当液化石油气在50℃时的饱和蒸汽压力高于异丁烷在50℃时的饱和蒸汽压力时，若无保冷设施，则取50℃时丙烷的饱和蒸汽压力作为最高工作压力。
对于设置有安全泄放装置的储罐，设计压力应为1.05~1.1倍的最高工作压力。
所以有Pc=1.1×1.947=2.1417MPa。
4、设计储量
参考相关资料，石油液化气密度一般为500-600Kg/m3，取石油液化气的密度为580Kg/m3，盛装液化石油气体的压力容器设计储存量为：
W=øVρt=0.9×53×580=27.666t
第二章机械设计
1、筒体和封头的设计：
对于承受内压，且设计压力Pc=2.1417MPa<4MPa的压力容器，根据化工工艺设计手册（下）常用设备系列，采用卧式椭圆形封头容器。
筒体和封头的选形
a、筒体设计：
查GB150-1998，为了有效的提高筒体的刚性，一般取L/D=3~6，为方便设计，此处取L/D=4①。
所以
②。
由①②连解得：
D=2515.82mm。
圆整得D=2600mm
b、封头设计：
查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表B.1EHA椭圆形封头内表面积、容积得：
表2-1，EHA椭圆形封头内表面积、容积
公称直径DN/mm
总深度H/mm
内表面积A/
容积
/
2600
690
7.6545
2.5131
图2-1椭圆形封头
上图画上
由2V
+
L/4=35得L=9005.68mm
圆整得L=9100mm则L/D=3.5符合要求.
则V
=2V
+
L/4=53.001m
>50m
且比较接近，所以结构设计合理。
第三章结构设计
1、液柱静压力：
根据设计为卧式储罐，所以储存液体最大高度hmax≤D=2600mm。
P静（max）=ρghmax≤ρgD=580×9.8×2.3=14.05Kpa
则P静可以忽略不记。
2、圆筒厚度的设计：
根据介质的易燃易爆、有毒、有一定的腐蚀性等特性，存放温度为-20~48℃，最高工作压力等条件。
根据GB150-1998表4-1，选用筒体材料为低合金钢16MnR（钢材标准为GB6654）[σ]t=185MPa。
选用16MnR为筒体材料，适用于介质含有少量硫化物，具有一定腐蚀性，壁厚较大（≥8mm）的压力容器。
根据GB150，初选厚度为6~25mm，最低冲击试验温度为-20℃，热轧处理。
∴δ=
mm
∵对于低碳钢和低合金钢，需满足腐蚀裕度C2≥1mm，取C2=2mm
查标准HG20580-1998《钢制化工容器设计基础规定》表7-1知，钢板厚度负偏差C1=0.25mm。
而当钢材的厚度负偏差不大于0.25mm，且不超过名义厚度的6%时，负偏差可以忽略不计，故取C1=0。
∴δd=δ+C2=16.02+2=18.83mm，δn=δd+C1=16.51+0=18.83mm
圆整后取名义厚度δn=19mm，[σ]t没有变化，故取名义厚度19mm合适。
3、椭圆封头厚度的设计：
为了得到良好的焊接工艺，封头材料的选择同筒体设计，同样采用16MnR。
∴δ=
=16.78mm
同理，选取C2=2mm，C1=0mm。
∴δn=δ+C1+C2=16.77+2+0=18。
78mm圆整后取名义厚度为δn=19mm
跟筒体一样，选择厚度为20mm的16MnR材料合适。
4、接管，法兰，垫片和螺栓的选择
4.1、接管和法兰
液化石油气储罐应设置排污口，气相平衡口，气相口，出液口，进液口，人孔，液位计口，温度计口，压力表口，安全阀口，排空口。
根据《压力容器与化工设备实用手册》PN=2.5MPa时，可选接管公称通径DN=80mm。
根据设计压力PN=1.9184MPa，查HG/T20592-97《钢制管法兰》表4-4，选用PN2.5MPa带颈平焊法兰（SO），由介质特性和使用工况，查密封面型式的选用，表3.0.2。
选择密封面型式为突面（RF），压力等级为1.0~4.0MPa，接管法兰材料选用16MnR。
根据各接管公称通径，查表4-4得各法兰的尺寸。
图3-1筒体整体、接管、人孔分布图
图3-2带颈平焊钢制管法兰
法兰尺寸如表：
表3-1法兰尺寸
序号
名称
公称通径
DN
钢管外径
B
连接尺寸
法兰厚度
C
法兰高度
H
法兰颈
法兰内径
B1
坡口宽度
b
法兰理论质量
kg
法兰外径
D
螺栓孔中心圆直径
K
螺栓孔直径
L
螺栓孔数量
n
螺栓
Th
B系列
a
液位计口
32
38
140
100
18
8
M16
18
30
60
39
5
2.02
b
放气管
80
89
200
160
18
8
M16
24
40
118
91
6
4.86
d
安全阀口
80
89
200
160
18
8
M16
24
40
118
91
6
4.86
e
排污口
80
89
200
160
18
8
M16
24
40
118
91
6
4.86
f
液相出口
80
89
200
160
18
8
M16
24
40
118
91
6
4.86
g
液相回流管
80
89
200
160
18
8
M16
24
40
118
91
6
4.86
h
液相进口
80
89
200
160
18
8
M16
24
40
118
91
6
4.86
i
气相管
80
89
200
160
18
8
M16
24
40
118
91
6
4.86
j
压力表口
20
25
105
75
14
4
M12
16
26
45
26
4
1.03
k
温度计口
20
25
105
75
14
4
M12
16
26
45
26
4
1.03
接管外径的选用以B国内沿用系列（公制管）为准，对于公称压力0.25≤PN≤25MPa的接管，查《压力容器与化工设备实用手册》普通无缝钢管，选材料为16MnR。
对应的管子尺寸如下如表：
表3-2管子尺寸
序号
名称
公称直径
管子外径
数量
管口伸出量
管子壁厚
伸长量质量（kg）
a
液位计管
32
38
2
100
3.5
0.447
b
放气管
80
89
1
150
4
1.26
d
安全阀
80
89
1
150
4
1.26
e
排污口
80
89
1
150
4
1.26
f
液相出口
80
89
1
150
4
1.26
g
液相回流管
80
89
1
150
4
1.26
h
液相进口
80
89
1
150
4
1.26
i
气相管
80
89
1
150
4
1.26
j
压力表口
20
25
1
100
3
0.244
k
温度计口
20
25
1
100
3
0.244
4.2垫片的选择
查《钢制管法兰、垫片、紧固件》，表4.0.2-3凹凸面法兰用MFM型垫片尺寸，根据设计压力为Pc=1.9184MPa，采用金属包覆垫片，选择法兰的密封面均采用MFM（凹凸面密封）。
金属材料为纯铝板L3，标准为GB/T3880，最高工作温度200℃，最大硬度40HB。
填充材料为非石棉纤维橡胶板，代号为NAS，最高工作温度为290℃。
得对应垫片尺寸如表：
图3-3凹凸面型垫片
表3-3垫片尺寸
符号
管口名称
公称直径DN（mm）
内径
D1（mm）
外径
D2（mm）
厚度
δ（mm）
a
液位计口
32
61.5
82
3
b
放气管
80
120
142
3
c
人孔
500
530
575
3
d
安全阀
80
120
142
3
e
排污口
80
120
142
3
f
液相出口
80
120
142
3
g
液相回流管
80
120
142
3
h
液相进口
80
120
142
3
i
气相管
20
45.5
61
3
j
压力表口
20
45.5
61
3
k
温度计口
20
45.5
61
3
4.3螺栓（螺柱）的选择
根据密封所需压紧力大小计算螺栓载荷，选择合适的螺柱材料。
计算螺栓直径与个数，按螺纹和螺栓标准确定螺栓尺寸。
选择螺栓材料为Q345。
查《钢制管法兰、垫片、紧固件》中表5.0..07-9和附录中标A.0.1，得螺柱的长度和平垫圈尺寸：
图3-4双头螺柱
图3-5螺母
表3-4螺栓及垫圈尺寸
名称
管口名称
公称直径
螺纹
螺柱长
紧固件用平垫圈mm
d1
d2
h
a
液位计管
32
M16
85
17
30
3
b
放气管
80
M16
100
17
30
3
d
安全阀
80
M16
100
17
30
3
e
排污口
80
M16
100
17
30
3
f
液相出口
80
M16
100
17
30
3
g
液相回流管
80
M16
100
17
30
3
h
液相进口
80
M16
100
17
30
3
i
气相管
80
M16
100
17
30
3
j
压力表口
20
M12
75
13
24
2.5
k
温度计口
20
M12
75
13
24
2.5
5、人孔的设计
5.1人孔的选取
查《压力容器与化工设备实用手册》，因筒体长度9100>9000mm，需开两个人孔，可选回转盖带颈对焊法兰人孔，。
由使用地为太原市室外，确定人孔的公称直径DN=500mm，以方便工作人员的进入检修。
配套法兰与上面的法兰类型相同，根据HG/T21518-2005《回转盖带颈对焊法兰人孔》，查表3-1，由PN=2.5MPa选用凹凸面的密封形式MFM，采用8.8级35CrMoA等长双头螺柱连接。
其明细尺寸见下表：
图3-6回转盖带颈对焊法兰人孔
表3-5人孔尺寸表
密封面形式
公称压力
公称直径
dw×s
d
D
b
A
B
L
螺柱数量
螺母数量
螺柱尺寸
总质量kg
凹凸面
2.5
MPa
500
530×12
500
730
660
270
134
48
54
55
405
200
300
30
20
40
M36×180
331
5.2人孔补强圈设计：
图3-7补强圈
查《压力容器与化工设备实用手册》，人孔接管直径为500mm，选取补强圈外径840mm，内径510mm，补强圈厚度为18mm,质量41.5kg。
查《钢制管法兰、垫片、紧固件》表4-2，得人孔法兰
6、视镜设计
查HG/T21619-1986《压力容器视镜》，所选视镜玻璃用钢化硼硅玻璃，衬垫为石棉橡胶板，压紧环、接缘、螺栓、螺母所用材料为A3，视镜的尺寸如下表：
表3-6视镜尺寸
公称直径
公称压力
D
D1
b1
b2
≈H
螺柱
重量
标准图图号
数量
直径
不锈钢
50
2.45
130
100
34
26
84
6
M12
5.1
HGJ501-86-13
图3-8视镜
7、液面计设计
图3-9磁性液面计
由于储罐工作温度为-20~48℃，查《压力容器与化工设备实用手册》，选取磁性液面计。
8、安全阀设计
图3-10安全阀
由操作压力P=1.9184MPa，工作温度为-20~48℃，盛放介质为液化石油气体。
选择安全阀的公称压力PN=25kg/cm2，最高工温度为150℃，材料为可锻铸件的弹簧微启式安全阀，型号为A41H-25。
公称直径DN=80mm。
9、鞍座选型和结构设计
9.1鞍座选型
该卧式容器采用双鞍座式支座，根据工作温度为-20~48℃，按JB/T4731-2005表5-1选择鞍座材料为16MnR，使用温度为-20~250℃，许用应力为[σ]sa=170MPa。
估算鞍座的负荷：
计算储罐总重量m=m1+2m2+m3+m4。
其中：
m1为筒体质量：
对于16MnR普通碳素钢，取ρ=7.85×103kg/m3
∴m1=πDLδ×ρ=π×2.3×7.6×18×10-3×7.85×103=7759.495kg
m2为单个封头的质量：
查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中标B.2EHA椭圆形封头质量，可知m2=839.3kg。
m3为充液质量：
ρ液化石油气<ρ水
故m3（max）=ρ水×V=1000×V=1000×（π/4×2.32×7.6+2×1.7588）=35093.75kg。
m4为附件质量：
选取人孔后，查得人孔质量为331kg，其他接管质量总和估为400kg。
综上述：
总质量m=m1+2m2+m3+m4=7759.495+2×839.3+35093.75+331×2+400=45593.845kg≈45594kg。
∴每个鞍座承受的重量为G/2=mg/2=45594×9.8/2=223.41kN
由此查JB4712.1-2007容器支座。
选取轻型，焊制A，包角为120°，有垫板的鞍座.，筋板数为6。
查JB4712.1-2007表3得鞍座尺寸如表5，示意图如下图：
表3-7鞍座支座结构尺寸
公称直径
DN
2300
腹板
δ2
10
垫板
b4
500
允许载荷
Q/kN
410
筋板
l3
255
δ4
10
鞍座高度
h
250
b2
208
e
100
底板
l1
1660
b3
290
螺栓间距
l2
1460
b1
240
δ3
8
螺孔/孔长
D/l
24/40
δ1
14
弧长
2680
重量
kg
215
图3-11鞍座
9.2鞍座位置的确定
因为当外伸长度A=0.207L时，双支座跨距中间截面的最大弯矩和支座截面处的弯矩绝对值相等，从而使上述两截面上保持等强度，考虑到支座截面处除弯矩以外的其他载荷，面且支座截面处应力较为复杂，故常取支座处圆筒的弯矩略小于跨距中间圆筒的弯矩，通常取尺寸A不超过0.2L值，为此中国现行标准JB4731《钢制卧式容器》规定A≤0.2L=0.2（L+2h），A最大不超过0.25L.否则由于容器外伸端的作用将使支座截面处的应力过大。
由标准椭圆封头
，有h=H-Di/4=690-2600/4=40mm
故A≤0.2（L+2h）=0.2（7600+2×40）=1536mm
由于接管比较多，所以固定支座位于储罐接管较多的左端。
此外，由于封头的抗弯刚度大于圆筒的抗弯刚度，故封头对于圆筒的抗弯刚度具有局部的加强作用。
若支座靠近封头，则可充分利用罐体封头对支座处圆筒截面的加强
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