大型立式储油罐结构设计

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1、设计题目大型立式储油罐结构设计技术参数和设计要求：技术参数：直径15m长度10.5m材质16Mn壁厚10mm设计要求：工作压力2.0kgf/cm2实验压力2.5kgf/cm2常温下微冲击设计任务：1.写出该结构的几种设计方案2.强度计算及尺寸选择3.绘制结构设计图4.撰写主要工艺过程5.撰写设计说明书工作计划与进度安排：1．查阅资料2天2．设计计算并撰写设计说明书5天3．上机绘图4天4．答辩1天指导教师（签字）：年月日专业负责人（签字）：年月日学院院长（签字）：年月日课程设计任务书1储罐及其发展概况油品和各种液体化学品的储存设备—储罐是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部

2、分。由于大型储罐的容积大、使用寿命长。热设计规范制造的费用低，还节约材料。20世纪70年代以来，内浮顶储油罐和大型浮顶油罐发展较快。第一个发展油罐内部覆盖层的施法国。1955年美国也开始建造此种类型的储罐。1962年美国德士古公司就开始使用带盖浮顶罐，并在纽瓦克建有世界上最大直径为187ft（61.6mm）的带盖浮顶罐。至1972年美国已建造了600多个内浮顶罐。1978年国内3000m3铝浮盘投入使用，通过测试蒸发损耗标定，收到显著效果。近20年也相继出现各种形式和结构的内浮盘或覆盖物[1]。世界技术先进的国家，都备有较齐全的储罐计算机专用程序，对储罐作静态分析和动态分析

3、，同时对储罐的重要理论问题，如大型储罐T形焊缝部位的疲劳分析，大型储罐基础的静态和动态特性分析，抗震分析等，以试验分析为基础深入研究，通过试验取得大量数据，验证了理论的准确性，从而使研究具有使用价值。近几十年来，发展了各种形式的储罐，尤其是在石油化工生产中大量采用大型的薄壁压力容器。它易于制造，又便于在内部装设工艺附件，并便于工作介质在内部相互作用等。2设计方案2.1各种设计方法2.1.1正装法此种方法的特点是指把钢板从罐底部一直到顶部逐块安装起来，它在浮顶罐的施工安装中用得较多，即所谓充水正装法，它的安装顺序是在罐低及二层圈板安装后，开始在罐内安装浮顶，临时的支撑腿，为了

4、加强排水，罐顶中心要比周边浮筒低，浮顶安装完以后，装上水除去支撑腿，浮顶即作为安装操作平台，每安装一层后，将上升到上一层工作面，继续进行安装。2.1.2倒装法先从罐顶开始从上往下安装，将罐顶和上层罐圈在地面上安装，焊好以后将第二圈板围在第一罐圈的外围，以第一罐圈为胎具，对中点焊成圆圈后，将第一罐圈及罐顶盖部分整体吊至第一、二罐圈相搭接的位置，停于点焊，然后在焊死环焊缝。用同样的方法把下面的部分依次点焊环焊，直到罐底板的角接焊死即成。2.1.3卷装法将罐体先预制成整幅钢板，然后用胎具将其卷筒，在运至储罐基础上，将其卷筒竖起来，展成罐体装上顶盖封闭安装而建成。2.2各种方法优缺

5、点比较2.2.1正装法这种装焊方法需要采用多种设备和装配夹具，大多数装配焊接都要搭脚手架，此外，装配工作在吊架吊台上工作，不仅操作不方便，不宜保证焊接质量，还花费时间，而且高空焊接薄钢焊接容易变形，工序烦琐，各工种相互制约，施工速度慢，也不安全，所以在大型储罐中很少采用正装法。2.2.2倒装法这种方法不用搭脚手架，并且操作人员是在地面上工作，安全增加，有利于提高工程质量，但相比于卷装法来说，由于倒装法也是在工地作用，因此劳动强度还是比较大，而卷装法生产效率和产品质量上都比前两中大有提高。综上所述，采用卷装法。2.3油罐的基础为了确保有一个稳定性，排水良好，具有足够承载能力，

6、必须建造油罐基础或底座，大的油罐常需带有混淋土的基础，以便把整个基础封闭起来，增加稳定性。油罐基础座，根据油罐的类型，容易满足生产使用要求，地形、地貌、地基条件，以及施工技术条件的因素。合理选用的油罐基础有以下常见几种：护坡式基础、环墙式基础、外环墙式基础、特殊构造的基础。根据比较选用，护坡式基础[2]。3罐壁设计3.1罐壁的强度计算3.1.1罐壁厚的计算（3.1）式中：—设计压力：0.2（Mpa）；—罐的内径：15000（mm）；—设计温度下材料的许用应力230（Mpa）；—焊缝系数：查表得0.9；—钢板的负偏差0.8（mm）；—腐蚀裕度；K—腐蚀，轻微腐蚀1.0（mm）

7、；B—容器的使用寿命10年；—壁厚减薄量0（mm）；取3.1.2罐壁的应力校核(3.2）故满足材料要求按照试验应力公式校核（3.3）式中：—为材料的屈服极限,而故满足要求。3.2储罐的风力稳定计算3.2.1抗风圈浮顶储罐没有固定顶盖，为使储罐在风载作用下保持上口圆度，以维持储罐整体形状，故需在储罐上部整个圆周上设置一个抗风圈。3.2.2抗风圈所需要的最小截面系数WZ假定作用月储罐外壁还风面的风后按正弦曲线分布。风取分布范围所对应的抗风圈区段为两段较的圆拱，如图3.1[4]所示，圆拱所对应的圆心角为60°图3.1抗风