压力(MPa) 温度(℃) 0.001 6.9491 0.002 12.9751 0.002 17.5403 0.003 21.1012 0.003 24.1142 0.004 26.6707 0.004 28.9533 0.005 31.0533 0.005 32.8793 0.006 34.6141 0.006 36.1663 0.007 37.6271 0.007 38.9967 0.008 40.2749 0.008 41.5075 0.009 42.6488 0.009 43.7901 0.010 44.8173 0.010 45.7988 0.011 47.6934 0.012 49.4281 0.013 51.0488 0.014 52.5553 0.015 53.9705 0.016 55.3401 压力(MPa) 温度(℃) 0.017 56.5955 0.018 57.8053 0.019 58.9694 0.020 60.0650 0.021 61.1378 0.022 62.1422 0.023 63.1237 0.024 64.0596 0.025 64.9726 0.026 65.8628 0.027 66.7074 0.028 67.5291 0.029 68.3280 0.030 69.1041 0.032 70.6106 0.034 72.0144 0.036 73.3611 0.038 74.6508 0.040 75.8720 0.045 78.7366 0.050 81.3388 0.055 83.7355 0.060 85.9496 0.065 88.0154 0.070 89.9556 压力(MPa) 温度(℃) 0.075 91.7816 0.080 93.5107 0.085 95.1485 0.090 96.7121 0.095 98.2014 0.100 99.6340 0.110 102.3160 0.120 104.8100 0.130 107.1380 0.140 109.3180 0.150 111.3780 0.160 113.3260 0.170 115.1780 0.180 116.9410 0.190 118.6250 0.200 120.2400 0.210 121.7890 0.220 123.2810 0.230 124.7170 0.240 126.1030 0.250 127.4440 0.260 128.7400 0.270 129.9980 0.280 131.2180 0.290 132.4030 压力(MPa) 温度(℃) 0.300 133.5560 0.310 134.6770 0.320 135.7700 0.330 136.8360 0.340 137.8760 0.350 138.8910 0.360 139.8850 0.370 140.8550 0.380 141.8030 0.390 142.7320 0.400 143.6420 0.410 144.5350 0.420 145.4110 0.430 146.2690 0.440 147.1120 0.450 147.9330 0.460 148.7510 0.470 149.5500 0.480 150.3360 0.490 151.1080 0.500 151.8670 0.520 153.3500 0.540 154.7880 0.560 156.1850 0.580 157.5430 压力(MPa) 温度(℃) 0.600 158.8630 0.620 160.1480 0.640 161.4020 0.660 162.6250 0.680 163.8170 0.700 164.9830 0.720 166.1230 0.740 167.2370 0.760 168.3280 0.780 169.3970 0.800 170.4440 0.820 171.4710 0.840 172.4770 0.860 173.4660 0.880 174.4360 0.900 175.3890 0.920 176.3250 0.940 177.2450 0.960 178.1500 0.980 179.0400 1.000 179.9160 1.050 18 2.0480 1.100 184.1000 1.150 186.0810 1.200 187.9950 压力(MPa) 温度(℃) 1.250 189.8480 1.300 191.6440 1.350 193.3860 1.400 195.0780 1.450 196.7250 1.500 198.3270 1.550 199.8870 1.600 201.4100 1.650 20 2.8950 1.700 204.3460 1.750 205.7640 1.800 207.1510 1.850 208.5080 1.900 209.8380 1.950 211.1400 2.000 212.4170 2.050 21 3.6690 2.100 214.8980 2.150 216.1040 2.200 217.2890 2.250 218.4520 2.300 219.5960 2.350 220.7220 2.400 221.8290 2.450 222.9180 1 / 2
液氨泄漏应急救援预案
1、范围 本标准规定了威海魏桥科技工业园有限公司液氨罐区及脱硝液氨输送管道等液氨泄漏、火灾、爆炸、中毒等突发事件的应急准备与应急响应的工作程序。 本标准适用于液氨罐区及管道系统突发液氨泄漏的应急处置和应急救援工作。 2、规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所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。 《中华人民共和国安全生产法》（中华人民共和国主席令[2002]第70号） 《中华人民共和国职业病防治法》（中华人民共和国主席令[2011]第52号） 《中华人民共和国消防法》（中华人民共和国主席令[2008]第6号） 《中华人民共和国特种设备安全法》（中华人民共和国主席令[2013]第4号） 《工伤保险条例》（中华人民共和国国务院令第375号） 《建筑设计防火规范》（GB50016-2006） 《企业职工伤亡事故经济损失统计标准》（GB6721） 《生产安全事故报告和调查处理条例》（国家安全生产监督管理总局令第42号）《危险化学品安全管理条例》（国务院令第591号） 《使用有毒物品作业场所劳动保护条例》（国务院令第352号） 《危险化学品名录》(国家安全生产监督管理局公告 2003第1号) 《生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则》（GB／T 29639-2013） 《常用化学危险品贮存通则》（GB15603） 《关于印发山东省生产安全事故应急预案管理办法实施细则（试行）的通知》（鲁安监发[2009]124号） 《关于开展生产安全事故应急预案备案工作的通知》（威安监发[2010]42号） 《危险化学品重大危险源辨识》（GB18218-2009） 3、概况 本公司有液氨槽罐2个，每个液氨槽罐容积为50m3，共100m3，氨的最大储存系数为85%，液氨度0.65kg/L(-10℃)，二个槽罐最大可储液氨300×0.85×0.65＝165.75吨，根据《危险化学品重大危险源辨识》（GB18218-2009）标准，已大于重大危险源临界量标准，所
液氨特性及应急处理 2.1氨的理化性质 2.1.1标识 中文名氨；氨气（液氨） 英文名 ammonia 分子式 NH3 相对分子质量 17.03 CAS号 7664-41-7 危险性类别第2.3类有毒气体 化学类别氨 2.1.2理化性质 熔点（℃） -77.7 沸点（℃） -33.5 液体相对密度（水=1）0.82（-79℃） 气体相对密度（空气=1）0.6 饱和蒸汽压（kpa） 506.62 (4.7℃) 临界温度（℃） 132.5 临界压力（Mpa） 11.40 溶解性易溶于水、乙醇、乙醚 2.1.3稳定性和反应活性 稳定性稳定 聚合危害不聚合 避免接触的禁忌物卤素、酰基氯、酸类、氯仿、强氧化剂。 燃烧（分解）产物氧化氮、氨。 在高温时会分解成氮和氢，有还原作用。在催化剂存在时可被氧化成一氧化氮。 2.1.4主要组成与性状 主要成分纯品 外观与性状无色有刺激性恶臭的气体。 主要用途用做制冷剂及制取铵盐和氮肥。 液氨是无色的液体。是一种优良的溶剂。蒸发热很大，在沸点时是每克1369.08焦（327卡）。储于耐压钢瓶或钢槽中。由气态氨液化而得。 2.1.5爆炸特性与消防 燃烧性易燃 闪点（℃）无意义 引燃温度（℃） 651 爆炸下限（%） 15.7 爆炸上限（%） 27.4 最小点火能（mJ）至1000 mJ也不发火（氢气为0.02 mJ） 最大爆炸压力（Mpa） 0.580 2.2危险特性 与空气混合能形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氟、氯等接触会发生剧烈反应。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。 2.3灭火方法 消防人员必须穿戴全身防火防毒服。切断气源。若不能立即切断气源，则不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。 2.4灭火剂： 雾状水、干粉、二氧化碳、砂土。 2.5健康危害 侵入途径吸入 健康危害低浓度氨对粘膜有刺激作用，高浓度可造成组织溶解坏死。
液氨的风险分析及救护知识 1.1 氨的理化特性 氨气是一种无色透明而具有刺激性气味的气体。极易溶于水，水溶液呈碱性。相对密度0.60（空气=1）。气氨加压到0.7～0.8MPa时就变成液氨，同时放出大量的热，相反液态氨蒸发时要吸收大量的热，所以氨可作制冷剂，接触液氨可引起严重冻伤。 1.2 氨的危险特性 氨与空气混合到一定比例时，遇明火能引起爆炸，其爆炸极限为15.7%～27.4%。遇明火、高热能引起燃烧爆炸；与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。若遇高热容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。 a)液氨泄漏危险性：液氨泄漏将会造成人员伤亡，根据有关资料，1吨液氨泄漏并全部气化，半径48m内的人员将造成严重伤害。 b)液氨贮存和充装危害性：正常情况下槽罐存在20%的气相空间，槽罐内压力是该温度下的液氨饱和蒸汽压。如果未留有气相空间全部充满液体，则在温度升高时液体体积膨胀没有余地，槽罐内压力大幅上升，而液氨的膨胀系数较大，一旦槽罐充满氨，在0～60℃范围内，液氨温度每升高1℃，其压力升高约1.32～1.80MPa，因而过量充装极易发生物理爆炸。 c)液氨的健康危害性：低浓度氨对粘膜有刺激作用，高浓度氨可引起组织溶解性坏死。急性中毒：轻度者出现眼、口有辛辣感，流涕、咳嗽，声音嘶哑、吞咽困难，头昏、头痛，眼结膜充血、水肿，口唇和口腔、眼部充血，胸闷和胸骨区疼痛等。重度中毒者出现引起喉头水肿、喉痉挛，发生窒息。外露皮肤可出现II度化学灼伤，眼睑、口唇、鼻腔、咽部及喉头水肿，粘膜糜烂、可能出现溃疡。 d)液氨的火灾爆轰可能性分析：氨与空气混合能形成爆炸性混合物，属乙类火灾危险性物质，T1（电气设备的最高温度T1>450℃）组别的易燃易爆气体。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。燃烧性为易燃，爆炸下限15.7%，爆炸上限27.4%，引燃温度为651℃。 1.3 对环境的危害分析 对环境有危害，对大气可造成污染，对动植物造成冻伤。 1.4 氨泄漏紧急救援与消防措施 1、发生火灾和爆炸时：用泡沫、二氧化碳及雾状消防水进行灭火，喷淋强度15 L /（min·m2），持续时间90min。消防人员到达后，灭火工作由消防人员进行。 2、吸入中毒时：使中毒人员迅速离开现场，转移到空气清新处，保持呼吸道畅通，并通知医务人员，到现场进行抢救。 3、皮肤接触时：立即除去受污染的衣物，用大量的清水冲洗皮肤或用2%的稀硼酸溶液冲洗。 4、眼睛接触时：立即翻开上下眼睑，用流动的清水或生理盐水或洗眼液冲洗至少20分钟，并送医院救治。 1.5 SCR氨站进出管理制度 SCR氨站为我公司重点防火部位，为保证其安全运行，任何人必须严格执行如下规定。 1、与工作无关的人员禁止入内。
153 M液氨储罐设计 杨砺
目录 一、设计条件表---------------------------------------------------------------------------------- 3 二、设计数据表----------------------------------------------------------------------------------- 3 三、焊缝结构及无损检测----------------------------------------------------------------------- 3 四、管口表----------------------------------------------------------------------------------------- 4 五、封头设计-------------------------------------------------------------------------------------- 4 六、筒体长度确定---------------------------------------------------------------------------------5 七、设备的材料及其厚度计算----------------------------------------------------------------- 5 八、卧式容器应力校核---------------------------------------------------------------------------7 九、开孔及开孔补强------------------------------------------------------------------------------8 十、零部件设计----------------------------------------------------------------------------------- 9 1、支座设计---------------------------------------------------------------------------------9 2、人孔其法兰设计-------------------------------------------------------------------------10 3、安全阀接口管及其法兰设计--------------------------------------------------------- 10 4、液氨出口接管及其法兰设计----------------------------------------------------------11 5、放空口接管及其法兰设--------------------------------------------------------------- 11 6、液氨入口接管与其法兰设计------------------------------------------------------- 11 7、压力表接管及其法兰设计----------------------------------------------------------- 12 8、气氨出口接管及其法兰设计-------------------------------------------------------- 12 9、排污管及其法兰设计------------------------------------------------------------------12 10、液位计及其法兰的选择------------------------------------------------------------- 13 十一、焊接接头设计---------------------------------------------------------------------------13 十二、参考资料-----------------------------------------------------------------------------------14 十三、结束语--------------------------------------------------------------------------------------15
当液体在有限的密闭空间中蒸发时，液体分子通过液面进入上面空间，成为蒸汽分子。由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中，它们相互碰撞，并和容器壁以及液面发生碰撞，在和液面碰撞时，有的分子则被液体分子所吸引，而重新返回液体中成为液体分子。开始蒸发时，进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目，随着蒸发的继续进行，空间蒸汽分子的密度不断增大，因而返回液体中的分子数目也增多。当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时，则蒸发与凝结处于动平衡状态，这时虽然蒸发和凝结仍在进行，但空间中蒸汽分子的密度不再增大，此时的状态称为饱和状态。在饱和状态下的液体称为饱和液体，其蒸汽称为干饱和蒸汽(也称饱和蒸汽)。 饱和蒸汽与过热蒸汽的区别：饱和蒸汽压力与温度有一一对应关系，如已知饱和蒸汽压力为0.5MPa，则温度为158℃，反之，已知饱和蒸汽温度为180℃，则压力必为0.9MPa，所以从压力与温度数据可以判断是否为饱和蒸汽、过热蒸汽。 饱和蒸汽温度1mpa以下160~170度左右 1mpa以上170~195度左右 过热蒸汽在2mpa以上就400度左右. 饱和蒸汽温度压力对照表
压力MPa 温度 ℃ 压力 MPa 温度 ℃ 压力 MPa 温度 ℃ 压力 MPa 温度 ℃ 0.000 99.5 0.180 131.0 0.000 99.5 -0.072 65.0 0.005 101.0 0.185 131.5 -0.002 99.0 -0.074 64.0 0.010 102.0 0.190 132.0 -0.004 98.5 -0.076 63.0 0.015 103.5 0.195 132.5 -0.006 97.5 -0.078 62.0 0.020 104.5 0.200 133.5 -0.008 97.0 -0.08 60.0 0.025 105.5 0.210 134.5 -0.010 96.5 -0.081 59.0 0.030 107.0 0.220 135.5 -0.012 96.0 -0.082 57.5 0.035 108.0 0.230 136.5 -0.014 95.0 -0.083 56.0 0.040 109.0 0.240 137.5 -0.016 94.5 -0.084 55.0 0.045 110.0 0.250 139.0 -0.018 94.0 -0.085 53.5 0.050 111.0 0.260 139.5 -0.020 93.0 -0.086 52.0 0.055 112.0 0.270 140.5 -0.022 92.5 -0.087 50.0 0.060 113.0 0.280 141.5 -0.024 92.0 -0.088 48.5 0.065 114.0 0.290 142.5 -0.026 91.0 -0.089 47.0 0.070 115.0 0.300 143.5 -0.028 90.5 -0.090 45.5 0.075 115.5 0.310 144.5 -0.030 90.0 -0.091 43.5 0.080 116.5 0.320 145.0 -0.032 89.0 -0.092 41.5 0.085 118.0 0.330 146.0 -0.034 88.5 -0.093 39.0 0.090 119.0 0.340 147.0 -0.036 88.0 -0.094 35.5 0.095 119.5 0.350 147.5 -0.038 87.0 -0.095 32.5
液氨密度表 温度℃密度㎏/L 温度℃密度㎏/L 温度℃密度㎏/L -50 0.701997 -16 0.659846 18 0.613188 -49 0.700807 -15 0.658546 19 0.611726 -48 0.699614 -14 0.657243 20 0.610258 -47 0.698419 -13 0.655936 21 0.608784 -46 0.697221 -12 0.654625 22 0.607303 -45 0.696020 -11 0.653310 23 0.605817 -44 0.694816 -10 0.651991 24 0.604324 -43 0.693610 -9 0.650668 25 0.602824 -42 0.692400 -8 0.649341 26 0.601318 -41 0.691188 -7 0.648009 27 0.599805 -40 0.689973 -6 0.646673 28 0.598285 -39 0.688755 -5 0.645333 29 0.596759 -38 0.687534 -4 0.643989 30 0.595225 -37 0.686309 -3 0.642640 31 0.593684 -36 0.685082 -2 0.641287 32 0.592136 -35 0.683852 -1 0.639929 33 0.590581 -34 0.682618 0 0.638567 34 0.589018 -33 0.681382 1 0.637200 35 0.587447 -32 0.680142 2 0.635828 36 0.585869 -31 0.678899 3 0.634451 37 0.584283 -30 0.677653 4 0.633070 38 0.582688 -29 0.676404 5 0.631684 39 0.581086 -28 0.675151 6 0.630293 40 0.579475 -27 0.673895 7 0.628897 41 0.577855 -26 0.672635 8 0.627496 42 0.576227 -25 0.671372 9 0.626089 43 0.574590 -24 0.670106 10 0.624678 44 0.572945 -23 0.668836 11 0.623261 45 0.571290 -22 0.667562 12 0.621838 46 0.569625 -21 0.666285 13 0.620411 47 0.567951 -20 0.665005 14 0.618978 48 0.566268 -19 0.663721 15 0.617539 49 0.564574 -18 0.662433 16 0.616094 50 0.562871 -17 0.661141 17 0.614644 注：在-50℃至50℃范围内，液氨的相对密度还可按下式计算： d4t= 1+0.424805×√133-t +0.015938×(133-t) 4.2830+0.813055×√133-t -0.008286×(133-t) 资料名称：液氨在不同温度下的密度
第一章绪论 1. 1 设计任务 设计一液氨贮罐。工艺条件：温度为40 C，氨饱和蒸气压1.55MPa，容积为20m3, 使用年限15 年。 1.2 设计要求及成果 1. 确定容器材质； 2. 确定罐体形状及名义厚度； 3. 确定封头形状及名义厚度； 4. 确定支座，人孔及接管，以及开孔补强情况 5. 编制设计说明书以及绘制设备装配图1 张（A1）。 1.3 技术要求 （一）本设备按GBI50-1998《钢制压力容器》进行制造、试验和验收 （二）焊接材料，对接焊接接头型式及尺寸可按GB985-80中规定（设计焊接接头系数1.0） （三）焊接采用电弧焊，焊条型号为E4303 （四）壳体焊缝应进行无损探伤检 查，探伤长度为100％ 第二章设计参数确定 2.1 设计温度 题目中给出设计温度取40 C
2.2设计压力 在夏季液氨储罐经太阳暴晒，随着气温的变化，储罐的操作压力也在不断变化。通过查阅资料可知包头最高气温为40.4 C,通过查表可知，在40C时液氨的饱和蒸汽压（绝对压力）为1.55MPa,密度为580kg/m3,而容器设计时必须考虑在工作情况下可能遇到的工作压力和相对应的温度两者相结合中最苛刻工作压力来确定设计压力。一般是指容器顶部最高压力与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于工作压力。 此液氨储罐采用安全法，依据《化工设备机械基础》若储罐采用安全法时 设计压力应采用最大工作压力P w的1.05 1.1倍，取设计压力P 1.05P w （已知 P w 1.55MPa表压）所以P 1.05F W 1.6MPa。 2.3腐蚀余量 查《腐蚀数据手册》16MnR耐氨腐蚀，其0.1mm/ y，若设计寿命为15 年，则C215 0.1 1.5mm 2.4焊缝系数 该容器属中压贮存容器，技《压力容器安全技术监察规程》规定，氨属中度 毒性介质，容器筒体的纵向焊接接头和封头基本上都采用双面焊或相当于双面焊 的全焊透的焊接接头，所以取1.0或0.85常见。得选取按下表选择 2.5容器直径 考虑到压制封头胎具的规格及标准件配套选用的需要，容器的筒体和封头的
3 温度密度压力 100 0.6 1.103 101 0.611 1.05 102 0.639 1.088 103 0.66 1.127 104 0.682 1.167 105 0.705 1.208 106 0.728 1.25 107 0.752 1.294 108 0.776 1.339 109 0.801 1.385 110 0.827 1.433 111 0.853 1.482 112 0.88 1.532 113 0.908 1.583 114 0.936 1.636 115 0.965 1.691 116 0.995 1.747 117 1.025 1.804 118 1.057 1.863 119 1.089 1.923 120 1.122 1.985 121 1.155 2.049 122 1.19 2.115
123
1.225 2.182 124 1.261 2.25 125 1.298 2.321 126 1.336 2.393 127 1.375 2.468 128 1.415 2.544 129 1.455 2.622 130 1.497 2.701 131 1.539 2.783 132 1.583 2.867 133 1.627 2.953 134 1.672 3.041 135 1.719 3.131 136 1.766 3.223 137 1.815 3.317 138 1.864 3.414 139 1.915 3.513 140 1.967 3.614 141 2.019 3.717 142 2.073 3.823 143 2.129 3.931 144 2.185 4.042 145 2.242 4.155 146 2.301 4.271 147 2.361 4.398 148 2.422 4.51 149 2.484 4.634 150 2.548 4.76 151 2.613 4.889 152 2.679 5.021 153 2.747 5.155 154 2.816 5.292 155 2.886 5.433 156 2.958 5.577 157 3.032 5.732 158 3.106 5.872 159 3.182 6.025 160 3.26 6.181 161 3.339 6.339 162 3.42 6.502 163 3.502 6.667 164 3.586 6.836 165 3.671 7.008 166 3.758 7.183
液氨储罐设计参数的确定设计说明书第一章绪论 1.1设计符号说明 英文字母 α———容器的设计寿命,y; D———贮罐径，mm; i []tσ———钢板的许用应力，MPa P———液氨的饱和蒸汽压，MPa C———钢板厚度负偏差, mm; 1 C———介质的腐蚀裕量, mm; 2 希腊字母 δ———罐体计算厚度, mm; δ———罐体设计厚度, mm; d δ———罐体的名义厚度, mm; n δ———罐体的有效厚度, mm; e ?———圆整值，mm λ———腐蚀速率，y mm/ φ———焊接接头系数
1.2 设计任务 设计一液氨贮罐。工艺条件：温度为40℃，氨饱和蒸气压MPa 28m。 .1，容积为3 55 1.3 设计思路 综合运用所学的机械基础课程知识，本着认真负责团结合作的态度，对储罐进行详细设计。在设计过程中综合考虑了经济性，实用性，安全可靠性，各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有实际意义，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计，研究出最佳方案。 1.4 设计特点 容器的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管及人孔等组成。常、低压化工设备通用零部件大都有标准，设计时可直接选用。本设计书主要介绍了液罐的的筒体、封头的设计计算，低压通用零部件的选用。 各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。 1.5设计要求及成果 1. 确定容器材质； 2. 确定罐体形状及名义厚度； 3. 确定封头形状及名义厚度； 4. 确定支座，人孔及接管，以及开孔补强情况
5. 编制设计说明书以及绘制设备装配图1（A2）。 1.6技术要求 （一）本设备按GBl50-1998《钢制压力容器》进行制造、试验和验收 （二）焊接材料，对接焊接接头型式及尺寸可按GB985-80中规定(设计焊接接头系φ) 数0.1 = （三）焊接采用电弧焊，焊条型号为E4303 （四）壳体焊缝应进行无损探伤检查，探伤长度为100％ 第二章液氨储罐设计参数的确定 2.1.设计温度与设计压力的确定 液氨储罐通常置于室外，罐液氨的温度和压力直接受到大气温度的影响，在夏季液氨储罐经太阳暴晒，随着气温的变化，储罐的操作压力也在不断变化。根据设计任务书的要求，所设计液氨贮罐的最高使用温度为40℃，查表可知40℃时液氨的饱和蒸汽压为1.55MPa。《压力容器安全监察规程》规定液化气体储罐必须安装安全阀，设计压力可取最大操作压力的1.05-1.10倍。取1.10倍最大操作压力为设计压力，所以设计压力p = 1.10×(1.05? 1.1) = 1.595MPa，故取设计压力p=1.6MPa。 2.2.罐体和封头的材料的选择 选择容器用钢必须综合考虑：容器的操作条件，如设计压力、设计温度、介质特性和操作压力等；材料的使用性能，如力学性能、物理性能、化学性能（主要是耐腐蚀性
第 一章 绪论 1. 1设计任务 设计一液氨贮罐。工艺条件：温度为40℃，氨饱和蒸气压MPa 55.1，容积为20m3, 使用年限15年。 1.2设计要求及成果 1. 确定容器材质； 2. 确定罐体形状及名义厚度； 3. 确定封头形状及名义厚度； 4. 确定支座，人孔及接管，以及开孔补强情况 5. 编制设计说明书以及绘制设备装配图1张（A1）。 1.3技术要求 （一）本设备按GBl50-1998《钢制压力容器》进行制造、试验和验收 （二）焊接材料，对接焊接接头型式及尺寸可按GB985-80中规定(设计焊接接头系数0.1=φ) （三）焊接采用电弧焊，焊条型号为E4303 （四）壳体焊缝应进行无损探伤检查，探伤长度为100％ 第二章 设计参数确定 2.1 设计温度 题目中给出设计温度取40C O 2.2 设计压力 在夏季液氨储罐经太阳暴晒，随着气温的变化，储罐的操作压力也在不断变化。通过查阅资料可知包头最高气温为40.4℃，通过查表可知，在40℃ 时液氨的饱和蒸汽压(绝对压力)为1.55MPa ，密度为580kg/m3，而容器设计时必须考虑在工作情况下可能遇到的工作压力和相对应的温度两者相结合中最苛刻工作压力来确定设计压力。一般是指容器顶部最高压力与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于工作压力。 此液氨储罐采用安全法，依据《化工设备机械基础》若储罐采用安全法时设计压力应采用最大工作压力w P 的1.105.1-倍，取设计压力w P P 05.1=（已知MPa P w 55.1=表压）
所以 MPa P P w 6.105.1==。 2.3 腐蚀余量 查《腐蚀数据手册》16MnR 耐氨腐蚀，其y mm /1.0<λ，若设计寿命为15年，则 m m 5.11.0152=?==αλC 2.4焊缝系数 该容器属中压贮存容器，技《压力容器安全技术监察规程》规定，氨属中度 毒性介质，容器筒体的纵向焊接接头和封头基本上都采用双面焊或相当于双面焊的全焊透的焊接接头，所以φ取0.1或85.0常见。φ得选取按下表选择: 表2.1 焊接接头系数 序号 焊接接头结构 焊接接头系数φ 全部无损探伤 局部无损探伤 1 双面焊或相当于双面焊的全焊透对接 焊接接头 1.0 0.85 2 单面焊的对接焊接接头，在焊接过程中沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的 垫板 0.9 0.85 此储罐采用100%无损探伤，故0.1=φ 2.5 容器直径 考虑到压制封头胎具的规格及标准件配套选用的需要，容器的筒体和封头的直径都有规定。此储罐设计的公称直径（内径）选择m m 2400=i D 。 表2.2 公称直径i D 公称直径i D 300、400、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000、 2200、2400、2600、2800、3000、3200、3400、3600、3800、4000 2.6 许用应力 40o C 温度时，16MnR 钢材的许用应力表,知[]MPa t 0.170=σ
饱和蒸汽压力与温度对照表 压力KPa 温度℃压力KPa 温度℃压力MPa 温度℃压力MPa 温度℃9.8 101.76 470.7 156.76 3.43 243.03 7.65 292.73 19.6 104.24 490.3 158.07 3.53 244.62 7.75 293.60 29.4 106.56 509.9 159.35 3.63 246.17 7.85 294.47 39.2 108.73 529.6 160.60 3.72 247.68 7.94 295.32 49 110.78 549.2 161.82 3.82 249.17 8.04 296.17 58.8 112.72 568.8 163.01 3.92 250.63 8.14 297.01 68.6 114.57 588.4 164.17 4.02 252.07 8.24 297.85 78.4 116.32 608 165.30 4.12 253.48 8.34 298.67 88.2 118.00 627.6 166.41 4.21 254.86 8.43 299.49 98 119.61 647.2 167.50 4.31 256.22 8.53 300.30 107.8 121.15 666.9 168.56 4.41 257.56 8.63 301.11 117.6 122.64 686.5 169.60 4.51 258.87 8.73 301.90 127.4 124.07 706.1 170.62 4.61 260.16 8.73 302.69 137.2 125.45 725.7 171.63 4.7 261.44 8.92 303.48 147.1 126.78 745.3 172.61 4.8 262.69 9.02 304.26 156.9 128.08 764.9 173.58 4.9 263.92 9.12 305.03 166.7 129.33 784.5 174.53 5.0 265.14 9.22 305.79 176.5 130.54 882.6 179.03 5.09 266.34 9.32 306.55 186.3 131.72 980.7 183.20 5.19 267.52 9.41 307.30 196.1 132.87 1.079MPa 187.08 5.29 268.68 9.51 308.05 205.9 133.99 1.177 190.71 5.39 269.83 9.61 308.79 215.7 135.08 1.27 194.13 5.49 270.96 9.71 309.52 225.6 136.14 1.37 197.36 5.59 272.08 9.81 310.25 235.4 137.17 1.47 200.43 5.69 273.19 10 310.98 245.2 138.18 1.57 203.35 5.79 274.27 10.2 312.41
XX学院 本科课程设计 题目：液氨储蓄罐的机械设计 专业：应用化学 学院：化学XX 学院 班级： XX级XX 班 姓名： XXX 学号：XXX 指导教师： XXX
目录 一、设计条件 (3) 二、设计内容 (3) 1.选择符合要求的材料 (3) 2.确定设计参数 (4) 3.罐体壁厚设计 (5) 4.封头壁厚设计 (5) 5.校核水压实验强度 (5) 6.应力的计算 (6) 7.鞍座的设计 (8) 8.人孔的设计 (10) 9.人孔的补强 (11) 10.接口管的设计 (11) 五、课程设计收获 (13) 六、设计符号说明 (13) 七、参考资料 (14)
液氨储罐的机械设计 一、 设计时间 2016年10月25日-2016年12月25日 二、 设计条件 1.工艺条件；温度40℃，氨的饱和蒸汽压1.55MPa 2.贮罐筒体为圆柱形，封头为标准椭圆封头 3. 贮罐容积V （单位m 3）：20 4. 使用地点：XX 三、 设计内容 1.选择符合要求的材料 因为液氨的腐蚀性小，贮罐可选用一般钢材，但由于液氨贮罐属于带压容器，可以考虑20R 和16MnR 这两种钢种。而16MnR 在中温（475℃以下）及低温（-40℃以上）的机械性能优于20R ，是使用十分成熟的钢种，质量稳定，可使用在-40-475℃场合，故在此选择16MnR 钢板作为制造筒体和封头的材料。 2.确定设计参数 (1)设计温度 题目中给出设计温度取40℃。 (2)设计压力 在夏季液氨储罐经太阳暴晒，随着气温的变化，储罐的操作压力也在不断变化。通过查阅资料可知包头最高气温为40℃，通过查表可知，在40℃ 时液氨的饱和蒸汽压(绝对压力)为1.55MPa ，密度为580kg/m 3，而容器设计时必须考虑在工作情况下可能遇到的工作压力和相对应的温度两者相结合中最苛刻工作压力来确定设计压力。一般是指容器顶部最高压力与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于工作压力。 此液氨储罐采用安全法，依据《化工设备机械基础》若储罐采用安全法时设计压力应采用最大工作压力的倍，取设计压力（已知 w P 1.105.1-w P P 05.1=
液氨安全技术说明： 一、标识： 中文名：氨；氨气；液氨英文名：Ammonia 分子量：17.03 结构式： 分子式：NH ３ CAS号：7664-41-7 RTECS号：B06750000 HS编码： UN编号：1005（无水）危险货物编号：23003 IMDG规则页码：2104 二、理化性质： 外观与性状：无色有刺激性恶臭的气体。可由氮和氢直接合成而制得。 主要用途：用作致冷剂及制取铵盐和氮肥。密度：0.7710 CAS：1336—21—6 (25％水溶液) UN：1005 (无水：大于50％氨溶液)； UN：2672 (10％～35％氨溶液)； UN ：2073 (大于35％但小于50％氨溶液) 熔点：-77.7沸点：-33.5 饱和蒸汽压(kPa)：506.62／4.7℃ 相对密度(水=1)：0．82／-79℃相对密度(空气=1):0．5971 溶解性：易溶于水、乙醇、乙醚。易被压缩，加压可形成清澈无色的液体。易溶于水，并生成碱性腐蚀性的氢氧化铵溶液。氨浮在水上并发生“沸腾”。能产生可见的有毒蒸气团。气体比空气轻，遇冷附着在地面上。也易被固化成雪状的固体。 临界温度(℃)：132.4 临界压力(MPa)：11.20 燃烧热(kj/mol)：无资料三、燃烧爆炸危险性： 避免接触的条件：燃烧性：易燃建规火险分级：乙 闪点(℃)：气体。低于0℃下闪点不确定；有时难以点燃自燃温度(℃)：651℃爆炸下限(V%)：15.7 爆炸上限(V%)：27.4 危险特性：与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氟、氯等能发生剧烈的化学反应。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。 燃烧(分解)产物：氧化氮、氨。稳定性：稳定 禁忌物：卤素、酰基氯、酸类、氯仿、强氧化剂。聚合危害：不能出现 灭火方法：切断气源。若不能立即切断气源，则不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。雾状水；泡沫、二氧化碳。消防器具(包括SCBA)不能提供足够有效的防护。若不小心接触，立即撤离现场，隔离器具，对人员彻底清污。如果该物质或被污染的流体进入水路，通知有潜在水体污染的下游用户，通知地方卫生、消防官员和污染控制部门。在安全防爆距离以外，使用雾状水冷却暴露的容器。若冷却水流不起作用(排放音量、音调升高，罐体变色或有任何变形的迹象)，立即撤离到安全区域。 四、包装储运： 危险性类别：第2.3类有毒气体危险货物包装标志：6；32 包装类别：Ⅱ储运注意事项：易燃、腐蚀性压缩气体。储存于阴凉、干燥、通风处。远离火种、热源。防止阳光直射。应与卤素(氟、氯、溴)、酸类等分开存放。罐储时要有防火防爆技术措施。配备相应品种和数量的消防器材。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。验收时要注意品名，注意验瓶日期，先进仓的先发用。槽车运送时要灌装适量，不可超压超量运输。搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。运输按规定路线行驶，中途不得停驶。
饱和蒸汽温度与绝对压力对照表 附图1：饱和蒸汽压力温度对照表 压力温度压力温度压力温度压力温度MPa ℃MPa ℃MPa ℃MPa ℃
3570947 饱和蒸汽温度压力对照表
温度（℃） 绝对压力（bar ） ℃ bar ℃ bar 100 134 168 101 135 169 102 136 170 103 137 171 104 138 172 105 139 173 106 140 174 107 141 175 108 142 176 109 143 177 110 144 178 111 145 179 112 146 180 113 147 181 114 148 182 115 149 183 116 150 184 117 151 185 118 152 186 119 153 187 120 154 188 121 155 189 122 156 190 123 157 191 124 158 192 125 159 193 126 160 194 127 161 195 128 162 196 129 163 197 130 164 198 131 165 199 132 166 200 133 167 问题： 饱和蒸汽温度与压力对照表 说明： 蒸汽是常用的换热介质，而温度控制是通过一定压力下的流量调节来实现的，
希望大家建立一个基本的概念。在热交热器或者其它需要蒸汽阀门的地方，大家在选型时经常会用到。 现将饱和蒸汽的温度与压力对照表整理，供大家参考！ 温度（℃）密度（kg/m3) 绝对压力（Mpa) 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135