6ⅹ1000m3液化石油气球罐区安全设计(编辑修改稿)

6ⅹ1000m3液化石油气球罐区安全设计(编辑修改稿)内容摘要：

5 . 2 0 m m9 0 2 R 9 0 2 6 1 5 0  π （ 126） 3. 侧极板尺寸计算： 1 液化石油气球罐设计 8 图 15 弦长 : 11 21 2 2 . 5 2 2 . 5L 2 R c o s ( ) s in ( ) / A 2 6 1 5 0 c o s ( ) s in ( 2 2 . 5 ) / 0 . 9 9 4 = 6 7 4 2 . 6 7 m m2 2 2 2      （ 127） 弧长 11 R 3 .1 4 6 1 5 0 6 7 4 2 .6 7L a r c sin ( ) a r c sin ( ) 7 1 3 6 .3 6 m m9 0 2 9 0 2 6 1 5 0L R    π （ 128） 弦长 122 2 2 . 5L 2 R s in ( ) / H = 2 6 1 5 0 s in ( 2 2 . 5 ) / 1 . 1 4 4 = 5 9 7 3 . 3 5 m m22     （ 129） 弧长 : 22 R 3 .1 4 6 1 5 0 5 9 7 3 .3 5L a r c s in ( ) a r c s in ( ) 6 2 3 7 .2 5 m m9 0 2 9 0 2 6 1 5 0L R    π（ 130） 11 2 2 2 . 5 2 2 . 5K 2 R s in ( ) c o s ( ) / A = 2 6 1 5 0 s in ( ) c o s ( 2 2 . 5 ) / 0 . 9 9 4 = 2 0 0 7 . 2 5 m m2 2 2 2     （ 131） 式中 A 、 H 同前 21 K 5 9 7 3 . 3 5 2 0 0 7 . 2 5a r c s in ( ) a r c s in ( ) = a r c s in ( ) a r c s in ( ) 1 9 . 6 6 m m2 2 R 2 6 1 5 0 2 6 1 5 0L R     （ 132） 弧长 : 22 3 . 1 4 6 1 5 0 2 2 . 5 2 4 1 5 . 1 0 m m1 8 0 1 8 0RB    π （ 133） 弦长 22 2 2 . 52 R s in ( ) 2 6 1 5 0 s in ( ) = 2 3 9 9 . 6 1 m m22B    （ 134） 弧长 11 1 9 . 6 62 6 1 5 0 s in ( ) = 2 1 1 0 . 2 6 m m1 8 0 2RB    （ 135） 弦长 11 1 9 . 6 62 s in ( ) 2 6 1 5 0 s in ( ) = 2 0 9 9 . 9 2 m m22BR    （ 136） 弦长 22 1 2 2 0 9 9 . 9 2 6 7 4 2 . 6 7 6 2 3 7 . 2 51 L L 6 6 8 8 . 0 1 m mDB     （ 137） 液化石油气球罐区的安全设计 9 弧长 R D 3 .1 4 6 1 5 0 6 6 8 8 .0 1D a r c sin ( ) a r c sin ( ) 7 0 7 1 .1 2 m m9 0 2 R 9 0 2 6 1 5 0   π （ 138） 4. 极边板尺寸计算： 图 16 弧长 01 3 . 1 4 6 1 5 0 6 7 . 5L c o s ( ) c o s ( ) 8 0 3 2 . 3 3 m m2 2 2 2R     （ 139） 弦长 01 6 7 . 5L 2 R c o s ( ) 2 6 1 5 0 c o s ( ) 7 2 3 1 . 6 3 m m22    （ 140） 弦长 223 2 2 . 5L 2 R s in ( ) / H = 2 6 1 5 0 s in ( 2 2 . 5 ) / 1 . 1 4 4 = 5 9 7 3 . 3 5 m m     （ 141） 弧长 33 R L 3 .1 4 6 1 5 0 5 9 7 3 .3 5L a r c s in ( ) a r c s in ( ) 6 2 3 7 .2 5 m m9 0 2 R 9 0 2 6 1 5 0   π （ 142） 弧长 22 3 . 1 4 6 1 5 0 2 2 . 5 2 4 1 5 . 1 0 m m1 8 0 1 8 0RB    π （ 143） 弦长 22 2 2 . 52 R s in ( ) 2 6 1 5 0 s in ( ) = 2 3 9 9 . 6 1 m m22B    （ 144） 式中 : 002 180 1 8 0 6 7 . 5 8 4 4 7 . 8 5 a r c s i n ( ) a r c s i n ( ) 1 2 . 8 72 2 2 2 6 1 5 0D R      （ 145） 1 2 2 2 . 5M R s in ( ) / H = 2 2 6 1 5 0 s in ( 2 2 . 5 ) / 1 . 1 4 4 8 4 4 7 . 8 5 m m22      （ 146） 3 0 0 8 4 4 7 . 8 59 0 a r c s in ( ) 9 0 a r c s in ( ) 9 9 . 6 32 2 6 1 5 0M R            （ 147） 34 2 2 9 9 . 6 32 a r c s i n [ s i n ( ) ] 2 a r c s i n [ s i n ( ) ] 6 5 . 4 02 2 2 2     （ 148） 弧长 21 3 . 1 4 6 1 5 0 1 2 . 8 7 1 3 8 1 . 5 8 m m1 8 0 1 8 0RB    π （ 149） 弦长 21 1 2 . 8 72 R s in ( ) 2 6 1 5 0 s in ( ) = 1 3 7 8 . 5 3 m m22B    （ 150） 1 液化石油气球罐设计 10 弦长 221 1 3 1 3 7 8 . 5 3 7 2 3 1 . 6 3 5 9 7 3 . 3 5 6 7 1 6 . 0 9 m mD B L L     （ 151） 弧长 R D 3 .1 4 6 1 5 0 6 7 1 6 .0 9D = a r c sin ( ) a r c sin ( ) 7 1 0 4 .6 1 m m9 0 2 R 9 0 2 6 1 5 0  π （ 152） 弧长 42 3 . 1 4 6 1 5 0 6 5 . 4 0L 7 0 1 9 . 8 9 m m1 8 0 1 8 0R    π （ 153） 弦长 32 9 9 . 6 3L 2 R s in ( ) 2 6 1 5 0 s in ( ) 6 6 4 4 . 5 2 m m22    （ 154） 球罐的强度设计 1. 液化油气在平衡状态时的饱和蒸汽压随温度的升高而增大，其液体的膨胀性较强，因此储存液化石油气的球罐必须留有一定的气相空间，以防止由于温度升高而导致球罐内的压力剧增。 球罐的储存量直接影响到球罐的工作压力，关系到球罐的设计和安全使用。 按照 TSG R0004— 2020，固定式压力容器安全技术监察规程第 条款的规定，储存液化石油气的压力容器应当规定设计储存量，装量系数不得大于。 根据经验，盛装液化石油气球罐的装量系数一般为。 表 15系数 K1 与装量系数Φ关系 Φ K1 1/4257 2. 壁厚计算 选取充装系数为 ,计算出的球罐充液高度为 1H K R 1 .6084 615 0 9892 m m   ,自上而下每带的液柱高度分别是 325 mm、 7158 mm、 9892 mm。 液化石油气密度 3580 kg m ， 16MnR 常温下许用应力为   163MPa  ， 取焊缝系数  ， 液化石油气球罐区的安全设计 11 腐蚀裕量 2 mm （腐蚀性较强），钢板负偏差 1 0C mm ， 附加壁厚 12C C C, 12300iD mm ， 1 MPa ， 1 325h mm ， 2 7158h mm ， 3 9892h mm。 621 1 . 6 5 8 0 9 . 8 0 . 3 2 5 1 0 1 . 6 0 1 2P P g h M P a         (155) 63 1 2 1 . 6 5 8 0 9 . 8 7 . 1 5 8 1 0 1 . 6 4 0 7P P g h M P a         (156) 64 1 3 1 . 6 5 8 0 9 . 8 9 . 8 9 2 1 0 1 . 6 5 6 2P P g h M P a         (157)  11 1 1 . 6 1 2 3 0 0 2 . 5 3 2 . 7 64 4 1 6 3 1 1 . 6iPD C m mP          (158) 圆整后可取 1 34mm  22 2 1 . 6 0 1 2 1 2 3 0 0 2 . 5 3 2 . 7 84 4 1 6 3 1 1 . 6 0 1 2iPD C m mP          (159) 圆整后可取 2 34mm  33 3 1 . 6 4 0 7 1 2 3 0 0 2 . 5 3 3 . 5 34 4 1 6 3 1 1 . 6 4 0 7iPD C m mP          (160) 圆整后可取 3 36mm  44 4 1 . 6 5 6 2 1 2 3 0 0 2 . 5 3 3 . 8 24 4 1 6 3 1 1 . 6 5 6 2iPD C m mP          (161) 圆整后可取 4 36mm 表 16球壳各带壁厚计算值 分带号（自上而下） 1 2 3 4 各带有效壁厚 33． 53mm 各带圆整壁厚 34mm 34mm 36mm 36mm 1 液化石油气球罐设计 12 球罐的支座结构 支座是球形储 罐中用以支承本体重量和储存物料重量的结构部件。 本设计中， 1000m3液化石油气的球形储罐确定采用赤道正切 U 形柱结构 ,支柱与球壳连接端部采用半球式结构。 球罐加工工艺要求 （ 1）接管补强 球壳接管补强常采用的结构型式有厚壁管补强结构和锻制凸缘。 锻制凸缘可大大降低应力集中部位的峰值应力 ,所以人孔和直径不小于 DN80mm的接管采用锻制凸缘进行补强 ,小于 DN80mm 的接管采用厚壁管进行补强。 为了降低边缘处的应力集中系数 ,适当增加了接管壁厚 ,加大了过渡圆弧半径。 球壳板 S、 P 杂质的含量钢材中除了含有铁、碳与合 金元素外 ,不可避免地要带入一些杂质 ,如 M、 Si、 S、 P、非金属夹杂物以及某些气体 ,这些杂质对钢的质量有很大影响 ,其中 S、 P 的有害性最大。 降低球壳板中的 S 含量 ,可有效防止热裂纹。 降低钢板中的 P 含量 ,可有效防止冷裂纹。 但降低钢板中的 S、 P 含量会使钢板冶炼成本增加。 （ 2）球壳板超声检测 通过球壳板超声检测可发现钢板中的裂纹和气孔等有害缺陷 ,避免将有缺陷的钢板用到球罐上。 由于极带板和与支柱焊接的赤道板受力更加复杂 ,是事故多发的地方 ,另外液化石油气的球形储罐容积较大 ,一旦出事后果不堪设想 ,应适当提高要求 ,以提高球罐 的安全性 ,但也要考虑经济因素。 因此球壳板按 JB4730945 压力容器无损检测 6 逐张进行 100%超声检测 ,其中 40%的钢板为 I 级合格 ,其余为 II 级合格。 I 级板用于受力复杂的极带。