1000立方米拱頂油罐(.)

1、*學(xué)院課程設(shè)計(jì)課程名稱(chēng)*學(xué)生姓名*指導(dǎo)教師*2018年6月*日培黎石油工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目名稱(chēng)*系部mm*專(zhuān)業(yè)班級(jí)*學(xué)生姓名*、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容此次課程設(shè)計(jì)的是1000m3拱頂罐，包括罐體材料的選擇、罐壁的計(jì)算、加強(qiáng)圈的選 擇、開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)、罐底基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、罐頂?shù)脑O(shè)計(jì)、油罐附件的選擇。二、課程設(shè)計(jì)的要求與數(shù)據(jù)課程設(shè)計(jì)的要求有以下四點(diǎn)：1 了解拱頂油罐的基本結(jié)構(gòu)和局部構(gòu)件；2 .根據(jù)給定油罐大小，查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定相應(yīng)構(gòu)件的規(guī)格尺寸;3 .學(xué)會(huì)使用AUTOCAD制圖；4 .相關(guān)技術(shù)要求參考有關(guān)規(guī)范。設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)：設(shè)計(jì)壓力正壓負(fù)壓設(shè)計(jì)溫度雪載荷1960Pa490Pa19 r<t <9014

2、41Pa抗震設(shè)防烈度儲(chǔ)液密度腐蝕裕量焊接接頭系數(shù)8度860kg?m31 mm0.9三、課程設(shè)計(jì)應(yīng)完成的工作1.1000 m3拱頂油罐裝配圖一張;2.1000 m3拱頂油罐罐體圖一張;3.課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份;四、課程設(shè)計(jì)進(jìn)程安排序號(hào)設(shè)計(jì)各階段內(nèi)容地點(diǎn)起止日期1拱頂罐相關(guān)資料查閱圖書(shū)館6.4-6.52課程設(shè)計(jì)大綱及各類(lèi)數(shù)據(jù)的計(jì)算圖書(shū)館6.6-6.83數(shù)據(jù)的校核與檢查圖書(shū)館6.11-6.134拱頂罐裝配圖圖書(shū)館6.145拱頂罐罐體圖教室6.156課程設(shè)計(jì)初稿修訂教室6.197上交課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)辦公室6.208課程設(shè)計(jì)答辯教室6.22五、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)1 潘家華，郭光臣高錫祺等.油罐及管道

3、強(qiáng)度設(shè)計(jì)M.北京:石油工業(yè)出版社,1986.,2001.2 GB 50205-2001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范S.北京沖國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社3 王立業(yè).罐體開(kāi)口補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)MGB150-1998.116-118.4 郭光臣.油庫(kù)設(shè)計(jì)與管理M.山東:石油大學(xué)出版社.1990.指導(dǎo)教師:系部主任:教學(xué)院長(zhǎng):油罐是儲(chǔ)存原油或其他石油產(chǎn)品的容器。用在煉油廠、油田、油庫(kù)以及其他工業(yè)中。隨著我國(guó)各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，儲(chǔ)罐的發(fā)展趨勢(shì)越來(lái)越趨于大型化、自動(dòng)化、全能化。本次主要設(shè)計(jì)的是1000m3拱頂罐，包括罐體材料的選擇、罐壁的計(jì)算、罐底基礎(chǔ)設(shè) 計(jì)、儲(chǔ)罐浮頂?shù)脑O(shè)計(jì)、油罐附件的選擇。關(guān)鍵詞：拱頂罐；罐壁壁厚；罐底；罐頂緒論1.

4、1拱頂罐的發(fā)展現(xiàn)狀及其基本要求1.2儲(chǔ)罐的用途1.3儲(chǔ)罐的分類(lèi)1.4拱頂罐在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用3.1.5設(shè)計(jì)、制造遵循的主要指標(biāo)規(guī)范3.設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)拱頂罐罐壁設(shè)計(jì)5.3.1材料的選擇3.2直徑與高度的確定5.3.3罐壁設(shè)計(jì)5,罐底設(shè)計(jì)1.14.1罐底的排版形式1.14.2油罐罐底直徑的計(jì)算1.1.第5章罐頂設(shè)計(jì)1.2.5.1球頂?shù)那拾霃?2.5.2油罐罐頂?shù)男：?2.6.16.26.36.46.56.6油罐附件選擇罐壁人孔量油孔透光孔呼吸閥排水槽盤(pán)梯參考文獻(xiàn)附錄.附寸錄A拱頂油罐系列參數(shù)與尺寸.14,.1.414,.14,.14,14,.1.5.1.6.1.71.8.1.8.18.附錄B 10

5、00m 3油罐裝配圖1.8.附錄C 1000m 3油罐罐體圖第1章緒論1.1拱頂罐的發(fā)展現(xiàn)狀及其基本要求長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)庫(kù)存輕質(zhì)油品，廣泛采用固定頂油罐和拱頂油罐。由于固定頂油罐在存貯和收發(fā)油品時(shí)存在“小呼吸”和“大呼吸”，油品蒸發(fā)損耗較大，而且會(huì)因?yàn)橛蜌庖萆⒌娇諝庵性斐森h(huán)境污染，危害人們身體健康。因此油品及化學(xué)品的蒸發(fā)損耗一直是石油、 化學(xué) 工業(yè)關(guān)心的問(wèn)題。人們最初關(guān)心的是經(jīng)濟(jì)損失和安全，近年來(lái)還關(guān)心生態(tài)、環(huán)境保護(hù)方面的 問(wèn)題。發(fā)展現(xiàn)狀：在容積小于1000m3的油罐中，拱頂油罐是最常用的，近十余年來(lái)拱頂罐 幾乎全部代替了在五、六十年代曾在我國(guó)廣泛使用的懸鏈?zhǔn)綗o(wú)力矩油罐。目前，我國(guó)最大 的油罐為

6、2萬(wàn)m3，世界上最大的為5萬(wàn)m3。拱頂罐的剛性好，施工方便，由于能承受較 高的內(nèi)壓力，有利于降低油品損耗，因此 1萬(wàn)m3以下的油罐廣泛采用拱頂罐?；疽螅鹤源髴c油田發(fā)現(xiàn)以來(lái)，我國(guó)的油罐事業(yè)得到了較快的發(fā)展。七十年代初期, 由于長(zhǎng)距離輸送管道的建設(shè)，使這一發(fā)展得到了加速。我國(guó)目前最大的油罐為5萬(wàn)m3，始建于1973年。至今，已有7座5萬(wàn)m3油罐投入 使用，預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)會(huì)建成更大的油罐。1962年美國(guó)芝加哥橋梁公司首先建成10萬(wàn)m3浮頂油罐，直徑87m，高約21m°1964 年，殼牌石油公司在歐洲建成10萬(wàn)m3油罐。1967年，委內(nèi)瑞拉建成15萬(wàn)m3油罐，其直 徑為115 m，高為

7、14.6 m。1971年，日本建成16萬(wàn)m3浮頂油罐，直徑為109 m,高為 17.8 m。目前世界上最大的油罐打24萬(wàn)m3。由以上看出，油罐的發(fā)展總趨勢(shì)是走向大型化，是因?yàn)榇笮突哂幸韵聝?yōu)點(diǎn):1. 節(jié)省鋼材。表1.1列出了不同容積的油罐單位容積所需鋼材的凈重。2. 減少投資。3. 占地面積小。因罐與罐之間要有防火距離，所以在總?cè)莘e相同的情況下，幾臺(tái)大罐 要比一群小罐的占地面積節(jié)省的多。4.便于操作管理。幾臺(tái)大罐與一群小罐比，在檢尺、維護(hù)、保衛(wèi)方面都比較方便。5.節(jié)省管線及配件。幾臺(tái)大罐與一群小罐比，庫(kù)區(qū)管網(wǎng)要簡(jiǎn)單的多，而且罐前的閥門(mén)、儀表、消防設(shè)施等配件也可以節(jié)省。表1.1鋼油罐單位容積所需

8、鋼材凈重油罐容量m3單位容積所需鋼材凈重，kgf? m3500026.21000023.02000021.55000019.210000015.020000010.0由表1.1可以看出，油罐容量越大，單位容積所需的鋼材量越少。油罐的大型化給人們帶來(lái)了一些利益，但是另一方面隨著油罐的大型化，也出現(xiàn)了一 些問(wèn)題。因此，需要滿(mǎn)足以下幾個(gè)要求：1.強(qiáng)度要求。油罐在卸載以后不應(yīng)留下塑性變形。2. 有抵抗斷裂的能力。無(wú)論在水壓試驗(yàn)或操作狀況下，油罐不得產(chǎn)生斷裂破壞。3. 有抵抗風(fēng)荷的能力。在整個(gè)建造及使用期間在建罐地區(qū)最大風(fēng)荷下不應(yīng)該產(chǎn)生破壞。4. 有抗地震的能力。在整個(gè)使用期間，在建罐地區(qū)的最大震裂度下

9、不應(yīng)產(chǎn)生破壞。5. 油罐要坐落在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上。油罐在使用期間的不均勻沉降要在允許范圍之內(nèi)。上 述要求是就總體而言的，具體某一構(gòu)件還應(yīng)有其他要求。1.2儲(chǔ)罐的用途儲(chǔ)存設(shè)備又稱(chēng)儲(chǔ)罐，主要是指用于儲(chǔ)存或盛裝氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)的設(shè)備, 在化工、石油、能源、輕工、環(huán)保、制藥及食品等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，如氫氣儲(chǔ)罐、液化 石油氣儲(chǔ)罐、石油儲(chǔ)罐、液氨儲(chǔ)罐等。儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力直接受溫度影響，且介質(zhì)往往易燃、 易爆或有毒。儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)形式主要有臥式儲(chǔ)罐、立式儲(chǔ)罐和球形儲(chǔ)罐。用于儲(chǔ)存液體或氣 體的鋼制密封容器即為鋼制儲(chǔ)罐，我們的經(jīng)濟(jì)生活中總是離不開(kāi)大大小小的鋼制儲(chǔ)罐，鋼 制儲(chǔ)罐在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中所起的重要作用是無(wú)可替

10、代的。鋼制儲(chǔ)罐是儲(chǔ)存各種液體（或氣 體）原料及成品的專(zhuān)用設(shè)備，對(duì)許多企業(yè)來(lái)講沒(méi)有儲(chǔ)罐就無(wú)法正常生產(chǎn)，特別是國(guó)家戰(zhàn)略 物資儲(chǔ)備均離不開(kāi)各種容量和類(lèi)型的儲(chǔ)罐。我國(guó)的儲(chǔ)油設(shè)施多以地上儲(chǔ)罐為主，且以金屬 結(jié)構(gòu)居多。1.3儲(chǔ)罐的分類(lèi)按材料分為鋼、鋼筋混凝土和磚石三種。按儲(chǔ)存的油品性質(zhì)可分為重油罐和輕油罐。油罐的主要類(lèi)型:立式圓筒形拱頂鋼油罐。容量一般在一萬(wàn)立方米以下。壁板采用套筒式連接（貼角焊 縫）。施工時(shí)常用倒裝法（從罐頂開(kāi)始，自上而下逐層安裝罐壁，并用風(fēng)機(jī)送風(fēng)使罐體上升）。與正裝法（從罐壁底圈板開(kāi)始，自下而上逐層安裝罐壁）比較，減少了高空作業(yè)。立式圓筒形浮頂鋼油罐。設(shè)有能上下浮動(dòng)的雙盤(pán)式浮頂或單盤(pán)式

11、浮頂。雙盤(pán)式浮頂能 減少熱輻射影響，因此,油品蒸發(fā)損失小。但在容量較大時(shí)（大于一萬(wàn)立方米），為了降低造 價(jià)，一般采用單盤(pán)式浮頂。這類(lèi)油罐應(yīng)注意選擇合理的密封裝置要求密封效果好、安裝和 維修方便。壁板采用對(duì)焊連接，施工常用正裝法。立式圓筒形內(nèi)浮頂鋼油罐。兼有拱頂和內(nèi)浮頂，內(nèi)浮頂在拱頂油罐內(nèi)部漂浮在液面上, 可上下浮動(dòng)。它除具有浮頂油罐特點(diǎn)外，還能保證油品的清潔度。球形鋼油罐?？沙惺?.453MPa的工作壓力，常用于儲(chǔ)存液化石油氣。臥式鋼油罐。容量一般在50m3以下?？梢?xún)?chǔ)存汽油和易揮發(fā)的石油產(chǎn)品。1.4拱頂罐在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用隨著我國(guó)石油工業(yè)的飛速發(fā)展，拱頂油罐的發(fā)展也很快，除了石油系統(tǒng)，供銷(xiāo)系

12、統(tǒng), 和軍事系統(tǒng)一系列專(zhuān)用的石油儲(chǔ)罐，還有其他企業(yè)，如鐵路，交通，電力，冶金等部門(mén)也建有各種類(lèi)型的儲(chǔ)罐，以保證運(yùn)輸和生產(chǎn)的正常進(jìn)行，拱頂儲(chǔ)油罐作為儲(chǔ)罐系統(tǒng)的重要組成部分。在石油化工行業(yè)中應(yīng)用格外突出，通過(guò)它協(xié)調(diào)原油生產(chǎn)，原油加工，成品油供應(yīng) 及運(yùn)輸?shù)募~帶。拱頂罐是儲(chǔ)存各種液體原料及成品的專(zhuān)用設(shè)備，對(duì)許多企業(yè)來(lái)講沒(méi)有儲(chǔ)罐就無(wú)法正常 生產(chǎn)，無(wú)法保證石油化工下游產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)，特別是國(guó)家戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備均離不開(kāi)各種容 量的拱頂儲(chǔ)罐，戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備是防止石油供應(yīng)中斷，保障國(guó)家石油安全的重要手段。1.5設(shè)計(jì)、制造遵循的主要指標(biāo)規(guī)范GBJ128立式圓筒形鋼制焊接油罐施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50205鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量

13、驗(yàn)收規(guī)范«GB50341-2003_立式圓筒形鋼制焊接油罐油罐用于儲(chǔ)存柴油設(shè)計(jì)壓力正壓：1960Pa負(fù)壓：490Pa設(shè)計(jì)溫度19 Cwt <90 C基本風(fēng)壓686Pa雪載荷441Pa抗震設(shè)防烈度 8度第2章設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)儲(chǔ)液密度860kg?m3腐蝕裕量 1 mm焊接接頭系數(shù) 0.93.1材料的選擇通過(guò)GB50341-2003 立式圓筒形鋼制焊接油罐設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)選擇。罐壁、罐頂、罐底米用Q235鋼。3.2直徑與高度的確定在容積一定的條件下，油罐4的直徑、高度的選擇遵循材料最省或費(fèi)用最低的原則。對(duì)于小型等壁油罐來(lái)說(shuō)，按金屬用量最省的方法更為準(zhǔn)確。查閱相關(guān)書(shū)籍5,容積為1000?3

14、的油罐宜設(shè)計(jì)為等壁封閉油罐。 查表3.1 有: H ? 2R油罐形式材料最省的高度費(fèi)用最低的高度等壁敞口油罐H? RH? R等壁封閉油罐H?2RH? 2R變壁封閉油罐H= "a 入C +C3H?R表3.1油罐經(jīng)濟(jì)高度與半徑的關(guān)系油罐的體積公式:V= nR2H(3-1 )則有:2 nR3=1000(3-2 )R=5.41926m向上圓整取 R=5750mm，即 H=10650mm。此時(shí)油罐的計(jì)算容積：V= 7tR2H(3-3)=t>5.752X10.65=1106n3>1000m 3即油罐內(nèi)徑D = 11500mm ,高度H=10650mm 。3.3罐壁設(shè)計(jì)3.3.1壁厚的

15、確定罐壁厚度可以用定點(diǎn)法和變點(diǎn)法來(lái)計(jì)算，這里用定點(diǎn)法計(jì)算罐壁的壁厚，油罐所用材選擇Q235-A，查表設(shè)計(jì)溫度下的罐壁鋼板的許用應(yīng)力c=16 kgf?mm2，查得壁厚計(jì)算公 式代入數(shù)值有：(3-4)Y(H-0.3)Dt0=2 Bn1 X(10.65-0.3) X11.52 X16 X0.9=4.1328mm式中：to罐壁的計(jì)算厚度,mm ；丫 一儲(chǔ)罐容重，取丫=1 ;D油罐內(nèi)徑，m;司一設(shè)計(jì)溫度下鋼板的許用應(yīng)力，o=16 kgf?mm2 ；n焊縫系數(shù)，？?=0.9罐壁厚度的計(jì)算公式為：(3-5)1t=t 0+ - C0+C式中：t罐壁設(shè)計(jì)厚度，mm ；t0罐壁的計(jì)算厚度，mm ；?鋼板厚度允許負(fù)

16、偏差，數(shù)值見(jiàn)表3.2 , mm ;C腐蝕裕量，mm，取1mm。則罐壁計(jì)算厚度為:1t=t 0+ -C0+C(3-6 )=4.1328+2 X(-0.3)+1=4.9828mm罐壁圈板由多塊鋼板焊成，他們之間的焊縫采用對(duì)接連接；罐壁上下圈板之間采用套筒式搭接，搭接長(zhǎng)度取50mm。圈板的層數(shù)計(jì)算過(guò)程如下:油罐罐壁鋼板的尺寸規(guī)格定為1750 X5200mm ;油罐周長(zhǎng):L=冗D= 3.14 x 11500 = 36110mm ;每圈罐壁筒節(jié)所需鋼板:(3-7)L 36110n= 5200=20=6.94每塊鋼板的加工余量取10mm （經(jīng)驗(yàn)值；）這樣除去邊緣的加工余量后，每塊鋼板的實(shí)際可用長(zhǎng)度？:L1

17、=5200-2 xl0=5180mm實(shí)際每圈所需鋼板數(shù):(3-8 )L 36110 c crn=U=71莎 f97油罐的高度H=10650mm ,則每塊鋼板除去余量后實(shí)際寬度B為:B=175 -2 xi0=1730mm罐壁鋼板層數(shù):(3-9)n= I065!6.161730由以上得出，油罐罐壁由7層鋼板，每層7塊鋼板組焊而成。表3.2鋼板厚度允許負(fù)偏差鋼板寬度，mm厚度，mm1001-18001801-20002001-25004-0.3-0.3-0.34.5-5.6-0.56-7-0.6-0.68-25-0.8-0.8-0.826-30-0.9-0.9-0.932-34-1.0-1.0-1.

18、036-40-1.1-1.1-1.13.3.2加強(qiáng)圈設(shè)計(jì)由于內(nèi)浮頂罐頂部有固定頂，不需加設(shè)抗風(fēng)圈 ，但隨著儲(chǔ)罐高度的增長(zhǎng)（主要是為 了減少材料、降低成本），使得油罐中部的筒體有被風(fēng)吹癟的危險(xiǎn)。在風(fēng)載荷的作用下, 為防止儲(chǔ)罐被風(fēng)吹癟，必須對(duì)罐壁筒體進(jìn)行穩(wěn)定性校核，并根據(jù)需要在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置加 強(qiáng)圈。判定儲(chǔ)罐的側(cè)壓穩(wěn)定條件為:Per印0(3-10 )A = dto(3-12 )式中：FCr罐壁許用臨界壓力，Pa；P)設(shè)計(jì)外壓，F(xiàn)a;當(dāng)FCr >Po時(shí)，就可以認(rèn)為罐壁具備了足夠的抗風(fēng)能力， 否則必須設(shè)置加強(qiáng)圈以提高儲(chǔ) 罐的抗外壓能力。F面介紹GB50341-2003_立式圓筒形鋼制焊接油罐推薦

19、的加強(qiáng)圈的設(shè)計(jì)方法。該方法是根據(jù)薄壁短圓筒在外壓作用下的臨界壓力得到的,2.5 2.59E S 巳= D1.5L?- 式中：?罐壁許用臨界壓力,?圓筒材料的彈性模量,D油罐內(nèi)徑，m;192 X 109?;罐壁的許用臨界壓力:(3-11 )S圓筒的厚度，m ；L圓筒的高度，將 D=11.5m , L = 10.65m, S= 0.006m, E=192 X109Fa代入式(3-11 )得：2.52.59E S 2.59 X192 X109 X0.0062.5PCr = D15,=3341.42PaD L11.51.5 X10.65從上面的計(jì)算結(jié)果來(lái)看，F(xiàn)Cr>Po，故本文設(shè)計(jì)的儲(chǔ)罐可不設(shè)置

20、加強(qiáng)圈。3.3.3開(kāi)口補(bǔ)強(qiáng)由于使用的要求，必須在罐壁上開(kāi)口并連接管，例如進(jìn)出油管，清掃口，人孔，在罐壁上開(kāi)口后，將在開(kāi)孔的附近產(chǎn)生應(yīng)力集中，其峰值通常達(dá)到罐壁基本應(yīng)力的3倍，甚至更高，這樣的局部應(yīng)力，如果不采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)強(qiáng)措施，就很可能在孔口造成疲勞破壞或脆 性裂口，使孔口處開(kāi)裂，補(bǔ)強(qiáng)9的辦法就是在孔口的周?chē)干涎a(bǔ)強(qiáng)圈板，以增大開(kāi)孔周?chē)?0mm時(shí)，可不的壁厚，降低孔周?chē)膽?yīng)力。補(bǔ)強(qiáng)的開(kāi)孔可為圓形，橢圓形，或長(zhǎng)圓形。當(dāng)罐壁開(kāi)孔管直徑不超過(guò) 進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。如需要補(bǔ)強(qiáng)，在實(shí)際工作中均采用這種“等截面”補(bǔ)強(qiáng)的方法。按照“等截面”補(bǔ)強(qiáng)的原則，補(bǔ)強(qiáng)板的厚度和尺寸確定如下:需要補(bǔ)強(qiáng)的金屬截面積A為:式中：d沿油罐

21、壁縱向的開(kāi)孔直徑;to 開(kāi)孔處罐壁的計(jì)算厚度；可用于補(bǔ)強(qiáng)的金屬截面積由A1、A2和A3三部分組成。A1 = d(t 1 - to)式中：?在補(bǔ)強(qiáng)區(qū)域內(nèi)罐壁實(shí)際厚度超出計(jì)算壁厚的部分可用作補(bǔ)強(qiáng)的截面積;(3-13 )?開(kāi)孔處的厚度。A2 = 2h(t 3 - t4)(3-14 )式中：?接管厚度在補(bǔ)強(qiáng)區(qū)域內(nèi)超出計(jì)算厚度的部分可用作補(bǔ)強(qiáng)的截面積;?接管的厚度;?-接管的計(jì)算厚度;?補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的接管長(zhǎng)度，2.5倍壁厚;A3 = 2ab(3-15)式中：？?一補(bǔ)強(qiáng)板的截面積?補(bǔ)強(qiáng)板的厚度。?補(bǔ)強(qiáng)板外半徑與內(nèi)半徑之差。最后要求滿(mǎn)足:?+? + ? > ?(3-16 )表3.3罐壁開(kāi)孔接管及補(bǔ)強(qiáng)圈規(guī)格

22、公稱(chēng)直徑接管規(guī)格補(bǔ)強(qiáng)圈的尺寸？?k外Dg25?32 X5Dg40?45 X5Dg50?57 X 5Dg80?89 X 6?180 ?93Dg100?108 X6?200 ?112Dg150?159 X7?300 ?163Dg200?219 X8?400 ?223Dg250?273 X9?480 ?227Dg300?325 X10?550 ?329Dg350?377 X11?620 ?381Dg400?426 X12?680 ?430?Dg450?489 X12?760 ?484Dg500?530 X14?810 ?534Dg600?630 X14?980 ?634計(jì)算過(guò)程如下:人孔開(kāi)孔直徑為6

23、00mm，查表3.3有接管規(guī)格為?630 X14 ,補(bǔ)強(qiáng)圈的尺寸？外?內(nèi)為?980 ?634,人孔安裝在距離罐底800mm處，此時(shí):A=dt 0=11500 X4.1328=47527.2mm 2Ai=d(ti-t0)=11500 X(4.9828-4.1328)=19775mm 2A2=2h (t 3-t4)=2 X4.9828 X( 14-0.2) =2137.5mm 2A3=2ab=2 X27 X346=26684mm 2A1+A2+A3=48596.5mm 2>A所以補(bǔ)強(qiáng)合適。第4章罐底設(shè)計(jì)罐底一般是直接放在地基的砂墊層上，油罐內(nèi)的油品重量可直接傳給地基。底板僅受 一個(gè)簡(jiǎn)單的壓縮

24、力，這對(duì)鋼板來(lái)說(shuō)，是及其微小的。因此，對(duì)鋼板來(lái)說(shuō)，理論上幾乎沒(méi)有強(qiáng)度要求，只需要將油品與地基隔開(kāi)，不滲漏就行了。4.1罐底的排版形式罐底板的排版形式，主要是考慮使焊接變形最小，易于施工，以及節(jié)約鋼材等因素來(lái) 決定的。一般采取兩種形式：當(dāng) D<16.5m時(shí)，采用矩形中幅板和邊緣板組成的形式；當(dāng)D>16.5m時(shí)，采用周邊為弓形邊緣板組成，有外形美觀，焊縫收縮量小的優(yōu)點(diǎn)。罐底板的中間部分稱(chēng)為中幅板，邊緣的一圈稱(chēng)為邊板，有時(shí)也稱(chēng)為環(huán)板。邊板的材質(zhì) 與罐壁相同，其最小寬度我國(guó)規(guī)定為 600mm,。罐底邊緣板伸出罐壁外表面的寬度取邊緣 板厚度的6倍左右，且不得小于40mm，大于80mm。罐底板

25、的接縫除弓形邊緣板之間為 對(duì)接外其余全部為塔接，塔接長(zhǎng)度應(yīng)大于 5倍板厚且不小于25mm。邊緣板與罐壁相焊接 的部位應(yīng)做成平滑支撐面。底圈罐壁與邊緣板的連接應(yīng)采用兩側(cè)連續(xù)角焊，焊腳高度等于 邊緣板的厚度。4.2油罐罐底直徑的計(jì)算油罐罐底直徑的計(jì)算公式如下:(4-1 )Di=D+2t 0 +2 S式中：D1 罐底直徑，mm ;?邊緣板外伸量，為50mm ;?油罐內(nèi)徑,?-罐壁厚度D1=11500+2 X4.9828+2 X50=11610mm此時(shí)，查表中幅板與邊緣板厚度為7 mm，邊緣板外伸量為邊緣板厚度的6 倍,取50mm ;則：第5章罐頂設(shè)計(jì)5.1球頂?shù)那拾霃?0 mm。拱頂是一種自支承式

26、的罐頂，形狀近似球面，其周邊支承與包邊角鋼上，球面有中心 蓋板和瓜皮板組成。瓜皮板一般取為偶數(shù)，對(duì)稱(chēng)安排，板與板之間互相搭接，搭接寬度不 小于5倍板厚，且不小于25 mm，實(shí)際搭接寬度多采用40 mm，搭接的瓜皮板在外側(cè)采 用連續(xù)焊，內(nèi)側(cè)采用間斷焊。中心蓋板搭在瓜皮板上，搭接寬度一般取因?yàn)樵跉怏w壓力作用下，球頂與罐壁厚度相等時(shí)，球頂?shù)膹?qiáng)度為等直徑立式圓柱形罐壁強(qiáng)度的2倍。為取得等強(qiáng)度，球頂直徑應(yīng)是罐壁直徑的2倍，即球頂?shù)那拾霃絉等于油罐直徑D,般取球頂曲率半徑7與油罐直徑的差值不超過(guò)20%，即(5-1 )R= (0.8-1.2) Dcm。式中：R拱頂球頂曲率半徑，cm；D油罐內(nèi)徑，R=0.9

27、 xl1500=103.5cm受載時(shí)該出不出現(xiàn)橫如圖推力，受力情況較好。5.2油罐罐頂?shù)男：烁鶕?jù)古典球殼臨界載荷公式112ET22 X192 x109x0.62PCr =76065.7Pa(5-2 )式中：協(xié)臨界載荷,kgf?cm2 ；?板厚，?E彈性模量，kgf?cm2；R球殼曲率半徑，cm；R2 V 3(1-v2)10350 2 xgx(1-0.32)V波桑系數(shù)，取0.3。試驗(yàn)值比上述理論小22.5倍，而工程上拱頂為鋼板拼焊，幾何形狀誤差大，取許用 壓力P為PCr的1?12 （安全導(dǎo)數(shù)n=12），則光球殼許用外壓力（外載荷）76065.7P =12=6338.8Pa因?yàn)樵O(shè)計(jì)壓力P=1910

28、Pa, P>P，所以球殼安全。第6章油罐附件選擇為保證各種油品的儲(chǔ)存、發(fā)放、計(jì)量和油罐維修的要求，在罐體上需要安裝一些不同 用途的附屬配件，通常稱(chēng)為油罐附件8。6.1罐壁人孔罐壁人孔均安裝于罐壁最底圈壁板上，其中心距離罐底約800mm。人孔位置應(yīng)與透光 孔相對(duì)應(yīng)，以便采光通氣。6.2量油孔量油孔一般適用于人工檢尺的油罐，其公稱(chēng)直徑為DN150mm。安裝位置應(yīng)在罐頂平 臺(tái)附近并與透光孔相對(duì)應(yīng)。以便測(cè)定儲(chǔ)液計(jì)量或取樣。表6.1人孔、透光孔及量油孔選用表容積m3罐壁人孔透光孔量油孔數(shù)量直徑mm質(zhì)量kg數(shù)量直徑mm質(zhì)量kg數(shù)量直徑mm質(zhì)量kg407001600126150047.711507.6

29、1000 20001600126250047.711507.630001600126250047.711507.65000 100001600126350047.711507.66.3透光孔透光孔主要用于油罐放空后的通氣和檢修時(shí)的采光，安裝在灌頂平臺(tái)附近，與人孔對(duì) 稱(chēng)或在同一方向上布置。6.4呼吸閥呼吸閥主要用于固定油罐上的通風(fēng)裝置，一般安裝在灌頂中心附近，起呼吸作用。6.5排水槽用于油罐排水或排污，帶放水管的排污孔裝于輕質(zhì)油罐，清掃罐時(shí)從此孔排除污泥, 平時(shí)可從放水管排除罐內(nèi)的污水。表6.2呼吸閥選用表輸液量m3/h管徑mm數(shù)量規(guī)格質(zhì)量kg< 1001001DN1004.7101-15

30、01501DN1509.4151 -2502001DN20014.4251-3002501DN25019.6>3003001DN30034.0連接尺寸及標(biāo)PN 6.DNXXJB/T81-94查表則有各類(lèi)附件的公稱(chēng)直徑如下:進(jìn)油口公稱(chēng)直徑為100mm出油口公稱(chēng)直徑為100mm透光孔公稱(chēng)直徑為500mm呼吸閥公稱(chēng)直徑為150mm量油孔公稱(chēng)直徑為150mm溫度計(jì)開(kāi)口公稱(chēng)直徑為25mm(7)罐壁人孔公稱(chēng)直徑為600mm。排水口公稱(chēng)直徑為50mm6.6盤(pán)梯盤(pán)梯的設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求：1.盤(pán)梯的最小寬度度為600mm ；2.盤(pán)梯的最大升角為50 °一般宜取45°。同一罐區(qū)內(nèi)盤(pán)梯升角

31、宜相同;3.踏步的最小寬度為200mm ;整個(gè)盤(pán)梯踏步之間的高度應(yīng)一致；踏步應(yīng)采用柵格板或防滑板;4.盤(pán)梯欄桿上部扶手應(yīng)與平臺(tái)欄桿扶手對(duì)中連接;5.沿欄桿扶手軸線測(cè)量，欄桿立柱的最大間距為2400mm ；6.盤(pán)梯能承受5kN集中活荷載；欄桿上部任意點(diǎn)應(yīng)能承受任意方向1kN的集中荷載。油罐均采用45。升角螺旋盤(pán)梯12。盤(pán)梯均按左旋布置，用戶(hù)可根據(jù)實(shí)際情況自行改動(dòng)。1.此次課程設(shè)計(jì)基于以下三點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì):(1)節(jié)約能源;(2 )降低油品的生產(chǎn)成本;(3 )利于環(huán)境保護(hù)。2.原油儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)論：本設(shè)計(jì)為1000m 3柴油儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)：設(shè)計(jì)壓力正壓：1960Pa負(fù)壓：490Pa ;設(shè)計(jì)溫

32、度19 Cwt <90 C；雪載 荷441Pa;抗震設(shè)防烈度8度；儲(chǔ)液密度860kg?m3；腐蝕裕量1 mm ;焊接接頭系數(shù)0.9。儲(chǔ)罐尺寸為：公稱(chēng)容積：1000m3 ;計(jì)算容積：1106m3 ;儲(chǔ)罐內(nèi)徑：11500mm ;罐壁高度：10650mm ;拱頂高度：1250mm ;總高：11900mm ;計(jì)算壁厚為4.9828mm ;罐底直徑為11610mm ；罐頂球頂曲率半徑為10350mm。經(jīng)過(guò)計(jì)算不需要設(shè)計(jì)加強(qiáng)圈便可具備足夠的抗風(fēng)能力； 油罐罐壁由7層鋼板、每層7塊鋼板組成。3.注意事項(xiàng):油罐附件：為了保證儲(chǔ)液的儲(chǔ)存安全和計(jì)量，收發(fā)等操作，儲(chǔ)罐必須選用合適的附件, 它為應(yīng)滿(mǎn)足下列要求：

33、保證能收進(jìn)或發(fā)出合格的儲(chǔ)液；保證儲(chǔ)罐和儲(chǔ)液在儲(chǔ)存過(guò)程中不發(fā)生事故; 萬(wàn)一發(fā)生事故，能將損失減少到最低限度;(4 )能延長(zhǎng)儲(chǔ)罐的操作周期，并便于清理罐底殘液等雜志。罐體保溫：此設(shè)計(jì)中油罐的罐體保溫應(yīng)由選用者按照工程的具體情況，確定保溫材料、 保溫結(jié)構(gòu)及保溫厚度。罐體外壁涂漆：此設(shè)計(jì)中油罐的罐體外壁無(wú)保溫時(shí)要求涂?jī)杀榈灼幔瑑杀槊嫫?。參考文獻(xiàn)1 潘家華，郭光臣高錫祺等.油罐及管道強(qiáng)度設(shè)計(jì)M.北京:石油工業(yè)出版社,1986.2 陳希哲.土力學(xué)地基基礎(chǔ)M.清華大學(xué)出版社,2005.17:59-64.3 BS2654-2009.石油工業(yè)立式鋼制焊接油罐M.石油化工出版社.4 GB 50205-2001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范S.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,200