目录
第一章概论 (4)
一、设计原则及规范 (4)
二、项目建设概况 (5)
第二章建设项目过程中危险源及危险和有害因素分析 (7)
第三章储罐设计 (13)
一、设计参数 (13)
二、筒体设计 (14)
三、内压封头设计： (18)
四、人孔的设计和选择: (18)
五、支座设计： (20)
管道 .............................................................................................................................................. 错误！未定义书签。法兰 (21)
第四章储罐附件 (21)
一、温度计 (21)
二、液面计 (21)
三、压力表 (23)
四、氨气浓度检测仪 (24)
五、水淋浴装置 (25)
六、隔热和保冷设施 (26)
七、通风设施 (26)
八、安全阀 (27)
第五章液氨冷库总平面布置及周边环境 (29)
一、液氨储罐区的设置： (29)
二、本装置布置时应当考虑的安全原则： (30)
三、罐区防火间距： (30)
四、安全色及安全标志 (31)
第六章电气 (32)
一、爆炸危险区域内电气设备选型 (32)
二、防雷及防静电措施 (32)
三、照明 (33)
第七章防火提 (33)
第八章消防设计 (35)
一、消防车道 (35)
二、消防栓 (36)
三、灭火系统 (37)
四、消防池 (37)
第九章事故模拟计算 (39)
一、泄漏程度分析 (39)
二、危害半径模拟计算 (40)
三、池火灾事故的模拟计算： (42)
四、爆炸损害计算 (44)
第十章安全控制措施 (46)
一、应急事故处理 (46)
二、人员疏散 (48)
第十一章安全管理制度 (48)
一、重大危险源管理制度 (48)
二、储罐及储罐区安全管理制度 (49)
第十二章结论与建议 (49)
第一章概论
一、设计原则及规范
1.设计原则：
认真贯彻“预防为主，防消结合”的方针，严格遵循国家和地方的有关防火规范及规定，搞好本项目的安全设计。
2.相关规范：
GB50160-92-1999版《石油化工企业设计防火规范》
GB 50016-2006《建筑设计防火规范》
GB 50140-2005 《建筑灭火器配置设计规范》
GB 15603-1995 《常用化学危险品贮存通则》
GB 50074-2002 《石油库设计规范》
GB 11651-1989 《劳动防护用品选用规则》
GB 17681-1999 《易燃易爆罐区安全监控预警系统验收技术要求》
GB 50057-1994.2000版《建筑物防雷设计规范》
AQ3021-2008 《化学品生产单位吊装作业安全规范》
AQ3021-2008 《化学品生产单位吊装作业安全规范》
AQ3022-2008 《化学品生产单位动火作业安全规范》
AQ3023-2008 《化学品生产单位动土作业安全规范》
AQ3024-2008 《化学品生产单位断路作业安全规范》
AQ3025-2008 《化学品生产单位高处作业安全规范》
AQ3026-2008《化学品生产单位设备检修作业安全规范》
AQ3027-2008《化学品生产单位盲板抽堵作业安全规范》
AQ3028-2008 《化学品生产单位受限空间作业安全规范
SH 3063-1999 《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》
SH 3007-1999 《石油化工储运系统罐区设计规范》
SH 3047－93 《石油化工企业职业安全卫生设计规范》
HG/T 23003-92 《化工企业静电安全检查规程》
HAB 003-2001 《液氨移动式压力容器检修安全规程》
SY 0075-93 《油罐区防火堤设计规范》
SH/T 3081-2003 《石油化工仪表接地设计规范》
SH 3097－2000 《石油化工静电接地设计规范》
SH 3093-1999 《石油化工企业卫生防护距离》
GB/T13861《生产过程危险和有害因素分类与代码》
《压力容器安全技术监察规程》
《化工企业防雷和防静电接地检测实施细则》
《危险化学品建设项目安全设施目录》
《冷库设计规范》
《冷库安全规范》
《化工设备标准手册》
《固定式压力容器安全技术监察规程》
《钢制压力容器用封头-标准综述》
《重大危险源辨识》
《储罐区防火堤设计规范》
《液氨储存于装卸安全生产技术规范（试行）》
《钢制人孔和手孔》
二、项目建设概况
1.项目建设目的：液氨储存
2.液氨主要参数：液氨，又称为无水氨，是一种无色液体。氨作为一种重要的化工原
料，应用广泛，为运输及储存便利，通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨。
氨易溶于水，溶于水后形成氢氧化铵的碱性溶液。氨在20℃水中的溶解度为34%。
液氨在工业上应用广泛，而且具有腐蚀性，且容易挥发，所以其化学事故发生率相当高。
3.氨的物理性质：分子式：NH3气氨相对密度（空气=1）：0.59分子量：17.04液氨相
对密度（水=1）：0.7067（25℃）CAS编号：7664-41-7自燃点：651.11℃熔点（℃）：-77.7爆炸极限：16%～25%沸点（℃）：-33.41%水溶液PH值：11.7蒸气压：882kPa （20℃）
4.建设单位：四川大学生产规模：10立方米液氨储罐
5.采用的主要工艺技术：压力容器设计，液氨储罐检修工艺，液氨储罐安全性检测与
报警
6.主要原材料：液氨；最大储量：10立方米
7.主要布局：液氨储存和装卸场所在厂区总平面布置中应符合下列要求：
a)符合生产流程、操作要求和使用功能；
b)功能分区内各项设施的布置，应紧凑、合理；功能分区内部和相互之间保持
一定的通道和宽度；
c)应结合当地气象条件，使液氨储存和装卸场所具有良好的自然通风条件。
d)平面布置应考虑防止有害气体泄漏时对周围环境的危害。
e)厂区内外现有和规划的运输线路、排水系统、周围场地标高等相协调，满足
生产、运输、防洪、排水、管线敷设及土石方工程的要求。
8.主要设备表：
见附件
9.项目所在地自然条件：液氨储存和装卸场所应充分考虑地震、软地基、湿陷性黄土、
膨胀土等地质因素以及台风、雷暴、沙暴等气象危害因素，避免建在断层、滑坡、泥石流、地下溶洞、采矿陷落区界内、重要的供水水源卫生保护区、有开采价值的矿藏区等地段和地区
10.液氨储存和装卸场所应位于不受洪水、潮水或者内涝威胁的地带，当不可避免时，
必须有可靠的防洪、排涝措施。
11.液氨储存和装卸场所应符合《石油化工企业卫生防护距离》（SH3093-1999）的要求，
具体卫生防护距离应符合表2-1（详见附件）的要求。同时必须考虑当地风向等因素，一般应位于城镇、工厂居住区全年最小频率风向的上风方向。宜建在地势平坦、通风顺畅的地段。在山区或丘陵地区，应避免布置在窝风地带。液氨储存和装卸场所应具有满足生产、生活及发展规划所必需的水源和供电系统。液氨储罐与架空电力线的最近水平距离不应小于电杆（塔）高度的1.5倍。液氨储存和装卸场所沿江河岸布置时，宜位于邻近江河的城镇、重要桥梁、大型锚地、船厂等重要建（构）筑物的下游。液氨罐区邻近江河、海岸布置时，必须采取防止泄漏和含氨废水流入水域的措施。
第二章建设项目过程中危险源及危险和有害因素分析
液氨等具有燃烧爆炸、有毒有害的危险有害性，且生产过程高温并具有一定的压力，装置具有潜在危险性，因此工艺、设备安全要求高。如果因设计不合理、设备制造及施工安装质量不能保证、管理不善、工艺指标控制不严、操作不当，物质和能量的正常运行状态遭到破坏，有可能引起火灾、爆炸、人员中毒、腐蚀，甚至造成灾害性事故。
危险因素：是指能够对人造成伤亡或对物造成突发性损害的因素。
有害因素：是指能影响人的身体健康，导致疾病，或对物造成慢性损害的因素。
危险、有害因素主要指客观存在的危险有害物质或能量超过一定限值的设备、设施和场所等。产生危险有害因素的根本原因是存在能量、有害物质及能量、有害物质失去控制。危险有害物质和能量失控主要体现在人的不安全行为、物质不安全状态和管理缺陷等三个方面危险、有害因素识别遵循科学性、系统性、全面性、预测性的原则，按厂址、平面布局、建筑物、物质、生产工艺及设备、辅助生产设施（包括公用工程）、作业环境等几个方面分别分析其存在的危险、有害因素。对导致事故发生的直接原因、诱导原因进行重点分析，从而为确定评价目标、评价重点、划分评价单元、选择评价方法和采取控制措施计划提供依据。对重大危险、有害因素，不仅要分析正常生产、运输、操作时的危险、有害因素，更重要的是分析设备、装置破坏及操作失误可能产生严重后果的危险、危害因素。通过危险、有害因素的辨识和对其性质、种类、条件及可能产生的后果的分析、评价，提出相应的对策措施，以控制事故和职业危害的发生，或将危险和有害因素降低到可接受程度，从而保障作业人员的安全和健康。
根据GB/T13861《生产过程危险和有害因素分类与代码》进行生产过程危险和有害因素分析，本项目的主要危险、有害因素为火灾爆炸、中毒和窒息，此外还存在物理爆炸、腐蚀、灼烫、机械伤害、电危害、高处坠落、起重危害、物体打击、高温危害、车辆伤害、噪声危害等危险、有害因素。
1.液氨特性：
氨(NH3)为无色、有刺激性辛辣味的恶臭气体，分子量17.03，比重0.597，沸点
-33.33℃。爆炸极限为15.7% ～27% (容积) 氨在常温下加压易液化，称为液氨。与水形成水合氨，简称氨水，呈弱碱性，氨永极不稳定，遇热分解。1%水溶液pH值为11.7。
浓氨水含氨28%～29%。氨在常温下呈气态，比空气轻，易溢出，具有强烈的刺激性和腐蚀性+故易造成急性中毒和灼伤。对上呼吸道有刺激和腐蚀作用，高浓度时可危及中枢神经系统，还可通三叉神经末梢的反射作用而引起心脏停博和呼吸停止。人对氮的嗅觉阚为0.5mg/m ～ 1.0mg/m，浓度50mg/m3上鼻咽部有刺激感和眼部灼痛感，
500mg/m上短时内即出现强烈刺激症状，1500mg/m3上可危及生命，3500mg/m3可即时死亡。缺氧时会加强氨的毒作用。国家卫生标准为30mg/m。液氨的危险性表现在两个方面，一是泄漏导致人员中毒、窒息死亡;二是与空气形成混合物，遇明火极易燃烧、爆炸。
2.危险化学品数据表:
3.液氨项目工艺过程可能导致泄漏、爆炸、火灾、中毒事故的危险源：液氟储罐为液
化气体储罐，属于中压二类压力容器，可能发生物理爆炸，造成超声波和爆炸碎片对人和物体破坏。液氨储罐爆炸或液氮泄漏后发生氨气化学燃爆。氨气叉为有毒气
体，爆破、液氨泄漏等还会造成人员中毒事故。
●火灾爆炸原因分析：
1)液氨与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。液氨贮罐火灾、化
学爆炸危险因素分析由于氨气泄漏，与空气混合，达到爆炸极限，遇到明火、静电火花等火源，引起火灾与化学爆炸事故。另外由于腐蚀、自然灾害（如雷击、台风、地震、强对流天气）等原因也可造成反应设施、容器、管线泄漏。
2)火星飞溅、违章动火、带入火种、物质过热引发、点火吸烟、它处火灾蔓延等明火；
电气火花、线路老化引燃绝缘层、短路电弧、静电、雷击等电气火花与火源；机械摩擦、导热管线、焊接熔渣等高温物质。易燃物料流速过快，产生静电积聚引发火灾。
3)液氨储罐强度设计、结构设计、选材、防腐不合理。液氨储罐及其附件(法兰、阀门、
弯头等)泄漏，贮罐阀门、管道爆裂，充装系统泄漏，系统安垒装置失灵等因素。4)液氨储罐物理爆炸引起的器外氨气的火灾爆炸。如：
液氨储罐物理爆炸危险因素分析：
(1)液氨储罐超压，原因如下：
a.安全装置不齐、装设不当或失灵;
b.环境温度突然升高，液氨储罐由于温度升高而超压;
c.液氨储罐超装。
(2)液氨储罐存在缺陷，使承压能力降低。其主要原因有：
a.内、外介质腐蚀造成壁厚减薄，外壁受大气的腐蚀作用，内壁为氨的腐蚀;
b.液氨引起的应力腐蚀是导致储罐爆炸的重要原因之一。实践表明，温度升高，有利
于腐蚀裂纹的发展;
c.发生严重塑性变形;
d.材质劣化。
●发生中毒和窒息事故的主要原因：
1）物料泄漏
低浓度氨对粘膜有刺激作用，高浓度可造成组织溶解性坏死，引起化学性肺炎及灼伤。急性中毒：轻度者表现为皮肤、粘膜的刺激反应，出现鼻炎、咽炎、气管及支气管炎；可有角膜及皮肤灼伤。重度者出现喉头水肿、声门狭窄、呼吸道粘膜细胞脱落、气道阻塞而窒息，可有中毒性肺水肿和肝损伤。氨可引起反射性呼吸停止。如氨溅入眼内，可
致晶体浑浊、角膜穿孔，甚至失明。
2）防护不当
操作人员未正确佩戴防护用品或防护用品失效。
3）其它原因
未设置有毒物料泄漏报警装置或泄漏报警装置失灵、超期服役未进行检查；职工不了解使用物料的毒性，对职工防毒知识培训教育不足等
液氨中毒危险因素分析
由于液氨储罐及其附件爆炸、泄漏，空气中的氨气的浓度超过安全域值，可能导致人员的中毒，甚至死亡;人员进入液氨储罐时，内部氨气浓度没有达到安全范围。
案例1：2002年9月l1日，湖南省常德县一辆停靠在“常德县影剧院”门口、装满剧毒液氨的东风牌气罐车突然发生泄漏事故，所载的数吨有毒气体朝影剧院的几家门面喷去，刚刚开门的业主夫妇中毒倒地，生命垂危。
案例2：2000年12月17日，浙江建德市新化化工有限责任公司液氨车间发生一起液氨泄漏的严重事故，造成4人死亡13人受伤。事故原因是因为合成氨储罐阀门爆裂。
案例3：1979年某钢铁公司化肥厂对两台120m0的液氨贮罐进行内部检查，发现内壁有数以百计的裂纹，这些裂纹大部分分布在长年处于液面下部的南极与下温带组焊的周向焊缝上。大多数裂纹与焊缝垂直，由焊缝中心向两侧扩展，裂纹深4mm～6mm，长度一般为10mm～30mm，经分析为液氨引起的应力腐蚀裂纹。
案例4：1974年12月江苏省某县化肥厂，发生液氨贮罐的发生爆炸，造成多人伤亡。 其它危险、有害因素分析：
其它危险、有害因素有：起重伤害、机械伤害、电伤害、高处坠落、物体打击、高温危害、低温危害、车辆伤害、噪声。
火灾危险性类别为乙级。
建筑结构类型为砖混结构。
耐火级别为2级。
液氨储罐危险性分析表
4.上述危险源和有害因素存在的主要作业场所：液氨储罐存放区域范围。
5.说明装置或单元的火灾危险性分类和爆炸危险区域划分
火灾危险性级别为2级。
根据第九章的事故模拟计算结果划分爆炸危险区域。
6.按照《危险化学品重大危险源辨识》（GB18218）辨识重大危险源，并按照《危险化
学品重大危险源监督管理暂行规定》（国家安全监管总局令第40号）划分重大危险源等级。部分有毒物质名称及临界量见表。本液氨储罐储量为5.0670吨。因此不构成重大危险源。
部分有毒物质名称及临界量
7.说明建设项目工艺是否属于重点监管的危险化工工艺：是。合成氨工艺反应类型：
吸热反应重点监控单元：合成塔、压缩机、氨储存系统工艺简介：氮和氢两种组分按一定比例（1:3）组成的气体（合成气），在高温、高压下（一般为400—450℃，15—30MPa）经催化反应生成氨的工艺过程。工艺危险特点（1）高温、高压使可燃气体爆炸极限扩宽，气体物料一旦过氧（亦称透氧），极易在设备和管道内发生爆炸；
（2）高温、高压气体物料从设备管线泄漏时会迅速膨胀与空气混合形成爆炸性混合物，遇到明火或因高流速物料与裂（喷）口处摩擦产生静电火花引起着火和空间爆炸；（3）气体压缩机等转动设备在高温下运行会使润滑油挥发裂解，在附近管道内造成积炭，可导致积炭燃烧或爆炸；（4）高温、高压可加速设备金属材料发生蠕变、改变金相组织，还会加剧氢气、氮气对钢材的氢蚀及渗氮，加剧设备的疲劳腐蚀，使其机械强度减弱，引发物理爆炸；（5）液氨大规模事故性泄漏会形成低温云团引起大范围人群中毒，遇明火还会发生空间爆炸。典型工艺（1）节能AMV 法；（2）德士古水煤浆加压气化法；（3）凯洛格法；（4）甲醇与合成氨联合生产的联醇法；（5）纯碱与合成氨联合生产的联碱法；（6）采用变换催化剂、氧化锌脱硫剂和甲烷催化剂的“三催化”气体净化法等。重点监控工艺参数合成塔、压缩机、氨储存系统的运行基本控制参数，包括温度、压力、液位、物料流量及比例等。安全控制的基本要求合成氨装置温度、压力报警和联锁；物料比例控制和联锁；压缩机的温度、入
口分离器液位、压力报警联锁；紧急冷却系统；紧急切断系统；安全泄放系统；可燃、有毒气体检测报警装置。宜采用的控制方式将合成氨装置内温度、压力与物料流量、冷却系统形成联锁关系；将压缩机温度、压力、入口分离器液位与供电系统形成联锁关系；紧急停车系统。合成单元自动控制还需要设置以下几个控制回路：
⑴氨分、冷交液位；⑵废锅液位；⑶循环量控制；⑷废锅蒸汽流量；⑸废锅蒸汽压
力。安全设施，包括安全阀、爆破片、紧急放空阀、液位计、单向阀及紧急切断装置等。
第三章储罐设计
一、设计参数
设计温度：50℃
设计压力p：2.16MPa（50℃时的饱和蒸汽压为2.030MPa，即工作压力P w，设计压力稍大）
储存压力:1.35MPa(液氨储存，通常有两种方式，一种是常温下储存，一般的使用压力为1.3-1.6Mpa左右，设计压力应取2.16Mpa，另一种为常压储存，则其温度应在-33.4度以下的低温下储存。在这里选择常温储存。)
氨的密度为563Kg/m3，筒体公称直径为1600mm
液柱静压力：p
=ρgh＝0.91×9.81×1.6=14.28≤0.05p c。所以忽略不计。
液柱
计算压力p c：p c＝p＋p液柱＝p＝2.16MPa
装量系数：0.90 根据《固定式压力容器安全技术监察规程》中3.13规定，储存液化气体的压力容器应当规定设计储存量，装量系数不得大于0.95。
液氨设计储量计算：
w=φvρt
式中，w——————储存量，t；
φ——————装量系数
v ——————公称容积，m 3
ρt ——————设计温度下的饱和溶液密度，t/m 3; 根据设计条件w=0.90*10*0.563=5.0670 t
（尺寸
来源于《化工设备标准手册》）
设计参数表
二、 筒体设计
1. 储罐材料选择
液氨储罐工作温度为-20℃~50℃，且液氨具有腐蚀性，根据我国的《钢制压力容器》，选择16MnR 为制造材料。 2. 焊接接头系数的确定
通过焊接制成的容器，其焊缝由于可能产生架渣、未熔透、裂纹、气孔等焊接缺陷，且在焊缝的热影响区很容易形成粗大晶粒而使母材强度或塑形有所降低，因此焊缝往
往成为容器强度比较薄弱的环节。为弥补焊缝对容器整体强度的削弱，在强度计算中需引入焊接接头系数。焊接接头系数表示焊缝金属与母材强度的比值，用?表示。反映容器强度削弱的程度。
本次液氨储罐的设计采用双面焊对接接头和相当于双面焊的全焊透对接接头，局部无损检测，所以φ＝0.85 3. 许用应力
???t 是容器壳体、封体等受压元件材料的许用强度，取材料强度失效判据的极限值与
相应材料设计系数（又成安全系数）之比。
在蠕变温度以下，通常取材料常温下最低抗拉强度?b 、常温或设计温度下的屈服点?s 或?s t ，三者除以各自的材料设计系数后所得的最小值，作为压力容器受压元件设计时的许用应力，按以下公式：
[?]＝min{ ?b ／n b ，?s ／n s ，?s t ／n s }
表1 钢制压力容器用材料许用应力的取值方法
因材料选用为16MnR,假设厚度在6mm~16mm之间，根据《材料许用应力表》得，[?]t=170MPa
4.内压圆筒的强度计算
对于中径为D，壁厚为?的圆筒形壳体，承受均匀介质内压p时，其器壁中产生如下经向和周向薄膜应力：
σ＝pD/4δ，σ=Pd/2δ——————○1
式中δ——计算厚度，mm
D——圆筒中面直径，mm
●根据第一强度理论和第三强度理论所得同壁上一点的相当应力均为pD /2?,即?1=?，
按薄膜应力强度条件，则有：
?1=?＝pD／2δ≤[σ]t
式中［σt］］——钢材在设计温度下的许用应力，MPa。
●容器的筒体有钢板卷焊而成（如果用无缝钢管作筒体，其公称直径太小，不适合用
作10m3的贮罐），考虑焊缝对筒体强度可能产生不利的影响，应将钢板的许用应力乘以焊接接头系数来表示圆筒的许用应力强度，因此○1式成为：
σ1=σ
=Pd/2δ≤［σ］t?——————○2
θ
●此外，一般由工艺条件确定的是圆筒的公称直径，对卷制的圆筒即是其内直径D i，
为了方便起见，利用D=D
+ 的关系，将○2变为：
I
P（D i+δ）/2δ≤［σ］t?———————○3
整理解得：
δ=pD i/(2［σ］t?-p)———————○4
代替○4中得p，即：
以计算压力p
c
δ=pD i/(2［σ］t?-p c)———————○5
式中δ————计算厚度，mm
p c————计算压力，MPa
D i————圆筒内直径，mm
θ————焊接接头系数
[?]t————钢材在设计温度下的应用许力，MPa。
由此公式计算得，δ=12.05mm
此外，储罐设计使用寿命B为10~15年，腐蚀速率K a为0.1mm每年。腐蚀裕量C：
C=K a B=1.5mm
所以，设计厚度δc：δc=δ+C=12.05+1.5=13.55mm
查《钢板厚度的常用规格表》，圆整为14mm
三、内压封头设计
封头材料：同筒体一样，使用16MnR钢。
封头的选择：
凸形封头包括半球形封头、椭圆形封头、叠形、球冠形封头。
●半球形:在同样的承条件下，其所需壁厚最薄，所以节省材料，强度好。但对于直径
较小的容器来说，半球形封头深度大，整体冲压成型困难。因此不适用。
●叠形：优点是便于手工成型，且可在现场手工成型。但缺点是，存在较大边缘应力，
受力情况不如椭圆形封头好。因此不适用。
●球冠形:边缘应力相当大，一般只用于压力不高的场合。因此不适用。
综上，选择椭圆形标准封头。则厚度δ：
δ=pD i/(2［σ］t?-0.5p c)=12.00mm
取腐蚀裕量1.5mm，所以δc=13.5mm，圆整为14mm，和筒体等厚。
四、人孔的设计和选择
1.人孔:在化工设备中，为了便于内部附件的安装、衬里、防腐以及对设备内部进行检
查、清洗，往往开设人孔。
2.本次设计的储罐的设计压力为2.16MPa，根据《钢制人孔和手孔》，采用回转盖带颈
对焊。
3.人孔数量：
而本储罐的尺寸为1600mm，因此选择一个人孔。
4.人孔尺寸
1)人孔尺寸选择的原则
①人孔直径应根据容器直径大小、压力等级、容器内部可拆构件尺寸、、检修
人员进出方便等因素。一般情况下，人孔尺寸如下：
②真空、毒性、极度危害物质，或设计压力>2.5MPa的容器，人孔直径宜选小
者。
③寒冷地区，人孔直径应不小于500mm。
④装设人孔的部位受到限制时，也可以采用不小于400mm*300mm的长圆形
人孔或椭圆形人孔。
⑤手孔直径应不小于150mm。
⑥检查孔直径不小于80mm。
2)根据上述原则，我们选择DN500mm的人孔。
人孔及人孔补强质量一共为302kg。
五、支座设计
●支座材料采用Q235-A?F。
●由于是卧式储罐，我们使用卧式储罐中应用最为广泛的鞍式支座。
●支座数量为两个。支座中心线到封头切线的距离，L1=3650mm，L2=375mm。根据
《化工设备标准手册》。
●鞍座负荷的计算：
充液质量：m1=5067.0 kg
筒体质量:
r1为内半径0.80mr2为外半径即r2=r1+δ=0.80+0.014=0.814m长度L=4.4403 m材料16MnR的密度：ρ=7850 kg/m3
每米筒体的重量:m=ρ[πr2]0.8140.8=557.25 kg
筒体质量：m2=557.25*4.4403=2474.36 kg
封头质量：
h1为椭球深度0.40m h2为椭球深度加上壁厚0.414m r1为内半径0.80mδ为封头厚度0.014m r2为外半径即r2=r1+δ=0.80+0.014=0.814m
内容积：V1=（4πh*r1*r1）/3=(4π*0.4*0.8*0.8)/3=1.0723 m3
外容积：V2=（4πh*r2*r2）/3=(4π*0.414*0.814*0.814)/3=1.1490 m3
封头外壁容积：ΔV=V2-V1=1.1490-1.0723=0.767 m3
封头质量m3=ΔV*ρ=0.767*7850=602.0 kg (两个封头质量和) 人孔质量：m4=302.0 kg
其它管道及仪器设备估计质量：m5=100.0 kg
所以，
目录 课程设计任务书 2 20m3液氨储罐设计 2 课程设计容 3 液氨物化性质及介绍 3 1. 设备的工艺计算 3 1.1 设计储存量 3 1.2 设备的选型的轮廓尺寸的确定 3 1.3 设计压力的确定 4 1.4 设计温度的确定 4 1.5 压力容器类别的确定 4 2. 设备的机械设计 5 2.1 设计条件 5 2.2 结构设计 6 2.2.1 材料选择 6 2.2.2 筒体和封头结构设计 6 2.2.3 法兰的结构设计 6 （1）公称压力确定7 （2）法兰类型、密封面形式及垫片材料选择7 （3）法兰尺寸7 2.2.4 人孔、液位计结构设计8 （1）人孔设计8 （2）液位计的选择9 2.2.5 支座结构设计10 （1）筒体和封头壁厚计算10 （2）支座结构尺寸确定12 2.2.6 焊接接头设计及焊接材料的选取14 （1）焊接接头的设计14 （2）焊接材料的选取16 2.3 强度校核16 2.3.1 计算条件16 2.3.2 压圆筒校核17 2.3.3 封头计算18 2.3.4 鞍座计算20 2.3.5 开孔补强计算21 3. 心得体会22 4. 参考文献22
课程设计任务书 20m3液氨储罐设计 一、课程设计要求： 1.按照国家最新压力容器标准、规进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程。 2.设计计算采用手算，要求设计思路设计思路清晰，计算数据准确、可靠。 3.工程图纸要求计算机绘图。 4.独立完成。 二、原始数据 设计条件表 三、课程设计主要容 1.设备工艺设计 2.设备结构设计 3.设备强度计算 4.技术条件编制 5.绘制设备总装配图 6.编制设计说明书 四、学生应交出的设计文件（论文）： 1.设计说明书一份； 2.总装配图一(A1图纸一)
30m3液氨储罐设计说明书
前言 本说明书为《30m3液氨储罐设计说明书》。本文采用分析设计方法，综合考虑环境条件、液体性质等因素并参考相关标准，按工艺设计、设备结构设计、设备强度计算的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、鞍座、人孔、接管进行设计，然后采用1SW6-1998对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。
目录 第一章绪论 (4) （一）设计任务 (4) （二）设计思想 (4) （三）设计特点 (4) 第二章材料及结构的选择与论证 (4) （一）材料选择 (4) （二）结构选择与论证 (4) 第三章设计计算 (6) （一）计算筒体的壁厚 (6) （二）计算封头的壁厚 (7) （三）水压试验及强度校核 (7) （四）选择人孔并开孔确定补强 (8) （五）核算承载能力并选择鞍座 (8) （六）选择液面计 (9) （七）选配工艺接管 (9) 第四章设计汇总 (10) 第五章结束语 (11) 第六章参考文献 (11)
第一章绪论 （一）设计任务： 针对化工厂中常见的液氨储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计，绘制总装配图和零件图，并编写设计说明书。（二）设计思想： 综合运用所学的机械基础课程知识，本着认真负责的态度，对储罐进行设计。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，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。 （三）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。 第二章材料及结构的选择与论证 （一）材料选择： 纯液氨腐蚀性小,贮罐可选用一般钢材,但由于压力较大,可以考虑20R、16MnR这两种钢种。如果纯粹从技术角度看，建议选用20R类的低碳钢板，16MnR钢板的价格虽比20R贵，但在制造费用方面，同等重量设备的计价，16MnR钢板为比较经济，且16MnR机械加工性能、强度和塑性指标都比较号，所以在此选择16MnR钢板作为制造筒体和封头材料。 （二）结构选择与论证： 1.封头的选择： 从受力与制造方面分析来看，球形封头是最理想的结构形式。但缺点是深度大，冲压较为困难；椭圆封头浓度比半球形封头小得多，易于冲压成型，是目前中低压容器中应用较多的封头之一。平板封头因直径各厚度都较大，加工与焊接方面都要遇到不少困难。从钢材耗用量来年：球形封头用材最少，比椭圆开封头节约，平板封头用材最
设计任务书 设计题目：液氨储罐设计 设计任务：试设计一液氨储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计。 包括筒体、封头、零部件的材料的选择及结构的设计；罐的制造施工及焊接形式等；设计计算及相关校核；各设计的参考标准；附CAD图。 已知工艺参数如下： 最高使用温度：T=50℃； 公称直径：DN=3000㎜； 筒体长度（不含封头）：Lo=5900㎜。
目录 设计任务书 1 前言 (1) 2 设计选材及结构 (2) 2.1 工艺参数的设定 (2) 2.1.1设计压力 (2) 2.1.2筒体的选材及结构 (2) 2.1.3封头的结构及选材 (2) 3 设计计算 (4) 3.1 筒体壁厚计算 (4) 3.2封头壁厚计算 (4) 3.3压力试验 (5) 4 附件的选择 (6) 4.1人孔的选择 (6) 4.2人孔补强的计算 (7) 4.3进出料接管的选择 (9) 4.4液面计的设计 (10) 4.5安全阀的选择 (10) 4.6排污管的选择 (10) 4.7 鞍座的选择 (11) 4.7.1鞍座结构和材料的选取 (11) 4.7.2容器载荷计算 (12) 4.7.3鞍座选取标准 (12) 4.7.4鞍座强度校核 (13) 5 容器焊缝标准 (14) 5.1压力容器焊接结构设计要求 (14) 5.2筒体与椭圆封头的焊接接头 (14) 5.3管法兰与接管的焊接接头 (14) 5.4接管与壳体的焊接接头 (14)
6 筒体和封头的校核计算 (16) 6.1 筒体轴向应力校核 (16) 6.1.1由弯矩引起的轴向应力 (16) 6.1.2 由设计压力引起的轴向应力 (17) 6.1.3 轴向应力组合与校核 (17) 6.2筒体和封头切向应力校核 (18) 7 总结 (19) 参考文献 (20)
氨库装置 消防专篇编制： 校核： 审核：
1 设计原则、依据及规范 1.1 设计原则 认真贯彻“预防为主，防消结合”的方针，严格遵循国家和地方的有关防火规范及规定，搞好本项目的防火设计。充分利用装置所在地域现有的消防设施，尽量节约投资。 1.2 设计依据 1.2.1 设计合同。 1.2.2 **提供的设计基础资料。 1.3 国家和地方的相关法规和规定 1.3.1 《中华人民共和国消防法》（中华人民共和国主席令第4号） 1.3.2 建筑工程消防监督审核管理规定（公安部30号令） 1.3.3 《危险化学品安全管理条例》（中华人民共和国国务院令第344号） 1.3.4 《中华人民共和国安全生产法》（中华人民共和国主席令第70号） 1.3.5 《中华人民共和国劳动法》（中华人民共和国主席令第28号） 1.3.6 《特种设备安全监察条例》（中华人民共和国国务院令373号） 1.3.7 《国务院关于进一步加强安全生产工作的规定》（国发【2004】2号）1.3.8 《关于加强安全生产事故应急预案监督管理工作的通知》（国务院安全生 产委员会安委办字【2005】48号） 1.4 设计中执行的主要标准、规范 1）《建筑设计防火规范》（GB50016－2006） 2）《化工企业安全卫生设计规定》（HG20571－1995） 3）《石油化工企业设计防火规范》（GB50160－1992，1999年版） 4）《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001） 5）《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94，2000版） 6）《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》（GB50212－2002） 7）《钢结构设计规范》（GB50017－2003） 8）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058－1992） 9）《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87－1985） 10）《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》（SH3063-1999）
《过程设备设计》 课程设计说明书 设计项目： 20M3液氨储罐设计 所属院系：化学化工学院 专业班级：化学工程与工艺1304班 学号： 学生姓名： 指导教师：张铱鈖 2016年01月20日
摘要 本次课程设计任务为设计一个容积为20m3的液氨储罐，采用常规设计方法，综合考虑环境条件、液体性质等因素并参考相关标准，按工艺设计、设备结构设计、设备强度计算的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、鞍座、人孔、接管等进行设计，然后对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。 设计说明书的正文部分包括工艺设计和机械设计，其中机械设计包括结构设计和强度计算两部分内容，结构设计中包括设备一系列零部件的数据，强度计算包括厚度计算、水压试验、气密性试验等。
一、设计任务书 20M3液氨储罐设计 课程设计要求及原始数据（资料） 一、课程设计基本要求 1、按照国家压力容器设计标准、规范设计要求，掌握典型过程设备设计的过程。 2、设计计算采用手算，要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠。 3、工程图纸要求计算机绘图。 4、独立完成。 二、原始数据 表1 设计条件表
目录 一、设计任务书 (2) 二、课程设计内容 (5) 工艺设计 (5) 一、设计压力的确定 (5) 二、设计温度的确定 (6) 机械设计 (6) 一、结构设计 (6) ①设计条件 (6) ②结构设计 (7) 1、压力容器选择 (7) 物料的物理化学性质 压力容器的类型 压力容器的用材 2、筒体和封头的结构设计 (8) 容器的筒体和封头壁厚的设计 (8) 三·设备的设计计算 1、筒体名义厚度的初步确定 (8) 2、封头壁厚的计算 (8) 容器的水压试验 (10) 3、各个接管的位置及法兰的选择 (11) 接管的设计 法兰的设计 垫片的选择
** 氨库装置 消防专篇编制： 校核： 审核：
1 设计原则、依据及规范 1.1 设计原则 认真贯彻“预防为主，防消结合”的方针，严格遵循国家和地方的有关防火规范及规定，搞好本项目的防火设计。充分利用装置所在地域现有的消防设施，尽量节约投资。 1.2 设计依据 1.2.1 设计合同。 1.2.2 **提供的设计基础资料。 1.3 国家和地方的相关法规和规定 1.3.1 《中华人民共和国消防法》（中华人民共和国主席令第4号） 1.3.2 建筑工程消防监督审核管理规定（公安部30号令） 1.3.3 《危险化学品安全管理条例》（中华人民共和国国务院令第344号） 1.3.4 《中华人民共和国安全生产法》（中华人民共和国主席令第70号） 1.3.5 《中华人民共和国劳动法》（中华人民共和国主席令第28号） 1.3.6 《特种设备安全监察条例》（中华人民共和国国务院令373号） 1.3.7 《国务院关于进一步加强安全生产工作的规定》（国发【2004】2号）1.3.8 《关于加强安全生产事故应急预案监督管理工作的通知》（国务院安全生 产委员会安委办字【2005】48号） 1.4 设计中执行的主要标准、规范 1）《建筑设计防火规范》（GB50016－2006） 2）《化工企业安全卫生设计规定》（HG20571－1995） 3）《石油化工企业设计防火规范》（GB50160－1992，1999年版） 4）《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001） 5）《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94，2000版） 6）《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》（GB50212－2002） 7）《钢结构设计规范》（GB50017－2003） 8）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058－1992） 9）《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87－1985） 10）《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》（SH3063-1999）
第一章总则 第一条为加强液氨储存、装卸环节的安全生产技术管理，进一步规范液氨储存、装卸的安全生产行为，保障人身和财产安全，防止发生事故，依据《中华人民共和国安全生产法》、《危险化学品安全管理条例》和《危险化学品从业单位安全标准化规范》等法律、法规及有关标准等，制定本规范。 第二条本规范适用于山东省境内从事液氨生产、经营、储存和使用等企业的液氨储存、装卸的安全生产技术管理。 第三条新建、改建、扩建液氨储存、装卸装置和设施，属于危险化学品建设项目安全许可范畴的，应严格遵照《危险化学品建设项目安全许可实施办法》和《山东省安全生产监督管理局关于危险化学品建设项目安全许可和试生产（使用）方案备案工作的意见》，获得安全生产行政许可后方可投入生产（使用）。 第四条涉及液氨储存、装卸的企业，应认真落实“安全第一、预防为主，综合治理”的方针，严格遵守危险化学品安全生产的法律、法规、标准和相关规范，建立、健全安全生产责任制度，积极开展安全标准化创建活动，不断改善安全生产条件，提高本质安全水平，确保安全生产。 第五条液氨的储存、装卸装置和设施，应做到安全可靠、技术先进，禁止使用国家明令禁止或淘汰的工艺和设备设施。 第二章设计管理 第一节场所选址 第六条液氨储存和装卸场所的选择，应全面考虑周边的自然环境和社会环境，使其符合安全生产有关标准规范的要求。 第七条在进行区域规划时，液氨储存和装卸场所应根据所在企业及相邻工厂或设施的特点和火灾危险性，结合地形、风向等条件，合理布置。 第八条液氨储存和装卸场所应禁止设置在学校、医院、居民区等人口稠密区附近。液氨储存数量构成重大危险源的，与下列场所、区域的距离必须符合国家标准或者国家有关规定： 1．居民区、商业中心、公园等人口密集区域； 2．学校、医院、影剧院、体育场等公共设施； 3．供水水源、水厂及水源保护区； 4．车站、码头（按照国家规定、经批准专门从事危险化学品装卸作业的除外）、机场、公路、铁路、水路交通干线、地铁风亭及出入口； 5．基本农田保护区、畜牧区、渔业水域和种子、种畜、水产苗种生产基地； 6．河流、湖泊、风景名胜区和自然保护区； 7．军事禁区、军事管理区； 8．法律、行政法规规定的予以保护的其他区域。 第九条液氨储存和装卸场所应充分考虑地震、软地基、湿陷性黄土、膨胀土等地质因素以及台风、雷暴、沙暴等气象危害因素，避免建在断层、滑坡、泥石流、地下溶洞、采矿陷落区界内、重要的供水水源卫生保护区、有开采价值的矿藏区等地段和
卧式储罐不同液位容积(质量)计算 椭圆形封头卧式储罐图 参数: l:椭圆封头曲面高度(m); l i:椭圆封头直边长度(m); L:卧罐圆柱体部分长度(m); r:卧式储罐半径(d/2,m); d:卧式储罐内径,(m) h:储液液位高度(m); V:卧式储罐总体积(m3); ρ:储液密度(kg/m3) V h:对应h高度卧罐内储液体积(m3); m h:对应h高度卧罐内储液重量(kg); 椭圆形封头卧式储罐由直段筒体及两侧封头组焊而成,去掉直段筒体,两侧封头可组成椭圆球体。简化模型图如下。
以储罐底部为起点的液高 卧式储罐内储液总体积计算公式: ()()()? ???????? ? ?++??? ??+=2----arcsin 3212 222πr h r r r h r r h Lr L r V h 若密度为ρ,则卧式储罐内储液总重量为: h h V m ρ= 表1 卧式储罐不同液位下容积(重量)
该计算公式推导过程如下 卧式储罐不同液位 下的容积简化计算公 椭圆形封头卧式储罐由直段筒体及两侧封头组焊而成,去掉直段筒体,两侧封头可组成椭圆球体。 以储罐中心为起点的液高 (1)椭圆球体部分
该椭圆球体符合椭圆球体公式: 2222221x y z a b c ++= 其中a=b=r,则有222 221x y z a c ++= 垂直于y 轴分成无限小微元,任一微元面积为: 22()yi c S a y a π= - 当液面高度为h 时,椭圆球体内液氨容积为 V1=h yi a S dy -? 2 2 ()h a c a y dy a π-=-?33 2 2()33c h a a h a π=-+ (2)直段筒体部分: 筒体的纵断面方程为222x y a += 任一微元的面积为 yj S = 则筒体部分容积为: 2h yj a V S -=?h a L -=?2 (arcsin )2 h La a π =+ (arcsin )2 2 h a π π- ≤≤ (3)卧式储罐储液总体积 总容积为V=V1+V2, V=23 2 42()33c h a a h a π- ++2 (arcsin )2 h La a π+
前言 本说明书为《31m3液氨储罐设计说明书》。本文采用分析设计方法，综合考虑环境条件、液体性质等因素并参考相关标准，按工艺设计、设备结构设计、设备强度计算的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、鞍座、人孔、接管进行设计，然后采用1SW6-1998对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。
目录 附：设计任务书 (2) 第一章绪论 (3) （一）设计任务 (3) （二）设计思想 (3) （三）设计特点 (3) 第二章材料及结构的选择与论证 (3) （一）材料选择 (3) （二）结构选择与论证 (3) 第三章设计计算 (5) （一）计算筒体的壁厚 (5) （二）计算封头的壁厚 (6) （三）水压试验及强度校核 (6) （四）选择人孔并核算开孔补强 (7) （五）核算承载能力并选择鞍座 (9) （六）选择液面计 (9) （七）选择压力计 (10) （八）选配工艺接管 (10) 第四章设计汇总 (11) 第五章结束语 (12) 第六章参考文献 (13)
第一章绪论 （一）设计任务： 针对化工厂中常见的液氨储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计，绘制总装配图和零件图，并编写设计说明书。（二）设计思想： 综合运用所学的机械基础课程知识，本着认真负责的态度，对储罐进行设计。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，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。 （三）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。 第二章材料及结构的选择与论证 （一）材料选择： 纯液氨腐蚀性小,贮罐可选用一般钢材,但由于压力较大,可以考 虑20R、16MnR这两种钢种。如果纯粹从技术角度看，建议选用20R 类的低碳钢板， 16MnR钢板的价格虽比20R贵，但在制造费用方面，同等重量设备的计价，16MnR钢板为比较经济，且16MnR机械加工性能、强度和塑性指标都比较号，所以在此选择16MnR钢板作为制造筒体和封头材料。 （二）结构选择与论证： 1.封头的选择： 从受力与制造方面分析来看，球形封头是最理想的结构形式。但缺点是深度大，冲压较为困难；椭圆封头浓度比半球形封头小得多，易于冲压成型，是目前中低压容器中应用较多的封头之一。平板封头因直径各厚度都较大，加工与焊接方面都要遇到不少困难。从钢材耗
目录 课程设计任务书2 20m3液氨储罐设计2课程设计内容3液氨物化性质及介绍3 1. 设备的工艺计算3 1.1 设计储存量3 1.2 设备的选型的轮廓尺寸的确定3 1.3 设计压力的确定4 1.4 设计温度的确定4 1.5 压力容器类别的确定4 2. 设备的机械设计5 2.1 设计条件5 2.2 结构设计6 2.2.1 材料选择6 2.2.2 筒体和封头结构设计6 2.2.3 法兰的结构设计6 （1）公称压力确定7 （2）法兰类型、密封面形式及垫片材料选择7 （3）法兰尺寸7 2.2.4 人孔、液位计结构设计8
（1）人孔设计8 （2）液位计的选择9 2.2.5 支座结构设计10 （1）筒体和封头壁厚计算10 （2）支座结构尺寸确定12 2.2.6 焊接接头设计及焊接材料的选取14 （1）焊接接头的设计14 （2）焊接材料的选取16 2.3 强度校核16 2.3.1 计算条件16 2.3.2 内压圆筒校核17 2.3.3 封头计算18 2.3.4 鞍座计算20 2.3.5 开孔补强计算21 3. 心得体会22 4. 参考文献22 课程设计任务书 20m3液氨储罐设计 一、课程设计要求： 1.按照国家最新压力容器标准、规范进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程。
2.设计计算采用手算，要求设计思路设计思路清晰，计算数据准确、可靠。 3.工程图纸要求计算机绘图。 4.独立完成。 二、原始数据 设计条件表 三、课程设计主要内容 1.设备工艺设计 2.设备结构设计 3.设备强度计算 4.技术条件编制 5.绘制设备总装配图 6.编制设计说明书
四、学生应交出的设计文件（论文）： 1.设计说明书一份； 2.总装配图一张(A1图纸一张) 课程设计内容 液氨物化性质及介绍 液氨，又称为无水氨，是一种无色液体，有强烈刺激性气味。氨作为一种重要的化工原料，为运输及储存便利，通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨。液氨在工业上应用广泛，具有腐蚀性且容易挥发，所以其化学事故发生率很高。 液氨分子式NH3，分子量17.03，相对密度0.7714g/L，熔点-77.7℃，沸点-33.35℃，自燃点651.11℃，蒸汽压1013.08kPa(25.7℃)。蒸汽与空气混合物爆炸极限为16—25%（最易引燃浓度为17%）氨在20℃水中溶解度34%；25℃时,在无水乙醇中溶解度10%；在甲醇中溶解度16%,溶于氯仿、乙醚,它是许多元素和化合物的良好溶剂。水溶液呈碱性。液态氨将侵蚀某些塑料制品,橡胶和涂层。遇热、明火，难以点燃而危险性极低，但氨和空气混合物达到上述浓度范围遇火和燃烧或爆炸，如有油类或其它可燃物存在则危险性极高。
课程设计任务书 广东石油化工学院 《化工机械基础》课程设计任务书 1.设计题目：液氨储罐机械设计 2. 设计数据： 技术特性 公称容积V0(m3) 16 公称直径D i(mm) 2000介质液氨筒体长度L(mm) 4000 工作压力(MPa) 2.07 工作温度(0C) ≤50 厂址茂名推荐材料16MnR 管口表 编号名称公称直径(mm) 编号名称公称直径(mm) a1-2 液位计15 e 安全阀32 b 进料管50 f 放空管25 c 出料管32 g 人孔500 d 压力表15 h 排污管50 工艺条件图
广东石油化工学院课程设计毕业书 3.计算及说明部分内容（设计内容）： 第一部分绪论： （1）设计任务、设计思想、设计特点； （2）主要设计参数的确定及说明。 第二部分材料及结构的选择与论证 （1）材料选择与论证； （2）结构选择与论证：封头型式的确定、人孔选择、法兰型式、液面计的选择、鞍式支座的选择确定。 第三部分设计计算 （1）计算筒体的壁厚； （2）计算封头的壁厚； （3）水压试验压力及其强度校核； （4）选择人孔并核算开孔补强； （5）选择鞍座并核算承载能力； 第四章主要附件的选用 （1）、液面计选择 （2）、各进出口的选择 （3）、压力表选择 第五章设计小结 附设计参考资料清单 4．绘图部分内容： 总装配图一张（1#） 5．设计期限：1周（2014 年 07 月 07 日—— 2014 年 07月 11 日） 6、设计参考进程： (1)设计准备工作、选择容器的型式和材料半天 (2)设计计算筒体、封头、选择附件并核算开孔补强等一天 (3)绘制装配图二天 (4)编写计算说明书一天 (5)答辩半天 7．参考资料： [1]《化工过程设备机械基础》，李多民、俞慧敏主编，中国石化大学出版社
液氨储存与装卸安全生产技术规范目录 第一章总则 (1) 第二章设计管理 (2) 第一节场所选址 (2) 第二节总平面布置 (3) 第三节液氨储罐区的设置 (4) 第四节防火堤 (6) 第五节装卸场所 (8) 第六节防火间距 (9) 第三章消防管理 (10) 第一节一般规定 (10) 第二节消防车道 (11) 第三节消防给水 (12) 第四节灭火器 (15) 第四章机电管理 (16) 第一节设备管理 (16)
第二节电气设备 (20) 第三节防雷 (21) 第四节防静电接地 (25) 第五节仪控管理 (28) 第五章装卸管理 (32) 第一节装卸人员要求 (32) 第二节装卸前的检查与确认 (33) 第三节液氨装卸安全 (35) 第四节液氨泄漏的应急处理 (36) 第六章安全管理与防护 (36) 第一节安全管理 (36) 第二节安全防护 (38) 第三节应急救援和事故报告 (40) 第七章附则 (41) 附录 (42) 参考文献 (43) 用词说明 (44)
附件 (45) 第一章总则第一条为加强液氨储存、装卸环节的安全生产技术管理，进一步规范液氨储存、装卸的安全生产行为，保障人身和财产安全，防止发生事故，依据《中华人民共和国安全生产法》、《危险化学品安全管理条例》和《危险化学品从业单位安全标准化规范》等法律、法规及有关标准等，制定本规范。 第二条本规范适用于山东省境内从事液氨生产、经营、储存和使用等企业的液氨储存、装卸的安全生产技术管理。 第三条新建、改建、扩建液氨储存、装卸装置和设施，属于危险化学品建设项目安全许可范畴的，应严格遵照《危险化学品建设项目安全许可实施办法》和《山东省安全生产监督管理局关于危险化学品建设项目安全许可和试生产（使用）方案备案工作的意见》，获得安全生产行政许可后方可投入生产（使用）。 第四条涉及液氨储存、装卸的企业，应认真落实“安全第一、预防为主，综合治理”的方针，严格遵守危险化学品安全生产的法律、法规、标准和相关规范，建立、健全安全生产责任制度，积极开展安全标准化创建活动，不断改善安全生产条件，提高本质安全水平，确保安全生产。 第五条液氨的储存、装卸装置和设施，应做到安全可靠、技术先进，禁止使用国家明令禁止或淘汰的工艺和设备设施。 第二章设计管理第一节场所选址第六条液氨储存和装卸场所的 选择，应全面考虑周边的自然环境和社会环境，使其符合安全生产有关标准规范的要求。
卧式液氨储罐不同液位容积计算 卧式储罐由直段筒体及两侧封头组焊而成，去掉直段筒体，两侧封头可组成椭圆球体。该椭圆球体符合椭圆球体公式： 2222221x y z a b c ++= 其中a=b ，则有222 221x y z a c ++= 垂直于y 轴分成无限小微元，任一微元面积为： 22()yi c S a y a π=- 当液面高度为h 时，椭圆球体内液氨容积为 V1=h yi a S dy -? 22()h a c a y dy a π-=-?332 2()33c h a a h a π=-+ 直段筒体部分： 筒体的纵断面方程为222x y a += 任一微元的面积为yj S = 则筒体部分容积为： 2h yj a V S -=?h a L -=?2 (arcsin )2h La a π= (arcsin )22 h a π π-≤≤ 液氨总容积为V=V1+V2， V=232 42()33c h a a h a π-++2(arcsin )2h La a π+ 热电厂液氨罐尺寸为： 直段筒体长度L1=8480mm ，封头直段长度L2=40mm ，筒体半径R=a=b=1300mm ，封头高度c=650mm ，设液位距中心点高度为h ，则
3 2 320.65 2(1.3 1.3)(8.4820.04) 1.3(arcsin )1.333 1.32h h V h ππ?=-+?++??+ （-1.3≤h ≤1.3） 具体容积计算见excel 表格. 液氨密度与温度的关系满足回归方程：0.63860.00145t ρ=-? 氨罐液氨质量为 m v ρ=? =[32 320.65 2(1.3 1.3)(8.4820.04) 1.3(arcsin )1.333 1.32h h h ππ?-+?++??+]×（0.6386-0.00145t ） 备注：1、h 不是实际液面高度，而是实际液面高度与氨罐中心高度差值（1.3M ） 2、t 为环境温度。
. 燕京理工学院Yanching Institute of Technology （2018）届本科生化工设备机械基础大作业题目：液氨储罐的设计 学院：化工与材料工程学院专业：应用化学 学号： 140140023 姓名：游超杰 指导教师：周莉莉 2017年6月30日 .
目录 1、设计任务书 (1) 2、前言 (2) 3.设计方案 (3) 3.1设计依据及原则 (3) 3.2、设计要求 (3) 技术特性表 (3) 4、设计计算 (5) 4.1、圆筒厚度设计 (5) 4.2、封头壁厚设计 (6) 4.3、水压试验及强度校核 (6) 5、选择人孔并核算开孔补强 (7) 5.1、人孔参数确定 (7) 5.2、开孔补强的计算 (8) 6、接口管设计 (10) 6.1、进料管 (10) 6.2、出料管 (10) 6.3、液位计接口管 (10) 6.4、放空阀接口管 (11) 6.5、安全阀接口管 (11) 6.6、排污管 (11) 6.7、压力表接口 (11) 7、鞍座负载设计 (11) 首先粗略计算鞍座负荷 (11) 7.1、罐体质量m1 (12) 7.2、封头质量m2 (12) 7.3、液氨质量m3 (12) 7.4、附件质量m4 (12) 8、设计汇总 (13)
1、设计任务书 课题： 液氨储罐的设计（家乡衡水） 设计内容： 根据既定的工艺参数设计一台液氨储罐 已知工艺参数： 最高使用温度T=40℃ 罐体容积V=12mm3 此时氨的饱和蒸汽压P=1.55MPa 具体的内容包括： 1.筒体材料选择 2.罐的结构及尺寸（内径、长度）形状（卧式、球形、立式），罐体厚度，封 头形状及厚度，支座的选择，人孔及接管，开孔补强 下达时间：2017年6月16日 完成时间：2017年6月30日
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 液氨罐区充装安全规范(2020 年) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
液氨罐区充装安全规范(2020年) 1、液氨存储与装卸装置的压力容器、压力管道，必须符合以下要求： --使用单位应当设专（兼）职人员管理，建立特种设备安全技术档案； --按照TSGR0004、GB/T20801.5等对压力容器和压力管道定期进行检测检验，未经检验或者检验不合格的，不准使用； --液氨储罐、输送管道应至少每月进行一次自行检查，并作出记录。对日常维护保养时发现异常情况的，应当及时处理。 2、液氨储罐应满足下列要求： --液氨储罐应设置液位计、压力表和安全阀等安全附件，超过100m3的液氨储罐应设双安全阀，要定期校验，保证完好灵敏。 --安全阀应为全启式，安全阀出口管，应接至火炬系统。确有困难时，可就地放空，但其排气管口应高出8m范围内的平台或建筑
物顶3m以上； --根据工艺条件，液氨储罐应设置上、下限液位报警装置； --日常储罐充装系数不应大于0.85； --存储量构成重大危险源的，应在设置温度、压力、液位等检测设施的基础上完善视频监控和联锁报警等装置。装置中液氨总量超过500吨的，应配备温度、压力、液位等信息的不间断监测、显示和报警装置，并具备信息远传和连续记录等功能，电子记录数据的保存时间不少于60天。 3、液氨存储装卸区域应加强安全用电管理，并满足以下要求： --电气、仪表设备以及照明灯具和控制开关应符合防爆等级要求； --电力电缆不应和液氨管道、热力管道敷设在同一管沟内； --应急照明灯具和灯光疏散指示标志的备用电源的连续供电时间不应少于30min； --设备、设施的电器开关宜设置在远离防火堤处，严禁将电器开关设在防火堤内。
目录 第一章工艺设计 任务书*************************************** 储量***************************************** 备的选型及轮廓尺寸*************************** 第二章机械设计 结构设计 2.1.1筒体及封头设计 材料的选择********************************** 筒体壁厚的设计计算************************** 封头壁厚的设计计算*************************** 2.1.2接管及接管法兰设计 接管尺寸选择********************************* 管口表及连接标准***************************** 接管法兰的选择 ***************************** 紧固件的选择 ******************************* 2.1.3人孔的结构设计 密封面的选择 ****************************** 人孔的设计******************************** 2.1.4 核算开孔补强**************************** 2.1.5支座的设计
支座的选择********************************** 支座的位置********************************** 2.1.6液面计及安全阀选择 2.1.7总体布局 2.1.8焊接接头设计 强度校核 小结
南华大学 毕业设计(论文)综述报告 题目50m3液氨储罐设计及温控系统设计 学院名称机械工程学院 指导教师冯小康 职称教授 班级过控1102班 学号226 学生姓名刘洪 2015年4月23日 1.本设计研究的目的和意义 液氨主要用于生产硝酸、尿素和其他化学肥料，还可用作医药和农药的原料。 在国防工业中，用于制造火箭、导弹的推进剂。 可用作有机化工产品的氨化原料，还可用作冷冻剂。 NH3分子中的孤电子对倾向于和别的分子或离子形成配位键，生成各种形式的氨合物。如[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+、BF3·NH3等都是以NH3为配位的配合物。 液氨是一个很好的溶剂，由于分子的极性和存在氢键，液氨在许多物理性质方面同水非常相似。一些活泼的金属可以从水中置换氢和生成氢氧化物，在液氨中就不那么容易置换氢。但液氨能够溶解金属生成一种蓝色溶液。这种金属液氨溶液能够导电，并缓慢分解放出氢气，有强还原性。例如钠的液氨溶液：金属液氨溶液显蓝色，能导电并有强还原性的原因是因为在溶液中生成“氨合电子”的缘故。例如金属钠溶解在液氨中时失去它的价电子生成正电
子： 液氨加热至800～850℃，在镍基催化剂作用下，将氨进行分解，可以得到含75%H2、25%N2的氢氮混合气体。用此法制得的气体是一种良好的保护气体，可以广泛地应用于半导体工业、冶金工业，以及需要保护气氛的其他工业和科学研究中。 2. 本设计国内外研究现状 2.1 国外研究现状 液氨储存是液氨工业中非常重要的一个环节, 但对液氨接收站或调峰型液化工厂来说占有很高的投资比例,因此世界上许多国家都非常重视大型常压液氨储罐设计和制造。阿尔及利亚、文莱和印度尼西亚等液氨输出国和英国、法国、日本等输入国都建有大量大型常压液氨储罐。目前液氨在亚洲应用量最大, 占全球78%, 其中日本应用量占全球62%。储罐形式取决于容量大小、投资费用、安全因素及当地的建造条件等。目前世界上不少国家都有能力和技术建造大中型常压储罐。 2.2 国内研究现状 近几年，我国液氨市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励液氨产业向高技术含量产品发展，国内企业新增投资项目逐渐增多，投资者对液氨市场的关注越来越密切，这使得液氨市场推广策略与营销渠道开发的研究需求增大，系统的市场调研成为企业了解液氨市场的必要手段。 3. 目前存在的主要问题 在储罐检验中经常发现的危险性缺陷包括:焊接造成的热裂纹、冷裂纹还有延迟裂纹;热处理措施不当造成的再热裂纹;制造过程中形成的原始埋藏面型缺陷(包括埋藏裂纹、未焊透以及未熔合);介质作用形成的应力腐蚀裂纹(包括含湿硫化氢介质的、氨介质的和氯离子作用下的应力腐蚀裂纹);氢鼓包等。
氨水罐区安全规范国标 篇一：液氨储罐规范要求 第一章总则第一条为加强液氨储存、装卸环节的安全生产技术管理，进一步规范液氨储存、装卸的安全生产行为，保障人身和财产安全，防止发生事故，依据《中华人民共和国安全生产法》、《危险化学品安全管理条例》和《危险化学品从业单位安全标准化规范》等法律、法规及有关标准等，制定本规范。 第二条本规范适用于山东省境内从事液氨生产、经营、储存和使用等企业的液氨储存、装卸的安全生产技术管理。第三条新建、改建、扩建液氨储存、装卸装置和设施，属于危险化学品建设项目安全许可范畴的，应严格遵照《危险化学 品建设项目安全许可实施办法》和《山东省安全生产监督管理局关于危险化学品建设项目安全许可和试生产（使用）方案备案工作的意见》，获得安全生产行政许可后方可投入生产（使用）。 第四条涉及液氨储存、装卸的企业，应认真落实“安全第一、预防为主，综合治理”的方针，严格遵守危险化学品安
全生产的法律、法规、标准和相关规范，建立、健全安全生产责任制度，积极开展安全标准化创建活动，不断改善安全生产条件，提高本质安全水平，确保安全生产。 第五条液氨的储存、装卸装置和设施，应做到安全可靠、技术先进，禁止使用国家明令禁止或淘汰的工艺和设备设施。 第二章设计管理 第一节场所选址第六条液氨储存和装卸场所的选择，应全面考虑周边的自然环境和社会环境，使其符合安全生产有关标准规范的要求。第七条在进行区域规划时，液氨储存和装卸场所应根据所在企业及相邻工厂或设施的特点和火灾危险性，结合地形、风向等条件，合理布置。 第八条液氨储存和装卸场所应禁止设置在学校、医院、居民区等人口稠密区附近。液氨储存数量构成重大危险源的，与下列场所、区域的距离必须符合国家标准或者国家有关规定： 1．居民区、商业中心、公园等人口密集区域； 2．学校、医院、影剧院、体育场等公共设施； 3．供水水源、水厂及水源保护区； 4．车站、码头（按照国家规定、经批准专门从事危险化学品装卸作业的除外）、机场、公路、铁路、水路交通干线、地铁风亭及出入口；
各种常见油罐储油量的计算方法 摘要：本文介绍了一些常见形状的储油罐油量的计算方法，并给出了每种形状的储油罐容积的计算公式和整个推导过程，供各位同仁共同探讨和分享。 现实生活中，尽管储油罐的形状各式各样，仔细分析无非存在以下两种结构：卧式结构和立式结构。无论是卧式结构还是立式结构，都有可能存在半椭圆形封头、平面封头、半圆形封头、圆锥形封头等。笔者在计算储油罐的过程中，积累了大量的经验，现简要做一介绍。 一、椭圆封头卧式椭圆形油罐 这种油罐的形状一般是两端封头为半椭球形，中间为截面积是椭圆形的椭圆柱体，如图1-1、图1-2所示。 计算时，可以把这种油罐的容积看成两部分，一部分为椭球体（把两端的封头看作是一个椭球），另一部分为平面封头中间截面为椭圆形的椭圆柱体，见图1-3、图1-4所示，然后，采用微积分计算任一液面高度时油罐内的容积。 我们建立如图1-3、图1-4所示的坐标系，设油罐除封头以外的长度为L ，其截面长半轴为 A ，短半轴为 B 。椭球部分的长半轴为B ，短半 轴 为C ，则在图1-3、图1-4所示的坐标系中，分别得到椭圆的方程为： 在某一液面高度H 时，油罐内油的容积为： L C B A y 图1-2：椭圆封头卧式椭圆形油罐结构图 图1-1：椭圆封头卧式椭圆形油罐实体图 H (0,2b) a Δy - a (0,b) 0 x y 图1-3：椭圆柱体剖面图 L H (0,2b) C Δy - C (0,b) 0 z 图1-4：封头椭球体剖面图 dy x z x L 2V H ?π+=）（2 y By 2B A x -= （3） （4） ??π+=H 0 H x zdy x dy L 21B B y A x 2 222=-+） （（1） （2） 1C z B B y 2 2 22=+-）（
化工设备机械基础课程设计题目：液氨贮罐的机械设计 班级：07080102 学号：0708010213 姓名：陈剑 指导教师：崔岳峰 沈阳理工大学环境与化学工程学院 2010年11月 设计任务书 课题：液氨储罐的机械设计 设计内容：根据给定的工艺参数设计一台液氨储罐。 已知工艺参数： 最高使用温度：T=50℃
公称直径：DN=3000mm 筒体长度：L=4500mm 具体内容包括： （1）筒体材料的选择 （2）储罐的结构和尺寸 （3）罐的制造施工（焊接焊缝） （4）零部件的型号、位置和接口 （5）相关校核计算 设计人：陈剑 学号：0708010213 下达时间：2010年11月19日 完成时间：2010年12月24日 目录 前言 1 1液氨储罐的设计背景 2 2液氨储罐的分类和选型 3
2.1 储罐的分类 3 2.2 储罐的选型 3 3 材料用钢的选取 4 3.1容器用钢 4 3.2附件用钢 4 4工艺尺寸的确定 5 4.1储罐的体积 5 5工艺计算 6 5.1筒体壁厚的计算 6 5.2封头壁厚的计算6 5.3水压试验7 5.4支座7 5.4.1支座的选取7 5.4.2鞍座的计算7 5.4.3安装高度9 5.5人孔的选取9 5.6人孔补强9 5.6.1人孔补强的计算9 5.6.2 不需补强的最大开孔直径11 5.7接口管12 5.7.1液氨进料管12
5.7.2液氨出料管12 5.7.3排污管12 5.7.4液面计接管12 5.7.5放空接口管13 5.7.6安装阀接口管13 6参数校核14 6.1筒体轴向应力校核14 6.1.1 筒体轴向弯矩的计算14 6.1.2筒体轴向应力的计算14 6.2 筒体和封头切向应力的校核15 6.2.1筒体切向应力的计算15 6.2.2封头切向应力的计算16 6.3筒体环向应力的计算与校核16 6.3.1环向应力的计算16 6.3.2环向应力校核17 6.4鞍座有效断面平均压力17 7总结18 8设计结果一览表19 9液氨储罐化工设计图20 参考文献21