【文章內(nèi)容簡介】 是指容器在正常的工作過程中，在相應(yīng)的設(shè)計壓力下，設(shè)定的受壓元件的金屬溫度。液化石油氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程對設(shè)計溫度有規(guī)定。液化氣體運輸車罐體的設(shè)計溫度應(yīng)符合以下要求:（1）罐體結(jié)構(gòu)為裸式的，其設(shè)計溫度為50℃；（2）罐體結(jié)構(gòu)有保溫層的，其設(shè)計溫度為介質(zhì)可能出現(xiàn)的最高工作溫度或最低工作溫度；（3）罐體設(shè)計溫度的最低值應(yīng)考慮環(huán)境溫度對其影響。液化石油氣的主要成分是甲烷，丙烷，丁烷和丁烯等。液化石油氣通常是氣體和液體兩種狀態(tài)同時存在，主要成分是含有三個或四個碳原子的碳氫化合物。根據(jù)《鋼制壓力容器設(shè)計手冊》，選取設(shè)計溫度50℃。 罐體材料根據(jù)《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》，用于焊接的碳素鋼和低合金鋼碳素鋼，其中各元素成分應(yīng)滿足 C≤ ％、P≤ ％、S≤ ％。選擇壓力容器常用低合金鋼板16MnR。 16MnR元素含量元素CSiMnPS含量~~~≤ ≤ 罐體公稱直徑本設(shè)計的容器的公稱直徑通常指容器的外徑。根據(jù)《鋼制壓力容器設(shè)計手冊》。 壓力容器的公稱直徑3003504004505005506006507007508009001000110012001300140015001600170018001900200021002200230024002500260028003000320034003500360038004000420044004500460048005000520054005500560058006000 罐體壁厚確定按GB150鋼制壓力容器標準，罐體截面為圓形的壓力容器壁厚計算公式為 （） 式中：——（MPa）；——圓筒體內(nèi)徑2000（mm）； ——焊縫成形系數(shù)； ——壁厚附加量（mm）。鋼制壓力容器由于采用雙面全透的對接焊縫，所以焊縫成形系數(shù)=1 （）式中: ——鋼板厚度負偏差，=；——腐蝕裕量,所選材料的速度K≤，取=（mm）；與罐體加工方法，材料性質(zhì)有關(guān)。冷卷罐體取=0mm=2mm，所以=，根據(jù)《鋼制壓力容器設(shè)計手冊》，公稱直徑為2000mm所對應(yīng)的=14mm。 鋼板負偏差值鋼板厚度~~~~負偏差鋼板厚度6~78~2526~3032~3436~4042~5052~60負偏差圓筒體壁厚計算應(yīng)力用下式校核 （）式中： ——設(shè)計溫度下材料的許用應(yīng)力。查《鋼制壓力容器設(shè)計手冊》，由于鋼板厚度為14mm，16MnR在20℃~200℃時候的許用應(yīng)力均為170MPa。由于=≤170MPa，所以壁厚滿足標準。 罐體封頭確定根據(jù)GB150規(guī)定采用標準的橢圓形封頭，選取橢圓形封頭，結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，價格適宜。橢圓形封頭采用長短軸比值為2的標準型封頭。 橢圓形封頭厚度（mm）用下式表示 （）=11mm,根據(jù)相對應(yīng)的公稱直徑選封頭公稱直徑為12mm。 罐體尺寸確定罐體最大充裝質(zhì)量應(yīng)按下式計算: （）式中： ——罐體最大充裝質(zhì)量，單位為噸(t)，更具實際情況選取為7t；　　 ——單位容積充裝質(zhì)量，單位為噸每立方米(t/)。按下列規(guī)定確定:值按下列規(guī)定確定:（1）罐體結(jié)構(gòu)為裸式的，按介質(zhì)在設(shè)計溫度為50℃時罐體內(nèi)留有8%氣相空間及該溫度下的介質(zhì)密度確定；（2）罐體結(jié)構(gòu)有保溫層的，按介質(zhì)在可能出現(xiàn)最高工作溫度時罐體留有80％氣相空間及該溫度下的密度確定；根據(jù)《鋼制壓力容器設(shè)計手冊》?！摅w實際容積，單位為。所以罐體實際容積V=。 （）式中： ——罐體實際容積，單位—— 罐體的長度；——封頭高度， 公稱直徑為2000mm各參數(shù)，可知其值為40mm；——封頭內(nèi)徑2000mm；——封頭容積， 公稱直徑為2000mm各參數(shù)。由此可知=4476mm。罐體總體尺寸為： （） 式中： ——罐體總長；——罐筒的長度；——封頭高度，可知其值為40mm；——封頭曲面高度，可知其值為500mm；罐體總長=5556mm。555650040 罐體尺寸參數(shù) 公稱直徑為2000mm罐體各參數(shù)公稱直徑曲面高度質(zhì)變高度厚度內(nèi)表面積容積質(zhì)量20005004012438 罐體附屬裝置設(shè)計選型 安全閥設(shè)計選型安全泄放裝置就是為了保證壓力容器安全運行、防止其發(fā)生超壓的一種保險裝置。安全泄放裝置具有這樣的性能使容器在正常的工作壓力下運行時，它保證嚴密不漏，而一旦容器內(nèi)壓力超過規(guī)定，它就能自動把容器內(nèi)部的氣體迅速排出，使容器內(nèi)的壓力始終保持在最高許用壓力范圍內(nèi)。根據(jù)《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》及《鋼制壓力容器》的規(guī)定，對介質(zhì)為易燃液化石油氣或位于有可能發(fā)生火災(zāi)環(huán)境下工作的非易燃液化石油氣, 其無絕熱材料保溫層的壓力容器的安全泄放量計算公式為： （）式中 ——壓力容器的安全泄放量，單位；——壓力容器的受熱面積，單位；——計算系數(shù)，在地上的罐體系數(shù)取1；——在泄放壓力下液化石油氣體的氣體潛熱，單位。 液化石油氣成分組成及汽化潛熱成分組成丙 烷50%丙 烯15%正異丁烯15%正異丁烷15%殘 液5%50℃汽化潛熱kJ/kg337則50℃液化石油氣的氣化潛熱 壓力容器的受熱面積： （）式中： ——罐體外徑，＝2000mm；——為罐體總長，＝5556mm。則安全泄放量根據(jù)《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》及《鋼制壓力容器》的規(guī)定安全閥的最小排氣面積A的計算公式為： （） 式中：C——是氣體特性系數(shù),查《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》附件五有關(guān)規(guī)定選取取337；K——安全閥額定泄放系數(shù),按《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》；P——設(shè)計壓力，P＝；Z——壓縮系數(shù)，其中蒸汽在工作溫度和壓力下的壓縮系數(shù)Z。可根據(jù)高鴻華主編《壓力容器安全技術(shù)問題》選取Z ；T——液化石油氣絕對溫度，按設(shè)計壓力323K選取；M——分子量，取介質(zhì)的平均分子量44。 A411F25安全閥的排氣面積計算 （）式中——是A411F25安全閥的排氣孔直徑48mm。則 液化氣體運輸車罐體頂部應(yīng)裝設(shè)安全泄放裝置，根據(jù)《液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程》，選取A411F25內(nèi)裝式安全閥，使用溫度≤150，適用混合石油氣，液氮，液氨，丙烯，丙烷等介質(zhì)。 A411F25主要零部件材料零件名稱材料閥體，閥蓋碳素鋼體閥瓣，閥桿鉻不銹鋼密封面結(jié)合PTFE/硬質(zhì)合金彈簧優(yōu)質(zhì)鉻釩鋼 人孔設(shè)計選型根據(jù)《液體氣體運輸車》罐體上至少應(yīng)設(shè)置一個公稱直徑不小于450 mm的人孔，儲運易燃、易爆、毒性程度為中度以上危害介質(zhì)的運輸車應(yīng)在氣液相口處設(shè)置緊急切斷裝置。以《鋼制壓力容器設(shè)計手冊》和《JB58597》為標準依據(jù)，結(jié)合罐體公稱直徑，選取水平掉蓋對焊法蘭入孔。，具體圖形參照CAD圖紙。 人孔主要尺寸2550053050073066041648340227485456 液位計設(shè)計選型在罐體的水平中心面上,罐體前封頭中心,裝設(shè)一個液位計。液位計必須靈敏準確，結(jié)構(gòu)牢固，操作方便。UQZ3系列浮球液位計是用于直接指示各種敞開或承壓容器內(nèi)液位高度的指針式儀表。該儀表與工業(yè)設(shè)備上常用的玻璃板液位計相比較，它不怕破裂，示值更為清晰，尤其適用于對玻璃管壁有粘滯作用的油污類液體介質(zhì)或者有毒有害的介質(zhì)的直接指示。儀表屬純機械結(jié)構(gòu)，故在易燃易爆場所工作時，具有本質(zhì)安全性。適應(yīng)于對黃銅、鋁、不銹鋼 等材質(zhì)有較強腐蝕作用的介質(zhì)。選取的UQZ3浮球液位計精確度達到2%，適應(yīng)環(huán)境溫度25到+55℃之間，介質(zhì)溫度≤120℃，安裝形式為側(cè)裝式法蘭連接。 UQZ3型液位計 UQZ3型技術(shù)參數(shù)型　號介質(zhì)密度（g/cm3）量程 （m）測量方式介質(zhì)壓力（MPa）浮球直徑（mm）安裝法蘭適用范圍UQZ3 ≥ 滿度≤ Ф200ZG3/4錐管陽螺紋液化石油氣專用 溫度計的選取液化石油氣汽車罐車在充裝與運輸過程中，由于溫度對罐體內(nèi)壓力的升降具有決定作用，對溫度的控制較壓力更嚴格。所以需要安裝一個表盤式壓力指示溫度計，測量范圍應(yīng)在40℃～60℃，通過溫度計連接管將其安裝在閥門箱內(nèi)。，固定螺紋式安裝固定方式。雙金屬溫度計可直接測量液體，氣體和蒸汽的溫度，具有無汞害，指示清晰，堅固，耐震。儀表全部采用不銹鋼材料，具有良好的防水，耐腐蝕性能。雙金屬溫度計是由繞制成環(huán)性彎曲狀的金屬片組成。一端受熱膨脹時，帶動指針旋轉(zhuǎn)。廣泛應(yīng)用于石油，化工，冶金，紡織食品等工業(yè)?？梢灾苯訙y量各種過程中的80到500范圍內(nèi)液體蒸汽和氣體介質(zhì)溫度。 罐體防波板設(shè)計防波板的作用是減弱罐體內(nèi)的液體由于汽車行駛引起的沖擊和振蕩，以提高汽車行駛平穩(wěn)性。根據(jù)《液化氣體罐體安全規(guī)程》罐內(nèi)應(yīng)設(shè)置防波板，每個防波板的有效面積應(yīng)大于罐體橫斷面積的40%，防波板的安裝位置，應(yīng)使上部弓形面積小于罐體橫斷面積的20%。防波板與罐體的聯(lián)接應(yīng)采用牢固的結(jié)構(gòu)，防止產(chǎn)生裂紋和脫落。每個防波板容積一般不大于3 m3。防波板與罐體的聯(lián)接應(yīng)采用牢固的結(jié)構(gòu)，為了拆卸方便，一般采用螺栓緊固在與罐體相焊的角鋼圈上。根據(jù)罐體的體積和罐體總長及直徑，選用5塊防波板，間距從車頭方向分別為1040mm，869mm，869mm，869mm，1040mm。 防波板的與罐體連接示意圖 管路系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計要求（1）系統(tǒng)能夠完成密封裝卸作業(yè)；（2）液化石油氣在管道中的流速不得超過5m/s；（3）應(yīng)設(shè)置氣相平衡裝置，當(dāng)無氣相平衡時，%左右；（4）裝卸時避免高速沖擊；（5）監(jiān)測儀表、控制元件應(yīng)齊全，工作可靠，動作靈活；（6）液化石油氣溫度不得超過設(shè)計值； （7）必須保證液化石油氣罐車在裝卸作業(yè)中的安全，工作可靠，并且具有多種功。 管道系統(tǒng)具有自泵裝卸、泵站作用、他泵裝卸、壓差裝卸和自流裝卸等功能。通過操縱不同的閥門，可實現(xiàn)罐車的各種功能。自卸裝卸——操作手動泵，打開緊急切斷閥，再打開