液氨储罐课程设计分析
课程设计 液氨储罐设计

化工设备机械基础课程设计题目:液氨储罐设计指导老师:设计人:设计任务书课题:液氨储罐的机械设计设计内容:根据既定的工艺参数设计一台液氨储罐已知工艺参数:最高使用温度T=40℃罐体容积 V=42mm3此时氨的饱和蒸汽压 P=1. 55MPa具体的内容包括:1. 筒体材料选择2. 罐的结构及尺寸(内径、长度)形状(卧式、球形、立式),罐体厚度,封头形状及厚度,支座的选择,人孔及接管,开孔补强,设备装配图(A2)下达时间: 2011 年 11 月 10 日完成时间:2011 年 11 月 16 日前言本次课程设计是化工学院,化学工程与工艺专业对化工设备机械基础这门课程进行的。
课设题目为液氨储罐的课程设计。
液氨,又称为无水氨,是一种无色液体。
氨作为一种重要的化工原料,应用广泛,为运输及储存便利,通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨。
液氨在工业上应用广泛,而且具有腐蚀性,且容易挥发,所以其化学事故发生率相当高。
N H3 气氨相对密度(空气=1):0.59,分子量为17.04.液氨的密度是0.562871K g/L(50℃) 。
自燃点:651.11℃ 饱和蒸汽压:2. 033MPa 熔点( ℃) :- 77.7 爆炸极限:16%~25%沸点( ℃) :- 33.4 1%水溶液 PH值:11.7比热 kJ ( kg〃K) :氨(液体)4. 609 氨(气体)2. 179蒸汽与空气混合物爆炸极限 16~25%( 最易引燃浓度 17%) 。
氨在20℃水中溶解度34%, 25℃时, 在无水乙醇中溶解度 10%, 在甲醇中溶解度 16%, 溶于氯仿、乙醚, 它是许多元素和化合物的良好溶剂。
水溶液呈碱性。
液态氨将侵蚀某些塑料制品, 橡胶和涂层。
遇热、明火, 难以点燃而危险性较低; 但氨和空气混合物达到上述浓度范围遇明火会燃烧和爆炸, 如有油类或其它可燃性物质存在, 则危险性更高。
液氨主要用于生产硝酸、尿素和其他化学肥料,还可用作医药和农药的原料。
带液氨储罐课程设计

带液氨储罐课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握液氨储罐的基本知识,包括液氨的性质、储罐的结构和操作方法等。
通过本课程的学习,学生应能理解液氨在工业中的应用,掌握液氨储罐的基本操作技能,并能够对储罐进行简单的维护和故障排除。
在知识目标方面,学生需要了解液氨的化学性质、物理性质及其在工业中的应用;掌握液氨储罐的结构、工作原理和操作方法;了解液氨储罐的安全技术和故障处理方法。
在技能目标方面,学生需要能够正确操作液氨储罐,进行液氨的充装、运输和储存;能够对液氨储罐进行简单的维护和故障排除;能够进行液氨储罐的安全监测和应急处理。
在情感态度价值观目标方面,学生需要培养对液氨储罐操作的认真负责的工作态度,对液氨储罐安全的高度警惕性,以及对液氨储罐维护和故障处理的积极性和主动性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括液氨的性质、液氨储罐的结构和操作方法、液氨储罐的安全技术和故障处理等方面。
首先,我们将介绍液氨的化学性质和物理性质,包括液氨的分子结构、颜色、气味、沸点、溶解性等,以及液氨在工业中的应用。
其次,我们将介绍液氨储罐的结构和工作原理,包括储罐的类型、材料、容量、工作压力等,以及储罐的充装、运输和储存方法。
然后,我们将介绍液氨储罐的操作方法和安全技术,包括操作步骤、操作注意事项、安全监测和应急处理等。
最后,我们将介绍液氨储罐的维护和故障处理方法,包括储罐的日常维护、定期检查、故障诊断和排除等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,我们将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
首先,我们将采用讲授法向学生传授液氨储罐的基本知识和操作技能。
通过教师的讲解,学生可以系统地了解液氨储罐的相关内容。
其次,我们将采用讨论法引导学生进行思考和交流。
通过分组讨论和全班讨论,学生可以深入理解液氨储罐的原理和操作方法,提高解决问题的能力。
然后,我们将采用案例分析法让学生分析和解决实际问题。
通过分析储罐操作中的案例,学生可以掌握液氨储罐的安全技术和故障处理方法。
氨储罐设计课程设计

氨储罐设计课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握氨储罐设计的基本原理和方法,能够运用相关知识进行简单的氨储罐设计。
1.了解氨的物理和化学性质。
2.掌握氨储罐的类型和结构。
3.熟悉氨储罐的设计计算方法。
4.了解氨储罐的安全性能和检测方法。
5.能够运用氨的物理和化学性质进行氨储罐的设计。
6.能够运用氨储罐的设计计算方法进行氨储罐的设计。
7.能够对氨储罐的安全性能进行评估。
情感态度价值观目标:1.培养学生对氨储罐安全的重视。
2.培养学生对环境保护的责任感。
二、教学内容教学内容主要包括氨的性质、氨储罐的类型和结构、氨储罐的设计计算方法、氨储罐的安全性能和检测方法等。
具体的教学大纲如下:1.氨的性质2.氨储罐的类型和结构3.氨储罐的设计计算方法4.氨储罐的安全性能5.氨储罐的检测方法三、教学方法教学方法主要包括讲授法、案例分析法和实验法。
1.讲授法:通过教师的讲解,使学生了解和掌握氨储罐设计的基本原理和方法。
2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解氨储罐设计的具体应用。
3.实验法:通过实验,使学生了解氨储罐的安全性能和检测方法。
四、教学资源教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材:选用《氨储罐设计》教材。
2.参考书:提供相关的专业书籍,供学生自主学习。
3.多媒体资料:制作相关的教学PPT,提供形象的视觉教学资源。
4.实验设备:准备氨储罐模型和检测设备,供学生进行实验操作。
五、教学评估教学评估将采用多元化的方式进行,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
1.平时表现:通过课堂参与、提问、小组讨论等形式的评估,占总成绩的30%。
2.作业:布置与课程相关的设计练习和研究报告,占总成绩的20%。
3.考试:进行氨储罐设计知识的笔试和实际操作考核,占总成绩的50%。
六、教学安排教学安排将根据课程内容和学生的实际情况进行制定。
1.教学进度:按照教学大纲进行,确保每个知识点得到充分的讲解和实践。
液氨储罐设计分析

液氨储罐设计分析
液氨储罐是专门用于储存液态氨的设备,通常用于工业生产中的氨气
储存和供应。
设计一个合适的液氨储罐需要考虑多个因素,包括材料选择、结构设计和安全措施等。
首先,材料选择是设计液氨储罐的一个关键因素。
液氨具有很强的腐
蚀性,需要选择防腐材料以延长储罐的使用寿命。
一般情况下,不锈钢和
碳钢是常用的材料。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性能,但价格较高;碳钢价
格较低,但需要进行防腐处理以提高其耐腐蚀能力。
其次,结构设计是储罐设计的另一个重要方面。
储罐的结构设计应该
考虑到储罐容量和存放位置,以确保储罐的稳定性和安全性。
常见的液氨
储罐结构有立式储罐和卧式储罐两种。
立式储罐通常占用空间较小,适用
于有限的场地;而卧式储罐通常容量较大,占用空间较大,适用于较大的
场地。
此外,设计时还需要考虑储罐的支撑结构、密封性能和排污系统等。
最后,为了保证储罐使用过程中的安全性,应采取一系列的安全措施。
首先,储罐应采用双层结构,以防止液氨泄漏造成安全事故。
其次,储罐
应配备压力传感器和温度传感器等监测设备,及时检测并防范潜在的问题。
此外,还需要配备火灾报警和灭火系统,防止储罐火灾发生。
同时,储罐
的操作人员应定期检查和维护设备,确保设备的正常运行。
总之,设计一个合适的液氨储罐需要考虑材料选择、结构设计和安全
措施等多个方面。
通过合理优化设计,储罐可以更好地满足工业生产中的
氨气储存和供应需求,并确保在储罐使用过程中的安全性。
《课程设计液氨储罐设计》PPT课件

储罐基础施工和安装
基础施工:包 括土方开挖、 地基处理、基
础浇筑等
储罐安装:包 括储罐吊装、 就位、固定等
储罐焊接:包 括储罐焊接、
焊缝检测等
储罐防腐:包 括储罐防腐处 理、防腐层检
测等
储罐试压:包 括储罐试压、
压力检测等
储罐验收:包 括储罐验收、
验收报告等
储罐主体施工和安装
储罐基础施工:包括地基处理、基础浇筑等 储罐主体结构施工:包括罐体焊接、罐顶安装等 储罐附属设施施工:包括管道安装、阀门安装等 储罐防腐施工:包括防腐涂料涂装、防腐层施工等 储罐验收:包括外观检查、压力试验、泄漏试验等
和规范
环保设备的运 行:定期检查 环保设备的运 行情况,确保
其正常运行
环保设备的维 护:定期对环 保设备进行维 护和保养,确 保其使用寿命
和效果
06 液氨储罐的施工和验收
施工前的准备工作
熟悉施工图纸和规范要求 准备施工材料和设备 确定施工方案和进度计划
组织施工队伍和培训人员 办理相关手续和许可证 做好安全防护和环保措施
储罐附件施工和安装
储罐附件包括:安全阀、压力表、液位计、温度计等 施工前准备:检查附件质量、数量、规格等 施工步骤:按照图纸和规范进行安装,确保附件安装牢固、密封良好 验收标准:符合设计要求,满足安全、环保、节能等要求
储罐验收标准和程序
储罐验收标准:包括储罐的材质、尺寸、结构、焊接质量等
储罐验收程序:包括储罐的检查、测试、验收、记录等
检查储罐的液位计是否正常工作,确保 储罐内的液位在安全范围内
检查储罐的接地线是否连接良好,确保 储罐的安全性
储罐运行中的监控和维护
监控系统:实时监测储罐内的温度、压力、液位等参数 维护周期:定期检查储罐的腐蚀、泄漏等情况 维护措施:及时更换损坏的部件,确保储罐的正常运行 安全措施:设置报警系统,确保储罐的安全运行
2.0液氨储罐毕业业设计全解

齐齐哈尔大学毕业设计(论文)3.0m3卧式液氨储罐的设计3.0m3卧式液氨储罐的设计【摘要】本文首先介绍了压力容器的国内外研究现状和发展趋势,对液氨储罐作了简单的介绍。
对液氨储罐进行的结构设计, 并运用Auto CAD绘制了储罐装配图。
并利用SW6分析软件对储罐进行了应力分析,针对最大应力分布区域进行补强设计,有效地解决了用定量计算方法进行应力分析困难的缺点。
还从价格评估的角度对液氨储罐作了经济性分析,验证了结构设计方案的可行性。
【关键词】卧式液氨储罐;结构设计;应力分析;经济性分析;齐齐哈尔大学毕业设计(论文)Design of 3.0m3 horizontal liquid ammonia tank[Abstract] In this paper, we first introduce the pressure vessel of the domestic research present situation and the trend of development, it makes the simple introduction of liquid ammonia tank. Structural design of liquid ammonia storage tank, and the use of Auto CAD drawing tank assembly drawing. And the SW6 analysis software on the tank in the stress analysis, needle on the maximum stress distribution of reinforcement design, effectively solves the quantitative calculation method for stress analysis of the difficulties of the shortcomings. From price assessment of angle of liquid ammonia storage tank for the economic analysis, to verify the feasibility of the scheme of structural design.[Keyword]horizontal liquid ammonia storage tank;structural design; analysis of economic;1 选题背景1.1选题研究的目的和意义液氨作一种重要的化工原料和产品,在现代化工生产中扮演着重越来越重要的角色,但是随之而来的液氨泄露事故也越来越多。
带液氨储罐课程设计

带液氨储罐课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解液氨的基本性质、储存原理及其在工业中的应用。
2. 学生能够掌握带液氨储罐的结构、工作原理及安全操作规程。
3. 学生能够了解液氨泄漏的应急处理方法及相关安全措施。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析带液氨储罐的运行状况,判断潜在的安全隐患。
2. 学生能够根据实际情况,设计出合理的液氨储罐安全防护措施。
3. 学生能够通过团队合作,完成对带液氨储罐的模拟操作和故障排查。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对化工安全知识的重视,提高安全意识,形成良好的安全操作习惯。
2. 培养学生面对紧急状况时的冷静判断和果断处理能力,增强责任感。
3. 培养学生团队协作精神,学会沟通与交流,共同解决问题。
本课程针对高年级学生,结合化学、物理及工程学科知识,注重理论知识与实践操作的紧密结合。
通过本课程的学习,使学生能够掌握带液氨储罐的相关知识,提高实际操作能力,培养安全意识和团队合作精神,为未来从事化工领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 液氨的基本性质:讲解液氨的物理性质、化学性质,以及在工业中的应用。
参考教材章节:第三章《化工原料》第二节“氨及其衍生物”2. 带液氨储罐的结构与原理:介绍带液氨储罐的构造、工作原理及主要性能参数。
参考教材章节:第五章《化工设备》第三节“压力容器及储罐”3. 储罐安全操作规程:详细讲解带液氨储罐的安全操作流程、注意事项及应急预案。
参考教材章节:第六章《化工生产安全管理》第二节“化工设备操作安全”4. 液氨泄漏应急处理:分析液氨泄漏的危害、原因,介绍应急处理方法及安全措施。
参考教材章节:第六章《化工生产安全管理》第三节“事故应急预案与处理”5. 实践操作:组织学生进行带液氨储罐的模拟操作、故障排查及应急处理演练。
教学内容安排与进度:第一课时:液氨的基本性质及工业应用第二课时:带液氨储罐的结构、原理及性能参数第三课时:储罐安全操作规程及注意事项第四课时:液氨泄漏应急处理方法及安全措施第五课时:实践操作(分组进行模拟操作、故障排查及应急处理演练)教学内容注重理论与实践相结合,以教材为依据,科学系统地组织教学,提高学生对带液氨储罐知识的掌握和应用能力。
化工设备机械基础课程设计14.0m3液氨贮罐的设计

课程设计任务书课程名称:化工设备机械基础课程设计设计题目:14.0 m3液氨贮罐的设计(一)、教学要求课程设计是对课程内容的应用性训练环节,是学生应用所学知识进行阶段性的单体设备或单元设计等方面的专业训练过程,也是对理论教学效果的检验。
通过这一环节使学生在查阅资料、理论计算、工程制图、调查研究、数据处理等方面得到基本训练,培养学生综合运用理论知识分析、解决实际问题的能力(二)、设计资料及参数本设计任务为设计一14.0 m3液氨贮罐的设计。
设计条件如下:1、最高工作温度为40度,氨的饱和蒸汽压 1.55 兆帕;32、液氨的储量为14.0 m3 试根据上述设计条件完成液氨贮罐的设计。
(三)、设计要求及成果1. 确定容器材质;2. 确定罐体形状及名义厚度;3. 确定封头形状及名义厚度;4. 确定支座,人孔及接管,以及开孔补强情况5. 编制设计说明书以及绘制设备装配图 1 张(A2)。
二设计步骤1. 储罐材质的选取根据储罐设计的温度、压力要求集体积介质的综合考虑《化工设备机械基础》P114表6—7,GB150规定使用的低合金结构钢,选取钢号为16MnR的低合金钢。
2. 罐体的长度、公称直径(内径)设计根据液氨的储量14.0m3,有D i L 14即D i2L 17.832i取L=3.7m,D i =2.2m。
由所选数据可得:液氨的储量为D i L 3.14 2.2 3.7 14.06m322满足要求。
3.罐体壁厚设计1)设计压力P容器设计时必须考虑在工作情况下可能遇到的工作压力和相对器顶部最高压力与相应的设计温度一起作为设计载荷条件,其值不低于工作压力。
应的温度两者相结合中最苛刻工作压力来确定设计压力般是指容此液氨储罐采用安全法,依据《化工设备机械基础》若储罐采用安全法时设计压力应采用最大工作压力P W的 1.05-1.1 倍,取设计压力P=1.1PW(已知P W=1.45MPa表压)所以P=1.1PW=1.6MPa2)罐体的焊接系数φ查《化工机械设备基础》的表14-5 ,对此罐体采用双面全焊头对接焊缝,进行100%全部无损检查,则焊接系数φ =1.03 )储罐钢材的最大许用应力[σ]t40o4) 腐蚀余量由于储存液体为液氨溶液 , 所以介质对材质的腐蚀为轻度腐 蚀, 腐蚀速率在 0.05-0.13mm/a ,同时储罐为单面腐蚀,则取腐 蚀余量 C 2=1.0mm 。
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课程设计任务书课程设计任务书1. 设计题目:液氨储罐机械设计2. 课程设计要求及原始数据(资料):(1)、课程设计要求:①.使用国家最新压力容器和换热器标准、规范进行设计,掌握典型过程设备设计的全过程。
②.广泛查阅和综合分析各种文献资料,进行设计方法和设计方案的可行性研究和论证。
③.设计计算要求设计思路清晰,计算数据准确、可靠。
④.设计说明书可以手写,也可打印,但工程图纸要求手工绘图。
⑤.课程设计全部工作由学生本人独立完成。
(2). 设计数据:广东石油化工学院:液氨储罐机械设计3. 工艺条件图4. 计算及说明部分内容(设计内容):第1章绪论:(1)液氨储罐的设计背景(2)液氨贮罐的分类及选型;(3)主要设计参数的确定及说明。
第2章材料及结构的选择与论证(1)材料选择与论证;(2)结构选择与论证:封头型式的确定、人孔选择、法兰型式、液面计的选择、鞍座的选择确定。
第3章工艺尺寸的确定第4章设计计算(1)计算筒体的壁厚;(2)计算封头的壁厚;(3)水压试验压力及其强度校核;(4)选择人孔并核算开孔补强;(5)选择鞍座并核算承载能力;(6)选择液位计;(7)选配工艺接管。
设计小结参考文献5.绘图部分内容:总装配图一张(A1图纸)课程设计任务书6.设计期限:1周( 2013 年 06月 24 日~ 2013 年 07 月 05 日)7、设计参考进程:(1)设计准备工作、选择容器的型式和材料半天(2)设计计算筒体、封头、选择附件并核算开孔补强等一天(3)绘制装配图二天(4)编写计算说明书一天(5)答辩半天8.参考资料:(一)国家质量技术监督局,GB150-1998《钢制压力容器》,中国标准出版社,1998;(二)国家质量技术监督局,《压力容器安全技术监察规程》,中国劳动社会保障出版社,1999(三)《金属化工设备·零部件》第四卷(四)中华人民共和国化学工业部,中华人民共和国待业标准《钢制管法兰、垫片、紧固件》,1997(五)《化工设备机械基础课程设计指导书》(图书馆借阅书号:TQ 05/51)(六)刁玉纬王立业,《化工设备机械基础》,大连理工大学出版社,2003年第五版;(七)李多民俞惠敏,《化工过程设备机械基础》,中国石化出版社,2007;(八)董大勤,《化工设备机械基础》,化学工业出版社,1994年第二版;(九)汤善甫朱思明,《化工设备机械基础》,华东理工大学出版社,2004年第二版;发给学生(签名):指导教师:年月日(注:此任务书应附于所完成的课程设计说明书封面后)目录第一章绪论 (6)1.1 液氨贮罐的设计背景 (6)1.2 液氨贮罐的分类及选型 (6)1.2.(1)贮罐的分类 (6)1.2.(2)贮罐的选型 (6)1.3 设计温度和设计压力的确定 (7)第二章材料及结构的选择与论证 (8)2.1材料选择与论证 (8)2.1.(1)容器用钢 (8)2.2.(2)附件用钢 (8)2.2结构选择与论证 (8)2.2.(1)封头形式的确定 (8)2.2.(1)人孔的选择 (9)2.2.(3)法兰形式 (9)2.2.(4)液面计的选择 (10)2.2.(5)鞍式支座的选择 (10)第三章工艺尺寸的确定 (11)第四章设计计算 (14)4.1计算罐体壁厚设计 (14)4.2 计算封头的壁厚 (14)4.3校核罐体和封头水压试验强度 (15)4.4选择人孔并核算开孔补强 (15)4.4(1)计算削去的承受应力所必须的金属截面 (16)4.4(2).计算有效补强范围 (16)4.4(3). 计算有效补强金属截面积 (16)4.4(4). 所需补强截面积4A为 (17)4.4(5).补强圈设计 (17)4.5.选择鞍座并核算承载能力 (17)目录4.5(1).罐体的质量1m (17)4.5(2).封头的质量2m (18)4.5(3).水压试验时水的质量3m (18)m (18)4.5(4).附件的质量44.6选择液位计 (18)4.7选配工艺接管 (18)4.7(1).液氨进料管 (19)4.7(2)液氨出料管 (19)4.7(3)排污管 (19)4.7(4).放空管接口管 (19)4.7(5).液面计接管 (19)4.7(6).安全阀接口管 (19)设计心得 (20)参考文献 (21)第一章绪论:1.1.液氨贮罐的设计背景化学工业和其它流程工业的生产都离不开容器。
所有的化工设备的壳体都是一种容器,容器的应用遍及各行各业,诸如航空、航海、机械制造、轻工、动力等行业。
然而化工容器又有其本身特点,不仅要适应化学工艺过程所要求的压力和温度条件,还要承受化学介质的作用,要能长期的安全工作且保证良好的密封。
因此在容器的设计中应综合考虑个方面的因素,使之达到最优。
液氨主要用于生产硝酸、尿素和其它化学肥料,还可用作医药和农药的原料。
在国防工业中用于制造火箭、导弹的推进剂,可用作有机化工产品的氨化原料,还可用作冷冻剂,将氨进行分解,分解成氢氮混合气体这种混合气体是一种良好的保护气体,可以广泛地应用于半导体工业、冶金工业以及需要保护气氛的其它工业和科学研究中。
为能够进行连续的生产,需要有储存液氨的容器,因此设计液氨贮罐是制造贮罐的必备步骤,是化工生产能够顺利进行的前提。
1.2. 液氨贮罐的分类及选型1.2.(1)贮罐的分类贮罐按其形状可分为方形和矩形容器、球形容器、圆筒形容器(立式、卧式)。
按其承压性质可分为内压和外压,内压容器又可分为低压、中压、高压、超高压4个压力等级。
按其工作的温度环境可分为低温、常温、中温、高温容器。
按制造器的材料可分为金属制和非金属制两类。
按其应用情况可分为反应压力容器(R)、换热压力容器(E)、分离压力容器(S)、储存压力容器(C)等。
1.2.(2)贮罐的选型在本设计中由于设计体积较小(约为 16 m3)且工作压力较小(p0=1.6MPa)可采用卧式圆筒形容器,方形和矩形容器大多在很小设计体积时采用,因其承压能力较小且使用材料较多;而球形容器虽承压能力强且节省材料,但制造较难且安装内件不方便;立式圆筒形容器承受自然原因引起的应力破坏的能力较弱,故选用圆筒形卧式容器。
卧式圆筒形液氨储罐通常由卧式圆筒形筒体和两端的椭圆形封头组成,按照化学生产工艺的要求设置进料口、出料口、放空口、排污口、压力表、安全阀和液面计等。
为了检修方便,还要开设人孔,用鞍式支座支承于混凝土基座上。
第一章2.3 设计温度和设计压力的确定罐储存的是经过压缩机压缩后,被冷却水冷凝的液态氨,由于冷却水的温度随气候变化而波动,通常氨被压缩到0.9~4MPa才能被冷却水冷凝。
储罐通常置于室外,罐内液氨的温度和压力直接受到大气温度的影响,在冬季可达-30℃,在夏季储罐经太阳曝晒后,液氨的温度可达50℃,这时候氨的饱和蒸汽压随着气温的变化,储罐的操作压力也在不断改变(参考下表3-1)。
表3-1:液氨的饱和蒸汽压和密度温度(℃)50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 饱和蒸汽压(绝压,MPa) 2.07 1.553 1.165 0.856 0.614 0.428 0.291 0.190 0.120 密度(kg/m3)563 580 595 610 625 639 652 665 678 液氨储罐的操作温度通常可取夏季的最高气温50℃(参考表3-2所示)。
为了确保操作安全,我国劳动和社会保障部颁布的《压力容器安全技术监察规程》第25条规定:临界温度高于50℃的液氨,无保温常温储存,储罐必须安装安全阀,工程中其设计压力不低于安全阀开启压力(参考表3-3所示,安全阀开启压力取1.05~1.10倍工作压力),通常选取为2.07×1.1=2.16MPa(相当于取50℃时饱和蒸汽压对应的设计压力)。
第二章材料及结构的选择与论证2.1 材料选择与论证2.1.(1)容器用钢压力容器的使用工况(如温度、压力、介质特性和操作特点等)差别很大,制造压力容器所用的钢种类很多,既有碳素钢、低合金高强度钢和低温钢,也有中温抗氢钢、不锈钢和耐热钢,还有复合钢板。
一般中低压设备可采用屈服极限为245MPa~345MPa级的钢材;直径较大、压力较高的设备,均应采用普通低合金高强度钢,强度级别宜用400MPa级或以上;如果容器的操作温度超过400℃,还需考虑材料的蠕变强度和持久强度。
16MnR钢是屈服强度350MPa级的普通低合金高强度钢,具有良好的综合力学性能、焊接性能、工艺性能以及低温冲击韧性。
在焊接压力容器时采用碱性焊条(J507)[]2,15MnVR钢和18MnMoNbR钢是屈服强度分别为400、500MPa级普通低合金高强度钢,虽然有较高的强度,但韧性、塑性都较C-Mn钢低,且有较高的缺口敏感性和时效敏感性。
并且这两类钢均较16MnR钢昂贵。
因此选用16MnR钢既符合工艺要求,也节约资源,以便获得更好的经济价值。
2.1.(2)附件用钢优质低碳钢的强度较低,塑性好,焊接性能好,因此在化工设备制造中常用作热交换器列管、设备接管、法兰的垫片包皮等。
优质中碳钢的强度较高,韧性较好,但焊接性能较差,不宜用作接管用钢。
由于接管要求焊接性能好且塑性好。
故选择10号优质低碳钢的普通无缝钢管制作各型号接管。
由于本贮罐使用地点为:茂名,在夏季最高温度可达50℃,这时氨的饱和蒸气压为2.07MPa(绝对压力)。
由于法兰必须具有足够大的强度和刚度,以满足连接的条件,使之能够密封良好,故选用普通低合金高强度钢16MnR(新钢号名称已统一为Q345R)。
2.2 结构选择与论证2.2.(1)封头形式的确定从受力与制造方面分析来看,球形封头是最理想的结构形式。
但缺点是深度大,冲压较为困难;椭圆封头浓度比半球形封头小得多,易于冲压成型,是目前中低压容器中应用较多的封头之一。
平板封头因直径各厚度都较大,加工与焊接方面都要遇到不少困难。
从钢材耗用量来年:球形封头用材最第二章少,比椭圆开封头节约,平板封头用材最多。
因此,从强度、结构和制造方面综合考虑,采用椭圆形封头最为合理。
2.2.(2) 人孔的选择压力容器人孔是为了检查设备的内部空间以及安装和拆卸设备的内部构件。
人孔的类型很多,选择用上有较大的灵活性。
选用时应综合考虑公称压力、公称直径工作温度以及人、手孔的结构和材料等诸方面的因素。
卧式液氨储罐常用碳钢水平吊盖人孔,这种人孔使用方便,压紧垫片可靠,本设计卧式容器设计压力为2.28MPa, 人孔标准应按公称压力为2.5MPa的等级选取,由于容器公称直径为2000mm,碳钢水平吊盖人孔的尺寸、材料和性能可查HG/T21524-95标准,选用水平吊盖带颈对焊法兰人孔,DN450人孔,密封压紧面采用TG型。
该人孔标记为:HG/T21524-2005 人孔 TGⅧ(A.G) 450-2.5 其中TG指凸面密封,Ⅷ指接管与法兰的材料为16MnR,A.G是指用普通石棉橡胶板垫片,450-2.5是指公称直径为450mm、公称压力为2.5 Mpa。