4000m3醋酸储罐地选型及计算.doc

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化工安全设计 课程设计任务书
设计题目
某化工储运公司安全设计
〔4000 m3醋酸储罐选型与计算〕
学 院
专 业
安全工程
班 级
起讫应在进出口管道上设置倒罐副线。
储罐的选材醋酸对钢铁的腐蚀严重，生产和使用醋酸的设备和管道材料一般需要采用价格较高的有色金属和合金。含钼的超低碳铬镍不锈钢(316型)对醋酸的耐腐蚀最好，也能抗孑L蚀，适合于稀醋酸蒸气，以与高温和高于大气压力环境中，也适于一切浓度的醋酸溶液。为综合考虑质量、投资和实施的可行性等因素，对于大容积的醋酸储罐应采用含钼不锈钢022Cr17Ni12Mo2〔316L〕〔新标〕，旧标为00Cr17Ni14Mo2。
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根据《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规X》SH3046-92，焊条牌号为E00-18-12Mo2-15。
第3章醋酸储罐经济尺寸的选择
表3-1贮罐经济尺寸
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储罐经济尺寸
罐壁情况
储存形式
最省材料经济尺寸
最省费用经济尺寸
等壁厚
小型敞口储罐
小型封闭储罐
不等壁厚
大型封闭储罐
注：λ=S1 +S2,。其中。H为贮罐高度；R为贮罐直径；D为贮罐直径(内径)；[σ]为材料许用应力；为焊接接头系数；S1为储罐罐顶板厚度； S2为储罐罐底板厚度；C1为贮罐罐壁单位面积平均费用；C2为贮罐罐底单位面积平均费用：C3为储罐罐顶单位面积平均费用。
从表1-1可以看出，对大型封闭贮罐，按材料最省的经济尺寸。这实际上把罐顶和罐底都看作同等费用来考虑，而在工程中往往罐顶比罐底费用多。假如把罐壁和罐顶费用看作一样的费用，并且分别为罐底费用两倍时，其经济尺寸为H= (1-1)较为合理。在确定贮罐的设计容积时，贮罐安全高度还应考虑液位的极限波动与消防的要求〔贮罐空气泡沫接收到液面之间应留有一定高度，以保证储液面上泡沫覆盖层能有足够厚度〕。
内浮顶罐的体积公式为：
根据公式〔1-1〕和〔1-2〕，如此醋酸罐罐高度与直径计算结果为：
×D2×H＝××D3×=4000
储存液位
根据《石油化工储运系统罐区设计规X》(SH/T3007-2014)固定顶罐的设计储存液位宜按公式〔1〕计算：
h=H1－〔h1＋h2＋h3〕·····························〔1〕
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式中：h———————储罐的设计储存液位，m；
H1——————罐壁高度，m；
h1——————泡沫管开孔下缘至罐壁顶端的高度，m；
h2——————10min~15min储罐最大进液量的折算高度，m；
h3——————安全裕量，〔包括泡沫混合液层厚度和液体的膨胀高度〕，m。
储罐的技术特性表
表3-2
容器类别：第II类容器
几何容积：4000m3
设计温度：55℃
设计压力：常压
许用应力：117MPa
风载荷：
钢板的负偏差
钢板的腐蚀裕量=0
设计参数的说明
1〕设计压力
设计压力是指设定的容器顶部的最高压力。由于醋酸的饱和蒸汽压。C小于常压，〔常压〕。
常压储罐：〔罐顶压力〕的储罐。
低压储罐：，〔罐顶压力〕的储罐。
该醋酸储罐为低压储罐。
2〕设计温度
设计温度是指容器正常操作时，在相应设计压力下，设定的受压元件的金属温度，醋酸贮罐工作温度为常温。某某地区气温一般在0到40℃之间，设计温度要大于其最高温度，取55℃。
3〕腐蚀速率
醋酸在316L中能形成钝化膜，所以对合金的腐蚀性很小。
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4〕风载荷
μ××==420Pa
μ——
W ——3。
设计考虑储存液体静压力由上至下逐渐增加，且储罐容积>1000立方米，采用不等壁厚。根据《立式圆筒形钢制焊接储罐设计规X》GB50341-2014，罐壁厚度的计算，当油罐直径小于或等于60m时，宜采用变设计点法。罐壁设计厚度按如下公式计算，且取其中的较大值。
〔1—3〕
〔1—4〕
式中 td— 储存介质时的设计厚度〔mm〕
tt—储存水时的设计厚度〔mm〕
—储罐内直径〔