30m3液化石油气储罐说明书Word格式.docx
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使用地点
太原市，室外
7
管口条件
液相进口管DN5Q液相出口管DN50安全阀接口DN80；
压力表接口DN25气相管DN50;
放气管DN50；
排污管
DN5Q液位计接口DN25,人孔DN450
2.设备的筒体和封头设计
2.1筒体的内径和长度的确定
由设计任务书可知：
v=3om
设L=3D
D3242^3m
取L'
=6400mm
则实际体积
则体积相对误差为：
V实际V100%3°
.°
9530100%0.003%5%
V30
符合设计要求。
2.2筒体和封头的厚度设计计算
物料的物理及化学性质，按最危险工况设计
温度
饱和蒸汽压（bar）
饱和密度Kg/升
介质性质
-20
20
40
50
丙烯
2.96
9.65
15.86
19.99
0.57
0.515
0.475
0.45
:
易燃
采用常温常压储存。
根据上表的数据，取最高压力，即50C丙烯的饱和蒸汽压19.99bar（绝压）
所以储罐的工作压力为：
PW19.990.1MPa0.1MPa1.899MPa
设计压力取：
p2.1MPa
gh0.56kg/L9.81N/kg0.0025m1.4108MPa
100%1.410100%0
2.1
所以可以忽略液柱的压力。
计算压力pcp2.1MPa
（1）.压力容器类别确定
一、划分总原则
综合考虑压力容器中介质的危害程度、容器所受的压力的高低和容器容积的大小来确定容器的危险程度。
二、介质的危险程度及分组
压力容器的介质分为以下两组，包括气体、液化气体以及最高温度高于或等于标准沸点的液体：
（1）第一组介质，毒性程度为极度危害、高度危害的化学介质，易爆介质，液化气体。
（2）第二组介质，除第一组以外的介质
103
o.oi
由于该储罐为中压（1.6MPa<
P<
10MPa,介质为液化石油气，液化石油气属于易爆介质，属于第一组介质，查压力容器的分类图1-1
o.il.oioio2ioJiwio3itf5io7ios
4/13
容积*WL
属于第三类容器
所以焊接时采用全部无损伤检测，双面焊接。
接头系数0=1
腐蚀余量为C2=3mm钢板负偏差为C=0.3mm.
钢板材料使用条件表
材料名称
使用条件
Q235-B
容器设计压力PW1.6MPa,钢板使用温度0〜350C,壳体厚度不大于20mm不得用于毒性程度为高度或极度危害介质的压力容器。
Q235-C
容器设计压力P<
2.5MPa,钢板使用温度0〜400C,壳体厚度不大于30mm
Q245R或
Q345R
容器设计压力PW35MPa,钢板使用温度-20〜475C,对容器中的介质没有限制。
由于介质的工作温度为-20C〜50C,所以选Q345R
钢板许用应力表（摘自《过程装备基础》朱孝钦主编）
钢号
使用状态
厚度/mm
常温强度指标
在下列温度（C）的许用应力/MPa
db/MPa
ds/MPa
W20
100
150
200
250
Q245R
热扎或
正火
<
16
400
245
133
132
123
110
16〜36
235
126
116
104
510
345
170
156
490
325
163
159
147
选Q345R
筒体厚度：
假设d16mm时
16mmd36mm时
S+C1+C2=16.59mm>
16mm
计算厚度
PcDi
2300
14.91mm
2t
Pc
2163
设计厚度n
C1
C2
14.91
0.3
17.21mm
符合计算范围。
所以向上圆整后名义厚度S
n=18mm.
标准椭圆形封头厚度
筒体厚度:
PCDi
2.12300
14.86mm
GC2
14.8620.317.16mm
所以向上圆整后名义厚度3
2t0.5Pc
216310.52.1
（2）液压试验
米用水压试验
试验压力:
PT
1.25P—T
1.25
1632.625MPa
校核:
有效厚度
C18
0.3215.7mm
而0.9
Pt
Di
2.625
2300157193.59MPa
215.7
s0.91325292.5MPa
0.9S符合要求。
2.3厚度的校核计算
（1）质量确定
由于接管、人孔、液位计等质量相对于筒体和封头的质量较小,所以这里主要考虑筒体和封头质量
容器质量
2A封n
3.142300103181037850
m容DiLn
26.023318103
7850
8233.2kg
正常操作状态下最大质量
mm容V液氨8233.230.0950.56
10323671.9kg
水压试验时最大质量:
mm容V水8233.230.0951103
38328.2kg
（2）建立力学模型，计算圆筒的弯矩该卧式容器可简化为外伸梁受均布载荷，如图
1b
卩1
r
1r1
rv4vi
匚a'
\
A
L，
q
mg
l'
图1
a'
0.2LL=L'
+40x2=6480mm0.2L=1296a'
=1200mm
其中了为按容积转化为相当于筒体容积的长度：
故a'
（L'
（L2a））/21625mm
正常操作状态时:
水压试验时:
（3）计算圆筒跨中截面最大拉应力和最大压应力，进行应力校核正常操作时，最大拉应力由介质压力及弯矩引起，位于该截面的最低点
PcD
iax.
4e
M
2.32.1106
21.71103
77.24MPa
0.785D2e
0.0157
0.7852.32
2.3
2.1106
21.71
76.58MPa
min
0整个跨中截面不会出现压应力
水压试验在盛满水而为加压时有最大应力
Mt
35.14103
0.538MPa
Tmin
max
t
77.24MPa163Mpa合格
液压试验强度条件:
Tmax
0.9
0.094
2.320.0157
0.0013
96.67Mpa292.5Mpa合格
max76.58MPa,0.583MPacr
Cl
稳定条件为合格
容器可以安全使用
3.其它零部件的设计
（1）液位计类型
由于该储罐的介质为液化石油气，工作温度常温，所以选用磁性液位计。
（2）液位计中心距
可简化容器为一圆筒，液体达到总体积的90%（本储罐的装量系数为0.0）,可近
似认为截面面积达到全面积的90%所以下图所示的阴影面积为全面积的10%即
22
R2
360
12
Rsincos
0.15R
180sincos
即27
迭代求解得：
B
=46.6°
所以最高液面到筒体中心线的距离为：
Dh—cos790.2mm
所以选用中心距为1400mm的液位计，不对称安装。
（3）法兰与接管
由于介质为液化石油气，应采用带颈对焊法兰（突面）、带加强环的缠绕垫片（带
外环）和专用级高强度螺栓组合，而且它的腐蚀性不大，所以材料不需要选太好的。
为了有
良好焊缝，接管材料选16Mn同时接管伸出较长，需要支撑结构。
综上所述，具体如下表
名称
标记
数量
总质量
/kg
液位计
HG/T21584-95UZ2.5-1400-0.45AF304C
法兰
HG/T20592法兰WN20-2.5RFS=3.5
垫片
HG20610缠绕垫D25-251232
接管
025X3.5L=395mm
0.97
025X3.5L=495mm
1.22
全螺纹
螺柱
M12X2X808.8级材料35CrMoA
8
0.48
螺母
M128级材料30CrMo
0.32
筋板
40X3材料Q235A
现场确定长度
（1）管口中心线位置的确定
根据管口的性质可确定其安放位置，排污管在筒体的下方，其它在筒体的上方。
根据GB150规定，按壳体开孔不另行补强设计要求设计法兰管的位置。
要求如下
a.设计压力小于或等于2.5MPa。
b.两相邻开孔中心线的间距应不小于两孔直径之和的两倍。
c.接管公称外径小于或等于89mm
d.接管最小壁厚满足下表：
接管公称外径
25
32
38
45
48
57
65
76
89
最小壁厚
3.5
4.0
5.0
6.0
1.接管的腐蚀余量为1mm
集中布管，顺序为：
人孔，液相进口管、液相出口管、安全阀接口、压力表接口，气相进口管，气相出口管在壳体上方，排污口在壳体下方。
1.离焊缝最近的人孔，所以它离焊缝距离应该不小于2.5&
Rn360mm，则取
人孔与焊缝距离为640mm;
2.两相邻开孔中心线的间距应不小于两孔直径之和的两倍，则液相进口与液相出口距
离为260mm液相出口与安全阀接口距离为320mm安全阀接口与压力表接口距离为
气相进口管距离为280mm,压
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