【正文】 我按著設計的時間安排一步一步的完成設計。 近兩個星期的液化石油氣儲罐設計，可以說是對自己綜合知識、能力的挑戰(zhàn)。 因此， JB 4731 還規(guī)定當滿足 A≤ 時，最好使 A≤ m（ Rm=Ri+δ n/2），即 Rm=1716+18/2=1725mm 。 估算鞍座的負荷：計算儲罐總重量 m=m1+2m2+m3+m4 (30) 其中： m1 為筒體質量：對于 16MnR 普通碳素鋼，取ρ = 103kg/m3 ∴ m1=π DLδρ (31) =π 18 103 103= m2為單個封頭的質量：查標準 JB/T 474620xx 《鋼制壓力容器用封頭》中標 EHA 橢圓形封頭質量，可知 m2= m3為充液質量：ρ 液化石油氣 ρ 水 故 m3（ max） =ρ 水 V=1000V (32) =1000（ π/4+2） = m4為附件質量：選取人孔后，查得人孔質量為 331 kg，其他接管質量總和估為 400 kg。 查《鋼制管法蘭、墊片、緊固件》中表附錄，得螺柱的長度和平墊圈尺寸： 圖 10 雙頭螺柱 圖 3 螺母 50 液化石油氣儲罐設計 第 24 頁 （共 32 頁） 表 12 螺栓及墊片尺寸 管口名稱 公稱直徑 螺紋 螺柱長 緊固件用平墊圈 mm d1 d2 h 液位計管 32 M16 85 17 30 3 放氣管 80 M16 100 17 30 3 安全閥 80 M16 100 17 30 3 排污口 80 M16 100 17 30 3 液相出口 80 M16 100 17 30 3 液相回流管 80 M16 100 17 30 3 液相進口 80 M16 100 17 30 3 氣相管 80 M16 100 17 30 3 壓力表口 20 M12 75 13 24 溫度計口 20 M12 75 13 24 10 鞍座選型和結構設計 鞍座選型 常用臥式容器支座形式主要有 鞍式支座 ,圈座和支腿三種。根據各 接管公稱通徑，查表 44 得各法蘭的尺寸。查表得液化石油氣在此條件下的壓縮系數為? 。坡口， 500ND mm? 時，補強圈外徑 2 84D mm? ，所以所需要的補強圈的厚度 425 3 2 0 . 9 3 1 5 . 6 5840500oA mmDd? ? ? ? ?? （ 21） 28 1 9 8 . 4 2 8 7 7 . 4 7 5 3 2 0 . 9 3eeA A A mm??? ? ?8 安全閥和液面計選型 第 15 頁 （共 32 頁） 考慮到腐蝕裕量和鋼板厚度負偏差，取補強圈的名義厚度 20nc mm? ? 。 ( ) 2 . 4 ( 2 6 0 0 1 6 ) 1 9 6 . 2 0 . 92 2 1 60 . 9 3 2 5 2 9 2 . 5T i eTsePD M P aM P a?? ? ??? ? ?? ? ? ??? ? ?1 1 . 9 2 2 6 0 0 1 5 . 5 32 [ ] 0 . 5 2 1 8 5 1 . 0 0 . 5 1 . 9 2citcK P D mmP? ?? ??? ? ?? ? ? ? ?7 開孔補強和人孔的設計 第 11 頁 （共 32 頁） 封頭最小壁厚校核： 因為： 1 8 2 1 6 0 .1 5 % 3 .9e n iC D m m??? ? ? ? ? ? ? (11) 因此選擇名義厚度為 20mm 的封頭厚度滿足要求。而當鋼材的厚度負偏差不大于 ，且不超過名義厚度的 6%時，負偏差可以忽略不計，故取 C1=0， C=C1+C2=2+0 =2。根據 GB1501998 表 41，選用筒體材料為低合金鋼 16MnR（鋼材標準為 GB6654） [? ]t=185MPa。所以有 Pc= =。為保證正常工作，對設計溫度留一定的富裕量。 3 方案論證 根據本次設計的儲罐容量為 50 立方米，而且使用地點問湖北荊州，設此儲罐在液化石油氣加氣站使用。由于它具有承受較高的正壓和負壓的能力，有利于減少油品的蒸發(fā)損耗，也減少了發(fā)生火災的危險性。 50 液化石油氣儲罐設計 第 2 頁 （共 32 頁） 2 選題背景 題目來源：隨著我國經濟社會的全面發(fā)展 ,能源行業(yè)亦面臨著巨大的發(fā)展空間。 本次設計中綜合考慮經濟性、實用性、安全可靠性等。然而 ,由于液化石油氣具有易燃易爆的特性 ,與空氣混合能形成爆炸性混合物 .遇熱和明火有燃燒爆炸的危險。大型油罐一般采用屈服強 490MPa 級的鋼材。液化石油氣貯罐是盛裝液化石油氣的常用設備 , 常溫貯罐一般有兩種形式 : 球形貯罐和圓筒形貯罐。它適用于小型分配油庫、農村油庫、城市加油站、部隊野戰(zhàn)油庫或企業(yè)附屬油庫。取其大致比例如下： 表 1 液化石油氣成分 組成成分 異辛烷 乙烷 丙烷 異丁烷 正丁烷 異戊烷 正戊烷 乙炔 各成分百分比 2 對于設計溫度下各成分的飽和蒸氣壓力如下： 表 2 各溫度下各組分的飽和蒸汽壓 溫度，℃ 飽和蒸汽壓力， MPa 異辛烷 乙烷 丙烷 異丁烷 正丁烷 異戊烷 正戊烷 乙炔 25 0 0 20 0 0 0 0 0 20 0 0 50 0 7 設計溫度 根據本設計工藝要求，使用地點為荊州市的室外，用途為液化石油氣儲配站工作溫度為 20— 48℃，介質為易燃易爆的氣體。因此，不需要設保溫層。 5 0 . 1 3 2 3 5 0 0 . 3 % 5 %50e ?? ? ?6 壁厚設計 第 7 頁 （共 32 頁） 6 壁厚設計 （ 1）設計溫度 T=50℃。 P 靜（ max） =ρ gh max≤ρ gD=580 = 3m a x 614 .0 5 10/ 10 0% 0. 56 % 5%2. 14 17 10cPP ?? ? ? ??靜可以忽略不記。 ()2T i eT ePD ?? ??? （ 8） 式中： T? —— 試驗壓力下的筒壁周向薄膜應力， aMP ； TP —— 試驗壓力， MPa ； iD —— 圓筒內直徑， mm ； e? —— 圓筒的有效厚度， mm ； 水壓試驗下的筒壁周向薄膜應力 圓筒的有效厚度 12 18 0 2 16en C C mm??? ? ? ? ? ? ? (9) 50 液化石油氣儲罐設計 第 10 頁 （共 32 頁） 所以筒體壁厚滿足水壓試驗時的強度要求。 對接管，按 GB/150 標準， t[ ] =185 at MP? ， [ ] =185 at MP? ，則 1 10% 10% 12 ntC mm?? ? ? ? 12 1 .2 2 3 .2ttC C C m m? ? ? ? ? []m i n { , 1} m i n {1 , 1} 1[] ttr tf ??? ? ? 開孔直徑接管計算厚 度 2 2 53 0 2 12 2 3. 2 51 2. 4o t td d C mm?? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 13） 接管有效厚度 10 3. 2 6. 8e t n t tC mm??? ? ? ? ? （ 14） 開孔所需要的補強面積 22 ( 1 ) 5 1 2 . 4 1 6 8 1 9 8 . 4e t rA d f m m? ? ?? ? ? ? ? ? （ 15） 有效補強范圍確定如下 有效補強寬度 22 ( 1 ) 5 1 2 . 4 1 6 8 1 9 8 . 4e t rA d f m m? ? ?? ? ? ? ? ? （ 16） 外側有效補強高度 1 m i n { , 3 0 0 } m i n { 5 1 2 . 4 1 2 , 3 0 0 } 7 8 . 4 1nthd ?? ? ? ? （ 17） 內側有效補強高度 2 m in { , 0} 0nthd??? 在有效補強范圍以內，殼體的多余補強面積為 ( 530 2 12 ) [ ] 2 185 tPd mmP? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ?50 液化石油氣儲罐設計 第 14 頁 （共 32 頁） 1 ( ) ( ) 2 ( ) ( 1 )e e t e rA B d f? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? （ 18） ( 16 ) mm? ? ? ? 在有效補強范圍以內，接管的多余補強面積為 2 1 2 22 ( ) 2 ( )e t t r e t t rA h f h C f? ? ?? ? ? ? （ 19） 22 78 .4 1 ( 12 2. 64 ) 14 67 .8 4 mm? ? ? ? ? 在有效補強范圍內，焊縫面積為 2 2 23 1 2 1 4 4A m m? ? ? ?（焊縫腰高 ? 取較薄板的厚度）。將數據 帶入公式可得儲罐的安全泄放量為： 5 0 . 8 2 5 0 . 8 22 . 5 5 1 0 2 . 5 5 1 0 1 7 7 . 5 6 2 1 1 5 . 9 9 /4 2 7 . 1FAG k g hq? ? ? ? ?? ? ? ? （ 25） 安全閥額定排量可按下式計算： do MG CP A X ZT? （ 26） 式中： G —— 安全閥的額定排量， kg/h； dP —— 安全閥的排放壓力（絕對）， MPa； T —— 安全閥的排氣溫度， K； M —— 介質的分子量， /g mol ； oA —— 安全閥的排氣面積， 2mm ； X —— 氣體的特性系數； 已知丙烷的絕熱指數 ? ，則其特性系數為 1 1 . 1 3 11 1 . 1 3 1223 9 . 4 8 ( ) 3 9 . 4 8 1