储罐设计概述(基础课件)

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1、第1章．储罐设计概述主要内容●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教学重点：储罐种类、特点及应用情况，储罐设计的常用规范；储罐的大型发展趋势及技术难题储罐材料及的常用规范教学难点：无1.1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

2、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：地上储罐地上储罐半地下储罐山洞储罐海中储罐地下废坑道废矿穴改建地下的储库等。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

3、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T形脚焊缝波带分析。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铝浮盘投人使用，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刚材已能够批量生产。15×104m3目前国内正在建设。储罐的发展趋势---大型化1.1.2储

4、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)节省钢材和基地工程材料(4)便于储运和管理理论上存在一种建设费用合理的尺寸组合，罐的高度由于地耐力或基础的造价不可能有太大变化（日本24m为限），主要是增加直径。新问题:(储罐大型化产生的)：(1)罐板壁材料的要求提高了.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高.1.2储罐种类和特点储罐按几何形状可分为圆筒形储罐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

5、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)自出现后由于结构复杂，施工困难，造价高，国内没建造过，国外也很少采用，实际上己被淘汰悬链式储罐：在国内又称为无力矩储罐,这种国内在20世纪50--60年代曾建造过.但由于顶板过薄易积水，锈蚀遭损坏，目前已被淘汰立式圆筒形储罐按其罐顶结构可分为锥顶储罐固定顶储罐: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:浮储罐(带盖浮顶）1.2.1锥顶储罐图1-1自支撑锥顶罐简图锥顶储罐又可分为自支撑锥顶和支撑锥顶两种。锥顶坡度最小为1/16，最大为3/4，锥形罐顶是一种形状接近于正圆锥体

6、表面的罐顶。自支撑锥顶其锥顶荷载靠锥顶板周边支撑于罐壁上，自支撑锥顶又分为无加强肋锥顶和加强肋锥顶两种结构.储罐容量一般小于1000m3。支承式锥顶其锥顶荷载主要布梁或镶条(架)及柱来承担。柱子可采用钢管或型钢制造。采用钢管制造时，可制成封闭式，也可设置放空孔和排气孔。柱子下端应插人导座内，柱子与导座不得相焊，导座应焊在罐底板上。其储罐容量可大于1000m3以上。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。除容量很小的罐(200m3以下)外，锥顶罐在国内很少采用

7、，在国外特别是地震很少发生的地区，如新加坡、英国、意大利等用得较多。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。自支撑拱顶又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)。有加强肋拱顶由4～6mm薄钢板和加强肋(通常用扁钢构成)，以及由拱形架(用型钢组成)和薄钢板构成拱顶。拱顶R=0.8～1.2D，它可承受较高的剩余压力，蒸发损耗较少，它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