液氯的物理性质.docx

液氯的物理性质-密度和饱和蒸 汽压.温度 °C饱和液密度 kg/m3-201528201406401342501307Im-3.1Wx+H6U 门=0.9995十皺吨-20 0 20 40 601086420O 84 34 2 0 8 63 3 3 2 24 2 02 2 28 6 4 2 -1£ U1 1—1 1—1-40-20 0鳴度僭cP° 80 100 120图2液氯温度与饱和蒸汽压图1atm=1.0133*10A5Pa表 1-1 全国各地区重力加速度表序地号区重力序地 加速 号 区度力加 速 度序地号区重力加速 度1包9.791海9.72沈9・ 8035头862口8633阳2北9.801合9.72石9.7997京153肥9474家庄3长9.801吉9.82太9.7970春484林0485原9.791济9.72天9.8011155南9886津9.791昆9.72乌9.8015136明8307鲁4长沙5成都6重庆7大连8广州9贵阳1哈0尔9.79 1 拉 9.7 29.7944木14 7 萨 799 8 安9.80 19.79.791111 8 昌 920 9 宁9.78 19.79.800033 9 京 949 0 家口9.79 2 南9.79.796668 0 宁 877 1 州9.80 2 青 9.766 1 岛 985^滨1 杭 9.79 2 上 9.71 州 36 2 海 964地球各点重力加速度近似计算公式:g=g (1-0.00265cos&)/1+(2h/R)g :地球标准重力加速度9・80665(m/平方秒)&0:测量点的地球纬度h:测量点的海拔高度R:地球的平均半径(R=6370km)30m3的液氯储罐的设计2011133152目录1 引言 62设计任务书 73设计参数及材料的选择 73.1 设备的选型与轮廓尺寸 73.2 设计压力 73.2 筒体及封头材料的选择 113.3 许用应力 114结构设计 114.1筒体壁厚计算 114.2 封头设计 124.2.1 半球形封头 124.2.2 标准椭圆形封头 134.2.3 标准蝶形封头 144.2.4 圆形平板封头 144.2.5 不同形状封头比较 154.3 压力试验 164.4 鞍座 174.4.1 鞍座的选择 174.4.2 鞍座的位置 185 结 果 20参考文献 221 引言液氯化学名称液态氯，为黄绿色液体，沸点-34・6°C，溶点-103°C，在常压下即气化成气体，吸入人体能严重中毒，有剧烈刺激作用和腐蚀性，在日光下与 其它易燃气体混合时发生燃烧和爆炸，氯是很活泼的元素，可以和大多数元素（或化合物）起反应。

分子式：Cl2,相对分子量：70.906,性能：液氯为黄绿 色的油状液体，有毒，在15°C时比重为1.4256,在标准状况下，沸点^-34.6 C, 凝固点为-101・5°C在水分存在下对钢铁有强烈腐蚀性液氯为基本化工原料， 可用于冶金、纺织、造纸等工业，并且是合成盐酸、聚氯乙烯、塑料、农药的 原料危害特性：液氯不会燃烧，但可助燃一般可燃物大都能在氯气中燃烧， 一般易燃气体或蒸汽也都能与氯气形成爆炸性混合物氯气能与许多化学品如 乙炔、松节油、乙醚、氯、燃料气、烃类、氢气、金属粉末等猛烈反应发生爆 炸或生成爆炸性物质它几乎对金属和非金属都有腐蚀作用健康危害：对眼、 呼吸系统粘膜有刺激作用可引起迷走神经兴奋、反射性心跳骤停急性中毒： 轻度者出现粘膜刺激症状：眼红、流泪、咳嗽，肺部无特殊所见；中度者出现 支气管炎和支气管肺炎表现，病人胸痛，头痛、恶心、较重干咳、呼吸及脉搏 增快，可有轻度紫绀等；重度者出现肺水肿，可发生昏迷和休克有时发生喉 头痉挛和水肿造成窒息还可引起反射性呼吸抑制，发生呼吸骤停死亡慢 性中毒：长期低浓度接触，可引起慢性支气管炎、支气管哮喘和肺水肿；可引 起职业性痤疮及牙齿酸蚀症。

泄漏处置 迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并 隔离直至气体散尽，建议应急处理人员戴正压自给式呼吸器，穿厂商特别推荐 的化学防护服（完全隔离）避免与乙炔、松节油、乙醚、氯等物质接触切断气 源，喷雾状水稀释、溶解，然后抽排（室内）或强力通风（室外）如有可能，用管 道将泄漏物导至还原剂（酸式硫酸钠或酸式碳酸钠）溶液漏气容器不能再用，且 要经过技术处理以清除可能剩下的气体设计基本思路：本设计综合考虑环境条件、介质的理化性质等因素，结合 给定的工艺参数，机械按容器的选材、壁厚计算、强度核算、附件选择、焊缝 标准的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、鞍座、焊接形式进行了设计和选择设备的选择大都有相应的执行标准，设计时可以直接选用符合设计条件的标准设备零部件，也有一些设备没有相应标准，则选择合适的非标设备各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计2设计任务书请设计一 30m3的液氯储罐，具体要求：1) 储罐设计参数及材料的选定2) 压力容器结构设计3) 压力试验及强度校核4) 使用地点：成都5) 编写储罐说明书3设计参数及材料的选择3.1 设备的选型与轮廓尺寸筒体结构设计为圆筒形。

因为作为容器主体的圆柱形筒体，制造容易，安 装内件方便，而且承压能力较好，这类容器应用最广筒体直径一般由工艺条件决定，但是要符合压力容器的公称直径粗略计 算内径：n D 2 L 二 30 x(l + 5% )， 一般—二 3〜6，得：—二 4，所以：4 i D D130 x 1 05Di = 3 — = 2157mm，圆整至 D = 2200 mm，则 L = 8800mm［兀 i3.2 设计压力本储罐在成都使用，夏季最高温度为38oC，冬季最低温度为-5oC,工作温 度在-5~38 oC，取最高工作温度为38oC由图1-1可得，，38oC时，液氯密度 为 p = -3.1400 — 38 +1466.4 = 1347.08 kg/m3o图1-1液氯密度温度图1600「 歹= —二.R_211400l^uu12001 -1 1-111i-4 01 丄| |-2 0 C2040GO14O0X-F1466- 4一 O.S9S5畜度表1-1全国各地区重力加速度表序地重力序地重 力 加 速 度序地 号区重力加速 度号区加速 度号区1包9.7981海9.782沈9.8035头62口633阳2北9.8011合9.792石9.7997京53肥474家庄3长9.8041吉9.802太9.7970春84林485原4长9.7911济9.792天9.8011沙55— rR886津5成9.7911昆9.782乌9.8015都36明307鲁木齐6重9.7911拉9.772西9.7944庆47萨998安7大9.8011—9.792西9.7911连18昌209宁8广9.78319.793张9.8000州39京490家口9贵9.7962JT^I9.783郑9.7966阳80宁771州1哈9.8062青9.790尔61岛85滨1 杭 9.793 2 上 9.791州 6 2海 64地球各点重力加速度近似计算公式：g=g0(1-0・00265cos&)/1+(2h/R)g0:地球标准重力加速度9・80665(m/平方秒)&：测量点的地球纬度h:测量点的海拔高度K:地球的平均半径(R=6370km)由表1-1，查得成都地区的重力加速度g = 9.7913m/s2，则液柱静压为:p =p gD = 1347.08 x 9.7913 x 2.2 = 29017.26Pa = 0.029 MPa。

静 t i图1-2液氯温度与饱和蒸汽压图O根据图 1-1 查得 38oC 蒸汽压为 P = 11atm = 11x1.013 x 105 = 1114.63 kPa 可 以判断设计的容器为内压容器，按《压力容器安全技术监察规程》规定，盛装液化气体无保冷设施的压力容器，其设计压力应不低于液化气38oC时的饱和蒸 汽压力1・11 MPa当容器上装有安全阀时，取1・05〜1・1倍的最高工作压力作为 设计压力，液氯储罐的设计压力p为1・22MPa则：^静 x100%二0.029 x100%二2.38% < 5%，所以可忽略静压强，即 p 1.22p = p = 1.22MPac由于0.6MPa < p = 1.22MPa < 10MPa，故该储罐属于中压容器3・2 筒体及封头材料的选择根据液氯的物性选择罐体材料，液氯对碳钢腐蚀率是0・5mm/a且又属于中 压储罐，可以考虑20R和16MnR这两种钢材如果纯粹从技术角度看，建议选 用20R类的低碳钢板，16MnR钢板的价格虽比20R贵，但在制造费用方面， 同等重量设备的计价，16MnR钢板为比较经济所以在此选择16MnR钢板作 为制造筒体和封头材料。

钢板标准号为 GB6654-19963・3 许用应力设计温度为38°C，属于常温容器查阅文献[1],当16MnR钢板厚度d> 6~16mm时，16MnR钢板的强度极限％=510 MPa，屈服极限叫=345MPa常温下，当取强度极限作为 16MnR 钢板的极限应力时，许用应力[g]= b ，查阅文献[2]得 n = 2 — 3.5 ； n = 1.5 — 2.0 ，取 n = 3 ，那。