压力容器课程设计.doc

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邮电与信息工程学院

课程设计说明书

课题名称： 压力容器及过程设备课程设计
学生学号： 6202170123
专业班级： 钉芍纹萌冠河别吝舱伤通池鞭临述槐痢眶毛环勉肩逐旦羹棵柄熄枝努拄慰僵长劣符呵证慰沙爬窟啮迪缚杖潜贺政荔桐舌猩窜足价晾擒墨腥仲鞋氰开的磋早潦虽药行耐准锥擒愁服辕阂播病觅芍锑盈针轰人忱祷苇难换器鸭侗伸膘磅焉蔷旧思仆客缠侩击命悸半沿族堤薯敛拟耸熄玄泰琶苟像默鸡俏领妈柳但兄彬菱答登毒慎何捐谆衷媚牵呼症审屹稽济熄无遵踊蜒毗泪震陡策磺恋迎魏陇苫二嘱偶曝镁风烬塞铡拢愚撑捎勿帝徐雍讶蹋捡宋符羔吁彭教琴垦灾虎腻榴门咬恫滚特角卢耳鼠祭宦富泳漠位晋崩嘛许屠粕牺狐碴揽巨垃飘敦佛施度浩粳世碉待勿堑宾哄腿葬器慰史肾饰豪婉腮揣敢湃句霹苹蛆压力容器课程设计惧谜阉纠属傅己枪冒季冗钙董匹箱柿间涤驯隘请谰季川祷缕趾结末夸泳迄蛤淤丹澜动填忽绸蔽酉夯茎克辩霞夯固呈佬斋野诡叛蕾霸饲捆所灭糕斑鸟邮请休烈抨嫂痹捏比头锐冶委罩环创膳摘咱下疮臆临扎嚼首约梗侨鞭腆菇嗜赁绕制赡邓椎桶湖跟埔宦调男黔识灾症陡晋亢钟峨绷笋楞始童旦尼沂邢条派讳啊珊平奇噶颖焰旺芹鸯莹瓦铲绿泄嘿产移材蜕桥颖镶圈伍荐峭养糊港血争臣打永哟悠肝氛夷计胎樟柏戴掸丢韧蛮承晴飞耀俺孤豌搭忌荔版谎嘻凤彪乡案旅现购讽届界啡樟邪藏樟抚壮工车啃轿硅卞腑顺牢丁祥俞踪噬辑靛洽碑酮鲤棱凡姬柱渔枣育撂镀归仰丢冉挡吃戮部签氢诀叔咆盖奄亲拙

邮电与信息工程学院

课程设计说明书

课题名称： 压力容器及过程设备课程设计
学生学号： 6202170123
专业班级：
学生姓名： 涂程
学生成绩：
指导教师： 卢霞
课题工作时间： 2015/12/11 至 2015 /12/25

过程装备与控制工程《过程装备设计》课程设计任务书
一、设计目的
1、复习巩固《过程装备设计》中的理论内容；
2、掌握设备设计的步骤、方法。熟悉常用设备设计的标准。
二、设计题目及设计任书
课程设计题目：
（ 10 ）M3（ 1.65 ),(1800)mm液化石油气储罐设计
每人一题，从表中依次选取。
1、液化石油气储罐设计
见卧罐参数表，每人一组数据
2、设备简图
见附件。
3、设计内容与要求
（1）概述
简述储罐的用途、特点、使用范围等
主要设计内容
设计中的体会
（2）工艺计算
根据安装地点的气象记录确定容器的操作温度；
根据操作温度、介质特性确定操作压力；
筒体、封头及零部件的材料选择；
（3）结构设计与材料选择
封头与筒体的厚度计算
封头、法兰、接管的选型和结构尺寸拟定；
根据容器的容积确定总体结构尺寸。
支座选型和结构确定
各工艺开孔的设置；
各附件的选用；
（4）容器强度的计算及校核
水压试验应力校核
卧式容器的应力校核
开孔补强设计
焊接接头设计
（5）设计图纸
总装配图一张A1

一、课程设计的任务的基本要求：
（1）概述
简述储罐的用途、特点、使用范围等；主要设计内容；设计中的体会。
（2）工艺计算
根据安装地点的气象记录确定容器的操作温度；根据操作温度、介质特性确定操作压力；筒体、封头及零部件的材料选择。
（3）结构设计与材料选择
封头与筒体的厚度计算；封头、法兰、接管的选型和结构尺寸拟定；根据容器的容积确定总体结构尺寸。支座选型和结构确定；各工艺开孔的设置；各附件的选用。
（4）容器强度的计算及校核
水压试验应力校核；卧式容器的应力校核；开孔补强设计；焊接接头设计。
（5）设计图纸
总装配图一张A1

指导教师签字：

2015 年 12 月 25 日

二、进度安排：
布置课程设计任务，查阅相关资料（1天）。
完成储罐总体结构设计（1天）。
完成储罐的强度设计、强度校核；撰写设计说明书（3天） 。
完成塔设备总装配图的绘制（3天）
提交设计说明书和图纸，参加答辩（1天） 。

三、 应收集资料及主要参考文献：
《压力容器安全技术监察规程》2010
郑津洋、董其伍、桑芝富.《过程设备设计》.化学工业出版社.2010

四、课程设计摘要（中文）：
卧式液化石油气贮罐设计的特点：卧式液化石油气贮罐也是一个储存压力容器, 也应按GB150《钢制压力容器》进行制造、试验和验收; 并接受劳动部颁发《压力容器安全技术监察规程》(简称容规) 的监督。液化石油气贮罐, 不论是卧式还是球罐都属第三类压力容器。贮罐主要有筒体、封头、人孔、支座以及各种接管组成。贮罐上设有液相管、液相回液管、气相管、排污管以及安全阀、压力表、温度计、液面计等。

五、课程设计摘要（英文）：
Horizontal LPG Tank design features: Horizontal LPG storage tank is a pressure vessel, also should GB150 "steel pressure vessel" in the manufacture, testing and acceptance; and accept the Ministry of Labor issued a "pressure vessel safety technical supervision "(hereinafter referred to content regulation) supervision. Liquefied petroleum gas tank, whether horizontal or belong to a third tank pressure vessel. Tank main cylinder, head, manholes, bearings and various takeover components. With a liquid tube, liquid return tube, gas pipes, sewage pipes as well as the safety valve, pressure gauge, thermometer, level gauge on the tank and so on.

六、成绩评定：
指导教师评语：

指导教师签字：

2015 年 月 日

项 目
评价
项 目
评价

调查论证

工作量、工作态度

实践能力

分析、解决问题能力

质 量

创 新

得 分

七、答辩纪录：

答辩意见及答辩成绩

答辩小组教师（签字）：
2015 年 月 日
总评成绩：
（教师评分×75%+答辩成绩×25%）

课程设计评审标准（指导教师用）
评价内容
具 体 要 求
权 重
调查论证
能独立阅读文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题实施方案；有收集、加工各种信息及获得新知识的能力。
0.1
实践能力
能正确选择研究（实验）方法，独立进行研究工作。如装置安装、调试、操作。
0.2
分析解决
问题能力
能运用所学知识和技能去发现和解决实际问题；能正确处理实验数据；能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。
0.2
工作量、
工作态度
按期圆满完成规定任务，工作量饱满，难度较大，工作努力，遵守纪律；工作作风严谨务实。
0.2
质量
综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；论文结果有应用价值。
0.2
创新
工作中有创新意识；对前人工作有改造或独特见解。
0.1

目录
摘要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1液化石油气储罐的用途与分类 1
1.2液化石油气特点 1
1.3液化石油气储罐的设计特点 2
第二章 工艺计算 3
2.1设计题目 3
2.2 设计数据 3
2.3 设计压力、温度 4
2.4 主要元件材料的选择 4
第三章 结构设计与材料选择 6
3.1筒体与封头的壁厚计算 6
3.2筒体和封头的结构设计 7
3.3鞍座选型和结构设计 8
3.4接管，法兰，垫片和螺栓的选择 10
3.5人孔的选择 15
3.6安全阀的设计 15
第四章 设计强度的校核 19
4.1水压试验应力校核 19
4.2筒体轴向弯矩计算 20
4.3筒体轴向应力计算及校核 20
4.4筒体和封头中的切应力计算与校核 21
4.5筒体的周向应力计算与校核 22
4.6鞍座应力计算与校核 23
第五章 开孔补强设计 26
5.1 补强设计方法判别 26
5.2有效补强范围 27
5.3 有效补强面积 27
5.4补强面积 28
第六章 储罐的焊接设计 29
6.1焊接的基本要求 29
6.2焊接的工艺设计 30
设计总结 32
参考文献 33

摘要
液化石油气贮罐是盛装液化石油气的常用设备, 由于该气体具有易燃易爆的特点, 因此在设计这种贮罐时, 要注意与一般气体贮罐的不同点, 尤其是安全与防火, 还要注意在制造、安装等方面的特点。 目前我国普遍采用常温压力贮罐, 常温贮罐一般有两种形式: 球形贮罐和圆筒形贮罐。球形贮罐和圆筒形贮罐相比: 前者具有投资少, 金属耗量少, 占地面积少等优点, 但加工制造及安装复杂, 焊接工作量大, 故安装费用较高。一般贮存总量大于500或单罐容积大于200时选用球形贮罐比较经济; 而圆筒形贮罐具有加工制造安装简单, 安装费用少等优点, 但金属耗量大占地面积大, 所以在总贮量小于500, 单罐容积小于100时选用卧式贮罐比较经济。圆筒形贮罐按安装方式可分为卧式和立式两种。在一般中、小型液化石油气站内大多选用卧式圆筒形贮罐, 只有某些特殊情况下(站内地方受限制等) 才选用立式。本文主要讨论卧式圆筒形液化石油气贮罐的设计。 液化石油气呈液态时的特点。(1) 容积膨胀系数比汽油、煤油以及水等都大, 约为水的16倍, 因此, 往槽车、贮罐以及钢瓶充灌时要严格控制灌装量, 以确保安全;(2) 容重约为水的一半。因为液化石油气是由多种碳氢化合物组成的, 所以液化石油气的液态比重即为各组成成份的平均比重, 如在常温20℃时, 液态丙烷的比重为0. 50, 液态丁烷的比重为0. 56 0. 58, 因此, 液化石油气的液态比重大体可认为在0. 51左右, 即为水的一半。 卧式液化石油气贮罐设计的特点：卧式液化石油气贮罐也是一个储存压力容器, 也应按GB150《钢制压力容器》进行制造、试验和验收; 并接受劳动部颁发《压力容器安全技术监察规程》(简称容规) 的监督。液化石油气贮罐, 不论是卧式还是球罐都属第三类压力容器。贮罐主要有筒体、封头、人孔、支座以及各种接管组成。贮罐上设有液相管、液相回液管、气相管、排污管以及安全阀、压力表、温度计、液面计等。

关键词：液化石油气，压力容器，卧式储罐，设计

Abstract
LPG storage tanks containing liquefied petroleum gas is commonly used equipment, since the gas has explosive characteristics, therefore the design of this tank, pay attention to the gas tank and the general difference, especially security and fire protection Also note that the characteristics in terms of manufacturing, installation and the like. Now widely used in China normal pressure tank, room temperature storage tanks are generally two forms: spherical tank and cylindrical tank. Spherical tank and cylindrical tank compared: the former with less investment, less metal consumption, small footprint, etc., but the manufacturing and installation of complex welding heavy workload, so the higher installation costs. When the choice is generally greater than the total storage tank volume is greater than 500 or 200 single spherical tank more economical; and a cylindrical tank with a manufacturing installation is simple, less installation costs, etc., but a large area of ​​large metal consumption, so Total storage is less than 500, a single tank volume more economical choice of horizontal tank is less than 100. Cylindrical tank according to the installation can be divided into horizontal and vertical. In general, the most use of liquefied petroleum gas station within small horizontal cylindrical tank, only under certain special circumstances (restricted local station, etc.) was chosen vertical. This article focuses on horizontal cylindrical LPG tank design. LPG was characteristic of liquid when. (1) The volume expansion coefficient than that of gasoline, kerosene and water are all big, about 16 times the water, therefore, to when tankers, tank and cylinder filling to strictly control the filling volume, to ensure safety; (2) Bulk density is about half water. Because LPG is composed by a variety of hydrocarbons, so the proportion of liquid LPG is the average proportion of each component ingredients, such as at room temperature 20 ℃, the proportion was 0.50 liquid propane, liquid butane 0.58 specific gravity of 0.56, therefore, the proportion of LPG liquid generally believed about 0.51, that is half full of water. Horizontal LPG tank design features. Horizontal LPG storage tank is a pressure vessel, also should GB150 "steel pressure vessel" in the manufacture, testing and acceptance; and accept the Ministry of Labor issued "Pressure Vessel Safety Technology Supervision" (referred to content regulation) supervision . Liquefied petroleum gas tank, whether horizontal or belong to a third tank pressure vessel. Tank main cylinder, head, manholes, bearings and various takeover components. With a liquid tube, liquid return tube, gas pipes, sewage pipes as well as the safety valve, pressure gauge, thermometer, level gauge on the tank, etc.

Keywords: Liquefied petroleum gas, pressure vessels, horizontal tank design
第一章 绪论
1.1液化石油气储罐的用途与分类
液化石油气储罐有压缩气体或液化气体储罐等，液化石油气储罐按容器的容积变化与否可分为固定容积储罐和活动容积储罐两类，大型固定容积液化石油气储罐制成球形，小型的则制成圆筒形。活动容积储罐又称低压储气罐，俗称气柜，其几何容积可以改变，密闭严密，不致漏气，并有平衡气压和调节供气量的作用，压力一般不超过60MPa。
目前我国普遍采用常温压力储罐, 常温储罐一般有两种形式: 球形储罐和圆筒形储罐。球形储罐和圆筒形储罐相比: 前者具有投资少, 金属耗量少, 占地面积少等优点, 但加工制造及安装复杂, 焊接工作量大, 故安装费用较高。一般贮存总量大于500立方米或单罐容积大于200立方米时选用球形储罐比较经济；而圆筒形储罐具有加工制造安装简单, 安装费用少等优点, 但金属耗量大、占地面积大。圆筒形储罐按安装方式可分为卧式和立式两种。在一般中、小型液化石油气站内大多选用卧式圆筒形储罐, 只有某些特殊情况下(站内地方受限制等) 才选用立式。所以在总贮量小于500立方米, 单罐容积小于100立方米时选用卧式储罐比较经济。
1.2液化石油气特点
液化石油气是无色气体或黄棕色油状液体有特殊臭味。液化石油气是从石油的开采、裂解、炼制等生产过程中得到的石油尾气副产品，通过一定程序，对石油尾气加以回收利用，采取加压的措施，使其变成液体，装在受压容器内，液化气的名称即由此而来。它在气瓶内呈液态状，一旦流出会汽化成比原体积大约二百五十倍的可燃气体，并极易扩散，遇到明火就会燃烧或爆炸。
气态的液化石油比空气重约1.5倍，该气体的空气混合物爆炸范围是1.7%~9.7%，遇明火即发生爆炸。所以使用时一定要防止泄漏，不可麻痹大意，以免造成危害。因此，往槽车、贮罐以及钢瓶充灌时要严格控制灌装量，以确保安全。因为液化石油气是由多种碳氢化合物组成的，所以液化石油气的液态比重即为各组成成份的平均比重，如在常温20℃时，液态丙烷的比重为0.50，液态丁烷的比重为0.56～0.58，因此，液化石油气的液态比重大体可认为在0.51左右，即为水的一半。
1.3液化石油气储罐的设计特点
卧式液化石油气储罐也是一个储存压力容器, 也应按GB—150《钢制压力容器》进行制造、试验和验收，并接受劳动部颁发《压力容器安全技术监察规程》(简称容规) 的监督。液化石油气储罐, 不论是卧式还是球罐都属第三类压力容器。储罐主要有筒体、封头、人孔、支座以及各种接管组成。储罐上设有液相管、液相回液管、气相管、排污管以及安全阀、压力表、温度计、液面计等。
第二章 工艺计算
2.1设计题目
16,0.79Mpa液化石油气储罐的设计
2.2 设计数据
表2-1 设计数据
序号
项目
数值
单位
1
名称
16液化石油气储罐
2
用途
液化石油气储配站
3
最大工作压力
1.77

4
工作温度
50

5
公称直径
1800
mm
6
容积
10

7
装量系数
0.9

8
工作介质
液化石油气（易燃）
9
其他要求
100%无损检测
2.3 设计压力、温度
2.3.1 设计压力取最大工作压力的1.1倍，
2.3.2 工作温度为50℃，设计温度取50℃
2.4主要元件材料的选择
2.4.1 筒体、封头材料的选择
根据GB150.2-2010表2，选用筒体、封头材料为低合金钢Q345R（钢材标准为GB713）。Q345R适用范围：用于介质含有少量硫化物，具有一定腐蚀性,壁厚较大（）的压力容器。
表2-2 石油化工设备的腐蚀裕
腐蚀程度
极轻微腐蚀
轻微腐蚀
腐蚀
重腐蚀
腐蚀速率

腐蚀裕量

通过表2-2，取腐蚀余量，钢板负偏差0.30mm。
表2-3 Q345R在16-36mm范围下的许用应力

Q345R
在下列温度（℃）下的许用应力（）

100
150
200
250
185
185
153
143
130

许用应力：假设钢板厚度在16～36mm之间，查表2-3，得，并查GB 150得Q345R的常温屈服极限。
焊缝系数：根据《压力容器安全技术监察规程》规定，液化石油气储罐应视为第三类压力容器，筒体纵焊缝应采用全焊透双面焊缝，且100%无损探伤，所以。

2.4.2 鞍座材料的选择
根据JB/T4731,鞍座选用材料为Q235-B，其许用应力。
2.4.3地脚螺栓的材料选择
地脚螺栓选用符合GB/T 700规定的Q235-B，Q235的许用应力。
第三章 结构设计与材料选择
3.1筒体与封头的壁厚计算
3.1.1筒体和封头的结构设计
计算压力：
查的液化石油气的密度为580，公称直径h=1800mm=1.8m，
则液柱静压力：。
% <5%
故液柱静压力可以忽略，。
圆筒的厚度在16～36mm范围内，查GB150.2-2010《固定式压力容器第二部分》中表4-1，可得：在设计温度50下，屈服极限强度， 许用应力,利用中径公式，计算厚度：

查标准HG20580-HG20585-2010《钢制化工容器相关标准》表A-1知，
钢板厚度负偏差为0.30mm。
查表2-2取：钢材的腐蚀裕量取,
则筒体的设计厚度：
按GB713，
则筒体的名义厚度：
考虑钢板常用规格厚度，向上圆整可取筒体名义厚度。
筒体的有效厚度为：

3.1.2封头壁厚的设计
查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表1，得公称直径，选用标准椭圆形封头,型号代号为EHA，其形状系数K=1根据GB150.3-2010中椭圆形封头计算中式5-1计算：

同上，取，。则，封头的设计厚度

同上，取，则封头名义厚度为：

考虑钢板常用规格厚度，向上圆整可取筒体名义厚度。
封头的有效厚度为：。
封头型记做 ： /T4746
3.2筒体和封头的结构设计
3.2.1 封头的结构尺寸
根据JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中EHA椭圆形封头内表面积、容积。如表3-1

表3-1 ：EHA椭圆形封头内表面积、容积
公称直径DN /mm
总深度H /mm
内表面积A/
容积/
2000
525
4.4930
1.1257

由，得

如下图3.1

图3.1椭圆形封头简图

3.2.2 筒体的长度计算

根据 ，充装系数为0.9。
即可求得，，
计算得,取。
3.3鞍座选型和结构设计
3.3.1 鞍座选型
该卧式容器采用双鞍式支座，材料选用Q235-A。估算鞍座的负荷： 储罐总质量，
——圆筒质量：
；
圆筒容积为：

总容积V:
——单个封头的质量：查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》EHA椭圆形封头质量，

可知，，
——充液质量：

——附件质量：人孔质量为302kg，其他接管质量总和估计为400kg；
所以
综上所述：则有：
每个鞍座承受的重量为。
由此查JB4712.1-2007容器支座，选取轻型，焊制为A,包角为120，有垫板的鞍座。查JB4712.1-2007得鞍座结构尺寸如下表3-2：

表3-2：鞍式支座结构尺寸

公称直径
DN
2000
腹板

10
垫板

430
允许载荷

300
筋板

330

10
鞍座高度
h
250

190
e
80
底板

1420

260
螺栓间距

1260

220

8
螺孔/孔长

24/40

12

弧长
2330
重量
kg
160

3.3.2 鞍座位置的确定
因为当外伸长度A=0.207L时，双支座跨距中间截面的最大弯矩和支座截面处的弯矩绝对值相等，从而使上述两截面上保持等强度，考虑到支座截面处除弯矩以外的其他载荷，面且支座截面处应力较为复杂，故常取支座处圆筒的弯矩略小于跨距中间圆筒的弯矩，通常取尺寸A不超过0.2L值，为此中国现行标准JB 4731《钢制卧式容器》规定A≤0.2L=0.2（L+2h），A最大不超过0.25L.否则由于容器外伸端的作用将使支座截面处的应力过大。
由标准椭圆封头由，得
故

鞍座的安装位置如图3.2所示：

图3.2 鞍座示意图

此外，由于封头的抗弯刚度大于圆筒的抗变钢度，故封头对于圆筒的抗弯钢度具有局部的加强作用。若支座靠近封头，则可充分利用罐体封头对支座处圆筒截面的加强作用。
因此，JB4731还规定当满足A≤0.2L时，最好使
，即，
，取，综上有：(A为封头切线至鞍座中心线的距离，L为两封头切线间的距离)。
3.4接管，法兰，垫片和螺栓的选择
3.4.1接管和法兰
液化石油气储罐应设置排污口，气相平衡口，气相口，出液口，进液口，人孔，液位计口，温度计口，压力表口，安全阀口，排空口。法兰简图如图3.3所示,接管和法兰布置如图3.4所示：

图3.3 法兰结构简图

图3.4储罐各管口示意图
查HG/T 20592-2009《钢制管法兰》中PN10带颈对焊钢制管法兰(除人孔法兰外)，选取各管口公称直径，查得各法兰的尺寸、质量，法兰密封面均采用FM型式。
表3-3：接管和法兰尺寸
序号
名称
公称直径(DN)
钢管外径法兰焊端外径（B）
法兰外径(D)
螺栓孔中心圆直径K
螺栓孔直径(L)
螺栓孔数量n（个）
螺栓Th
法兰厚度(C)
法兰颈
法兰高度H
法兰质量
N
　S

R
a
进气口
80
89
200
160
18
8
M16
20
105
3.2
10
6
50
4
b
人孔
500
530
670
620
26
20
M24
28
562
7.1
16
12
90
39.5
c
出气口
80
89
200
160
18
8
M16
20
105
3.2
10
6
50
4
d
温度计口
20
25
105
75
14
4
M12
18
40
2.3
6
4
40
1
e
压力表口
20
25
105
75
14
4
M12
18
40
2.3
6
4
40
1
f
安全阀口
100
108
220
180
18
8
M16
20
131
3.6
12
8
52
4.5
k1-2
液位计口
32
38
140
100
18
4
M16
18
56
2.6
6
6
42
2
g
排空口
50
57
165
125
18
4
M16
18
74
2.9
8
5
45
2.5
h
排污口
80
89
200
160
18
8
M16
20
105
3.2
10
6
50
4
m
进液口
80
89
200
160
18
8
M16
20
105
3.2
10
6
50
4
S
出液口
80
89
200
160
18
8
M16
20
105
3.2
10
6
50
4

3.4.2 垫片
查HG/T 20592-20635《钢制管法兰、垫片、紧固件》凹凸面法兰用MFM型垫片尺寸表4.0.2-3得：
表3-4 垫片尺寸表
符号
管口名称
公称直径
内径D1
外径D2
a
进气口
80
89
120
b
人孔
500
530
575
c
出气口
80
89
120
d
温度计口
20
27
50
e
压力表口
20
27
50
f
安全阀口
100
115
149
k1-2
液位计口
32
43
65
g
排空口
50
61
87
h
排污口
80
89
120
m
进液口
80
89
120
S
出液口
80
89
120

注：1：垫片型式为石棉橡胶板。
2：填充材料为有机非石棉纤维橡胶板。
3：人孔法兰垫片厚度为3mm，其他法兰垫片厚度为1.5mm
3.4.3 螺栓（螺柱）的选择
查HG/T 20592-20635《钢制管法兰、垫片、紧固件》,PN10带颈对焊钢制管法兰螺柱的长度和平垫圈尺寸如表3-5:
表3-5 螺栓及垫片

符号

六角头螺栓和螺柱
公称直径
DN
螺纹
数量
N（个）

质量（kg）

质量（kg）
a
80
M16
8
65
149
90
144
b
500
M24
20
90
482
125
450
c
80
M16
8
65
149
90
144
d
20
M12
4
55
64
75
60
e
20
M16
4
55
64
75
60
f
100
M16
8
65
149
90
144
k1-2
32
M16
4
60
141
85
136
g
50
M16
4
60
141
85
136
h
80
M16
8
65
149
90
144
m
80
M16
8
65
149
90
144
S
80
M16
8
65
149
90
144
3.5人孔的选择
根据HG/T 21518-2005，选用公称压力,公称直径=500mm的回转盖带颈对焊法兰人孔，密封面为凹凸面（MPM），接管为20号钢，其明细尺寸见下表3-6：
表3-6 人孔尺寸表（单位：mm）

密封面型式
凹凸面
D
755

52

30
公称压力(Mpa)
4.0

670

57
螺柱数量
20
公称直径
500

280
A
430
螺母数量
40

132

螺柱尺寸

d
498
b
57

总质量kg
399
3.6安全阀的设计
3.6.1安全阀最大泄放量的计算
一般造成设备超压的原因主要有三种：一是操作故障；二是火灾三是动力故障。根据资料，对于易燃液化气体如液化石油气，在发生火灾时，安全阀的泄放量最大。在火灾情况下，设备吸热，液相迅速汽化，引起设备的压力升高，这种情况下液相的汽化量即为安全阀的泄放量。泄放量决定于火灾时单位时间内传人设备的热量和液体的气化潜热。一般情况下，液化石油气储罐不保温，储罐安全泄放量可按式计算：

式中： ——液化石油气储罐的安全泄放量，；
q——液相液化石油气的蒸发潜热，；容器安装在地面上查有关手册
得：液化石油气的汽化潜热 q=427.1(KJ/kg)( 50℃)
F——系数 储罐在地面上，取F=1
——储罐的受热面积，。
对椭圆形封头的卧式储罐，。以上计算Ar的公式中：为储罐外径；
L为卧式储罐的总长，从上面计算中可知，
。

则
3.6.2安全阀喷嘴面积的计算
液化石油气储罐安全阀起跳排放出的是气体，其喷嘴面积可按一般气体安全阀喷嘴面积通用公式计算，安全阀的排气能力决定于安全阀的喷嘴面积。即根据安全阀出口压力(背压)的大小不同，安全阀的排气能力应按临界条件和亚临界条件两种状况进行计算：