液化石油气储罐设计

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1、第一章工艺设计参数的确定液化石油气的主要组成部分由于石油产地的不同，各地石油气组成成分也不同。取其大致比例如下：表一组成成分异辛烷乙烷丙烷异丁烷正丁烷异戊烷正戊烷乙炔各成分百分比0.012.2549.323.4821.963.791.190.02对于设计温度下各成分的饱和蒸气压力如下：表二，各温度下各组分的饱和蒸气压力温度，℃饱和蒸汽压力，MPa异辛烷乙烷丙烷异丁烷正丁烷异戊烷正戊烷乙炔-2501.30.20.060.040.0250.0070-2001.380.270.0750.0480.030.0090002

2、.3550.4660.1530.1020.0340.02402003.7210.8330.2940.2050.0760.058050071.7440.670.50.20.160.00111、设计温度根据本设计工艺要求，使用地点为太原市的室外，用途为液化石油气储配站工作温度为-20—48℃，介质为易燃易爆的气体。从表中我们可以明显看出,温度从50℃降到-25℃时,各种成分的饱和蒸气压力下降的很厉害,可以推断,在低温状态下,由饱和蒸气压力引起的应力水平不会很高。由上述条件选择危险温度为设计温度。为保证正常工作，对设计

3、温度留一定的富裕量。所以，取最高设计温度t=50℃，最低设计温度t=﹣25℃。根据储罐所处环境，最高温度为危险温度，所以选t=50℃为设计温度。1、设计压力该储罐用于液化石油气储配供气站，因此属于常温压力储存。工作压力为相应温度下的饱和蒸气压。因此，不需要设保温层。根据道尔顿分压定律，我们不难计算出各种温度下液化石油气中各种成分的饱和蒸气分压，如表三：表三，各种成分在相应温度下的饱和蒸气分压温度,℃饱和蒸气分压,MPa异辛烷乙烷丙烷异丁烷正丁烷异戍烷正戍烷乙烯-2500.0290.09460.0140.00880

4、.000950.0000830-2000.0310.1270.01760.01050.001140.0001090000.0530.22040.03590.02240.001290.00025602000.0840.3940.0690.0450.002880.0006305000.1580.08250.15730.10980.007580.00190有上述分压可计算再设计温度t=50℃时，总的高和蒸汽压力P==0.01%×0+2.25%×7+47.3%×1.744+23.48%×0.67+21.96%×0.5+3

5、.79%×0.2+1.19%×0.16+0.02%×0.0011=1.25901MPa因为：P异丁烷（0.2）

6、量为：W=øVρt=0.9×25.4874×500=11469.33t二、机械设计筒体和封头的设计：对于承受内压，且设计压力Pc=1.9184MPa<4MPa的压力容器，根据化工工艺设计手册（下）常用设备系列，采用卧式椭圆形封头容器。筒体和封头的选形a、筒体设计：为了有效的提高筒体的刚性，一般取L/D=3~6，为方便设计，此处取L/D=4①。所以②。由①②连解得：D=2.122m=2122mm。圆整得D=2000mm，根据公称容积VN=25m3，查化工工艺设计手册（下）中的推荐尺寸，取筒体尺寸DN=2000mm，

7、L=7400mm。L/D=3.7∈（3,6），满足结构要求。b、封头设计：因为封头与筒体配套使用，所以DN=2000mm。根据TB/4746-2000查得封头尺寸如下：表四公称直径DN(m)总深度H(m)内表面积A(m)容积V(m3)20005254.4931.1257则V计=2V封+πD2L/4=2×1.1257+（3.14×22×7.4）/4=25.4874m3>25m3且比较接近，所以结构设计合理。封头的形状及尺寸如图：图A三、设备的结构设计1、计算压力Pc：液柱静压力：根据设计为卧式储罐，所以储存液体最大

8、高度hmax≤D=2000mm。P静（max）=ρghmax≤ρgD=500×9.8×2=9.8×103kpa则P静可以忽略不记。2、圆筒厚度的设计：根据介质的易燃易爆、有毒、有一定的腐蚀性等特性，存放温度为-20~48℃，最高工作压力等条件，由JB7421-2005选用Q345R为筒体材料，适用温度为-20~250℃。根据GB150，初选厚度为6~25mm，最低冲击试验