内使用的球罐，设计温度在-40～50℃之间。设计温度选择为50℃。

（2）、液氨在50℃是的饱和蒸汽压为2.0325Mpa，由于按《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50℃时的饱和蒸汽压力Pv=2.0325Mpa，大气压Pa=0.1Mpa. 而最高工作压力指容器顶部在正常工作过程中可能产生的最高表压可取液氨容器的设计压力为最大工作压力的1.1倍。即P=(2.0325-0.1)×1.1=2.126Mpa。

（3）、根据设备的使用温度(-20~45℃)选用16MnR。

（4）、查《球罐和大型储罐》中的许用应力表，结合相关信息，得到许用应力为163Mpa。

1.3储罐的附件

1.3.1梯子平台

大型球罐，一般采用每一台球馆一个单独的梯子。梯子结构分为：上部盘梯和下部斜梯两部分（也有把下部梯子做成圆柱面螺线盘梯或其他形式梯子）。上部盘梯的较好形式是把它造成近似于球面螺线型。

球面螺线型的特点：第一，由赤道处中专平台可以一直连接到容器顶部的圆

形平台，中间不再需要增加中转平台，行程较短，行走舒适，没有陡升陡降的感觉；第二，耗用钢材较少；第三，梯子与球面的距离始终保持不变。

这样，不仅梯子与球面曲率协调一致，美观大方，还有利于保温工程的施工。 1.3.2水喷雾冷却系统 1.3.2.1设计基本参数的确定

（1）、设计喷雾强度和持续喷雾时间

为使喷雾的强度可以达到有效降温、灭火的效果, ?水喷雾规?第3. 1. 2 条、表3. 1.

（2）、规定了设计喷雾强度及持续喷雾时间:

设计喷雾强度为2min /9m L W ?=

持续喷雾时间为6h 。

（3）、保护面积 根据?水喷雾规?第3. 1. 5 条规定,采用水喷雾灭火系统的保护对象的保护面积按其外表面积确定:

体积为2000m3球罐的直径为:m D 64.15282.7=?=

表面积为：22246.76882.744m R A =??==ππ

（4）、设计流量 Q = W ×A = 9 ×768.46 =6916.14L/min

（5）、喷头的工作压力 为了保证喷头喷出的水雾的喷雾强度, 《水喷雾规》第3. 1. 3 条规定了水雾喷头当用于灭火时不应小于0.35MPa ；用于防护冷却时不应小于0.2MPa 。

本工程设计时按照0.35MPa 进行设计。 1.3.2.2喷淋环管的布置

根据《GB50219-95水喷雾灭火系统设计规范》 ，水雾喷头的布置方式可为矩形或菱形,当按矩形布置时,水雾喷头之间的距离不应大于 1.4 倍水雾喷头的水雾锥底圆半径;当菱形布置时,水雾喷头之间的距离不应大于 1.7 倍水雾喷头的水雾锥底圆半径。当保护对象为球罐时,水雾喷头的喷口应面向球心;水雾锥沿纬线方向相交,沿经线方向相接;水雾喷头与储罐外壁之间的距离不大于 0.70m 。无防护层的球罐钢支柱和罐体液位计、阀门等处应设水雾喷头保护。

水雾锥底圆半径(m)

?

??

???=2tan θB R ,

B —水雾喷头的喷口与罐壁之间的距离,选0.65m θ—水雾喷头的雾化角(°)

m

R 126.12120tan 65.0=???

???=

水雾喷头按矩形布置,喷头之间的间距按 1.4 倍的水雾锥底圆半径,即水雾 喷头之间的距离(近似弧长)L=1.126x1.4=1.58(m)。

为了使喷头在水平方向相交,在垂直方向相接,两个喷头之间最大水平距离为< 2.25m ,故取喷淋环管的最大距离为L max =2.25米。一般情况下,在赤道设

有喷淋环管,喷淋环管在赤道0°处的直径为:

m D 94.16265.0282.7=?+?= 北纬第一段喷淋环管的角度:

?

=???=???=

2.1594.1625

.2360360max 1ππαD l

北纬第一段喷淋环管距离赤道的间距:

m D

h 22.2sin 211=?=

α

北纬第二段喷淋环管的角度: ?=??=?=4.3022.15212αα

北纬第二段喷淋环管距离赤道的间距m D

h 29.4sin 222=?=

α

北纬第三段喷淋环管的角度:

?=??=?=6.4532.15313αα

图 1.1

图1.2

北纬第三段喷淋环管距离赤道的间距:

m D

h 05.6sin 233=?=

α

北纬第四段喷淋环管的角度: ?=??=?=8.6042.15414αα

北纬第四段喷淋环管距离赤道的间距:

m D

h 39.7sin 244=?=

α

此时,北纬第四段喷淋环管距离罐顶的垂直距离仅剩:7.82-7.39=0.85m,故无需再布置第五段环管。

赤道0°喷头数量:

34

6.3358

.1cos 0

0≈≈??=

απD n

北纬?2.15喷头数量:

33

3.3258.12.15cos 9

4.1614.358

.1cos 1

1≈≈?

??=

??=

απD n 北纬?4.30喷头数量:

30

1.2958.14.30cos 94.1614.358

.1cos 2

2≈≈?

??=

??=

απD n 北纬?6.45喷头数量:

24

6.2358.16.45cos 94.1614.358

.1cos 3

3≈≈?

??=

??=

απD n 北纬?8.60喷头数量:

17

4.1658.18.60cos 94.1614.358

.1cos 4

4≈≈?

??=

??=

απD n

球罐顶部平台上喷头由专门的管道伸至顶部接4 个均布喷头。 由于对称，合计246个。

根据?水喷雾规?第7. 1. 1 条,水雾喷头的流量按下式计算:

p K q 10=

q —水雾喷头的流量(L/min) ; p —水雾喷头的工作压力(MPa) ;

K —水雾喷头的流量系数,取值由生产厂提供。

常用的雾喷头的流量特性系数K 有16 、26. 5 、34 三种,雾化角均为120°,取水雾喷头的平均工作压力为0. 35MPa ,则

K= 16 时的单个水雾喷头在P = 0. 35MPa 下的流量为

min

/9.2935.0101610L p K q =??==

min /6.72812469.29L Q =?=

K= 26. 5 时的单个水雾喷头在P = 0. 35MPa 下的流量为

min

/6.4935.0105.2610L p K q =??==

min /6.1.12202466.49L Q =?=

K= 34 时的单个水雾喷头在P = 0. 35MPa 下的流量为

min

/6.6335.0103410L p K q =??==

min /6.156452466.63L Q =?=

由于系统需要的冷却流量为:6916.14L/min ,因此K =16 的喷头满足要求。

第2章防火堤设计

2.1储罐的防火间距

查规范中的液化烃、可燃气体、助燃气体、的罐组内储罐的防火间距，如下表

表2.1液化烃、可燃气体、助燃气体、的罐组内储罐的防火间距

液化烃、可燃气体、助燃气体、的罐组内储罐的防火间距

介质球罐卧（立）

罐

全冷冻式储罐（容

积）

水槽

式气

柜

干式气

柜

≤100m3 ＞100m3

液化烃全压力

式或半

冷冻式

储罐

有事故排放

至火炬的措

施

0.5D 1.0D _ _ _ _

无事故排放

至火炬的措

施

1.0D _ _ _ _ _

全冷冻

式储罐

≤100m3_ _ 1.5m 0.5D _ _

＞100m3_ _ 0.5D 0.5D _ _

助燃气体

球罐0.5D 0.65D _ _ _ _ 卧（立）罐0.65D 0.65D _ _ _ _

可燃气体水槽式气柜_ _ _ _ O.5D 0.65D 干式气柜_ _ _ _ 0.65D 0.65D 球罐0.5D _ _ _ 0.65D 0.65D

根据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008中表2.1所示

注：（1）、D为相邻较大储罐的直径；

（2）、液氨储罐间的防火间距要求应与液化烃储罐相同；液氨储罐间的防火间距应按《建筑设计防火规范》（GB50016）的要求执行；

（3）、沸点低于45℃的甲B类液体压力储罐，按全压力式液化烃储罐的防火间距执行；

（4）、液化烃单罐容积≦200m3的卧（立）罐之间的防火间距超过1. 5m时，可取1.5m；

（5）、助燃气体卧（立）罐之间的防火间距超过1.5m时，可取1.5m

（6）、“*”表示不应同组布置。

液氨储罐间的防火间距要求应与液化烃储罐相同，因我们选取的液氨储存工

艺为半冷冻式球罐，并且无事故排放至火炬的措施，所以液氨球罐间的防火间距为1.0D，即15.64m。

2.2防火堤的设计

根据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008中6.3.5 防火堤及隔堤的设置应符合下列规定：全压力式、半冷冻式液氨储罐的防火堤和隔堤的设置同液化烃储罐的要求。

液化烃全压力式或半冷冻式储罐组宜设不高于0.6m的防火堤，防火堤内堤脚线距储罐不应小于3m，堤内应采用现浇混凝土地面，并应坡向外侧，防火堤内的隔堤不宜高于0.3m；同时，考虑到《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008和GB50351-2005《储罐区防火堤设计规范》中都要求立式储罐至防火堤内堤脚线的距离不应小于罐壁高度的一半，并且2000m3的球形储罐中心距地是7.9m。

所以我们取防火堤的高度为0.54m，防火堤内堤脚线至球罐壁的距离为7.9m，防火堤长94m,宽度为62.72m。防火堤的有效容积为2000m3。

第3章罐区总平面布置

3.1.罐区布置

整个灌区的所有设施都采取敞开式厂房，储罐为球罐，直径为15640mm。

3.1.1压缩机液氨泵房

根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058中规定，压缩机和乙类泵房是释放源，且与点火源接触容易产生爆炸，并且爆炸危险范围为15m。又和《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008中表4.2.12石油化工厂总平面布置的防火间距相协调，乙类泵房和压缩机距储罐距离也为15m，距原料运输道路10m，距厂区围墙15m。

3.1.2汽车装卸站台

根据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008中表4.2.12石油化工厂总平面布置的防火间距中规定，汽车装卸站台与储罐的距离为20m，与泵房压缩机房距离为10m，与原料运输道路的距离为10m。

3.1.3消防通道

根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006中6.0.7和《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008中4.3.4规定，储罐区应设置环形消防通道，路宽不小于6m，路面内缘转弯半径不宜小于12m，路面上净空高度不应小于5m。考虑爆炸危险范围是15m，且《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008中表4.2.12石油化工厂总平面布置的防火间距中规定，储罐距厂内原料运输道路15m，所以环形消防车道距储罐15m。

3.1.4消防水池及事故存液池

根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006中8.6.1，8.6.2，8.6.3和《石油

化工企业设计防火规范》GB50160-2008中8.3.2，8.4.3中规定，储罐区应设置消防水池，消防水池吸水高度不应大于6m，距建筑物不宜小于15m，距乙类液体储罐不宜大于40m。

球罐区消防用水量

《石化规范》第5. 2. 3 条规定: “甲类液体固定顶罐或压力储罐除有保护层的原油罐以外,应设防日晒的固定式冷却水喷淋系统或其他设施”。第7. 9. 2 条规定：“液化烃储罐容积大于100 m3时应设固定式消防冷却水系统和移动式消防冷却水系统”。对于固定式消防冷却水系统的形式,第7. 9. 7 条规定: “固定式消防冷却水系统可采用水喷雾、多孔管或多齿堰式淋水等形式,但当储罐储存的物料燃烧在罐壁可能产生碳沉积时,应设水喷雾。”实际工程中对球罐的固定式消防冷却系统多采用水喷雾系统。

储罐消防总用水量为固定式消防冷却与移动式消防冷却水量之和,消防水的

m/3),消火栓延续时间为4h,球罐区固定水喷淋灭火用水量为7281.6L/min(436.9h

m/3，消防水池的有效容积为2611.6m3。

用水量为216h

消防水池的有效容量应满足在消防技术规范定的火灾延续时间内，室内室外消防用水总量的要求。GB16-87要求：消防水池容量如超过1000m3时，应分设成两个。

所以消防水池的深度取6m,长宽均为21m的消防水池.

事故存液池、

（1）、设有事故存液池的罐组四周，应设导液沟，使溢漏液体能顺利地流出罐组并自流入存液池内；

（2）、事故存液池距储罐不应小于30m；

（3）、事故存液池和导液沟距明火地点不应小于30m；

（4）、事故存液池应有排水措施；

事故储存设施总有效容积：

V总=（V1+V2-V3）max+V4+V5

V1---收集系统范围内发生事故的一个罐组或一套装置的物料量。

V2---发生事故的储罐或装置的消防水量，m3;

V3---发生事故时可以传输到其他储存或处理设施的物料量，m3;

V 4---发生事故时仍必须进入该收集系统的生产废水量，m 3; V 5---发生事故时可能进入该收集系统的降雨量，m 3; V 5=10qF

q---降雨强度，mm ；按平均日降雨量； q=qa/n

qa---年平均降雨量，mm ； n---年平均降雨日数。

F---必须进入事故废水收集系统的雨水汇水面积，ha

南京属北亚热带季风气候，四季分明，冬夏长而春秋短。雨水充沛，光能资源充足，年平均温度16℃。夏季最高气温可达38℃；冬季最低气温达零下8℃。年平均降雨117天，降雨量1106.5毫米.

3543216.466756006.26112000m V V V V V V Z =++-+=++-+=

事故存液池深度6米，长宽均为28m 。

3.2 消防栓和灭火器

3.2.1消防栓

《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008中8.5.5，8.5.6，8.5.7中规定消火栓的设置应符合下列规定：

（1）、消火栓应沿道路设置。当道路宽度大于60.0m 时，宜在道路两边设置消火栓，并宜靠近十字路口；

（2）、液氨储罐区的消火栓应设置在防火堤外。距罐壁15m 范围内的消火栓，不应计算在该罐可使用的数量内； （3）、消火栓的间距不应大于60.0m ； （4）、消火栓的保护半径不应大于120.0m ；

（5）、消火栓的数量应按其保护半径和消防用水量等综合计算确定，每个消火栓的用水量应按10～15L/s 计算；与保护对象的距离在5～40m 范围内的其它消火栓，可计入消火栓的数量内。

（6）、消火栓宜采用地上式消火栓。每个消火栓应有不少于2个DN65的栓口。

消火栓应有防冻措施。

（7）、消火栓距路边不应大于5.0m，距房屋外墙不宜小于5.0m。

消火栓个数N=4

消火栓用水量)

s

L

=

153h

?

Q=

m

216

4

(

/

/

60

3.2.2灭火器

（1）、灭火器配置场所的火灾种类可划分为以下五类:

A 类火灾:固体物质火灾。

B 类火灾:液体火灾或可熔化固体物质火灾。

C 类火灾:气体火灾。

D 类火灾:金属火灾。

E 类火灾(带电火灾):物体带电燃烧的火灾。

（2）、工业建筑灭火器配置场所的危险等级,应根据其生产、使用、储存物品的火灾危险性,可燃物数量,火灾蔓延速度,扑救难易程度等因素,划分为以下三级:

严重危险级:火灾危险性大,可燃物多,起火后蔓延迅速,扑救困难,容易造成重大财产损失的场所;

中危险级:火灾危险性较大,可燃物较多,起火后蔓延较迅速,扑救较难的场所;

轻危险级:火灾危险性较小,可燃物较少,起火后蔓延较缓慢,扑救较易的场所。

表3.1 B、C 类火灾场所的灭火器最大保护距离(m)

灭火器型式

手提式灭火器推车式灭火器危险等级

严重危险级9 18

中危险级12 24

轻危险级15 30

表3.2 B、C 类火灾场所灭火器的最低配置基准

危险等级严重危险级中危险级轻危险级

单具灭火器最小配置灭火

89B 55B 21B 级别

单位灭火级别最大保护面

0.5 1.0 1.5

积(m2/B)

球罐区属B类,严重危险级火灾。最大保护距离为9m,每具灭火器最小配置

灭火级别为89B 。

《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008中8.9.5 可燃气体、液化烃和可燃液体的地上罐组宜按防火堤内面积每400m2配置一个手提式灭火器，但每个储罐配置的数量不超过3个。

计算单元保护面积的确定应符合下列规定: （1）、建筑物应按其建筑面积确定;

（2）、可燃物露天堆场,甲、乙、丙类液体储罐区,可燃气体储罐区应按堆垛、储罐的占地面积确定。

故2211536m R S =?=π

B U S K Q 6925.011533.0=?=?

= 15

2.14991153≈=?=N

第4章火灾爆炸危险区域划分

4.1 法律依据

本次火灾爆炸危险区域的划分依照了：

《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）

《爆炸性气体环境用电气设备第14部分：危险场所分类》（GB3836.14-2000）4.2 一般规定

4.2.1危险区域划分的目的

在有危险化学品的生产或储存场所，应对危险区进行识别和分离，以便能针对性的配备相应的可燃其他探测器、有毒气体探测器、防雷、避雷设施等，以免发生火灾、爆炸。

4.2.2 危险区的类别

根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）第2.2.1条可得，

依照爆炸性气体环境应根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，按下列规定进行分区：

（1）、0区：连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境；

（2）、1区：在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境；

（3）、2区：在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出现也仅是短时；

4.2.3 释放源

根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）第2.2.3条可得，释放源分为3级。分别是：连续级释放源；第一级释放源；第二级释放源。还有多种释放源同时存在的情况，即多级释放源。

4.2.4 通风等级及有效性

依照《爆炸性气体环境用电气设备第14部分：危险场所分类》（GB3836.14-2000）中附录B，可知通风类型分为人工通风和自然通风，算出通风等级及有效性。

4.3 防火防爆区域的划分

4.3.1 氨气的性质介绍

由于发生火灾和爆炸的是氨气，这里介绍一下：

相对分子质量17.031

氨气在标准状况下的密度为0.771g/L

氨气极易溶于水溶解度1：700

临界点：133摄氏度，11.3At

蒸汽压506.62kPa(4.7℃)

熔点-77.7℃;沸点-33.5℃

溶解性：极易溶于水(1:700)

相对密度(水)0.82(-79℃)

相对密度(空气)0.6

危险标记6(有毒气体)

其蒸气与空气混合物爆炸极限15.7～25%(最易引燃浓度17%)。

LEL( kg / m3）=0 . 416×10-3×M×LEL （体积比％）

式中：M—分子量（kg / kmol )

所以LEL( kg / m3）=0.111( kg / m3）

爆炸性气体混合物的分级、分组温度组别为T1。

4.3.2 确定可能的释放源

由规范及液氨球形储罐的构造可得：

在储罐上可能的释放源有：人孔，安全阀，进料口，出料口，排污口，液位

计，液体表面。

由《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）第2.2.3条可知：

连续级释放源有：液体表面 第一级释放源有：排污口

第二级释放源有：人孔，安全阀，进料口，出料口，液位计

在罐区内除了罐体，其中还有输送产品的管道，可能的释放源有：法兰，阀门。

第二级释放源有：法兰，阀门

罐区外的可能释放源有：用来输送液氨的泵，槽车密闭式注送口。 第一级释放源：输送泵的密封口，槽车密闭式注送口， 4.3.3 通风等级的计算

确定释放等级及有效性应知道一下参数：

爆炸下限（ kg /m 3），安全系数k （当是连续级和第一级时k=0.25，第二级时k=0.5），

释放速率（dG/dt)max （kg/s ），新鲜空气的最小体积流速(dV/dt)min （m 3 /s ），校正系数f （表示通风效率，取值范围从 f =1理想状态，到典型值f=5空气流动受阻碍），单位时间内新鲜空气置换的次数 C （h -1）。

由于释放物都是氨气，爆炸下限为0.111( kg / m 3），下列释放速率根据实际情况取假设值。换气次数也是取假设值。

其中

新鲜空气最小体积流动速率 293)/()/(max min

T

LEL k dt dG dt dV ?

?=

估算假设体积 C dt dV f V z min

)/(?=

持续时间

ln X k

LEL C f t ?-=

其中X 0=100

根据一下数据计算min )/(dt dV ，z V ，t 。 （1）、对于连续级释放源：液体表面

表4.1 液体表面释放源特性

释

放源 释放级别 安全系数k 释放速率（kg/s ） 换气次

数C

（h -1）

通风

质量

系数

f 环境温度 ℃

温度系数 新鲜空气最小体积流动速率 （m 3 /s ）

假设体积（m 3） 持续时间（t ）

液体表面

连续级

0.25 0.1 0 5 20 1 / / /

由于是密闭的，不通风，所以是0区 （2）、对于第一级释放源

表4.2 排污口释放源特性

释

放源 释放级别 安全系数k 释放速率（kg/s ） 换气次

数C

（h -1）

通风

质量

系数

f 环境温度 ℃

温度系数

新鲜空气最小体积流动速率 （m 3 /s ） 假设体积（m 3） 持续时间t(h) 排污口

第一级

0.25

0.001

20

3

20 1

0.036

5.4×10-3

1.23

假设体积z V 足够小，可以忽略，相对于释放源，通风等级可视为中级，有效性良好，由《爆炸性气体环境用电气设备第14部分：危险场所分类》（GB3836.14-2000）

附录B6可划分为1区。

表4.3输送泵的密封口释放源特性

释放源

释

放级别 安全系数k

释放速率

（kg/s ） 换气次数C （h -1）

通风质量系数f

环境温度 ℃ 温度系数

新鲜空气最小体积流动速率 （m 3 /s ） 假设体积（m 3） 持续时间t （h ）

输送泵

的密封口

第一级

0.25 0.002 5 4 20

1

7.2×10-3

5.8×10-3

6.6

假设体积z V 足够小，可以忽略，相对于释放源，通风等级可视为中级，有效性良好，划为1区。

表4.4槽车密闭式注送口释放源特性

释放源释

放

级

别

安全

系数

k

释放速率

（kg/s）

换气次

数C

（h-1）

通

风

质

量

系

数f

环

境

温

度

℃

温

度

系

数

新鲜空气

最小体积

流动速率

（m 3 /s）

假设体积

（m3）

持续时

间t（h）

槽车密闭式注送口

第

一

级

0.25 0.002 10 3 20 1 7.2×10-3 2.16×10-3 2.5 假设体积z V足够小，可以忽略，相对于释放源，通风等级可视为中级，有效

性良好，划为1区。

（3）、对于第二级释放源

由于储罐的第二级释放源，都在储罐上，为方便计算，把储罐上所有第二级释放源做相同处理。

表4.5储罐释放源特性

释放源释放

级别

安全

系数

k

释放速

率（kg/s）

换气次

数C

（h-1）

通风

质量

系数

f

环境

温度

℃

温度

系数

新鲜空气

最小体积

流动速率

（m 3 /s）

假设体

积（m3）

持续时

间t（h）

储罐第二

级

0.5 2×10-680 2 20 1 3.6×10-59.0×10-70.19 假设体积z V足够小，可以忽略，相对于释放源，通风等级可视为良好，有效

性良好，划为2区NE非危险。

对于管道上的法兰和阀门，等同处理。

表4.5管道释放源特性

释放源释放

级别

安全

系数

k

释放速

率（kg/s）

换气次

数C

（h-1）

通风

质量

系数

f

环境

温度

℃

温度

系数

新鲜空气

最小体积

流动速率

（m 3 /s）

假设体

积（m3）

持续时

间t（h）

管道第二

级

0.5 1×10-690 2 20 1 1.8×10-5 4.0×10-70.14 假设体积z V足够小，可以忽略，相对于释放源，通风等级可视为良好，有效

性良好，划为2区NE非危险。

（4）、可燃物及释放源明细分类

50立方米液氨储罐设计说明书张震140140059

燕京理工学院Yanching Institute of Technology （2018）届本科生化工设备机械基础大作业题目： 50立方米液氨储罐设计 学院：化工与材料工程学院专业：应用化学1402 学号： 140140059 ：震 指导教师：周莉莉 教研室主任（负责人）：顾明广 2017年6月20日

目录 课程设计任务书 (3) 50m3液氨储罐设计 (3) 课程设计容 (3) 液氨物化性质及介绍 (4) 第一章设备的工艺计算 (4) 1.1设计储存量 (4) 1.2 设备的选型的轮廓尺寸的确定 (4) 1.3 设计压力的确定 (5) 1.4 设计温度的确定 (5) 1.5 主要元件材料的选择 (5) 第二章设备的机械设计 (6) 2.1 设计条件（见表2-1和表2-2） (6) 2.2 结构设计 (7) 2.2.1 材料选择 (7) 2.2.2 筒体和封头结构设计 (7) 2.2.3 法兰的结构设计 (7) 2.2.4 人孔、液位计结构设计 (9) 2.2.5 支座结构设计 (11) 2.2.6 焊接接头设计及焊接材料的选取 (14) 2.3 开孔补强计算 (15) 2.3.1补强设计方法判别 (15) 2.3.2有效补强围 (16) 2.3.3 有效补强面积 (17) 2.3.4接管的多余面积 (17) 2.3.5补强面积 (17) 第三章液面计的选用 (18) 第四章视镜的选用 (18) 第五章安全阀的选用 (18) 第六章焊接接头的设计 (18) 第七章垫片及螺栓的选择 (18) 课程设计总结 (19) 参考文献 (19)

课程设计任务书 50m3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.独立完成。 二、原始数据 1、设备工艺、结构设计； 2、设备强度计算与校核； 3、技术条件编制； 4、绘制设备总装配图； 5、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 (A3图纸一) 课程设计容

20立方米液氨储罐设计说明书

目录 课程设计任务书 2 20m3液氨储罐设计 2 课程设计容 3 液氨物化性质及介绍 3 1. 设备的工艺计算 3 1.1 设计储存量 3 1.2 设备的选型的轮廓尺寸的确定 3 1.3 设计压力的确定 4 1.4 设计温度的确定 4 1.5 压力容器类别的确定 4 2. 设备的机械设计 5 2.1 设计条件 5 2.2 结构设计 6 2.2.1 材料选择 6 2.2.2 筒体和封头结构设计 6 2.2.3 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7 2.2.4 人孔、液位计结构设计8 （1）人孔设计8 （2）液位计的选择9 2.2.5 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12 2.2.6 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16 2.3 强度校核16 2.3.1 计算条件16 2.3.2 压圆筒校核17 2.3.3 封头计算18 2.3.4 鞍座计算20 2.3.5 开孔补强计算21 3. 心得体会22 4. 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 设计条件表 三、课程设计主要容 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(A1图纸一)

的压力容器设计储罐液氨

设计任务书 设计题目：液氨储罐设计 设计任务：试设计一液氨储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计。 包括筒体、封头、零部件的材料的选择及结构的设计；罐的制造施工及焊接形式等；设计计算及相关校核；各设计的参考标准；附CAD图。 已知工艺参数如下： 最高使用温度：T=50℃； 公称直径：DN=3000㎜； 筒体长度（不含封头）：Lo=5900㎜。

目录 设计任务书 1 前言 (1) 2 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 (2) 3 设计计算 (4) 3.1 筒体壁厚计算 (4) 3.2封头壁厚计算 (4) 3.3压力试验 (5) 4 附件的选择 (6) 4.1人孔的选择 (6) 4.2人孔补强的计算 (7) 4.3进出料接管的选择 (9) 4.4液面计的设计 (10) 4.5安全阀的选择 (10) 4.6排污管的选择 (10) 4.7 鞍座的选择 (11) 4.7.1鞍座结构和材料的选取 (11) 4.7.2容器载荷计算 (12) 4.7.3鞍座选取标准 (12) 4.7.4鞍座强度校核 (13) 5 容器焊缝标准 (14) 5.1压力容器焊接结构设计要求 (14) 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)

6 筒体和封头的校核计算 (16) 6.1 筒体轴向应力校核 (16) 6.1.1由弯矩引起的轴向应力 (16) 6.1.2 由设计压力引起的轴向应力 (17) 6.1.3 轴向应力组合与校核 (17) 6.2筒体和封头切向应力校核 (18) 7 总结 (19) 参考文献 (20)

20立方米液氨储罐设计

《过程设备设计》 课程设计说明书 设计项目： 20M3液氨储罐设计 所属院系：化学化工学院 专业班级：化学工程与工艺1304班 学号： 学生姓名： 指导教师：张铱鈖 2016年01月20日

摘要 本次课程设计任务为设计一个容积为20m3的液氨储罐，采用常规设计方法，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、接管等进行设计，然后对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。 设计说明书的正文部分包括工艺设计和机械设计，其中机械设计包括结构设计和强度计算两部分内容，结构设计中包括设备一系列零部件的数据，强度计算包括厚度计算、水压试验、气密性试验等。

一、设计任务书 20M3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

目录 一、设计任务书 (2) 二、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) 容器的筒体和封头壁厚的设计 (8) 三·设备的设计计算 1、筒体名义厚度的初步确定 (8) 2、封头壁厚的计算 (8) 容器的水压试验 (10) 3、各个接管的位置及法兰的选择 (11) 接管的设计 法兰的设计 垫片的选择

液氨储罐机械设计分析

课程设计任务书 广东石油化工学院 《化工机械基础》课程设计任务书 1.设计题目：液氨储罐机械设计 2. 设计数据： 技术特性 公称容积V0(m3) 16 公称直径D i(mm) 2000介质液氨筒体长度L(mm) 4000 工作压力(MPa) 2.07 工作温度(0C) ≤50 厂址茂名推荐材料16MnR 管口表 编号名称公称直径(mm) 编号名称公称直径(mm) a1-2 液位计15 e 安全阀32 b 进料管50 f 放空管25 c 出料管32 g 人孔500 d 压力表15 h 排污管50 工艺条件图

广东石油化工学院课程设计毕业书 3.计算及说明部分内容（设计内容）： 第一部分绪论： （1）设计任务、设计思想、设计特点； （2）主要设计参数的确定及说明。 第二部分材料及结构的选择与论证 （1）材料选择与论证； （2）结构选择与论证：封头型式的确定、人孔选择、法兰型式、液面计的选择、鞍式支座的选择确定。 第三部分设计计算 （1）计算筒体的壁厚； （2）计算封头的壁厚； （3）水压试验压力及其强度校核； （4）选择人孔并核算开孔补强； （5）选择鞍座并核算承载能力； 第四章主要附件的选用 （1）、液面计选择 （2）、各进出口的选择 （3）、压力表选择 第五章设计小结 附设计参考资料清单 4．绘图部分内容： 总装配图一张（1#） 5．设计期限：1周（2014 年 07 月 07 日—— 2014 年 07月 11 日） 6、设计参考进程： (1)设计准备工作、选择容器的型式和材料半天 (2)设计计算筒体、封头、选择附件并核算开孔补强等一天 (3)绘制装配图二天 (4)编写计算说明书一天 (5)答辩半天 7．参考资料： [1]《化工过程设备机械基础》，李多民、俞慧敏主编，中国石化大学出版社

立方米液氨储罐设计说明书

目录 课程设计任务书2 20m3液氨储罐设计2 课程设计内容3 液氨物化性质及介绍3 1.设备的工艺计算3 1.1设计储存量3 1.2设备的选型的轮廓尺寸的确定3 1.3设计压力的确定4 1.4设计温度的确定4 1.5压力容器类别的确定4 2.设备的机械设计5 2.1设计条件5 2.2结构设计6 2.2.1材料选择6 2.2.2筒体和封头结构设计6 2.2.3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7 2.2.4人孔、液位计结构设计8 （1）人孔设计8 （2）液位计的选择9 2.2.5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12 2.2.6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16 2.3强度校核16 2.3.1计算条件16 2.3.2内压圆筒校核17 2.3.3封头计算18 2.3.4鞍座计算20 2.3.5开孔补强计算21 3.心得体会22 4.参考文献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℃)。蒸汽与空气混合物爆炸极限为16—25%（最易引燃浓度为17%）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，难以点燃而危险性极低，但氨和空气混合物达到上述浓度范围遇火和燃烧或爆炸，如有油类或其它可燃物存在则危险性极高。 1．设备的工艺计算 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。 1.1设计储存量 式中：W——储存量，t； ——装量系数；

液氨储罐区消防设计专篇

** 氨库装置 消防专篇编制： 校核： 审核：

1 设计原则、依据及规范 1.1 设计原则 认真贯彻“预防为主，防消结合”的方针，严格遵循国家和地方的有关防火规范及规定，搞好本项目的防火设计。充分利用装置所在地域现有的消防设施，尽量节约投资。 1.2 设计依据 1.2.1 设计合同。 1.2.2 **提供的设计基础资料。 1.3 国家和地方的相关法规和规定 1.3.1 《中华人民共和国消防法》（中华人民共和国主席令第4号） 1.3.2 建筑工程消防监督审核管理规定（公安部30号令） 1.3.3 《危险化学品安全管理条例》（中华人民共和国国务院令第344号） 1.3.4 《中华人民共和国安全生产法》（中华人民共和国主席令第70号） 1.3.5 《中华人民共和国劳动法》（中华人民共和国主席令第28号） 1.3.6 《特种设备安全监察条例》（中华人民共和国国务院令373号） 1.3.7 《国务院关于进一步加强安全生产工作的规定》（国发【2004】2号）1.3.8 《关于加强安全生产事故应急预案监督管理工作的通知》（国务院安全生 产委员会安委办字【2005】48号） 1.4 设计中执行的主要标准、规范 1）《建筑设计防火规范》（GB50016－2006） 2）《化工企业安全卫生设计规定》（HG20571－1995） 3）《石油化工企业设计防火规范》（GB50160－1992，1999年版） 4）《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001） 5）《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94，2000版） 6）《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》（GB50212－2002） 7）《钢结构设计规范》（GB50017－2003） 8）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058－1992） 9）《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87－1985） 10）《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》（SH3063-1999）

化工机械基础化工设备课程设计液氨储罐机械设计详解

目录 第一章、绪论-----------------------------------------------------2 1.液氨贮罐的设计背景---------------------------------------------5 2.设计任务----------------------------------------------------- 3.设计思路----------------------------------------------------- 4. 2.液氨贮罐的分类及选型-------------------------------------------5 3.设计温度和设计压力的确定--------------------------------------- 第二章、材料及结构的选择与论证-----------------------------------6 1.材料选择与论证-------------------------------------------------6 2.结构选择与论证-------------------------------------------------7 第三章工艺尺寸的确定-------------------------------------------8 第四章设计计算-------------------------------------------------9 1.计算筒体的壁厚-------------------------------------------------9 2.计算封头的壁厚------------------------------------------------10 3.水压试验压力及其强度校核--------------------------------------10 4.选择人孔并核算开孔补强----------------------------------------11 5.选择鞍座并核算承载能力----------------------------------------13 6.选择液位计----------------------------------------------------14 7.选配工艺接管--------------------------------------------------14 设计小结--------------------------------------------------------15 参考文献--------------------------------------------------------16总图材料明细表………………………………………………………

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。 （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

液氨储罐的设计

化工设备机械基础课程设计 题目：液氨贮罐的机械设计 班级：07080102 学号：0708010213 姓名：陈剑 指导教师：崔岳峰 沈阳理工大学环境与化学工程学院 2010年11月

设计任务书 课题：液氨储罐的机械设计 设计内容：根据给定的工艺参数设计一台液氨储罐。已知工艺参数： 最高使用温度：T=50℃ 公称直径：DN=3000mm 筒体长度：L=4500mm 具体内容包括： （1）筒体材料的选择 （2）储罐的结构和尺寸 （3）罐的制造施工（焊接焊缝） （4）零部件的型号、位置和接口 （5）相关校核计算 设计人：陈剑 学号：0708010213 下达时间：2010年11月19日 完成时间：2010年12月24日

目录 前言 (1) 1液氨储罐的设计背景 (2) 2液氨储罐的分类和选型 (3) 2.1储罐的分类 (3) 2.2 储罐的选型 (3) 3 材料用钢的选取 (4) 3.1容器用钢 (4) 3.2附件用钢 (4) 4工艺尺寸的确定 (5) 4.1储罐的体积 (5) 5工艺计算 (6) 5.1筒体壁厚的计算 (6) 5.2封头壁厚的计算 (6) 5.3水压试验 (7) 5.4支座 (7) 5.4.1支座的选取 (7) 5.4.2鞍座的计算 (7) 5.4.3安装高度 (9) 5.5人孔的选取 (9) 5.6人孔补强 (9) 5.6.1人孔补强的计算 (9) 5.6.2 不需补强的最大开孔直径 (11) 5.7接口管 (12) 5.7.1液氨进料管 (12) 5.7.2液氨出料管 (12) 5.7.3排污管 (12) 5.7.4液面计接管 (12) 5.7.5放空接口管 (13)

压力容器设计说明书(储罐液氨)

武汉工程大学 课程设计 题目：液氨储罐设计 院系：化学工程学院 专业：化学工程与工艺 班级： 姓名： 指导教师： 完成日期：2010年12月25日

设计任务书 设计题目：液氨储罐设计 设计任务：试设计一液氨储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计。 包括筒体、封头、零部件的材料的选择及结构的设计；罐的制造施工及焊接形式等；设计计算及相关校核；各设计的参考标准；附CAD图。 已知工艺参数如下： 最高使用温度：T=50℃； 公称直径：DN=3000㎜； 筒体长度（不含封头）：Lo=5900㎜。 任务下达时间：2010年11月19日 完成截止时间：2010年12月30日

目录 设计任务书 1 前言 (1) 2 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 (2) 3 设计计算 (4) 3.1 筒体壁厚计算 (4) 3.2封头壁厚计算 (4) 3.3压力试验 (5) 4 附件的选择 (6) 4.1人孔的选择 (6) 4.2人孔补强的计算 (7) 4.3进出料接管的选择 (9) 4.4液面计的设计 (10) 4.5安全阀的选择 (10) 4.6排污管的选择 (10) 4.7 鞍座的选择 (11) 4.7.1鞍座结构和材料的选取 (11) 4.7.2容器载荷计算 (12) 4.7.3鞍座选取标准 (12) 4.7.4鞍座强度校核 (13) 5 容器焊缝标准 (14) 5.1压力容器焊接结构设计要求 (14) 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)

液氨卧式储罐

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

10立方米液氨压力容器储罐设计使用说明

目录 第一章工艺设计 1.1任务书*************************************** 1.2储量***************************************** 1.3备的选型及轮廓尺寸*************************** 第二章机械设计 2.1结构设计 2.1.1筒体及封头设计 材料的选择********************************** 筒体壁厚的设计计算************************** 封头壁厚的设计计算*************************** 2.1.2接管及接管法兰设计 接管尺寸选择********************************* 管口表及连接标准***************************** 接管法兰的选择 ***************************** 紧固件的选择 ******************************* 2.1.3人孔的结构设计 密封面的选择 ****************************** 人孔的设计******************************** 2.1.4 核算开孔补强**************************** 2.1.5支座的设计

支座的选择********************************** 支座的位置********************************** 2.1.6液面计及安全阀选择 2.1.7总体布局 2.1.8焊接接头设计 2.2强度校核 小结

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 姓名邹晓双 学号 专业年级12级化工2班 指导教师鲁德平 日期 目录 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) 设计参数的确定 (3) 筒体壁厚的设计 (3) 刚度条件设计筒体的最小壁厚 (3) 2、罐体封头壁厚的计算 (3) 3、罐体的水压试验 (3) 液压试验压力的确定 (3) 液压试验的强度校核 . (3) 压力表的量程、水温的要求 (3) 液压试验的操作过程 (3) 4、罐体的气压试验 (4) 气压试验压力的确定 (4) 气压试验的强度校核 (4) 、气压试验的操作过程 (4) 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 ..................................4 、开孔

补强的有关计算参数 .......................5 、补强圈的 设计 (5) 五、选择鞍座并核算承载能力 (5) 1、支座的设计 (5) 2、鞍座的计算 (6) 3、安装位置 (6) 4、人孔的设计 (6) 5、液面计的设计 (7) 六、选配工艺接管 (7) 1、液氨进料管 (7) 2、液氨出料管 (7) 3、排污管 (7) 4、安全阀接口管 (7) 5、压力表接口管 (8) 七、设计结果一览表 (9) 八、液氨储罐装配图（见附图）............................... 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

15立方米液氨储罐杨砺

153 M液氨储罐设计 杨砺

目录 一、设计条件表---------------------------------------------------------------------------------- 3 二、设计数据表----------------------------------------------------------------------------------- 3 三、焊缝结构及无损检测----------------------------------------------------------------------- 3 四、管口表----------------------------------------------------------------------------------------- 4 五、封头设计-------------------------------------------------------------------------------------- 4 六、筒体长度确定---------------------------------------------------------------------------------5 七、设备的材料及其厚度计算----------------------------------------------------------------- 5 八、卧式容器应力校核---------------------------------------------------------------------------7 九、开孔及开孔补强------------------------------------------------------------------------------8 十、零部件设计----------------------------------------------------------------------------------- 9 1、支座设计---------------------------------------------------------------------------------9 2、人孔其法兰设计-------------------------------------------------------------------------10 3、安全阀接口管及其法兰设计--------------------------------------------------------- 10 4、液氨出口接管及其法兰设计----------------------------------------------------------11 5、放空口接管及其法兰设--------------------------------------------------------------- 11 6、液氨入口接管与其法兰设计------------------------------------------------------- 11 7、压力表接管及其法兰设计----------------------------------------------------------- 12 8、气氨出口接管及其法兰设计-------------------------------------------------------- 12 9、排污管及其法兰设计------------------------------------------------------------------12 10、液位计及其法兰的选择------------------------------------------------------------- 13 十一、焊接接头设计---------------------------------------------------------------------------13 十二、参考资料-----------------------------------------------------------------------------------14 十三、结束语--------------------------------------------------------------------------------------15

课程设计液氨储罐设计精编WORD版

课程设计液氨储罐设计精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】

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 姓名邹晓双 学号 专业年级 12级化工2班 指导教师鲁德平 日期 目录 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) 1.2筒体壁厚的设计 (3) 1.3刚度条件设计筒体的最小壁厚 (3) 2、罐体封头壁厚的计算 (3) 3、罐体的水压试验 (3) 3.1液压试验压力的确定 (3) 3.2液压试验的强度校核 . (3) 3.3压力表的量程、水温的要求 (3) 3.4液压试验的操作过程 (3) 4、罐体的气压试验 (4)

4.1气压试验压力的确定 (4) 4.2气压试验的强度校核 (4) 4.4、气压试验的操作过程 (4) 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 ..................................4 2.1、开孔补强的有关计算参数 .......................5 2.2、补强圈的设 计 (5) 五、选择鞍座并核算承载能力 (5) 1、支座的设计 (5) 2、鞍座的计算 (6) 3、安装位置 (6) 4、人孔的设计 (6) 5、液面计的设计 (7) 六、选配工艺接管 (7) 1、液氨进料管 (7)

液氨储罐设计说明书

学号：11014020817 《化工机械基础》 课程设计说明书 设计题目：液氨储罐机械设计 学院化学与环境工程学院专业化学工程与工艺班级化工11-8 学生白涛指导教师陈华豪 完成时间2013年06月24日至2013年06月30日 课程设计任务书 1.设计题目：液氨储罐机械设计 2. 课程设计要求及原始数据（资料）： (1)、课程设计要求： ①.使用国家最新压力容器和换热器标准、规范进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程。 ②.广泛查阅和综合分析各种文献资料，进行设计方法和设计方案的可行性研究和论证。 ③.设计计算要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠。 ④.设计说明书可以手写，也可打印，但工程图纸要求手工绘图。 ⑤.课程设计全部工作由学生本人独立完成。 (2). 设计数据：

4. 计算及说明部分内容（设计内容）： 1 绪论 1.1 液氨储罐的设计背景 1.2 液氨储罐的分类及选型 2 材料及结构的选择与论证 2.1 工艺参数的设定 2.1.1设计压力 2.1.2筒体的选材及结构 2.1.3封头的结构及选材 3 设计计算 3.1 筒体壁厚计算 3.2 封头壁厚计算 3.3 压力试验 4 附件的选择 4.1 人孔的选择 4.2 人孔补强的计算 4.3 进出料接管的选择 4.4 液面计的设计 4.5 安全阀的选择 4.6 排污管的选择 4.7 真空表选择 4.8 鞍座的选择 4.8.1 鞍座结构和材料的选取 4.8.2 容器载荷计算 4.8.3 鞍座选取标准 4.8.4 鞍座强度校核 5 容器焊缝标准 5.1 压力容器焊接结构设计要求 5.2 筒体与椭圆封头的焊接接头 5.3 管法兰与接管的焊接接头 5.4 接管与壳体的焊接接头 6 筒体和封头的校核计算

液氨储罐的设计

. 燕京理工学院Yanching Institute of Technology （2018）届本科生化工设备机械基础大作业题目：液氨储罐的设计 学院：化工与材料工程学院专业：应用化学 学号： 140140023 姓名：游超杰 指导教师：周莉莉 2017年6月30日 .

目录 1、设计任务书 (1) 2、前言 (2) 3.设计方案 (3) 3.1设计依据及原则 (3) 3.2、设计要求 (3) 技术特性表 (3) 4、设计计算 (5) 4.1、圆筒厚度设计 (5) 4.2、封头壁厚设计 (6) 4.3、水压试验及强度校核 (6) 5、选择人孔并核算开孔补强 (7) 5.1、人孔参数确定 (7) 5.2、开孔补强的计算 (8) 6、接口管设计 (10) 6.1、进料管 (10) 6.2、出料管 (10) 6.3、液位计接口管 (10) 6.4、放空阀接口管 (11) 6.5、安全阀接口管 (11) 6.6、排污管 (11) 6.7、压力表接口 (11) 7、鞍座负载设计 (11) 首先粗略计算鞍座负荷 (11) 7.1、罐体质量m1 (12) 7.2、封头质量m2 (12) 7.3、液氨质量m3 (12) 7.4、附件质量m4 (12) 8、设计汇总 (13)

1、设计任务书 课题： 液氨储罐的设计（家乡衡水） 设计内容： 根据既定的工艺参数设计一台液氨储罐 已知工艺参数： 最高使用温度T=40℃ 罐体容积V=12mm3 此时氨的饱和蒸汽压P=1.55MPa 具体的内容包括： 1.筒体材料选择 2.罐的结构及尺寸（内径、长度）形状（卧式、球形、立式），罐体厚度，封 头形状及厚度，支座的选择，人孔及接管，开孔补强 下达时间：2017年6月16日 完成时间：2017年6月30日

卧式液氨储罐课程设计

目录 一、前言 (3) 二、摘要 (4) 三、绪论 (5) 3.1 设计任务： (5) 3.2设计思想： (5) 3.3 设计特点： (5) 四、设备材料及结构的选择 (6) 4.1材料选择 (6) 4.2结构选择 (6) 4.2.1 封头的选择 (6) 4.2.2容器支座的选择 (6) 4.3法兰型式 (6) 4.4液面计的选择 (7) 4.4.1 (7) 4.4.2 (7) 4.4.3 (7) 五、结构计算 (8) 5.1罐体壁厚设计 (8) 5.2封头厚度设计 (9) 5.2.1计算封头厚度 (9) 5.2.2校核罐体与封头水压实验强度 (9) 5.3选择人孔并核算开孔补强 (10) 5.4储罐零部件的选取 (12) 5.4.1储罐支座 (12) 5.4.2罐体质量 (12) 5.4.3封头质量 (12) 5.4.4液氨质量 (13) 5.4.5附件质量 (13) 六、接管的选取 (14) 6.1液氨进料管 (14) 6.1.1接管的计算厚度为： (14) 6.1.2开孔有效补强宽度B，有效补强高度的确定 (14) 6.1.3需要补强的金属面积和可以作为补强的金属面积的计算 (14) 6.2 平衡口管 (14) 6.3 液位指示口管 (15) 6.4 放空口管 (15) 6.5 液体进口管 (15) 6.6 液体出口管 (15) 七、压力计选择 (16) 八、符号说明 (17) 九、致谢 (18)

十、参考文献 (19)

一、前言 压力容器是一种密闭的承压容器，通常是由板、壳组合而成的焊接结构。其应用广泛且用量大，但又比较容易发生事故且事故往往是严重的。压力容器的设计一般有筒体、封头、密封装置、支座、接口管、人孔及安全附件等组成。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。 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焊接形式的设计与选取。在设计过程中要综合考虑经济性、实用性和安全可靠性。设备的选择大都有相应的执行标准，设计时可以直接选用符合设计条件的标准设备零部件，也有一些设备没有相应标准，则选择合适的非标设备。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。此次设计主要原理来自《化工设备机械基础》一书以及其他参考资料。 本设计的液料为液氨，它是一种无色液体。氨作为一种重要的化工原料，应用广泛。分子式 NH3，分子7.03，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℃)。蒸汽与空气混合物爆炸极限16～25%(最易引燃浓度17%)。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。 本次设计的所有参数都严格按照国家标准，让设计有章可循。但由于知识水平有限，又是第一次做关于化工设备机械基础的设计，难免会有很多缺陷和不足，还请老师给予批评和指正，最后感谢老师能在百忙之中抽出时间进行评阅 兰亚军2014年1月5日