储罐的详细设计
罐详细设计 储存环境 丁二烯 存储温度(°C) 15 存储压力(MPa) 0. 35 丁二烯密度(kg/m3 ) 621. 1 体积流量(n)3/h) 17. 64 质量流量(kg/h) 10959 摩尔流量(kmol/h) 195. 69 丁烯 存储温度(°C) 15 存储压力(MPa) 0. 35 丁二烯密度(kg/m3 ) 595. 1 体积流量(n)3/h) 26. 86 质量流量(kg/h) 15981. 73 摩尔流量(kmol/h) 275. 55 乙腊 存储温度(°C) 15 存储压力(MPa) 0. 35 丁二烯密度(kg/m3 ) 790 体积流量(n)3/h) 0. 88 质量流量(kg/h) 70 摩尔流量(kmol/h) 0. 022 储罐的选型 丁二烯容易自聚,生成丁二烯二聚物,进而引起其它危险。丁二 烯二聚物的生成速度与丁二烯储存的压力、温度、停留时间有着密切 关系,在压力低于0.35MPa,温度低于18摄氏度,停留时间短能有效 的减少二聚物的产生,有利于丁二烯的储存。目前丁二烯装置对丁二 烯储存罐的压力规定0. 25MPa-0. 35MPa,满足储罐内的丁二烯刚好处 于饱和蒸汽压。保证丁二烯储存罐的温度处于18摄氏度以下。为了避 免管线内死角长期不流动的丁二烯存在,将储罐物料泵一直处于运行 状态,保证储罐各物料管线处于循环,故采用圆筒直立储罐。 乙腊需要储存在阴凉通风的库房。小心火源,远离火种。库温最 好不要超过30摄氏度。并且需要保持容器的密封度。应该和氧化剂、 还原剂、酸类、碱类、易(可)燃物、食用化学品分开存放,切忌混 储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和 工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料,选用圆筒直 立储罐。 丁烯储存要求较前两者简单,为了便于管理和安装,其储罐也选 用直立圆筒储罐。 三、储罐体积确定 由于丁二烯储存要求最具代表性,下面对丁二烯进行详细设计。 由于需要确保整个流程生产的连续性,以应急上游原料供给量的 变动,我们采用了 3个容积为800冰的圆柱形立式储罐来进行原料丁二 烯的储存。 储罐直径D, = 7.2m ,高度H=20m 四、存储时间的估算 当取储罐的装填系数为0.8时,存储时间: O.8K 0.8x2400, ==109/7 L 17.64 当储罐全部装满时,即最大存储时间: V_ L 2400 17.64 = 136/7 五、回流罐罐壁厚的确定 选用筒体材料为Q345R,由于运行条件为T=15°C, A=0. 35MPa 所以取设计温度T=30°C 在此温度下Q345R钢材的许用应力为:[o ]=170MPa 设计压力:P=l. 1 ^=0. 385MPa 由于液柱静压力 P,=皿=621.1x9.8x20 = 0.127m? 所以计算压力 Pc =P+P2 = 0.1452MPa Pc=P + P,= 0.505 取双面焊对接接头100%无损探伤,其焊接系数为:4)=1.0, 钢板厚度负偏差^=0. 0mm,腐蚀余量C2 =2mm 计算厚度: 疽 PCD 0.505x7.2 m d =;==10. 7mm (p-Pc 2x170 x1-0.505 所以名义厚度:4 =d + G+G =12.7取d“ 二 14mm 容器外径与内径之比为: K=D** =1.003 <1.2 所以,因此该储罐为薄壁容器。 六、储罐封头设计 采用标准椭圆形封头,其计算厚度: 取上下部计算压力:pc=l.lPl=0.505MPa 疽 PCD0.505x7.2 m d =~r==10. 7mm 2[们‘9-。・54 2x170 x1-0.5x0.505 所以其名义厚度:d” =d + G+G =12.07哑, 所以取:d“ 二 14mm 直边长L=0. 4m 七、开口补强 假设此储罐只有一个进口,一个出口,其进出流量都为 Q= 160.7186m3/h ,液体速度为u=3m/s,则各物流对应管径分别为, 其计算如下: D]=[丝=138wm Dx = J— = 137. 68mm 由于D1=D2所以:D2=137. 68mm考虑到管子的规格则选取G20 管子其尺寸为0159X5 用软件SW6-98对其进行机械校核可知不需另行补强。所以进出 口接管可选择。 D[ =159x5 D2 =159x5 八、强度校核 圆筒的校核: 2ds 其中有效厚度:4 =4-G(2=12mm 所以求得:s = 38.7926MPa , s* =\5\.75MPa 所以:=\70MPa,符合要求。 封头的校核:dB =dn -Cj -C2 = 14mm 此时封头的最大允许工作压力:[己]=七匕=0.661W« 而液压试验的压力:p = l.lpc=0.555MPa, p <[pw] 合格 九、设备设计参数归总 表1储罐设计结果 25 储存温度(°C) 储存压力(MPa) 0. 35 选型 立式圆筒储罐 选材 Q345R 储罐容积(in,) 800 储罐个数 6 储罐高度(m) 20 储罐直径(m) 7.2 储罐筒体壁厚(mm) 14 储罐封头壁厚(mm) 14 进口管规格 159x5 出口管直径(mm) 159x5 丁二烯储罐 丁烯储罐乙睛储罐 储存温度(°C )15 2015 储存压力(MPa)0.35 0. 350. 35 选材 Q345R Q345R Q345R 储罐容积(n?) 800 800 800 储罐个数 3 4 1 储罐高度(m) 20 20 20 储罐直径(m) 7.2 7.2 7.2 储罐筒体壁厚(mm) 14 14 14 储罐封头壁厚(mm) 14 14 14 进口管规格 159x5 159x5 159x5 出口管直径(mm) 159x5 159x5 159x5 选型 立式圆筒储罐 立式圆筒储罐立式圆筒储罐