【正文】 我按著設(shè)計(jì)的時(shí)間安排一步一步的完成設(shè)計(jì)。 近兩個(gè)星期的液化石油氣儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)，可以說(shuō)是對(duì)自己綜合知識(shí)、能力的挑戰(zhàn)。 因此， JB 4731 還規(guī)定當(dāng)滿足 A≤ 時(shí)，最好使 A≤ m（ Rm=Ri+δ n/2），即 Rm=1716+18/2=1725mm 。 估算鞍座的負(fù)荷：計(jì)算儲(chǔ)罐總重量 m=m1+2m2+m3+m4 (30) 其中： m1 為筒體質(zhì)量：對(duì)于 16MnR 普通碳素鋼，取ρ = 103kg/m3 ∴ m1=π DLδρ (31) =π 18 103 103= m2為單個(gè)封頭的質(zhì)量：查標(biāo)準(zhǔn) JB/T 474620xx 《鋼制壓力容器用封頭》中標(biāo) EHA 橢圓形封頭質(zhì)量，可知 m2= m3為充液質(zhì)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(zhì)量：選取人孔后，查得人孔質(zhì)量為 331 kg，其他接管質(zhì)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(zhǎng)度和平墊圈尺寸： 圖 10 雙頭螺柱 圖 3 螺母 50 液化石油氣儲(chǔ)罐設(shè)計(jì) 第 24 頁(yè) （共 32 頁(yè)） 表 12 螺栓及墊片尺寸 管口名稱 公稱直徑 螺紋 螺柱長(zhǎng) 緊固件用平墊圈 mm d1 d2 h 液位計(jì)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(jìn)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(jì)口 20 M12 75 13 24 10 鞍座選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 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(jù)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(shù)為? 。坡口， 500ND mm? 時(shí)，補(bǔ)強(qiáng)圈外徑 2 84D mm? ，所以所需要的補(bǔ)強(qiáng)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(jì)選型 第 15 頁(yè) （共 32 頁(yè)） 考慮到腐蝕裕量和鋼板厚度負(fù)偏差，取補(bǔ)強(qiáng)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(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)和人孔的設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) （共 32 頁(yè)） 封頭最小壁厚校核： 因?yàn)椋? 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(dāng)鋼材的厚度負(fù)偏差不大于 ，且不超過(guò)名義厚度的 6%時(shí)，負(fù)偏差可以忽略不計(jì)，故取 C1=0， C=C1+C2=2+0 =2。根據(jù) GB1501998 表 41，選用筒體材料為低合金鋼 16MnR（鋼材標(biāo)準(zhǔn)為 GB6654） [? ]t=185MPa。所以有 Pc= =。為保證正常工作，對(duì)設(shè)計(jì)溫度留一定的富裕量。 3 方案論證 根據(jù)本次設(shè)計(jì)的儲(chǔ)罐容量為 50 立方米，而且使用地點(diǎn)問(wèn)湖北荊州，設(shè)此儲(chǔ)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(fù)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(zāi)的危險(xiǎn)性。 50 液化石油氣儲(chǔ)罐設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) （共 32 頁(yè)） 2 選題背景 題目來(lái)源：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(shè)計(jì)中綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、實(shí)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(xiǎn)。大型油罐一般采用屈服強(qiáng) 490MPa 級(jí)的鋼材。液化石油氣貯罐是盛裝液化石油氣的常用設(shè)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(kù)、農(nóng)村油庫(kù)、城市加油站、部隊(duì)野戰(zhàn)油庫(kù)或企業(yè)附屬油庫(kù)。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(duì)于設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)溫度 根據(jù)本設(shè)計(jì)工藝要求，使用地點(diǎn)為荊州市的室外，用途為液化石油氣儲(chǔ)配站工作溫度為 20— 48℃，介質(zhì)為易燃易爆的氣體。因此，不需要設(shè)保溫層。 5 0 . 1 3 2 3 5 0 0 . 3 % 5 %50e ?? ? ?6 壁厚設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) （共 32 頁(yè)） 6 壁厚設(shè)計(jì) （ 1）設(shè)計(jì)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(yàn)壓力下的筒壁周向薄膜應(yīng)力， aMP ； TP —— 試驗(yàn)壓力， MPa ； iD —— 圓筒內(nèi)直徑， mm ； e? —— 圓筒的有效厚度， mm ； 水壓試驗(yàn)下的筒壁周向薄膜應(yīng)力 圓筒的有效厚度 12 18 0 2 16en C C mm??? ? ? ? ? ? ? (9) 50 液化石油氣儲(chǔ)罐設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) （共 32 頁(yè)） 所以筒體壁厚滿足水壓試驗(yàn)時(shí)的強(qiáng)度要求。 對(duì)接管，按 GB/150 標(biāo)準(zhǔn)， 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(kāi)孔直徑接管計(jì)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(kāi)孔所需要的補(bǔ)強(qiáng)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(bǔ)強(qiáng)范圍確定如下 有效補(bǔ)強(qiáng)寬度 22 ( 1 ) 5 1 2 . 4 1 6 8 1 9 8 . 4e t rA d f m m? ? ?? ? ? ? ? ? （ 16） 外側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)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(nèi)側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度 2 m in { , 0} 0nthd??? 在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍以內(nèi)，殼體的多余補(bǔ)強(qiáng)面積為 ( 530 2 12 ) [ ] 2 185 tPd mmP? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ?50 液化石油氣儲(chǔ)罐設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) （共 32 頁(yè)） 1 ( ) ( ) 2 ( ) ( 1 )e e t e rA B d f? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? （ 18） ( 16 ) mm? ? ? ? 在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍以內(nèi)，接管的多余補(bǔ)強(qiáng)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(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)，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(shù)據(jù) 帶入公式可得儲(chǔ)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(jì)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(duì)）， MPa； T —— 安全閥的排氣溫度， K； M —— 介質(zhì)的分子量， /g mol ； oA —— 安全閥的排氣面積， 2mm ； X —— 氣體的特性系數(shù)； 已知丙烷的絕熱指數(shù) ? ，則其特性系數(shù)為 1 1 . 1 3 11 1 . 1 3 1223 9 . 4 8 ( ) 3 9 . 4 8 1