黃金國,蔣 軍,王 利,吳國俊
(合肥通用機械研究院有限公司,安徽 合肥 230031)
作為三大合成材料的基本原料,丙烯主要用于生產丙酮、環氧丙烷、丙烯腈、異丙烯等【1】。丙烯的基本性質為:分子量42.08、密度0.513 9 g/cm3、冰點-185.3 ℃、沸點-47.4 ℃,屬低毒類物質。丙烯的存儲一般分為:低溫常壓、低溫壓力和常溫壓力。在一般倉儲企業或大部分工藝裝置中的丙烯都是采用常溫壓力球罐存儲,設計壓力通常按照50 ℃時的飽和蒸氣壓來確定,即為2.16 MPa,建造材質選用Q370R或07MnMoVR;但有些設計院設計溫度也會根據地域不同、工藝條件不同或基于本質安全的設計理念,將最低設計溫度取為-48 ℃,這時則需選用JFE-HITEN610U2L、 07MnNiMoDR或15MnNiNbDR建造。
隨著球罐設計水平、鋼板質量及制造和安裝水平的不斷提高,丙烯球罐的最大建造容積從原來的1 500 m3逐漸增大到現在的4 000 m3。在滿足一定庫容要求的前提下,建造4 000 m3丙烯球罐減少了設備數量、占地面積以及配套管道、閥門及儀器儀表的數量,同時也降低了球罐運行后維護及停檢修費用。
4 000 m3丙烯球罐由于設計壓力較高,為實現輕量化,都采用分析設計方法。本文結合近年來國內建造的-20 ℃丙烯球罐較多的情況,對常溫設計參數下4 000 m3丙烯球罐的兩種建造方案進行了分析對比。
本次建造的4 000 m3丙烯球罐主要設計參數見表1。
針對4 000 m3丙烯球罐設計壓力為2.16 MPa,分別選用中強度Q370R鋼和高強度07MnMoVR鋼進行建造,兩種建造方案球殼板厚度及凈質量見表2。