石油气缓冲罐设计
缓冲罐的工作原理
缓冲罐的工作原理
缓冲罐是一种用于储存和平衡液体或气体压力的设备，常见于化工、石油、制药和食品等工业领域。
它的工作原理基于减缓流体压力变化和舒缓液体或气体的流动。
缓冲罐通常由一个密封的容器和一个与主管道连接的进出口管组成。
当流体进入缓冲罐时，它首先进入罐内的底部或侧面。
由于流体的进入，罐内的压力逐渐上升。
当进入流体的压力超过缓冲罐预设的最高压力限制时，罐内的过压阀会打开，将多余的流体释放到系统中，以避免过高的压力对系统的损坏。
类似地，当进入流体的压力低于缓冲罐预设的最低压力限制时，罐内的减压阀会打开，允许外部流体进入，以维持系统压力。
通过控制进出口管的开关和调整过压和减压阀的压力限制，可以确保缓冲罐中的压力始终在安全的范围内。
这种平衡压力的设计有助于减少系统中的压力脉动，提供更稳定的流体或气体输送，并减少管道和设备的振动、噪声和损坏风险。
总之，缓冲罐通过调节流体压力的变化，平衡液体或气体的流动，确保系统的安全稳定运行。
它在许多工业应用中广泛使用，为流体输送和处理提供了重要的支持。
15m3气体缓冲罐要点
摘要本次课题是设计一个15m3的气体缓冲罐，主要包括结构设计和焊接工艺设计两大方面。
在结构设计方面：首先根据设计条件确定设计文件，设计文件包括设计压力、设计温度、介质性质、材料的种类及焊接接头系数等，其次对零部件进行设计。
零部件的设计包括筒体设计、封头设计、开孔补强、法兰、人孔、支座和吊耳的计算和选择。
在完成以上设计后根据设计数据完成总图和零件图的绘制。
在制造工艺方面：首先根据图纸完成制造工艺流程设计，其次根据流程重点对筒体、封头的制造和无损检测、水压试验等重点工序进行阐述，最后对筒体和封头纵环缝焊接工艺进行设计，并采用设计的焊接工艺进行试验、对焊接试样进行了力学性能分析。
试验结果满足使用要求，证明焊接工艺是合理的，能够成功实现产品的制造。
这次设计的主要意义在于锻炼了自己独立分析问题、解决问题的能力。
培养了查阅资料、工作细致、认真负责、独立思考、自主创新的能力。
并通过此课题的研究来进一步增强低理论知识的掌握以及研究类似问题的能力，为今后的工作打下基础。
关键词：气体缓冲罐结构设计焊工艺设计工艺试验ABSTRACTThe project is to design a gas buffer tank 15m3, including structural design and welding technology in two areas.In structural design: First, determine the design documents under design conditions, design documents, including the design pressure and design temperature, medium properties, the types of materials and welded joints coefficient, followed by the design of the parts.The design components include cylinder design, head design, reinforcement, flanges, manholes, supports and lug the calculation and choice. After the completion of the above design data according to the design plans and parts to complete the total mapping.In the manufacturing process: First, complete the manufacturing process based on design drawings, then according to the process focuses on the cylinder, head of manufacturing and non-destructive testing, pressure testing and other key processes were described, and finally head of the cylinder and the longitudinal girth welding process design and welding process used to test the design on the mechanical properties of welded samples were analyzed. The results meet the requirement to prove that welding is reasonable to successful products.The main significance of this design exercise its own independent analysis of issues, problem-solving abilities. Develop a data access, work is meticulous, conscientious and responsible, independent thinking, the ability of independent innovation. This topic through research to further enhance the low theoretical knowledge and research similar problems to master the ability to lay the foundation for future work.Key words: gas buffer tank；structural design；welding process design；technology test目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)2 15M3气体缓冲罐结构设计 (2)2.1 设计条件 (2)2.2设计文件 (2)2.2.1 设计压力 (2)2.2.2设计温度 (3)2.2.3介质性质 (4)2.2.4材料的选择 (5)2.2.5焊接接头系数 (8)2.3零部件的设计 (9)2.3.1筒体设计 (10)2.3.2封头的设计 (11)2.3.3 配置接管 (13)2.3.4开孔补强 (13)2.3.5法兰 (14)2.3.6人孔 (17)2.3.7支座 (19)2.3.8吊耳 (21)2.4设计小结 (21)3 气体缓冲罐的制造工艺 (24)3.1气体缓冲罐制造工艺流程图 (24)3.2筒节的制造工艺 (25)3.2.1备料 (25)3.2.2焊接坡口加工 (25)3.2.3筒节卷制成形 (25)3.2.4组焊纵缝 (26)3.3.封头的制造工艺 (26)3.3.1备料 (26)3.3.2封头压制成形 (26)3.3.3焊接坡口加工 (27)3.3.4组焊环缝 (27)3.4外观、无损检测 (28)3.5水压试验 (28)3.6表面处理、油漆包装 (28)4焊接工艺部分 (29)4.1 16MnR的焊接性分析 (29)4.1.1 16MnR焊接接头冷裂纹 (29)4.1.2 16MnR焊接接头热裂纹 (29)4.1.3 16MnR焊接接头热影响区脆化 (30)4.2焊接工艺制定 (30)4.2.1焊接方法的选择 (30)4.2.2焊接材料的选择 (30)4.2.3焊接工艺参数的确定 (31)4.3 焊接工艺试验 (31)4.3.1试验 (31)4.3.2试验结果分析 (31)4.3.3无损检验 (31)总结 (32)参考文献 (33)致谢 (34)1 绪论随着经济的发展，工业的进步，压力容器已经广泛应用于炼油、化工等工业部门及日常生活中。
缓冲罐计算
缓冲罐的计算1.圆筒的计算壁厚[]ct i c P D P -=φσδ2 选材料为16MnR 作压力为P w =0.18MPa ，筒体内径为1000mm设计压力为P=1.1×P w =1.1×0.18=0.198MPa 。
设计温度C 25o =t计算压力Pc=P=0.198MPa （由于为气体，故液柱静压力不计，取为0）。
[]MPa t165=σ, MPa s 330=σ, 1.0φ= (双面焊接对接接头，100%无损检测) 取mm C i 4=,于是[]mm 60.0198.016521000198.02=-⨯⨯=-=ct i c P D P φσδ m m 6.446.0=+=+=i d C δδ10.6C mm = 又该值大于名义厚度的6%，所以钢板厚度负偏差不可忽略。
m m 2.56.06.41=+=+=C d δδ 向上圆整后，取mm n 6=δ所以，确定选用mm n 6=δ厚的16MnR 钢板制作罐体。
2.封头采用标准椭圆形封头厚度[]c t i c P D P 5.02-=φσδ 0.1=φ于是mm 6.0198.05.016521000198.0=⨯-⨯⨯=δ 10.64 4.6i C C C mm =+=+= 故m m 2.56.46.0=+=+=i d C δδ圆整后取mm n 6=δ确定选用mm n 6=δ厚的16MnR 钢板制作封头3.高度储罐容积32101.2180250325.1013484.0Q V m P P tP s =-⨯⨯=-= V ：储罐容积，m 3Qs ：供气设计容量，Nm 3/minP 1：正常操作压力，kPaP 2：最低送出压力，kPaP 0：大气压力，P 0=101.325 kPat ：保持时间，分钟min高度m D 67.2141.24VH 22=⨯==ππ 向上圆整H=2.8m 董振龙.缓冲罐的设计[J].石油化工设备技术，1996,3,30 周桂杰.氯气缓冲罐的设计[J].沈阳化工，1996,3,30 贺智慧.关于氯气缓冲罐的探讨[J].天津化工，2013,3,30。
SY5984-2014油(气)田容器、管道和装卸设施接地装置安全规范
SY5984-2014 油(气)田容器、管道和装卸设施接地装置安全规范1 范围本标准规定了油（气）田容器、集输管道、装卸设施、接地装置及接地检测等方面安全要求。
本标准适用于油（气）田所有盛装和输送可燃气体、液化烃、可燃液体的金属容器、管道及装卸设施接地装置的安装和检测。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用时必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB15599-2009 石油与石油设施雷电安全规范GB50183-2004 石油天然气工程设计防火规范SY/T0060-2010 油田防静电接地设计规定3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1接地端头容器、管道、装卸设施等接地的引出始端或链接的位置（点）。
3.2引下线接闪器或设备与接地干线或接地体的连接线。
3.3接地装置接地端头、引下线、接地干线与接地体组成的装置。
4 容器4.1 金属储罐的防雷静电设计应符合GB50183-2004中9.2.2的规定。
（9.2.2 工艺装置内露天布置的塔、容器等，当顶板厚度等于或大于4mm 时，可不设避雷针保护，但必须设防雷接地。
）4.2 金属油（气）储罐（包括球罐、高架罐等）应设有固定式防雷防静电接地装置，接地点沿外围均匀布置，接地点沿罐底没周边30m不少于一个，但周长小于30m的单罐接地点不少于两个，接地电阻值应小于10Ω。
4.3 油罐上的温度、压力、液位等仪表测量装置，应采用铠装屏蔽电缆或钢管配线，电缆钢铠或配线钢管与罐体应作电气连接。
4.4 覆土油罐的罐体及罐室的金属构件，以及呼吸阀量油孔等金属附件，应作电气连接并接地。
其接地电阻不得大于10Ω。
4.5 可燃气体、油品、液化石油气、天然气凝液的钢罐应设防雷接地，并符合下列规定：a）接闪器的保护范围应包括整个储罐。
b）装有阻火器的甲B、乙类油品地上固定罐顶，当顶板厚度大于或等于4mm时，不应装设避雷针（线），但应设防雷接地。
石油化工企业准储运设施设计防火标
6.2.3 储存沸点低于45℃的甲B类液体宜选用压力或低压储罐。
6.2.4 甲B类液体固定顶罐或低压储罐应采取减少日晒升温的措施。
6.2.4A 储存温度超过120℃的重油固定顶罐应设置氮气保护，多雷区单罐容积大于或等于50000m3的浮顶储罐应采取减少一、二次密封之间空间的措施。
6.2.5 储罐应成组布置，并应符合下列规定：1 在同一罐组内，宜布置火灾危险性类别相同或相近的储罐；当单罐容积小于或等于1000m3时，火灾危险性类别不同的储罐也可同组布置；2 沸溢性液体的储罐不应与非沸溢性液体储罐同组布置；3 可燃液体的压力储罐可与液化烃的全压力储罐同组布置；4 可燃液体的低压储罐可与常压储罐同组布置。
5 轻、重污油储罐宜同组独立布置。
6.2.6 罐组的总容积应符合下列规定：1 浮顶罐组的总容积不应大于600000m3；2 内浮顶罐组的总容积：采用钢制单盘或双盘时不应大于360000m3采用易熔材料制作的内浮顶及其与采用钢制单盘或双盘内浮顶的混合罐组不应大于240000m3；3 固定顶罐组的总容积不应大于120000m3；4 固定顶罐和浮顶、内浮顶罐的混合罐组的总容积不应大于120000m3；5 固定顶罐和浮顶、内浮顶罐的混合罐组中浮顶、内浮顶罐的容积可折半计算。
6.2.7 罐组内储罐的个数应符合下列规定：1 当含有单罐容积大于50000m3的储罐时，储罐的个数不应多于4个；2 当含有单罐容积大于或等于10000m3且小于或等于50000m3的储罐时，储罐的个数不应多于12个；3 当含有单罐容积大于或等于1000m3且小于10000m3的储罐时，储罐的个数不应多于16个；4 单罐容积小于1000m3储罐的个数不受限制。
6.2.8 罐组内相邻可燃液体地上储罐的防火间距不应小于表6.2.8的规定。
表6.2.8 罐组内相邻可燃液体地上储罐的防火间距注：1 表中D为相邻较大罐的直径，单罐容积大于1000m3的储罐取直径或高度的较大值；2 储存不同类别液体的或不同型式的相邻储罐的防火间距应采用本表规定的较大值；3 现有浅盘式内浮顶罐的防火间距同固定顶罐；4 可燃液体的低压储罐，其防火间距按固定顶罐考虑；5 储存丙B类可燃液体的浮顶、内浮顶罐，其防火间距大于15m时，可取15m。
GB 50160—92 石油化工企业设计防火规范
石油化工企业设计防火规范Fire prevention code of petro chemical enterprise designGB 50160—92主编部门：中国石油化工总公司批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：1992年12月1日工程建设标准局部修订公告第21号国家标准《石油化工企业设计防火规范》GB 50160—92由中国石化集团洛阳石油化工工程公司会同有关单位进行了局部修订，已经有关部门会审，现批准局部修订的条文，自一九九九年六月一日起施行，该规范中相应条文的规定同时废止。
中华人民共和国建设部1999年3月17日注：局部修订条文中标有黑线的部分为修订的内容，以下同。
第一章 总 则第1.0.1条 为了保障人身和财产的安全，在石油化工企业设计中，贯彻“预防为主，防消结合”的方针，采取防火措施，防止和减少火灾危害，特制定本规范。
第1.0.2条 本规范适用于以石油、天然气及其产品为原料的石油化工新建、扩建或改建工程的防火设计。
第1.0.3条 石油化工企业的防火设计应按本规范执行；本规范未作规定者，应符合有关现行国家标准规范的要求或规定。
第二章 可燃物质的火灾危险性分类第2.0.1条 可燃气体的火灾危险性，应按表2.0.1分类。
可燃气体的火灾危险性分类举例见本规范附录二。
第2.0.2条 液化烃、可燃液体的火灾危险性分类，应符合下列规定：一、液化烃、可燃液体的火灾危险性，应按表2.0.2分类；二、操作温度超过其闪点的乙类液体，应视为甲B类液体；三、操作温度超过其闪点的丙类液体，应视为乙A类液体。
液化烃、可燃液体的火灾危险性分类举例，见本规范附录三。
第2.0.3条 固体的火灾危险性分类，应按现行国家标准《建筑设计防火规范》的有关规定执行。
甲、乙、丙类固体的火灾危险性分类举例，见本规范附录四。
第三章 区域规划与工厂总体布置第一节 区域规划第3.1.1条 在进行区域规划时，应根据石油化工企业及其相邻的工厂或设施的特点和火灾危险性，结合地形，风向等条件，合理布置。
汽车加油加气站设计与施工规范
LPG加气工艺及设施7.1 LPG储罐7.1。
1 加气站内液化石油气储罐的设计,应符合下列规定:1 储罐设计应符合国家现行标准《钢制压力容器》GB150、《钢制卧式容器》JB4731和《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG R0004的有关规定。
2 储罐的设计压力不应小于1。
78MPa。
3 储罐的出液管道端口接管高度，应按选择的充装泵要求确定.进液管道和液相回流管道宜接入储罐内的气相空间.7。
1.2 储罐根部关闭阀门的设置应符合下列规定：1 储罐的进液管、液相回流管和气相回流管上应设止回阀。
2出液管和卸车用的气相平衡管上宜设过流阀。
7。
1.3 储罐的管路系统和附属设备的设置应符合下列规定：1 储罐必须设置全启封闭式弹簧安全阀。
安全阀与储罐之间的管道上应装设切断阀，切断阀在正常操作时应处于铅封开状态。
地上储罐放散管管口应高出储罐操作平台2m及以上，且应高出地面5m及以上。
地下储罐的放散管管口应高出地面5。
0m及以上。
放散管管口应垂直向上，底部应设排污管。
2 管路系统的设计压力不应小于2。
5MPa。
3 在储罐外的排污管上应设两道切断阀，阀间宜设排污箱。
在寒冷和严寒地区,从储罐底部引出的排污管的根部管道应加装伴热或保温装置。
4 对储罐内未设置控制阀门的出液管道和排污管道,应在储罐的第一道法兰处配备堵漏装置。
5 储罐应设置检修用的放散管，其公称直径不应小于40mm,并宜与安全阀接管共用一个开孔.6 过流阀的关闭流量宜为最大工作流量的1。
6倍~1。
8倍。
7.1.4 LPG罐测量仪表的设置应符合下列规定:1 储罐必须设置就地指示的液位计、压力表和温度计，以及液位上、下限报警装置。
2 储罐宜设置液位上限限位控制和压力上限报警装置。
3 在一、二级LPG加气站或合建站内，储罐液位和压力的测量宜设远程监控系统.7。
1。
5 LPG储罐严禁设在室内或地下室内。
在加油加气合建站和城市建成区内的加气站,LPG储罐应埋地设置，且不应布置在车行道下。
缓冲罐设计(机械设备设计)
mm学院课程设计说明书题目名称：石油气缓冲罐设计系部：mm专业班级：mm学生姓名：mm指导教师：mm完成日期：mmmm学院课程设计评定意见设计题目：石油气缓冲罐设计学生姓名：mm评定意见：评定成绩：指导教师（签名）：年月日任务书日程安排（4周） 1.课程介绍，安排任务 2.布置强度计算3.强度计算和考虑结构设计4.检查强度计算和布置出施工图5.完成2张施工图6.交图纸7.完成设计说明书 8.交设计说明书 9.设计答辩石油气缓冲罐设计设备设计主要技术指标设计压力设计温度最高工作压力工作温度介质名称石油气设备主要材质设备容积M管口表符号公称压力公称尺寸法兰形式密封面形式用途伸出长度物料进口物料出口手孔内螺纹温度进口排污口液位计口安全阀口外螺纹压力表口法兰标准为mm学院课程设计任务书引言压力容器一般是指在工业生产中用来完成反应、传热、传质、分离、贮存等工艺过程，并承受0.1MPa表压以上压力的容器。
化工生产过程中使用的压力容器形式多样，结构复杂，工作条件苛刻，危险性较大。
压力容器分类：（1）中压容器1.6至10MPa；（2）低压容器0.1至 1.6MPa；（3）低压反应容器和低压储存容器；（4）低压管壳式余热锅炉；（5）低压搪玻璃压力容器。
本设计属于低压容器。
化工装置的压力容器绝大数为钢制的。
制造材料多种多样，比较常用的有如下几种。
（1）Q235—AQ235—Ａ钢，含硅量多，脱氧完全，因而质量较好。
（2）20g20g锅炉钢板与一般20号优质钢相同，含硫量较Q235—Ａ钢低，具有较强的强度。
（3）16MnR16MnR普通低合金容器钢板，制造中、低压容器可减轻温度较高的容器重量。
（4）高温容器用钢温度＜400、可用普通碳钢，使用温度400－500℃可用15MnVR、14MnMoVg，使用温度500-600℃可采用15CrMo、12CrMol,使用温度600-700℃应采用OCr13Ni9和1Cr18Ni9Ti等合金钢。
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石油气缓冲罐设计
石油气缓冲罐是石油储运系统的重要组成部分，其主要作用是在储运过程中对石油气进行缓冲，以避免过度压力对储罐和管道造成的损坏。
在设计石油气缓冲罐时需要考虑多个因素，包括设计参数、材料选择、施工和维护。
设计参数
设计参数是设计石油气缓冲罐的基本要求，其涉及到罐体的形状、尺寸、压力等多个方面。
罐体形状和尺寸
石油气缓冲罐可以根据需要设计为圆形或方形，其尺寸需要根据储存的石油气量和场地面积等因素进行合理的确定。
对于不同形状和尺寸的罐体，其容积和承压能力也会存在差异。
罐体压力
石油气缓冲罐的承压能力是设计参数中最重要的一项，需要根据所存储的石油气种类和压力等级等因素确定。
一般来说，石油气缓冲罐的设计压力是根据石油气的最高操作压力和安全系数进行计算的。
材料选择
材料选择是石油气缓冲罐设计中的另外一个关键方面。
在选择材料时，需要考虑材料的力学性能、耐腐蚀性能和可焊性等因素。
罐体材料
一般来说，石油气缓冲罐的罐体材料选择需要具备高强度、良好的韧性和耐腐蚀能力。
常见的罐体材料包括碳钢和不锈钢。
焊接材料
在焊接石油气缓冲罐时，需要选择具有高强度、良好的耐腐蚀性能和可焊性的材料。
常见的焊接材料包括焊条和焊丝等。
施工和维护
石油气缓冲罐的施工和维护对保证罐体安全和长期使用至关重要，需要注意以下几点事项。
罐体施工
石油气缓冲罐的施工需要严格按照设计参数和施工规范进行，施工过程中需要注意安全，确保焊接完整和罐体密封性。
罐体维护
石油气缓冲罐的维护需要进行定期检查和保养。
需要检查罐体壁是否有腐蚀、变形或开裂等情况，同时也需要注意罐体周围的安全环境。
石油气缓冲罐的设计包括设计参数选择、材料选择、施工和维护等多个方面，需要综合考虑多个因素。
合理的设计和施工，定期的维护可以有效保证石油气缓冲罐的安全和稳定运行。