油罐及管道强度设计第1章课件

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1、油罐及管道强度设计第一章储罐设计概述内容提要储罐及发展概况影响储罐工艺系统和储罐建造的因素储罐的种类及特点储罐材料及选用储罐设计方法与基本要求11.1储罐及发展概况1.1.1储罐：油品和各种液体化学品的储存设备.用途:是储运系统设施、炼油、化工装置的重要组成部分按温度划分,可分为:低温储罐(-90℃～-20℃)常温储罐(<90)高温储罐(90℃～250℃)按压力划分,可分为:低压储罐(-490Pa～2000Pa)常压储罐(2000Pa～0.1MPa)按制造储罐的材料,又可分为:非金属储罐塑料防震储罐软体储罐金属储罐(钢壳衬里、铝及其合金等)按储罐所在位置和达到某种目的又可分为：地上

2、储罐地下储罐半地下储罐山洞储罐海中储罐地下废坑废矿穴改建地下的储库等。各种储存设备各种储存设备1.1.2储罐发展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是法国。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覆盖浮顶罐，并在纽瓦克建有世界上最大直径为187ft(61.6m)的带盖浮顶罐。1972年美国已建造了600多个内浮顶油罐。1978年美国API650附录H对内浮盘的分类、选材、设计、安装、检验及标准载荷、浮力要求等均做了一系列修订和改进。先进国家都有较齐全的储罐设计专用软件，静态分析、动态分析、抗震分析等，如

3、T形脚焊缝分析。近20年也相继出现各种形式和结构的内浮盘或覆盖物。目前已有16×104m320×104m324×104m31978年国内3000m3铝浮盘投入使用，通过测试蒸发损耗收到显著效果。1985年中国从日本引进第一台10×104m3全部执行日本标准JISB8501同时引进原材料，零部件及焊接设备.目前国内对10×104m3油罐有比较成熟的设计、施工和使用的经验，国产大型储罐用高强度钢材已能够批量生产。15×104m3目前国内正在建设。储罐的发展趋势---大型化1.1.3储罐大型化特点优点：(1)总图布置的占地面积小(2)节省罐区(包括管网和配件)的总投资(3)节省钢材和基地

4、工程材料(4)便于储运和管理新问题:(储罐大型化产生的)：(1)罐壁板材料的要求提高了.因储罐大型化后，同时也对焊接质量提出更严格要求；相应增加储罐壁厚度，提高对钢材强度和韧性的要求。(2)事故危害性增大.随着容量的增大对消防措施要求提高.1.2储罐种类和特点储罐按几何形状可分为立式圆筒形储罐应用广泛可做大容量。卧式圆筒形储罐适用于储存容量较小且需压力较高的液体。球形储罐适用于储存容量较大有一定压力的液体，如液氨、液化石油气、乙烯等。双曲线储罐(滴形储罐)结构复杂，施工困难，造价高，。悬链式储罐（无力矩储罐）顶板过薄易积水，锈蚀遭损坏。立式圆筒形储罐按其罐顶结构可分为锥顶储罐固定顶

5、储罐:拱顶储罐伞形顶储罐网壳顶储罐(球面网壳)浮顶储罐(外浮顶罐)浮顶储罐：内浮顶储罐(带盖浮顶）1.2.1锥顶储罐锥顶储罐又可分为：自支撑锥顶支撑锥顶。锥顶坡度最小为1/16，最大为3/4。锥顶罐制造简单，但耗钢量较多，顶部气体空间最小.可减少“小呼吸”损耗。自支撑锥顶还不受地基条件限制。支撑式锥顶不适用于有不均匀沉陷的地基或地荷载较大的地区。图1-1自支撑锥顶罐简图1.2.2拱顶储罐拱顶储罐的罐顶是一种接近于球形形状的一部分其结构一般只有自支撑拱顶一种。可分为无加强肋拱顶(容量小于1000m3)，有加强肋拱顶(容量大于1000～20000m3)拱顶R=0.8～1.2D，它可承受

6、较高的剩余压力，蒸发损耗较少；与锥顶罐相比耗钢量少但罐顶气体空间较大；制作需用胎具，是国内外广泛采用的一种储罐。图1-2自支撑拱顶罐简图1.2.3伞形顶储罐自支撑伞形顶是自支撑拱顶的变种，其任何水平截面都具有规则的多边形。罐顶荷载靠伞形板支撑于罐壁上，伞形罐顶的强度接近于拱形顶，安装较容易，1.2.4网壳顶储罐(球面网壳)钢网壳结构形式在近代大型体育馆屋顶结构中已有成熟的设计经验工程实践证明它具有足够的刚性和可靠性，1.2.5浮顶储罐浮动顶(简称浮顶)漂浮在储液面上。浮顶与罐壁之间有一个环形空间。环形空间中有密封元件。使得罐内的储液与大气完全隔开.减少储液储存过程中的蒸发损耗，保证

7、安全.减少大气污染。浮顶的形式有双盘式、单盘式、浮子式等。可用于储存原油、汽油、溶剂油以及需控制蒸发损耗及大气污染，控制放出不良气体，有着火危险的液体化学品。图1-4双盘式浮顶罐图1-5单盘式浮顶罐图1-6内浮顶罐1.2.6内浮顶储罐美国石油学会认为:设计完善的内浮顶是迄今为止控制固定顶油罐蒸发损耗研究出来的和投资最少的方法。大量减少蒸发损耗。储液与空气隔离，减少空气污染和着火爆炸危险，易于保证储液质量。特别适用于储存高级汽油和喷气燃料以及有毒易污染的化学品。易于将已