10m3立式环氧乙烷储罐设计及安全
环氧乙烷罐区的安全设计探讨

环氧乙烷罐区的安全设计探讨摘要:环氧乙烷(EO)别名“氧化乙烯”,有毒,属一类致癌物。
该物质为重要的石化产品,广泛用于洗涤、制药、印染等领域。
EO因其自身特点,不易长途运输,具有很强的地域性,故多数EO罐区集中在下游的精细化工罐区与上游的EO生产罐区构成产业链,共同形成上下游结合、产业互补、利益共享的产业格局。
关键词:化工罐区;环氧乙烷;危险性;防范措施1化工罐区EO在各环节中的危险性(1)易燃、易爆:EO的最小引燃能量小(0.065mJ),并且闪点低,遇各种点火源均可燃烧,即使在水溶液中也可燃烧。
其蒸汽密度比空气重,可于低处扩散至远方,遇火源会回燃。
无空气环境下,其蒸汽温度>560℃可爆炸分解。
EO的爆炸范围广阔,爆炸极限3~100%(V/V%),1kg环氧乙烷=2.7~5.0kgTNT当量,爆炸威力大。
(2)易挥发:EO沸点低,一旦冷量不足,液态EO将迅速气化,体积膨胀,致使容器内压力大增,导致容器爆裂或爆炸,使EO发生泄漏。
(3)其他:EO在管道输送、车辆运输时易产生静电。
EO与水会发生化学反应,温度低于10℃反应很慢,遇高温水会迅速反应,产物为乙二醇。
液态EO泄漏时会气化并吸热,造成周围急剧降温,人员接触将导致冻伤。
以EO为原料进行生产的罐区,涉及各类化学反应。
EO化学性质活泼,可与多种物质反应,且反应需要的触发条件少,若原料的投料次序或投料量控制失误,EO参与的反应失控,易引发事故。
若反应温度失控过高,使EO发生自聚,则易导致反应釜或破裂,引发泄漏、火灾等。
机泵密封性能不良,轴承损坏使泵体振动过大,机泵运行波动产生静电等,均易引发物料泄漏、火灾爆炸等事故。
2事故模拟设计EO的储存方式一般以储罐为主,卧式罐、球形罐居多。
主要风险有:若焊接缺陷、焊缝质量不佳,设备材质缺陷,阀门、法兰、垫片、液位计等部件损坏,压力表、安全阀等安全附件失效,则易造成物料泄漏,遇点火源引起火灾、爆炸、潮湿弟等等。
环氧乙烷贮罐的安全运行操作规程

环氧乙烷贮罐的安全运行操作规程环氧乙烷贮罐是一种常用于存储和运输环氧乙烷的容器,它的安全运行至关重要,任何不当操作都可能带来严重的后果。
因此,制订一份完善的操作规程对于确保环氧乙烷贮罐的安全运行是非常重要的。
本文将从以下几个方面详细介绍环氧乙烷贮罐的安全运行操作规程。
一、贮罐的选型和安装1.按照环氧乙烷的存储数量和贮存场所的特点,选用合适的贮罐。
2.贮罐的安装应符合相关法规和标准,严禁在人员密集区域、交通要道等环境中安装贮罐。
3.在安装过程中,应注意贮罐的防腐、防腐蚀等问题,并且需要按照行业标准和规程进行检验验收。
二、贮罐的使用和维护1.环氧乙烷贮罐的使用应遵守安全操作规程,包括贮罐开关操作、管道接口操作、贮罐焊接维修等。
2.贮罐使用前,应清洗和检查设备是否疲劳或出现其它问题,防止运输管道泄漏造成的环境污染或人身伤害。
3.定期进行维护和保养工作,包括对机具进行检查、更换储存管件及重要器材、开关、粘贴标识等工作。
三、环保和废物处理1.在环保工作中,应遵守相关法规和标准,采取防止污染和减少污染措施,同时注意处理应对应到位和及时。
2.废物处理要遵照国家和地方的环保法规和标准,为环氧乙烷贮罐的环境保护尽力,减少环境影响,降低环境负担,同时对环境污染做出积极的贡献。
四、管理和监督1.建立严格的管理和监督制度并执行,保证环氧乙烷贮罐的安全和环保运作。
2.针对安全事故和政策问题,每年开展必要的培训和演练,提高操作人员的安全意识和应急响应能力。
本文讨论了许多关于环氧乙烷贮罐的安全运行操作规程,这些措施不仅关系到企业的安全运营和连续生产,还关系到人员的健康、环境保护和社会责任,因此必须要高度重视。
企业应该建立一整套完善的操作规程,严格执行,以确保环氧乙烷贮罐的运营和安全保障。
2023年环氧乙烷存放管理制度

2023年环氧乙烷存放管理制度1. 引言环氧乙烷是一种广泛应用于化工行业的有机化合物,具有较高的毒性和易燃性,在储存和使用过程中存在一定的安全风险。
为了确保环氧乙烷的安全储存和管理,并防止事故发生,制定一套科学合理的环氧乙烷存放管理制度至关重要。
本文将针对2023年环氧乙烷存放管理制度进行详细阐述。
2. 环氧乙烷的储存环境环氧乙烷的储存环境应具备以下条件:(1) 储罐应采用专用钢制或玻璃钢材料,具有足够的强度和耐腐蚀性,储罐外设有透明的防爆罩,并具备防雷击功能。
(2) 储罐应设置在远离火源和火灾逃生通道的地方,与其他危险品的存放位置保持一定的距离。
(3) 储罐周围应设有防火墙或防火分区,以防止火灾蔓延。
(4) 储罐应设有恒温装置,保持环氧乙烷的储存温度在规定范围内。
(5) 储存区域内应配备足够数量的灭火器、泡沫灭火系统等消防设施。
3. 环氧乙烷的储存管理措施(1) 储存过程中,应定期对环氧乙烷进行抽样检测,确保其质量符合标准要求。
(2) 储存区域内应配备专用的装卸设备和操作工具,以确保操作安全和环氧乙烷不受污染。
(3) 储罐应定期进行安全检查和维修,确保其密封性良好,防止泄漏事故的发生。
(4) 储存区域的维护工作应加强,包括清理污染物、清除垃圾、修复损坏设备等,以确保储存环境的整洁和正常运行。
(5) 储存区域内应设置警示标识和安全警示线,提醒工作人员和来访人员注意安全。
4. 环氧乙烷的操作管理规范(1) 操作人员需熟悉环氧乙烷的性质、危害性和安全操作流程,严禁未经培训和资质认证的人员接触环氧乙烷。
(2) 操作人员需佩戴防护装备,包括防毒面具、防护服、防静电鞋等,并按照规定的操作程序进行作业。
(3) 环氧乙烷操作过程中,应保持通风良好,避免气体积聚和引发爆炸事故。
(4) 操作过程中出现异常情况,如泄漏、火灾等,应立即采取应急措施,及时通知相关部门,并按照应急预案进行处置。
(5) 完成操作后,应及时关闭储罐和管道的阀门,并进行必要的清洁工作,以防止残留气体泄漏。
环氧乙烷储罐区消防安全的探讨

科学性的原则进行管理。首先,应确立环氧乙烷储罐区的管理 制度,使员工了解消防安全重点部位的火灾危险性。第二,可采 用标识化管理,在环氧乙烷储罐区醒目位置悬挂禁止吸烟、消 防安全管理标识等指示牌。第三,教育管理,对直接进入环氧乙 烷储罐区内部操作的员工进行重点培训考核。第四,档案管理, 完善环氧乙烷储罐区的相关档案。第五,日常管理,及时消除不 利安全因素和火灾隐患。第六,应急管理,制定环氧乙烷储罐区 的应急预案并组织相关人员进行演练。
1 环氧乙烷储罐区火灾风险评估
1.1 风险识别 首先要对环氧乙烷储罐区的周边环境进行风险识别,例
如储罐区四周的道路、重要公共建筑物、住宅、厂房、仓库、风 景区及自然保护区等。防火间距需按《石油化工企业设计防 火标准》进行确认。同时需要考虑环氧乙烷储罐区可能发生火 灾的原因和发生火灾后可能导致的后果。此外,还需要关注已 经发生的环氧乙烷储罐区的火灾事故,总结相关事故的经验。 采用的风险识别技术应当适合环氧乙烷生产或使用企业所处 的环境。
1.2 风险分析及风险评价 环氧乙烷具有易燃易爆的特性,其发生火灾事故后,往往
对周边产生重大影响,因此需要预先对环氧乙烷储罐区进行风 险分析及风险评价。找出导致风险的原因和风险事件发生的可 能性、影响后果等因素。其中,利用HAZOP 风险分析对环氧乙 烷罐区安全性分析是一种行之有效的方法。HOZOP 风险分析 方法可通过对设计审查,辨识出操作和储存中存在的事故隐 患,并对存在的隐患进行了风险计算,提出改进措施[1]。
2.2 泄露的应急处理 环氧乙烷泄漏会形成易燃易爆气体,在点火源或高温存在
下,易发生火灾。当可燃气体与空气混合达到一定浓度时形成 爆炸性混合物,遇点火源可导致发生爆炸。因此对于环氧乙烷 泄露事故的应急处理至关重要。
环氧乙烷贮罐安全设施设计要点及工艺流程范式

环氧乙烷贮罐安全设施设计要点及工艺流程范式
发表时间:2019-07-18T12:31:56.793Z 来源:《科技尚品》2018年第11期作者:叶和九
[导读] 环氧乙烷是一种爆炸极限范围非常宽的易燃易爆危险化学品,火灾、爆炸风险性较大。
国家质量监督检验检疫总局早在2004年第5号文[1]中就明确限制环氧乙烷的生产。
不仅是环氧乙烷的生产单位,涉及环氧乙烷使用的单位也面临着地方政府越来越严格的监管。
20世纪90年代建造的一批涉环氧乙烷工厂,由于规范升级、监管趋严、政策导向、新上项目门槛提高等方方面面的原因,面临着要么花大代价改造要么淘汰的艰难抉择。
涉环氧乙烷。
环氧乙烷储罐安全技术

环氧乙烷储罐安全技术2.5m3立式环氧乙烷储罐设计及安全摘要环氧乙烷是一种易燃,高度危害的有机化合物,对其储存运输等需注意。
环氧乙烷储罐的设计需要很高的安全要求。
本文设计了一个2.5立方环氧乙烷立式储罐,其公称压力为0.8MPa,公称容积为2.5m3。
筒体公称直径为1200mm,壁厚为6mm。
封头厚度为6mm,并对筒体和封头进行了压力试验校核。
对人孔进行了开孔补强,补强圈厚度为6mm。
选择安全阀型号为A42H-1.6P,并进行了校核,结果符合要求。
选择支座类型为腿式A4-1100。
关键词:环氧乙烷,立式储罐,安全设计目录1 前言 02 结构设计 (1)2.1 结构设计 (1)2.2 筒体直径与高度的确定 (1)3 强度计算 (3)3.1 筒体壁厚设计 (3)3.2 封头壁厚设计 (6)3.3 开孔补强 (7)4 零部件选择 (11)4.1 支座选择 (11)4.2 安全阀选型 (13)5 安全技术要求 (16)5.1 设计 (16)5.2 制造、安装 (18)5.3 使用、维护与保养 (19)5.4 定期检验 (20)6 总结 (22)参考文献 (23)1 前言环氧乙烷是一种工业上重要的有机化合物,易燃,高度危害,不易长途运输,因此有强烈的地域性。
其20摄氏度饱和蒸气压为145.91KPa,闪点一般小于-17.8摄氏度,引燃温度为429℃,爆炸下限为3.0%。
基于环氧乙烷的易燃性和高度危害性,一旦其发生泄露或是其他状况,很有可能造成危险性事故。
所以环氧乙烷储罐的设计是很有必要的。
其意义就在于保证环氧乙烷储存和运输的安全性,避免或减少事故的发生,并减少可能由此带来的经济损失。
本设计综合考虑环境条件、介质的理化性质等因素,结合给定的工艺参数,按容器的选材、壁厚计算、强度核算、附件选择的设计顺序,分别对储罐的筒体、封头、人孔补强、接管、管法兰进行了选择和设计。
各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准,主要有:GB150 钢制压力容器压力容器安全技术监察规程JBT 4736-2002 补强圈JBT 4746-2002 钢制压力容器用封头HG 20595-97 带颈对焊钢制管法兰。
环氧乙烷贮罐安全设施设计要点及工艺流程范式

表2环氧乙烷(气态)物性[4,6]表1环氧乙烷(液态)物性[4]环氧乙烷(EO )易燃易爆、高毒,其安全防范不仅有石油液化气的一般性,更有其特殊性。
国家质量监督检验检疫总局早在2004年第5号文[1]中就明确限制环氧乙烷的生产。
不仅是环氧乙烷的生产单位,涉及环氧乙烷使用的单位也面临着地方政府越来越严格的监管。
20世纪90年代建造的一批涉环氧乙烷工厂,由于规范升级、监管趋严、政策导向、新上项目门槛提高等方方面面的原因,面临着要么花大代价改造要么淘汰的艰难抉择。
涉环氧乙烷的安全管理工作也不容乐观,如2012年8月24日上海金山环氧乙烷罐车泄漏事故、2015年6月南京化工园区内德纳化工有限公司工厂环氧乙烷装置爆炸事故,无一不警钟长鸣。
1环氧乙烷的物性及安全特性复杂的工艺设计过程和高度危害性是涉环氧乙烷装置、生产的基本特点,而掌握不同工况下环氧乙烷的基本物性是保障安全的关键和基础。
环氧乙烷突出的理化特征为毒性、易燃易爆性、聚合性。
环氧乙烷为无色带有醚味的可燃性液体或者无色气体,可与大多数溶剂(水、乙醇、乙醚、其他有机溶剂)无限混溶;化学性质极其活泼,温度高于40℃[2]即可自行聚合(相对分子质量为103~105),且放出大量热量;常温下亦会受到某些酸碱、金属氧化物、氯化物的催化作用而发生聚合(从而堵塞管道)。
环氧乙烷爆炸时,其温度可在0.002s 内迅速由571℃上升至1200℃[3]。
环氧乙烷的主要物性见表1、表2和图1、图2。
环氧乙烷的职业接触限值为2mg/m 3,高度危害,易燃有毒,致癌,属于危险化学品[8]和重点监管的危险化学品[9]。
当最低年设计使用量达到《危险化学品使用量的数量标准(2013年版)》的规定(360t/a )时,需要申领危险化学品使用证。
环氧乙烷是一种高度活泼的烧化剂、刺激剂、神经毒剂。
急性中毒主要损害中枢神经系统和呼吸系统。
环氧乙烧可对呼吸系环氧乙烷贮罐安全设施设计要点及工艺流程范式张泽武新煤化工设计院(上海)有限公司(上海200237)作者简介:张泽武男1983年生硕士研究生工程师主要从事化工工程设计、工艺开发等相关工作摘要较系统地分析了环氧乙烷的理化特征,在此基础上提出了环氧乙烷贮罐安全设施设计要点,并提出环氧乙烷贮罐工艺流程设计范式和各系统设计要点,供涉环氧乙烷工程的设计人员及安全管理人员借鉴参考。
环氧乙烷储罐安全设计及安全管理措施

常情 况排放 的环氧 乙烷 。 排放的环氧乙烷有可能在爆炸极限范围之 内, 因此 ,安全 阀出 口管 道充氮 气密封 ,以降低危 险性 ; ( 4 )联锁 控制 系统 。 1 ) 储罐上设置温度 DC S 指示及超温报警 , 以及 时发现温度异常; 2 )设置液位 D C S 指示和高 、低液位报警 。高高液位联锁进料切断 阀, 低低 液位联 锁出料 切断阀;3 ) 氮封系统设置进氮调节 阀与排氮调节 阀, 当压 力低于设定值 时,进 氮调 节阀慢打开 ,进行充氮 。当高于设定压 力时排氮 调节阀慢 慢打 开 , 进 行排放 。
.
性 。环氧乙烷 的沸点低 ( 1 0 . 4  ̄ C) ,能在正 常大气压力与 温度下迅速 气 化 。即使在 低浓 度环 氧 乙烷 ( 5 0 p p m) 的工作 环 境下 ,也会 刺激 眼睛和 呼吸系 统。长 时间接触 低浓度 环氧 乙烷 ,会 对人 体的 中枢神 经 有抑制 作用 ,使人 感觉疲劳 。 因此 ,长期 处于低 浓度 环氧 乙烷环 境 的人 员完全 不能察 觉更 高浓度 的环氧 乙烷存 在 。所 以 ,工作 环境 中环氧 乙烷浓 度应保 持在尽 量低 的水平 ,而进行 危险操 作如检 维修 人 员必须使用 自 给 式呼吸器及佩戴 防护眼镜 ; ( 3 ) 环 氧乙烷的易燃 易 爆性 。环氧 乙烷 的 闪点 非常低 ( <一 1 7 . 8 ℃) ,且爆 炸极 限非常宽 ( 3 . 0~ 1 0 0 %) ,含有 3 % 以上体积浓度 的环氧 乙烷 空气混合物就可 以燃烧 ,在更 高浓度范 围甚至达 到 1 0 0 %,会 以放 热分解 反应替代燃 烧 ,因此 ,一般 概念 上环氧 乙烷不 存在爆 炸上 限。环氧 乙烷化 学性
表1 环 氧 乙烷 的主 要 物化 性 质
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1 前言随着我国石油化工业的迅速发展,各类事故也不断发生。
化工业接触的都是危险品,因此对这些危险品的控制相当重要。
以环氧乙烷为例,它就是易燃、高危物质,储存的时候也要确保安全。
因此对于环氧乙烷储罐有一定的设计要求。
环氧乙烷有杀菌作用,对金属不腐蚀,无残留气味,因此可用材料的气体杀菌剂。
通常采用环氧乙烷-二氧化碳(两者之比为90:10)或环氧乙烷-二氯二氟甲烷的混合物,主要用于医院和精密仪器的消毒。
环氧乙烷用熏蒸剂常用于粮食、食物的保藏。
但其也有很大的健康危害性。
它是一种中枢神经抑制剂、刺激剂和原浆毒物。
急性中毒:患者有剧烈的搏动性头痛、头晕、恶心和呕吐、流泪、呛咳、胸闷、呼吸困难;重者全身肌肉颤动、言语障碍、共济失调、出汗、神志不清,以致昏迷。
还可见心肌损害和肝功能异常。
抢救恢复后可有短暂精神失常,迟发性功能性失音或中枢性偏瘫。
皮肤接触迅速发生红肿,数小时后起泡,反复接触可致敏。
液体溅入眼内,可致角膜灼伤。
慢性影响:长期少量接触,可见有神经衰弱综合征和植物神经功能紊乱。
本设计完成了10m3立式环氧乙烷储罐的设计,并对环氧乙烷储罐在设计、制造安装、使用、维护与定期检验提出了相应的安全技术要求。
设计的环氧乙烷公称直径为1800mm,壁厚为12mm,对筒体与封头做了水压试验强度校核;对人孔的补强做了计算,计算补强圈的厚度为8mm ;选择了支座类型为A4型耳式支座。
本次设计各项参数均按照相关标准决定,主要有GB150-98《钢制压力容器》,《压力容器安全技术监察规程》99版,JB/T 4736-2002《补强圈》,HG 20592~20614-97《钢制管法兰、垫片、紧固件》,JB/T 4725-1992《耳式支座》,HG 21520-1995《垂直吊盖带颈平焊法兰人孔》等。
本次设计流程为:首先进行结构设计,确定为立式筒体储罐;然后进行材料选择,为0Cr18Ni9;再进行设计计算、强度校核与及零部件选型;最后进行开孔补强计算、安全阀的选型与校核。
2 结构设计2.1 结构设计2.1.1 立式、卧式储罐的选择 本次设计的环氧乙烷储罐为立式储罐,设计压力为 1.2MPa ,设计温度为 50℃。
2.1.2 筒体形状的选择筒体按其形状可分为,方形容器,矩形容器、球形容器、圆筒型容器(立式、卧式)。
由于在本次设计中设计体积相对较小,且工作压力为1.1MPa 。
方形矩形容器大多在很小设计体积时才采用,但因其承受压力较小且使用材料较多;而球形容器虽然承受能力很强且节省材料,但是制造工艺较难且安装不方便;立式圆筒形容器承受自然原因引起的盈利破坏的能力较弱。
故此,本次设计选用圆筒形容器作为储罐。
2.1.3接管法兰、密封面型式及其支座接管法兰为带颈对焊法兰,密封面形式有突面。
各接管具体尺寸见表2.1。
表2.1 管口表公称直径 公称压力 法兰形式密封面形式用途 伸出长度 DN50 PN1.6 WN RF 进料口 150 DN25 PN1.6 WN RF 出料口 150 DN20 PN1.6 WN RF 氮气进口 150 DN25 PN1.6 WN RF 放空口 150 DN40 PN1.6 WN RF 排污口 120 DN25 PN1.6 WN RF 安全阀 150 DN15 PN1.6 WN RF 压力表 150 DN15 PN1.6 WN RF 液位计 150 DN450PN1.6WNRF人孔200支座选用耳式支座,耳式支座结构简单轻便、适应性好、使用时间长、价格低廉。
2.2 筒体长度与直径的确定选取9.1/ i D L ,根据体积公式:LD V i 24π=(2-1)式中: i D ——筒体内径 mmL——筒体长度 mm解出Di=1800 mm ;L=3400mm 校核所得半径计算的容积与设计容积的误差是否在范围内:33059.102m V V V =⨯+=封头筒体 %059.310103059.10=-=误差通过计算校核得出该假设直径符合要求,因此以此直径作为设计使用的直径。
所以本设计的筒体直径1800mm ,长度3400mm 。
3 强度计算3.1 筒体壁厚设计与强度校核3.1.1 筒体壁厚计算(1)设计压力:本设计的设计压力MPa P 2.1= (2)设计温度:℃50=t(3)材料选择:根据GB150《钢制压力容器》,在此选用0Cr18Ni9。
(4)焊缝系数:焊接系数取0.85。
(5)钢板厚度负偏差:0.5C 1=mm 。
(6)0Cr18Ni9材料耐腐蚀,故取0C 2=mm 。
(7)许用应力:查附表得114][50=℃σMPa 。
筒体壁厚按式(3-1)设计: []212D C C p p cti c ++-=φσδ (3-1)式中:δ——筒体的计算厚度,mm ; c P ——计算压力,MPa ; ϕ——焊接接头系数; i D ——筒体的内直径,mm ;[]t σ——设计温度下筒体材料的许用应力,MPa ; 将上述数据带入式(3-1),得到: []mm C C p p cti c 71.115.02.11114218002.12D 21=+-⨯⨯⨯=++-=φσδ将计算结果圆整到标准取为12mm 。
3.1.2 筒体水压试验强度校核水压试验是指按规定的压力和保持时间对锅炉受压元件、受压部件或整台锅炉机组用水进行的压力试验,以检查其有无泄漏和残余变形。
通常规定,承压部件在水压试验压力下的薄膜应力不得超过材料在试验温度下屈服极限的90%。
压力容器水压试验后,无渗漏、无可见的异常变形,试验过程中无异常的响声,则认为水压试验合格对0Cr18Ni9材料,许用应力MPa 114][=σ,屈服点MPa y 205=σ。
试验压力MPa p p t T 5.12.125.1]/[][25.1=⨯==σσϕσe e i L T T t t D p p 2/))((++= (3-2) 式中:T P ——试验压力,a MP ;P——试验压力,a MP ;[]σ——容器元件材料在试验温度下的许用应力,M Pa ; []t σ——容器元件材料在设计温度下的许用应力,M Pa ;其他相同符号意义同上节 代入数据得:15.112/)5.111800(75.2⨯⨯+⨯=T σ MPa MPa y 5.1849.099.138=〈=σ 所以该水压试验满足要求。
3.2 封头壁厚计算与强度校核(1)设计压力:本设计的设计压力MPa P 2.1= (2)设计温度:℃50=t(3)材料选择:根据GB150《钢制压力容器》,在此选用0Cr18Ni9。
(4)焊缝系数:焊接系数取0.85。
(5)钢板厚度负偏差:0.5C 1=mm(6)0Cr18Ni9材料耐腐蚀,故取0C 2=mm 。
(7)许用应力:查附表得114][50=℃σMPa 。
(8)标准椭圆形封头K=1。
封头壁厚计算公式: []215.02D C C p p ctic ++-=φσδ (3-3)式中:C P ——试验压力,a MP ; 其他符号意义同上节代入数据得: mm 68.115.02.15.01114218002.1=+⨯-⨯⨯⨯=δ圆整到标准取为12mm 。
3.3 开孔补强容器开孔接管后会上使开孔或开孔接管部位的引力比壳体中的膜应力大,统称为开孔或接管部位的应力集中。
开孔部分的应力集中将引起壳体局部的强度削弱,因此若开孔较大,就要采取适当的补强措施。
人孔结构示意图见图3-1。
图3-1 储罐主体及人孔示意图筒体厚度附加量为:mm C C C 5.005.021=+=+= 接管厚度附加量为:mm C C C nt t t 101.021=+=+=δ材料的强度削弱系数为: 1}1,][][{==t tt r f σσ开孔直径为:mm C d d t i 452124502=⨯+=+= 筒体计算厚度为: []mm p p cti c 215.112.11114218002.12D =-⨯⨯⨯=-=φσδ筒体有效厚度为:mm C n e 5.115.012=-=-=δδ 接管计算厚度为: []mm p p ctt i c 82.22.1111424522.12D =-⨯⨯⨯=-=φσδ接管有效厚度为:mm C t nt et 9110=-=-=δδ 开孔补强面积为:218.50690215.11452)1(2mm f d A r et =+⨯=-+=δδδ 有效补强范围确定如下: 有效补强宽度为:mm d d B nt n 904}102122452,4522max{}22,2max{=⨯+⨯+⨯=++=δδ 外侧有效补强高度为: mm d h nt 23.67}200,10452min{}200,min{1=⨯==δ内侧有效补强高度为: 0}0,min{2==nt d h δ在有效补强范围以内,壳体的多余补强面积为:)1)((2))((1r e et e f d B A -----=δδδδδ (3-4) 代入数据得:0)215.115.11)(452904(1---=A282.128mm =在有效补强范围内,接管的多余补强面积为r t et r t et f C h f h A )(2)(22212-+-=δδδ (3-5) 代入数据得:2237.1277)5.010(23.672mm A =-⨯⨯= 在有效补强范围内,焊缝面积为:222310010mm A ==∆= 在有效补强范围内,总有效补强面积为:232119.150610037.127782.128mm A A A A e =++=++= 由于 218.506919.1506mm A A e =<= 所以开孔需要补强。
补强圈的计算过程如下:补强圈的材料选用0Cr18Ni9,应增加的补强面积:2499.356219.150618.5069mm A A A e =-=-= 根据JB/T 4736-2002标准中的规定,补强圈所需要厚度: mmd D A o36.746294699.356224'=-=-=δmm C C 86.75.036.721'=+=++=δδ 取名义厚度为8mm4 零部件选型4.1 支座4.1.1 耳式支座本设计采用耳式支座。
耳式支座已有标准JB/T4725-92 《耳式支座》,设计时可根据容器的公称直径和容器的重量选用标准中的规格。
耳式支座分为A 型(1-8)、AN 型(1-3)、B 型(1-8)和BN 型(1-3)四类。
4.1.2 载荷计算 人孔质量251kg一米高筒节钢板质量536kg ,则容器筒体质量为: kg 18224.3536=⨯ 封头的质量: kg 6762338=⨯环氧乙烷的密度比水小所以按水压试验时水的密度计算质量: kg 10000100010=⨯ 容器的总质量为12853kg此时不考虑风载荷和偏心载荷等,设定支座为A 型,支座数目为3个,则每个支座承受的载荷为:98.412/8.9128533/=⨯==mg F kN根据 JB/T4712-92 选择支座为:A4型耳式支座,允许载荷60KN 。