液氯的物理性质-密度和饱和蒸汽压.doc

温度 ℃饱和液密度kg/m３-２0152820１４06401342501３07图１　液氯密度随温度变化图图2　液氯温度与饱和蒸汽压图1ａtｍ=1.0１３３＊10^5Pa表１-1　全国各地区重力加速度表序号地区重力加速度序号地区重力加速度序号地区重力加速度1包头ﻩ9.７９861２海口ﻩ９.７863 23沈阳ﻩ９．8035 ２北京ﻩ９.801５１3合肥ﻩ9.7947 ２４石家庄 ９.7997　3长春 ﻩ9．８04814吉林ﻩﻩ9.80４8 ２5太原ﻩ 9.79７0 4长沙 ﻩ9.791515济南ﻩﻩ9.７9８8　2６天津9.8011　ﻩ5成都 9.79１316昆明ﻩﻩ9．7830 27乌鲁木齐 ﻩ9．８0１5 ６重庆 9.７９1417拉萨9．779９ 2８西安9.7944 7大连ﻩ９．801１1８南昌ﻩ9.79２０　29西宁ﻩ9.791１ 8广州9．7８3３1９南京ﻩ9.7９49 ﻩ30张家口ﻩ9．８000 ９贵阳ﻩ９．7968 ﻩ２0南宁ﻩ９.7８77 ３1郑州ﻩ9.７９６6 1０哈尔滨ﻩ9.806621青岛ﻩ９.7985　1１杭州 9.7９36 22上海ﻩﻩ9.7964 地球各点重力加速度近似计算公式:ﻫ 　 　g=ｇ0(１-0.00265cos＆）／1+（2h／R)　 　g０:地球原则重力加速度9．80665(ｍ／平方秒)ﻫ &:测量点的地球纬度ﻫ 　 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1３31５２目录１　引言ﻩ1２设计任务书ﻩ23设计参数及材料的选择 ２3.1 设备的选型与轮廓尺寸 23．２ 设计压力 ２３.2 筒体及封头材料的选择 ５3.3 许用应力 54构造设计 54．1筒体壁厚计算ﻩ54.２ 封头设计 64．２.1 半球形封头 ６4．2.2　原则椭圆形封头ﻩ74．2.3 原则蝶形封头 ７４.2.4　圆形平板封头ﻩ８4．2.5　不同形状封头比较 94.３ 压力实验ﻩ9４．4鞍座ﻩ1０4．4．1鞍座的选择 １04.4.２ 鞍座的位置ﻩ１15 结　果ﻩ1３参照文献 15１ 引言转发删除重新发送液氯化学名称液态氯，为黄绿色液体，沸点-34．６℃，溶点-1０3℃,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,在日光下与其他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)起反映。

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℃时比重为1．4256，在原则状况下,沸点为－34.６℃，凝固点为-1０１.5℃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、金属粉末等剧烈反映发生爆炸或生成爆炸性物质它几乎对金属和非金属均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:轻度者浮现粘膜刺激症状:眼红、流泪、咳嗽，肺部无特殊所见;中度者浮现支气管炎和支气管肺炎体现,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;重度者浮现肺水肿，可发生昏迷和休克有时发生喉头痉挛和水肿导致窒息还可引起反射性呼吸克制,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，建议应急解决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)如有也许,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，且要通过技术解决以清除也许剩余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、焊缝原则的设计顺序，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均有相应的执行原则,设计时可以直接选用符合设计条件的原则设备零部件,也有某些设备没有相应原则，则选择合适的非标设备各项设计参数都对的参照了行业使用原则或国标,这样让设计有章可循,并考虑到构造方面的规定，合理地进行设计2设计任务书请设计一3０m３的液氯储罐,具体规定：1) 储罐设计参数及材料的选定2) 压力容器构造设计3) 压力实验及强度校核4) 使用地点:成都5) 编写储罐阐明书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构造设计为圆筒形由于作为容器主体的圆柱形筒体,制造容易,安装内件以便,并且承压能力较好,此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：，一般,得：,因此：，圆整至,则3.2 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-5 ｏＣ,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kｇ/m3图1-１ 　液氯密度温度图表１-1 全国各地区重力加速度表序号地区重力加速度序号地区重力加速度序号地区重力加速度１包头ﻩ9．79８6１2海口ﻩ９.７863　ﻩ23沈阳ﻩ9.8０35 2北京ﻩ9.8015１3合肥ﻩ９．７947　２4石家庄ﻩ9.7997 3长春ﻩ 9．８04８14吉林 ９.8048 ２5太原 ﻩ9.7970 4长沙ﻩ 9．791５1５济南 9.７988 26天津9.8０11 5成都 9.79１３１6昆明ﻩﻩ9.７830 ２7乌鲁木齐ﻩﻩ９．８0１5　６重庆ﻩ9.791417拉萨9.7799 ﻩ28西安９．7944　7大连 ９.80１1１8南昌ﻩ９.７92０ 29西宁 9．７9１1 ８广州9.783319南京ﻩ9.794９ ﻩ30张家口ﻩ9.８00０ ９贵阳ﻩ9．7９68 ﻩ20南宁 9.7877 31郑州ﻩ9.796６ 10哈尔滨ﻩ９.806621青岛 9．７9８５　1１杭州ﻩﻩ9.7936 2２上海 9.7９６4　地球各点重力加速度近似计算公式: 　g＝g０(1-0.002６5coｓ＆)/1+(2h／R)ｇ０:地球原则重力加速度９．8066５(ｍ／平方秒)&:测量点的地球纬度ｈ：测量点的海拔高度R: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m/ｓ2，则液柱静压为:MPａ。

图1-2 　液氯温度与饱和蒸汽压图根据图1－1,查得３8oＣ蒸汽压为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:，因此可忽视静压强，即由于,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这两种钢材如果纯正从技术角度看,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钢板为比较经济因此在此选择１6MnR钢板作为制造筒体和封头材料钢板原则号为ＧB６6５4-1996３.3 许用应力设计温度为38ºC,属于常温容器查阅文献[１］,当16MｎR钢板厚度δ>6~16mm时,１６MnR钢板的强度极限σb＝5１0 MPa，屈服极限σs=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，查阅文献[2］得;,取,那么MPa;当取屈服极限作为１6MｎＲ　钢板的极限应力时，许用应力，取，MPa。

则许用应力[σ]取两者这间的较小值，则[σ]t=1７0MPa４构造设计4.1筒体壁厚计算计算壁厚δ按照（4-1）式计算 　 　 　 　 　　 　 　 　 　 (4-１)式中:pc————计算压力，ＭPａ;Ｄi————筒体内径，ｍｍ;[σ]t————设计温度下的许用应力,ＭPa;φ————焊接接头系数容器筒体的纵向焊接接头采用双面焊或相称于双面焊的全焊透的焊接接头,取焊接接头系数φ=1.0０，所有无损探伤把有关数据带入（4-1）式，得到圆柱形筒体的计算壁厚δmm查材料腐蚀手册,3８℃下液氯对钢板的腐蚀速率0.5ｍｍ/年，筹划用,取腐蚀裕量Ｃ2=5　mm因此，筒体的设计壁厚δd=δ＋ C2=1２.92ｍm查阅钢板厚度负偏差表,钢板厚度在８.0~25ｍm范畴内，负偏差C1=０.8 ｍｍ因此,筒体的名义壁厚δn=δｄ+ Ｃ1+圆整量=14mm在mm之间,故假设是成立的查GＢ90１９-,得到圆柱形筒体的规格尺寸见表４-1表4－1 筒体原则公称直径ＤN／ｍm1ｍ高的容积V1/m31m高的内表面积F１/m21m高筒节质量/kg22003．8016.8171４4.２ 封头设计4.2.1 半球形封头球形封头的计算壁厚δ按照（４-2）式计算。

　 　 　　 　 　 　 （4-２)式中：pc————计算压力，MＰａ;Di————半球形封头的内径,mm；[σ]t————设计温度下的许用应力，MPa；φ————焊接接头系数封头的拼接接头采用双面焊或相称于双面焊的全焊透的焊接接头，取焊接接头系数φ=1．0０,所有无损探伤把有关数据带入（4-2)式,得到半球形封头的计算壁厚δmm查材料腐蚀手册,38ºＣ下液氯对钢板的腐蚀速率为0．5mm／年，取腐蚀裕量C2=5　ｍm因此，筒体的设计壁厚δd=δ+ C２=8．95mｍ查阅钢板厚度负偏差表,钢板厚度在8.0～25mm范畴内，负偏差C１=０.8 mm因此，筒体的名义壁厚δn=δd＋ C1+圆整量=10ｍm4.2．2 原则椭圆形封头原则椭圆形封头的计算壁厚δ按照（4-3）式计算。