常用承压液氨存储设备设计要点.pdf

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1、32．一论文广场石20油和化工设备．14年第17卷常用承压液氨存储设备设计要点张彦斌(天津渤海化工集团规划设计院，天津300450)[摘要]液氨存储设备广泛用于各类化工装置中，多属重大危险源本文介绍了常用液氨存储设备的结构特点，并结合设计经验，提出了卧式液氨储罐、球型液氨储罐的设计要点，可为类似设备的设计提供参考。[关键词]液氨存储；卧式储罐；球型储罐；结构设计；要点氨具有强烈刺激性气味，属于中度危害介多采用常温中压的储存方式，设备类型多为球型质，环境中最高允许浓度为0．1mg／m；氨与空气的储罐。混合物遇明火会发生爆炸。氨常以液体形式存储2卧式液氨储存设备结构设计和运输，故

2、常称为液氨。液氨作为一种重要的化2．1设计参数的选取工原料，主要用于生产硝酸、尿素和其他化学肥料，还可作为医药和农药的原料。液氨气化后转采用常温中压、降温低压方式储存的卧式容变为气氨，能吸收大量的热，可做为制冷剂。同器，工作温度随着环境温度的变化会有一定的波时液氨具有一定的杀菌作用，在家禽养殖业中，动范围，实际工作压力也会随工作温度的变化而常被用于杀菌和降温制冷等用途。发生变动。根据TSGR0004．2009《固定式压力容器安全技术规程》3．9．3条要求，对于无保冷设施根据重大危险源划分标准，生产区储量大于的储罐，其工作压力为50℃饱和蒸汽压；有保冷40t或储存区储量大于10

3、0t者，即划为重大危险源】设施时，可根据具体情况选择可能达到的最高工。2013年全国各地发生了多起液氨泄漏事故。规作温度下的饱和蒸汽压。在实际工程项目中，由范合理地设计液氨储存设备是保证安全生产的关于保冷效果不易得到实测值，故工作压力取50℃键和源头。氨的饱和蒸汽压2．03MPa(A)，设计压力通常取1液氨存储的工艺方案与设备选型1．05～1．1倍工作压力，一般取为2．1MPa(g)，设计温1．1液氨储存的工艺方案度取50℃。根据液氨的蒸汽压可知：标准大气压下，将2．2主要受压元件的选材氨冷却至一33．4~C即可使其液化；50℃时，将储存Q245R和Q345R均可作为备选材质

4、。Q245R容器压力提高至1．93MPa，同样可以得到液氨[2】。强度较低，相同焊接工艺条件下焊接残余应力液氨的储存方式一般根据存储总量、前期投资和较小，应力腐蚀敏感性更低；同时较低的强度将后期运行费用、工艺系统等因素加以确定，通常导致设备计算厚度增加，加大材料采购和加工费采用常温中压、降温低压、低温常压三种储存方用。Q345R与Q245R材料价格相差不大，许用应力式。高出约27％，性价比更高。设计者可以根据具体情1．2液氨储存设备选型况对材料进行选择，实际工程设计中选择Q345R液氨储存类设备的选型通常受到储存工艺、的更为普遍，且要求板材为正火状态供货。设备容积等因素的影响

5、。单台液氨储罐容积在1002．3结构设计m以下时，通常为制冷设备或生产流程中的缓2_3．1开孔补强结构冲罐或中间储罐，采用常温中压、降温低压的储存方式，设备类型为卧式容器；单台储存容积在作者简介：张彦斌(1982一)，男，天津人，2008年毕业于大连500～2000m时，通常为氨站装运、缓冲储罐，大理工大学化机专业，硕士，工程师。从事压力容器设计工作。第6期张彦斌常用承压液氨存储设备设计要点一33一为了降低局部应力水平，原则上尽可能采用10-50ug／g的硅油，可有效抑制液氨引起的应力厚壁管或锻制管补强[3】。对于直径较大的开孔，采腐蚀。用锻制管补强可能会出现接管壁厚与壳体壁

6、厚相3球形液氨储罐差较大的情况，可采用补强圈与厚壁管联合补强3．1设计参数选取的结构。采用常温中压方式储存的球型容器，一般不2_3．2法兰、垫片及紧固件设保温结构，工作温度即为环境温度，工作压力由于液氨属于强渗透性中度危害介质，其接取50~C氨的饱和蒸汽压2．03MPa(A)，设计压力取管法兰应当按照HG／T20592～20615-2009系列标准为2．1MPa(g)；设计温度取50*0。的规定，至少应用高颈对焊法兰、带加强环的金3．2主要受压元件的选材属缠绕垫和专用级高强度螺栓组合[4】。法兰密封面宜选择凹凸面型式，近年来大量的工程实践证由于球型储罐容积大，在现场组焊，产品

7、质实，突面法兰也有较好的使用效果。量不易控制，设备危险性高，为此对主要受压元件提出更高的技术要求。2_3-3安全附件(1)板材：球型储罐的选材原则与卧式容器相液氨储罐上的安全泄放装置多选用全启式安仿，但由于容积更大的缘故，计算厚度更大，如全阀，且直接连接在设备本体上。根据工艺操作采用Q245R，球壳板很厚，单块重量大，不利于条件，计算安全泄放面积，选择与之匹配的安全现场吊装和组焊，故球壳板材质多选Q345R(如阀。安全阀的整定压力一般不大于容器的设计压容积超过2000m可考虑使用Q370R)，板材正火力