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化工机械 关于液化石油气储罐设计参数的技术分析 胡永兵, 张 琪, 马德金 安徽丰原化工装备有限公司, 安徽 蚌埠233010 摘 要液化石油气储罐为典型的压力容器, 对比不同时期出版的标准或法规, 设计压力的取值一直在不断地被优化调整。这 一变化表明 正确理解标准和选择设计参数是至关重要的, 同时更加关注设计压力、 混合液化石油气组分、 饱和蒸气压以及装量系数 是正确的设计选择。 关键词设计压力; 工作压力; 饱和蒸气压; 装量系数 TechnicalAnalysis on Design Para meters of Liquefied Petroleum Gas Tank HU Yong- bing, ZHANG Qi, MA De- jin Anhui BBCA Che m ical Equipment Co. , Ltd. , Anhui Bengbu 233010 , China Abstract Liquefied petroleu m gas tank was a kind of typical pressure vesse, lthe value of design pressure was al ways opti m ized along w ith revision of the related standards or regulations in the different period , which was very i mportant to catch on to the up- to- date standards and exactly confir m design para m eters . Meanwhile ,itwas also justifiable design route to pay more attention to such factors of design pressure ,the m ixed composition of liquefied petroleu m gas,the satu rated vapor pressure and filling ratio. Key words design pressure ; working pressure ;saturated vapor pressure ;filling ratio 作者简介 胡永兵 1975- , 助理工程师, 主要从事压力容器设计工作。 通讯作者 马德金 1964- , 男, 高级工程师, 主要从事生物化工与生物制药的工程设计与设备制造。E- mai l mdj- 200401 yahoo. com. cn 液化石油气是炼油厂进行原油催化裂解与热裂解时所得的 副产品, 其被广泛用于工工业、 商业和民用燃料, 也被广泛地用 于生产各类化工产品。液化石油气气态比重约为空气的 1. 5 倍, 与空气混合物爆炸范围是 1. 7 10 , 遇明火即爆炸, 危险 性较大。作为储存液化石油气的压力容器, 在设计过程中设计 参数地正确确定尤为重要。因液化石油气储罐设计压力确定的 依据多年来多有变化, 正确理解标准、 法规相关条文, 才能做到 设计参数的正确取值。笔者根据多年压力容器设计经验, 在此 对压力容器设计压力的确定加以分析, 并连带对液化石油气储 罐装量系数取值得重要性加以说明。 1 设计压力的确定 液化石油气储罐设计压力在早期大都依标准 [ 1]中 181条规 定为 1. 57M Pa 。文献 [ 2]第 6 、 7、 8条中规定液化石油气储罐的设 计压力位 1. 6MPa 。标准 [ 3- 4]又规定 常压下盛装混合液化石油 气的压力容器, 应以 50 为设计温度, 当其 50 时的饱和蒸气压 力低于异丁烷 50 的饱和蒸气压力时, 取 50 时异丁烷的饱和 蒸气压力为最高工作压力; 如其高于 50 异丁烷的饱和蒸气压 力时, 取丙烷 50 时的饱和蒸气压力为最高工作压力; 如其高于 50 丙烷的饱和蒸气压力时, 取丙烯 50 时的饱和蒸气压力为 最高工作压力。 以此为依据多取设计压力为 1. 77 M Pa 。 随着国家对压力容器监察力度的加大, 1. 6MPa与 1. 77MPa 的矛盾在设计工作中日益突显, 为此原国家劳动部在 1995年又 专门行文通知 液化石油气贮罐的设计压力应严格按 ∀容规第 27条的规定来确定。GB50028- 93中规定液化石油气贮罐的设 计压力为 1. 6 M Pa是不妥的。 在随后颁发的规程 [5] 34. 2条规定, 确定液化石油气设计压 力时又将文献 [ 4] 27条原来的文字叙述改为以表 3- 2的形式。 但在表述中增加 固定式液化石油气的设计压力应按不低于 50 时混合液化石油气组分的实际饱和蒸气压来确定, 设计单 位应在图样上注明限定的组分和对应的压力。若无实际组分数 据或不做组分分析, 其设计压力则应不低于表 3- 2规定的压 力。 且将原来表述的最高工作压力改为设计压力。 在文献 [ 6]出台时又将文献[ 5]中表述的 设计压力 改为工 作压力。 由前文可见, 在不同时期, 对液化石油气储罐设计压力地规 定是有出入的。实际的状况是原劳动部在 1995年发 液化石油 气贮罐的设计压力应严格按 ∀容规 第 27条的规定来确定。 GB50028- 93中规定液化石油气贮罐的设计压力为 1. 6MPa是 不妥的。 通知前, 液化石油气储罐的设计压力多为 1 . 6MPa , 此 后多为 1. 77MPa 。在标准 [ 6]发布后曾有人认为将液化石油气储 罐的设计压力判定依据从设计压力改为工作压力。考虑到 安全阀的问题, 依标准 [ 6]为依据设计压力要比文献[ 5]的设计压 力高 1 . 05 1. 1倍, 是提高了储罐的要求。其实在文献 [ 6]发布 时就有人同标准 [ 4]相比, 提出了降低了要求的问题, 持有这种观 点是错误的。因为我们对标准 [ 6]中该条的设计压力应理解为 未考虑安全阀时的最高工作压力, 如装设安全阀仍要按标准 [ 7] B6. 2规定确定设计压力。这同文献 [ 6]改回的 工作压力的定 义是相同的。但从文献 [5- 6]来看, 液化石油气的设计压力总是 ∃210∃广州化工2010年 38卷第 12期 要由异丁烷、 丙烷、 丙烯的饱和蒸气压来确定的。 当前, 有些设计人员对大多液化石油气储罐, 无论有没有实 际组分数据都取设计压力为 1. 77M Pa或 2. 16MPa , 其实在文 献 [ 6]发布时就有 按不低于 50 时混合液化石油气组分的实 际饱和蒸气压来确定若无或不做组分分析时, 其设计压力则 应不低于表 3- 2的压力的规定, 当前文献 [6]也是这样规定的。 其意就是有实际组分数据时, 可不按该条文表中的压力去确定 设计压力。 如, 已知国内某一产地的液化石油气其主要组成的比例如 表 1。 表 1 液化石油气主要组分百分数 组成 成分 乙烷丙烷异丁烷 正丁烷 异戊烷 正戊烷 异辛烷 各成分 百分数 / 2. 2537. 328 . 526. 93 . 81 . 220. 03 设计温度取为 50 , 从文献 [8]图 1- 1- 20可查得各组分 50 时的饱和蒸气压力如表 2。 表 2 液化石油气各组分 50 时的饱和蒸气压力 组成 成分 乙烷丙烷异丁烷 正丁烷 异戊烷 正戊烷 异辛烷 饱和压力 /MPaA 6. 861 . 710 . 660. 490 . 20 . 160 根据分压定律, 该液化石油气各组分的饱和分压如表 3。 表 3 液化石油气各组分的饱和分压 组成 成分 乙烷丙烷异丁烷 正丁烷 异戊烷 正戊烷 异辛烷 饱和压力 /MPaA 0. 150 . 640 . 190. 130 . 0080 . 0020 由表 3 可知 50 时混合 液化石 油的饱和 蒸气压 力为 1. 12MPaA。那么该组分的液化石油气的储罐工作压力按照 文献 [ 6] , 按照不低于 50 时混合液化石油气组分的实际饱 和蒸气压来确定, 应为 Pw 1. 02MPaG . 再依文献 [ 7] B6. 2 之规定, 该储罐的设计压力 p 1 . 1 再升温 4 其 值便超 过 Q345R的 b值 510 640 M Pa。所以, 装量系数是液化石油 气储罐设计中的一个重要参数, 按文献 [ 6] 3. 13条规定, 可取不大 于 0 . 95, 常取 0. 9。 3 结 论 液化石油气产地不同, 其组分不同。在确定设计压力时, 如 能对实际组分数据做组分分析, 就依分析出的实际饱和蒸气压 来确定。不能做组分分析时, 再按文献 [ 6]中的表 3- 5来确定, 以达到容器设计安全、 经济、 节能的目的。另装量系数一定要在 总图上有所体现, 要么标出装量系数, 要么标出依装量系数算出 的最大充装量。 参考文献 [ 1] T J28- 78 , 城市煤气设计规范 [ S]. [ 2] GB50028- 93 , 城镇燃气设计规范 [ S]. [ 3] 压力容器安全监察规程 [ S]. 1982. [ 4] 压力容器安全技术监察规程 [ S]. 1990. [ 5] 压力容器安全技术监察规程 [ S]. 1999. [ 6] TSG R0004- 2009, 固定式压力容器安全技术监察规程 [ S]. [ 7] GB150- 1998 , 钢制压力容器 [ S]. [ 8] 煤气设计手册 上册 [M ]. 第一版. 北京 中国建筑工业出版社, 1985 29 . 赢创推动 Aveneer新工艺工业化 赢创工业公司近日表示, 已开始选择首个利用 Aveneer催化新工艺生产甲基丙烯酸酯 MMA工厂的厂址。该工厂的产能 将达 15万 20万 t/a , 预期将于 2014年落成。据悉, 除了位于欧洲、 北美和亚洲的现有的 MMA 生产基地外, 其他靠近客户资源 的地域也在赢创选址的考虑范围之内。 Aveneer新工艺是一种传统的丙酮氢醇 ACH路线的新型 MMA 工艺, 该工艺避免了生产过程中过硫酸铵副产品的产生。 Aveneer新工艺的总产率高达 95 , 其中, 丙酮氰醇的产率比现有工艺高 10 。此外, 赢创内部研究表明, Aveneer新工艺生产 1M t MA 的二氧化碳排放量低于 1000Kg , 约为现有工艺的一半; 赢创表示, Aveneer技术今后将会向利用可再生资源作为原料的 方向发展。 摘自∀中国化工信息 ∃211∃2010年 38卷第 12期广州化工 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载