北京化工大学：《过程设备设计》课程教学资源（课件讲稿）第五章 储运设备 5.1 概述

5.1概述 过程设备设计 储运设备： 用于储存与运输气体、液体、液化气体等介质的设 备。 ○在石油、化工、能源、环保、轻工、制药及食品等 行业应用广泛。 ○大多数储运设备的主体是压力容器。 5

5.1 概述 过程设备设计 用于储存与运输气体、液体、液化气体等介质的设 、液化气体等介质的设 备。 在石油、化工、能源、环保、轻工、制药及食品等 储运设备： 5 在石油、化工、能源、环保、轻工、制药及食品等 行业应用广泛。 大多数储运设备的主体是压力容器

5.1概述 过程设备设计 储罐— 如：加氢站用高压氢 在固定位置使用、以 气储罐、液化石油气 介质储存为目的的压 储罐、战略石油储罐、 力容器 天然气接收站用液化 储运设备 天然气储罐等 移动式压力容器 如：汽车罐车、铁路 没有固定使用位置、以介 罐车及罐式集装箱上 质运输为目的的压力容器 的罐体

5.1 概述 过程设备设计 储 运 设 储罐—— 在固定位置使用、以 介质储存为目的的压 力容器 如：加氢站用高压氢 加氢站用高压氢 气储罐、液化石油气 储罐、战略石油储罐 、战略石油储罐 、 天然气接收站用液化 天然气储罐等 6 设 备 移动式压力容器—— 没有固定使用位置、以介 质运输为目的的压力容器 如：汽车罐车、铁路 罐车及罐式集装箱上 的罐体

5.1概述 过程设备设计 卧式圆柱形储罐 几何形状 立式平底筒形储罐 球形储罐 低温储罐 (低温储槽) 温度 常温储罐(<90℃) 储罐分类方法 高温储罐(90250℃) 非金属储罐 应用最多 材料 金属储罐 复合材料储罐 地面储罐 地下储罐 所处位置 半地下储罐 海上储罐

5.1 概述 过程设备设计 储 罐 分 几何形状 温度 卧式圆柱形储罐 立式平底筒形储罐 球形储罐 低温储罐（低温储槽 ） 常温储罐（＜90℃） 非金属储罐 高温储罐 （90~250℃） 7 分 类 方 法 材料 所处位置 非金属储罐 金属储罐 复合材料储罐 地面储罐 地下储罐 半地下储罐 海上储罐 应用最多

5.1概述 过程设备设计 大型储罐一单罐容积大于1000m3 国际上最大金属储罐的容积已达2×10m3

5.1 概述 过程设备设计 大型储罐——单罐容积大于1000m3 国际上最大金属储罐的容积已达2×10 m5 3 8 国际上最大金属储罐的容积已达2×10 m

5.1概述 过程设备设计 5.1概述 教学重点： 基本概念介绍。 教学难点： 无。 9

教学重点： 基本概念介绍。 5.1 概述 5.1 概述 过程设备设计 9 基本概念介绍。 教学难点： 无

5.1概述 过程设备设计 5.1.1储存介质的性质 5.1概述〈 5.1.2装量系数 5.1.3环境对储存设备的影响 10

5.1 概述 过程设备设计 5.1.1 储存介质的性质 5.1 概述 5.1.2 装量系数 10 5.1.3 环境对储存设备的影响

5.1概述 过程设备设计 5.1.1储存介质的性质 储存介质性质一选择储罐结构形式与储存系统的重要因素 闪点、沸点、饱和蒸气压、密 介质特性包括： 度、腐蚀性、毒性程度、化学反应 活性（如聚合趋势）等。 11

5.1 概述 过程设备设计 5.1.1 储存介质的性质 储存介质性质——选择储罐结构形式与储存系统的重要因素 闪点、沸点、饱和蒸气压、密 11 闪点、沸点、饱和蒸气压、密 度、腐蚀性、毒性程度、化学反应 活性（如聚合趋势）等。 介质特性包括：

5.1概述 过程设备设计 饱和蒸气压 指在一定温度下，储存在密闭容器中的液化气体达到 气液两相平衡时，气液分界面上的蒸气压力。 饱和蒸气压与储存设备的容积大小无关，仅依赖于温 度的变化，随温度的升高而增大；对于混合储存介质， 饱和蒸气压还与各组分的混合比例有关，可根据道尔 顿定律和拉乌尔定律进行计算。 如：民用液化石油气就是一种以 丙烷和异丁烷为主的混合液化气 体，其饱和蒸气压由丙烷和异丁 12 烷的百分比决定

5.1 概述 过程设备设计 指在一定温度下，储存在密闭容器中的液化气体达到 ，储存在密闭容器中的液化气体达到 气液两相平衡时，气液分界面上的蒸气压力 ，气液分界面上的蒸气压力。 饱和蒸气压与储存设备的容积大小无关，仅依赖于温 度的变化，随温度的升高而增大；对于混合储存介质， 饱和蒸气压—— 12 度的变化，随温度的升高而增大；对于混合储存介质， 饱和蒸气压还与各组分的混合比例有关，可根据道尔 顿定律和拉乌尔定律进行计算。 如：民用液化石油气就是一种以 民用液化石油气就是一种以 丙烷和异丁烷为主的混合液化气 体，其饱和蒸气压由丙烷和异丁 其饱和蒸气压由丙烷和异丁 烷的百分比决定

5.1概述 过程设备设计 介质密度 直接影响罐体载荷分布及其应力大小 介质腐蚀性 选择罐体材料的首要依据，将直接影响 制造工艺和设备造价 介质毒性程度—直接影响储罐制造与管理的等级和安全 附件的配置。 介质黏度或冰点一储存设备的运行成本。因为当介质 为具有高黏度或高冰点的液体时，为保持其流动性，就 需要对储存设备进行加热或保温，使其保持便于输送的 状态。 13

5.1 概述 过程设备设计 介质密度——直接影响罐体载荷分布及其应力大小 介质腐蚀性——选择罐体材料的首要依据，将直接影响 制造工艺和设备造价 介质毒性程度——直接影响储罐制造与管理的等级和安全 13 介质毒性程度——直接影响储罐制造与管理的等级和安全 附件的配置。 介质黏度或冰点——储存设备的运行成本。因为当介质 为具有高黏度或高冰点的液体时，为保持其流动性 ，为保持其流动性，就 需要对储存设备进行加热或保温，使其保持便于输送的 ，使其保持便于输送的 状态

5.1概述 过程设备设计 5.1.2装量系数 当储存设备用于盛装液化气体时，还应考虑液化气体 的膨胀性和压缩性。 液化气体的体积会随温度的上升而膨胀，温度的降低 而收缩。 当储罐装满液态液化气体时，如果温度升高，罐内压 力也会升高。压力的变化程度与液化气体的膨胀系数 和温度变化量成正比，而与压缩系数成反比

5.1 概述 过程设备设计 5.1.2 装量系数 当储存设备用于盛装液化气体时，还应考虑液化气体 ，还应考虑液化气体 的膨胀性和压缩性。 液化气体的体积会随温度的上升而膨胀，温度的降低 而收缩。 14 而收缩。 当储罐装满液态液化气体时，如果温度升高 ，如果温度升高，罐内压 力也会升高。压力的变化程度与液化气体的膨胀系数 。压力的变化程度与液化气体的膨胀系数 和温度变化量成正比，而与压缩系数成反比 ，而与压缩系数成反比