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1、静设备石油化工设备技术,,·卜一液力平衡式大型油罐的设计赖周平中石化工程建设公司,北京国,对钢板、,摘要建造大型单圈筒形储油雄普遮采用高强度钢板的力学性能坪接性能等均有较高要求,。,给钢板的仃货及现场施工带来不少困难而且造价也高液力平衡式大型油雄的设计思路较好地解决了上。,同时提出了液力平衡式大型储油雄述问题该文介绍了液力平衡式大型油雌的结构形式和璧厚计算方法设计时应注意的主要问题。关扭词液力平衡式大型油难结构形式壁厚计算一一一中图分类号文献标识码文章编号大型油罐的发展趋势及面临的问题的高强度材料。,,近半个世纪以来随着石油化工企业的生产随着油罐的大型化罐壁所用的钢板
2、越来越,,而规模不断扩大和石油战略储备的增加石油储备厚油罐罐壁钢板厚度的增加受到各方面的限。,,规模迅速发展例如美国在年的石油总储制钢板的厚度成了油罐大型化发展的主要制约,’。。,,〔〕因素这是因为油罐是在露天条件下施工罐体存量达到其中战略储备为,。,结构庞大无法进行焊后消除应力热处理所以长期以来各个国家都在大量建设大规模的储备。,允许的钢板厚度有一定的限制美国石油学会油油库把增加石油库存作为稳定生产和保证国家安全的重要措施。为了适应大量储存的需要,采罐规范中规定罐壁板的最大厚度为,,用大型油罐已成为必然的趋势。因为大容量油罐并同时规定超过的钢板必须采用。、、、正火钢
3、板仁〕可以节省钢材减少占地面积方便操作管理减我国一石化工立〕,式圆筒形钢制焊接储堪设计规范中规定少油罐附件及管线长度从而节省投资和操作费、到””丫。,、、的最大允许厚度名池罐雄壁的用早在世纪年代在西欧中东日本等介,‘。厚度与罐壁所受液柱侧压力及油罐直径成正比地普遍采用的大型浮顶油罐到目只‘,,前,国外单罐容量已经发展到‘以上。台油罐罐壁材料如采用屈,,,。服强度其底圈罐壁厚度达该厚近多年来国内油罐的大型化发展迅速,度的钢板已超过无须进行焊后热处理的年国内首台由中国石化北京设计院设计的厚度。也就是说,用钢板仅能建造少浮顶油罐在上海石油化工总厂陈山原油站。,,、少耐浮顶油
4、罐所以建造少油罐必须建成此后在许多炼油厂石化厂及油田相继建造了数十台少浮顶油罐。世纪年一一,、收稿日期代中后期国内先后在秦皇岛大庆等地从日本引作者筒介赖周平一,男,广。,。,东省河源市人中国石化进了座护浮顶油罐从这以后国内。工程建设公司管理委员会副主任原中国石化北京设计院,的技术人员通过对引进技术的消化吸收又在舟,。副院长教授级高级工程师年毕业于北京石油学院、、、、、、、山仪征铁岭黄岛大连北京上海兰州等地现石油大学机械系。多年来从事石油炼厂的设备设计、现。、、。‘,区建造了数十台浮顶油罐上述场施工科技研究管理等工作与本单位同行共同开发成功的专用设备有空冷器、外取热器等
5、。外取热器项目获得一‘火油罐是按日本标准或规范进行项国家专利,二项美国专利,获得国家发明三等奖和中国石设计的。迄今为止,国内建造的最大容量的油罐。化总公司发明金奖在其他科研项目上获得中国石化总公峨,。,仍为参照国外的工程经验其罐壁。。司科技进步奖二项发表论文十余篇年被授予享受、。钢板采用抗拉强度大于屈服强度大于国家特殊津贴的专家©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net石油化工设备技术年采用强度更高且焊接性能良好的材料。向相反
6、的侧压力,用于部分抵消内侧的侧压力,则为了突破油罐大型化发展中因钢板使用厚度罐壁所受的侧压力将会减小。此时的罐壁受力情,。。带来的限制本文提出液力平衡式油罐的概念况如图所示这,,是一种新的设计思路即应用液力平衡原理降,,低油罐罐壁所受液柱侧压力从而降低罐壁厚度在钢板不需焊后热处理的许用厚度范围内可以建⋯造更大型的油罐。这种油罐称为液力平衡式储油罐。,肖液力平衡式储油罐的工作原理口,尽管储油罐不是承受内压的敞容器但它,一受到液柱侧压力的作用因此在罐壁内仍然存在彗攀相当大的内应力。按照圆柱壳体的受力分析,它的环向薄膜应力为图液力平衡作用示意、,从图可看出当在普通油罐罐壁以
7、下称为乏一。主罐壁外侧增设一圈一定高度的壁板以下称为式中罐壁的环向薄膜应力,,、—罐壁的侧压力,按式计算平衡壁若在主罐壁与平衡壁之间充满液体后—主罐,壁受到一个反向的侧压力作用主罐壁所受油罐直径—,罐壁厚度。反向侧压力与平衡壁内的液柱高度成正比如图。—,中三角形所示由于主罐壁下部内侧侧虽然侧压力不是太高但由于油罐的直径很,大,所以油罐壁承受的内应力还是很大的。对于压力一部分被反向的外侧侧压力所平衡主罐壁,,,因此油罐的实际侧压力峰值减小主罐壁所受的实际侧压台油罐来说它的直径是一个定值壁,的应力随侧压力增加而增加,在油罐的底部达到力如图中多边形所示这个
