文档介绍：10万吨丙烯***厂丙烯***储罐的设计
设计背景
此储罐设计针对工艺末端的丙烯***产品的存储。该丙烯***厂生产的产品定位是高纯度丙烯***。纯丙烯***℃,常温下为无色的有刺激性气味液体。对于丙烯***的储罐国家和行业并无专门的设计规范,本设计参照《中华人民共和国国家标准工业用丙烯***》以及其他工业的设计案例,并结合此工业自身特点进行设计。
安全要求
丙烯***属高度危险品,具有燃烧、爆炸性质,闪点-5℃,自燃点481℃,(相对于空气),%~%(V/V),遇明火、高热能一起燃烧爆炸,因此,在储罐设计中需要考虑如何避免形成燃烧、爆炸气氛。
丙烯***剧毒而且易挥发,能通过皮肤及呼吸道为人体吸收,应尽可能减少丙烯***的挥发。
工作区域空气中丙烯***最大允许浓度不超过2mg/m3。
整体设计
工厂生产能力为10万吨/年,每年开车时间按8000h计,则每小时体积流量为:
考虑到丙烯***产品作为中间产品,后续还会增加其他产品的生产工艺,以及产品的输出、市场价格的波动,设计丙烯***在储罐中的停留时间为72h,于是储罐的体积为:
为方便计算,取丙烯***储罐的体积为1200m3进行设计。
储罐种类选择
丙烯***储罐设计要求有:储存容量1200m3,工作压力:常压,工作温度:0~30℃。丙烯***产品理化性质有:密度:,纯度:>%。
根据设计的储罐体积,以及介质易燃、易挥发、剧毒的涂点,结合现运行的《石油化工储运系统罐区设计规范》(SH/T 3007),设计采用常压立式圆筒形拱顶储罐。
储罐材料选择
储罐材料的选取根据储罐的使用工况、储存介质特性,以及材料的机械性能等因素决定。参考《碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢钣和钢带》(GB/T3274)以及丙烯***属于高毒介质,罐体选择Q345R材质。
储罐高度和直径
本储罐容积大于1000m3,应采用不等壁厚设计。
储罐的最省材料的经济尺寸:
H=(( [s]f (S1+S2))/ g)1/2
D=((4V)/ (p H))1/2
其中罐壁板厚度-S
贮罐高度-H
贮罐的计算容积-V
罐顶板厚度-S1
罐底板厚度-S2
材料许用压力-[s]
焊缝系数-f
储液比重-g
查得对于Q345R,材料许用压力为189MPa,,。
根据规格标准,对于V=1200<2000m3的储罐,罐顶板厚度取8mm,对于1000 m3<V≤1500m3的储罐,选取罐底板厚度为6mm。
则计算得
H=(( [s]f (S1+S2))/ g)1/2=((1890**(+))/*10-3) 1/2=
D=((4V)/ (p H))1/2=((4*1200)/ (p *))1/2=
考虑到实际储存容积与设计容量间有一定差距,,高度为18m。
储罐壁及上下底设计
储罐罐壁是由一圈一圈的壁板焊接组成的,根据钢板规格及储罐高度要求,可确定罐壁由9圈壁板组成,每圈高度2000mm。
罐壁厚度
内层为 2mm 厚的不锈钢板Q345R,四周壁板随外载荷储液静压力变化由下而上逐层减薄,罐壁的壁厚计算如下:
d=