10立方液化石油气储罐设计专项方案07681.doc

10立方液化石油气储罐一.设计背景该储罐由菏泽锅炉厂有限公司设计，是用来盛装生产用液化石油气容器。设计压力为1.77Mpa，温度在-1952摄氏度范畴内，设备空重约为2925Kg，体积为10立方米，属于中压容器。石油液化气为易燃易爆介质，且有毒，因而选材基本采用Q345R。此液化石油气卧式储罐是典型重要焊接构造，焊接接头是其最重要连接构造，焊接接头性能会直接影响储存液化石油气质量和安全。二.总技术特性：技术特性表容器类别 类三设计压力 MPa1.77设计温度 -1952最高工作压力 MPa1.77水压实验压力 MPa2.25气密性实验压力 MPa1.77焊接接头系数1腐蚀欲量 mm2操作介质液化石油气充装系数0.9设备容积 立方米10三.储气罐基本构成储气罐是一种承受内压钢制焊接压力容器。在规定使用温度和相应工作压力下，应保证安全可靠，罐体基本构造部件应涉及人孔、封头、筒体、法兰、支座。 图1储气罐构造简图1.1筒体 本产品简体是用钢板卷焊成筒节后组焊而成，这时简体有纵环焊缝。1.2封头 按几何形状不同，有椭圆形封头，球形封头，蝶形封头，锥形封头和平盖等各种形式。封头和简体组合在一起构成一台容器壳体重要某些，也是最重要受压元件之一。此储气罐选取是椭圆形封头。 从制造办法分，封头有整体成形和分片成形后组焊成一体两种。当封头直径较大，超过生产能力时，多采用分片成形办法制造，分片成形控制难度大，易浮现不合格产品。对整体成形封头尺寸、形状，虽然易控制但普通需要有大型冲压模具压力机或大型旋压设备，工艺设备庞大，制导致本高。 从封头成形方式讲，有冷压成形、热压成形和旋压成形。对于壁厚较薄封头，普通采用冷压成形。 采用调质钢板制造封头或封头瓣片，为不破坏钢板调质状态力学性能，节约模具制造费用，往往采用多点冷压成形法制造。 当封头厚度较大时，均采用热压成形法，即将封头坯料加热至9001000。钢板在高温下冲压产生塑性变形而成形，此时对于有些材料（如正火态钢板），由于变化了原始状态力学性能，为恢复和改进其力学性能，封头冲压成形后还要做正火、正火+回火或淬火+回火等相应热解决。对于直径大且厚度薄封头，采用旋压成形法制造是最经济最合理选取。1.3接管和法兰 接管和法兰作用是连接或供人进入容器内部，是容器重要构成某些。接管与壳体间焊接接头普通为角接接头或T形接头，但对于连接两者之间焊缝，如果是壳体上开坡口时，则称为对接焊缝，壳体上不开坡口时称为角接焊缝。1.4密封元件 密封元件是两法兰之间保证容器内部介质不发生泄漏核心元件。对于不同工件条件规定有不同密封构造形式和不同材质及形式垫片，在制造时对于密封垫材料和形式不得随意更改。2.1.6支座立式容器重要采用鞍式支座。10立方液化石油气储罐（10立方液化气储罐-10立方液化气残液罐-10立方石油液化气储罐）四.技术规定 （1）本设备按照GB150-1998钢制压力容器进行制造，检测与验收，并接受压力容器安全技术监察规程监督。 （2）制造筒体、封头、人孔接管、用Q345R钢板符合GB6654-1996及第二次改造告知单规定，人孔法兰盖用钢板正火状态供货。帯颈对焊法兰、接管用Q345R应符合JB4726-，壳体用Q345R钢板应逐张进行冲击实验，办法按照GB/T229规定，三个试样平均值不不大于等于54J。 （3）设备焊接工艺规程按照JB/T4709-，焊接工艺评估按照JB4708-.所有角接接头焊接表面须打磨圆滑过渡。 （4）设备中每条A、B类焊接接头应进行100%射线检测，按照JB/T4730.2-规定，二级合格。所用D类焊剂接头、DN22接管与封头，其中各种设计角度及尺寸来源于过程设备设计附表，表B3中内容。筒体体焊接详图如下，（图二）接管与壳体焊缝详图 （图三）接管与底封头焊接详图ID，接管专底封头焊接详图 7.3各筒节纵向焊缝焊接工艺分析由GB150-1998钢制压力容器规定，圆筒某些纵向接头，球形封头与圆筒连接环向接头，各类凸形封头中所有焊接接头以及嵌入式接管，与壳体对接连接接头均属A类焊接接头。因而拟定为A类接头，7.3.1工艺规定：1）坡口加工办法：机加工坡口，并清除油锈2) 后热温度及保温时间：250-300C *2hr3) 清根办法：碳弧气刨并打磨4) 焊接接头如图示：（图四）筒体纵向焊接接头详图7.3.2工艺顺序：1清理坡口，并进行磁粉检测(MT) 2进行装配点焊 3内部进行焊条电弧焊 4外部清根并打磨，进行MT检测 5外部进行埋弧焊6焊后热解决7.3.3焊接规范：焊接牌号及焊丝焊剂焊丝直径（）电源种类及极性焊接电流（A）焊接电压(V)焊接速度(cm/min)内面手工电弧焊J507H10MnSi5直流反接200-27022-2618外面埋弧焊J507H10MnSi5直流反接400-100032-36227.4各筒节环向焊缝焊接工艺分析由同标GB150-1998钢制压力容器规定，壳体某些环向焊接接头，锥形封头与接管连接接头等均属于B焊头，已经规定除外。因而经拟定筒节环向焊缝为B类焊缝。7.4.1工艺规定：（前面已经详细论述过拟定过程，不再赘述） 1坡口加工办法：机加工坡口，并清除油锈)2) 后热温度及保温时间：250-3002hr3) 清根办法：碳弧气刨并打磨 4) ) 焊接接头如图所示：筒体环向焊接接头详图4.4.2工艺顺序：1清理坡口，并进行磁粉检测( VIT)2并进行装配点焊3内部进行焊条电弧焊4外部清根并打磨，进行MT检测5外部进行埋弧焊7.4.3焊接规范：焊接牌号及焊丝焊剂焊丝直径（）电源种类及极性焊接电流（A）焊接电压(V)焊接速度(cm/min)内面手工电弧焊J507H10MnSi5直流反接200-27022-2618外面埋弧焊J507H10MnSi5直流反接400-100032-36227.5焊后热解决工艺参数1)热件入炉或出炉时温度不得超过400，但对厚度差较大、构造复杂、尺寸稳定性规定较高、残存应力值规定较低被加热件，其入炉或出炉时炉内温度普通不适当超过300。2)升温至400后，加热区升温速度不得超过(5000/bs)/h，且不得超过200h，最小可为52h。3)温时，加热区内任意5000mm长度内温差不得不不大于120。4)温时，加热区内最高一与最低温度之差不适当超过65。5)温保温期间，应控制加热区氛围，防止焊件表面过度氧化。6)炉温高于400时，加热区降温速度不得超过(6500/8s)l1，且不得超过260/h，最小可为52/h。7)焊件按1）炉温度出炉后应在静止空气中继续冷却八.液化石油气储罐检查方案一、设备概况及其基本参数：容器类别：第类压力容器 设计压力：1.86Mpa 设计温度-1952，介质：液化石油气 材质：封头：Q345R 筒体：Q345R二、 检查根据：1、压力容器安全技术监察规程2、在用压力容器检查规则3、压力容器使用登记管理规则4、GB150-1998钢制压力容器5、JB4730-94压力容器无损检测三、检查准备：1、检查人员：a、应具备相应项目检查资格；b、设立现场安全监督（项目负责人）兼。2、检查仪器准备：a、磁探机；b、超探机；c、测厚仪、硬度计；d、焊缝检查尺、长度检查尺；e、照明灯（应急灯）；f、带漏电保护器电线盘；g、角向磨光机、砂轮片；h、着色探伤剂。以上检查仪器需在检定期内，且处在完好状态。3、审查资料：a、设备竣工图，质量证明书。b、锅炉压力容器监督检查单位出具安全质量监检报告。c、设备运营记录，灌（充）装记录，关于运营参数记录，介质成分，载荷变化状况，运营中浮现异常状况等资料。d、关于修理、改造、施工记录、检查报告。4、设备准备：a、罐内介质排除干净，盲死隔断（气）液体来源。b、罐内残存液（气）体必要进行置换、清洗，氧含量应在1821%（体积比）之间。c、打开人孔，清理罐内杂质，将所有焊缝及两侧（涉及接管角焊缝）各150mm范畴打磨除锈至露出金属光泽。四：检查项目：(1):内外部宏观检查：1、表面检查：a、罐体表面质量，接口部位，焊接接头裂纹、过热、变形、泄漏。b、表面腐蚀、机械损伤。c、支撑或支座损坏，基本下沉、倾斜、开裂，紧固螺栓。2、构造检查：a、封头形式、简体与封头连接方式。b、焊缝布置、支座形式与布置。c、开孔与补强。d、排放装置。e、安全附件及仪表。3、几何尺寸检查：a、焊缝对口错边量、棱角度、咬边。b、焊缝表面质量，角焊缝焊脚尺寸，对接焊缝余高。c、同断面最大最小直径差。d、封头表面凹凸量，直边高度和纵向皱折。(2):测厚检查：a、壳体：每块板测量5点、4个板角距板边各lOOmm处各测1点，板中心测1点。b、封头：测9点，按Oo、90 0、1800、270 0四个方向，直边段及过渡段各测1点，顶部测1点。c、人孔盖：中心位置测1点。 除上述部位外，还应着重测如下部位：易腐（冲）蚀部位，气液面部位，制造时壁厚减薄部位和变形部位，表面检测发现可疑部位，以及测厚时遇母材存在夹层部位，必要时UT检查拟定。此外遇“壁厚增值”现象时，应予以足够注重，并查明因素。(3)无损检测： 检测办法选取：MT、UT、PTa、罐内对接焊缝IOO%MT检查，接管角焊缝不能做MT时，PT检查。b、罐内对接焊缝应力集中部位，如丁字接头，三个方向各300mm和上次检查有埋藏缺陷处进行UT检查，检查比例不不大于焊缝总长20%，发现缺陷或原埋藏缺陷有延长倾向时进行扩探。c、对接焊缝MT检查有缺陷部位，UT检查，必要时RT复查确认。(4)、硬度检查： 对罐内对接焊缝及热影响区、母材进行硬度测试。(5)、缺陷解决：a、经MT发现裂纹时，打磨消除，且圆滑过渡，裂纹深度超标时，需朴焊应由顾客委托有资格单位进行。b、UT发现超标缺陷部位需进行修理，应由顾客委托有资格单位进行修理。c、修理后应按规定进行无损检测。(5)、强度校核与安全评估 通过检查，如存在严重腐蚀减薄应做强度校核，强度校核在GB150基本上，同步参照原设计原则进行。需做安全评估时由顾客委托有资格单位进行。(6)、水压实验 完毕上述工作后，由受检单位准备试压设备，加注满清水，排气并封罐后加压，实验压力为最高压力1. 25倍。罐体外表面保持干燥，环境温度5以上，缓慢升压至设计压力，确认无泄漏后升压到规定实验压力，保压30分钟，然后降压至设计压力，保压进行检查，保压时间3040分钟。检查期间压力保持不变，不得采用持续加压维持压力不变，不得带压紧固螺栓，以无渗漏、无压降、无异常响声、无可见异常变形为合格。(7)、安全附件检查：a、安全阀、压力表、温度表（计）液位计与否在校验期内，且完好。b、紧急切断阀及其他与罐体连接阀门与否完好。五、出具检查报告： 对储罐进行安全状况级别评估，并拟定下次检查日期。六、检查报告审核签发。九.参照资料：l，化工出版社，过程装备制造与检测，邹广华、刘强、龙占云。8月2，化工出版社，过程设备设计，郑竞洋、黄其伍、桑芝富。6月3，高等教诲出版社，工程材料，7月4，中华人民共和国焊接资源网5，钢制压力容器焊接工艺第二版