2010学年第一学期2010年7月8日引言压力容器一般是指在工业生产中用来完成反应、传热、传质、分离、贮存等工艺过程，并承受0．1MPa 表压以上压力的容器。
化工生产过程中使用的压力容器形式多样，结构复杂，工作条件苛刻，危险性较大。
压力容器分类：⑴中压容器1. 6MP系P v 10MPa。
;⑵低压容器0. 1MP系P V 1．6MPa。
；（3）低压反应容器和低压储存容器；（4）低压管壳式余热锅炉；（5）低压搪玻璃压力容器。
本设计属于低压容器。
化工装置的压力容器绝大多数为钢制的。
制造材料多种多样，比较常用的有如下几种。
（1 ）Q235 —A0235—A 钢，含硅量多，脱氧完全，因而质量较好。
（2）20g20g 锅炉钢板与一般20 号优质钢相同，含硫量较Q235 —A 钢低，具有较高的强度。
（3）16MnR16MnR 普通低合金容器钢板，制造中、低压容器可减轻温度较高的容器重量。
（4）高温容器用钢温度V 400、可用普通碳钢，使用温度400〜500 C可用15MnVR、14MnMoVg , 使用温度500〜600 C可采用15CrMo、12Cr2Mol，使用温度600〜700 C应采用0Cr13Ni9 和1 Cr18Ni9Ti 等高合金钢。
（5 ）低温容器（低于—20 C）材料主要是要求在低温条件下有较好的韧性以防脆裂，一般低温容器用钢多采用锰钒钢。
本设计主要选用16MnR 型号钢材。
摘要石油气缓冲罐设计：设备设计主要技术指标：设计压力为O.IMpa,最高工作压力为0.08Mpa, 设计温度为50C,工作温度为50C的石油气缓冲罐。
设备主要材质为16MnR设备容积为0.3m3，介质名称为石油气。
石油气缓冲罐的设计步骤：（1）罐体壁厚设计（2）封头厚度设计（3）立式容器支座（4）手孔（5）手孔补强（6）接管。
关键词：计算厚度、设计厚度、计算封头厚度、接管、手孔补强、手孔目录1. 罐体壁厚设计......................................................................... - 5 -1.1计算厚度：....................................................................... - 5 -1.2 设计厚度 ........................................................................ - 6 -2. 封头厚度设计......................................................................... - 7 -2.1 计算封头厚度 .................................................................... - 7 -2.2 校核罐体与封头水压试验强度 ...................................................... - 7 -3. 立式容器支座.......................................................................... - 9 -3.1 罐体质量m1 ....................................................... 错误 !未定义书签。
3.2 封头质量m2 ....................................................... 错误 !未定义书签。
3.3 石油气质量m3 ..................................................... 错误 !未定义书签。
3.4附件质量m4 ........................................................ 错误!未定义书签。
4. 手孔................................................................................. - 11 -5. 手孔补强............................................................................. - 12 -5.1 确定壳体和接管的计算厚度及开孔直径............................................... - 12 -5.2 确定壳体和接管实际厚度 .......................................................... - 12 -5.3 计算需要补强的金属面积 .......................................................... - 12 -6. 接管................................................................................. - 13 -6.1 石油气的进料管 .................................................................. - 13 -6.2 石油气出料管 .................................................................... - 13 -6.3 排污管 ......................................................................... - 13 -6.4 液位计接管 ...................................................................... - 13 -6.5 安全阀接口 ...................................................................... - 13 - 6.6 压力表口............................................................................ - 13 - 压力设备的防护.......................................................................... - 15 - 符号说明................................................................................ - 17 - 总结.................................................................................... - 19 - 参考资料................................................................................ - 20 -石油气缓冲罐设计设备设计主要技术指标：设计压力为O.IMpa,最高工作压力为0.08Mpa,设计温度为50C,工作温度为50C 的石油气缓冲罐。
设备主要材质为16MnR设备容积为0.3m3，介质名称为石油气。
1•罐体壁厚设计设备主要材质为16MnR根据GB/T713 2008《锅炉和压力容器用钢板》16MnR寸为Q345R所以本罐采用Q345F制作罐体和封头。
壁厚根据式一P C D i计算；2 P C――圆筒或球壳的计算厚度，伽；F C—计算压力，MpaD i ――圆筒或球壳的内径，伽；t――圆筒或球壳材料在设计温度下的许用应力；-- 焊接接头系数，在计算应力时=1本石油气缓冲罐的工作温度为50 C,根据表6-1查得Q345R钢板在50C的t=163Mpa=1, Di =600 mms=325Mpa取腐蚀裕量C2 =2 mm,于是1.1计算厚度：P C D iP C0.1 6000.18mm2 163 1.0 0.11.2设计厚度0.18 2 2.18mmb C2根据 b 2.18mm，由表12-9查得G 0.25mm，又因为该值小于名义厚度6%所以钢板厚度负差可以忽略不计。
b G 2.18 0.25 2.43mm圆整后取n 3mm ；确定选用n 3mm厚的Q345R型钢板制作罐体。
0.18mm同前C C 1 C 20.25 2 2.25mm2. 封头厚度设计2.1计算封头厚度 厚度按式 單 计算20.5F C――圆筒或球壳的计算厚度，伽；P C ——计算压力，MpaD i ——圆筒或球壳的内径，mm ；’一一圆筒或球壳材料在设计温度下的许用应力;焊接接头系数，在计算应力时=12七0.5P C0.1 6002 163 1.0 0.1 0.5故 C 2.25 0.18 2.43mm圆整后取n3mm确定选用n 3mm 厚的Q345R 型钢板做封头采用标准椭圆形封头根据式TPgJ 0.9s2 e式中P T 1.25p 1.25 0.10.125MPa2.2校核罐体与封头水压试验强度 enC 3 2 1(mm)P T (D i e)0J^±)37.6Mpa而0.9 0.9 1.0 325 292.5MPa因T< 0.9 s ；所以水压试验强度足够贮罐总质量3.立式容器支座粗略计算支座负荷m=m1 m2 m3 m4m i —罐体质量m2 —封头质量m3 —液氨质量m4 —附件质量3.1罐体质量m iDN=600mm ；3mm ；L 820mm ；7850D i L 3.14 (600 3) 3 820 7850 37kg3.2封头质量m2DN=600mm ；3mm ；7850所以，m2 0.35 D： 2 0.35 3.14 (600 3)2 3 7850 2 18kg 3.3石油气质量m3m3 V其中，装置系数0.9贮罐容积V 2V封V筒2?3所以，V 2 24D'；D22L72(°60.003)3-(0.6 0.003)20.820.3(m3)石油气在常温常压下的密度为 1.94g/L=1940kg/ m3m3 1940 0.9 0.3 523.8kg3.4附件质量m4手孔DN150查附表11-10得手孔约为5.14kg其他接管质量总和1.8 0.73 1.51 4.04kg所以，m49.18 kg贮罐总质量：m=m1叫m3 m437 18 532.8 9.18 588 kgmg 588 9.81 F 1.4KN4 4所以每个支座只承受1.4KN的负荷，可选用HG5-1579-85-38A型皿号4个支座24.手孔根据贮罐的设计温度、最高工作压力、材质及使用要求等条件，选用 公称压力0.6Mpa 的水平吊杆带颈对焊法兰手孔(HG20592 97),手孔公称直 径选定为150伽，采用平面密封面(RF 型)和石棉橡胶板垫片，手孔结构 如图所示；手孔各零件名称，材质见表。