12.5万m3外浮顶原油储罐主要结构设计

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1、第+!卷第+期石油化工设备8CD,+!BC,+!""+年)月7/.:;#<=/>3/B.>EF!""+文章编号：$"""#*’%（%!""+）"+#""+)#"!!"#$万%&外浮顶原油储罐主要结构设计吴云龙$，王小珊!，武铜柱+（$,茂名石化设计院，广东茂名)!)"$$；!,茂名石化建安公司，广东茂名)!)"$$；+,北京设计院，北京$"""$$）摘要：简述了国内最大的$!,)万-+外浮顶原油储罐主要结构的设计，提出了利用宽板建造罐壁的观点，介绍了浮顶结构、罐底结构、排污及脱水结构以及对基础不均匀沉降的限制要求等，使储罐结构的合理性、安全性及实用性进一步提高。关

2、键词：储罐；浮顶；结构；设计中图分类号：./&*!,"!文献标识码：0大型储罐具有节省钢材、占地少、投资小及便于在边缘板与中幅板间的对接接头处，将边缘板按照操作管理等优点。日本自!"世纪%"年代开始建造$6+削边，使两相焊件在焊接处等厚。为了宜于控$"万-+以上的储罐，单罐最大容量$*,*万-（+不制中幅板的焊接变形，在中幅板对接焊缝的垫板适包括半地下式）。近年来，我国也设计过许多!("1当位置处预留活口，降低垫板对控制中幅板变形的!($-的$"万-+油罐。笔者为茂名石化公司设计不利影响。的!座$!,)万-+储罐为国内最大的外浮顶原油储底圈壁板与边缘板间的.形内角焊缝（大角焊罐，其

3、直径!&"-，罐壁高!$,(-。现就该罐主要结缝）承受着储液静压力、地震等载荷的作用，焊接接构设计做简要介绍。头周围应力水平较高，产生较大的角变形，在储罐操!罐壁作过程中，随着储液高度的变化，该区域的应力也随采用2340()"$进行设计。国内$"万-+储罐之变化，如果焊接接头有缺陷存在，缺陷扩展易造成罐壁板一般为&圈，宽度为!,’’-，受罐壁与罐底边低周循环疲劳破坏。国内外很多油罐事故都发生在缘板间边缘效应的影响，最大环向应力出现在距离这一部位，所以获得高质量的大角焊缝就显得非常罐底边缘板!,’1!,&-［$］，即第!圈罐壁板上，而第重要。大角焊缝的焊角尺寸直接影响该区域的应力$与

4、第!圈罐壁板之间的环焊缝置于其中。为了降水平及抗疲劳能力，焊角尺寸过小焊缝强度不够，尺低罐壁与罐底边缘板间边缘效应对第$道罐壁环焊寸过大则造成接头刚性过大，接头处所受的应力也缝的影响，通过对本储罐罐壁的应力分析，在对储罐会增大。为了降低大角焊缝应力集中水平，提高抗施工单位卷板机、焊接设备及安装能力等施工技术疲劳能力及安全性，采取了下列对策：!选用韧性及水平进行全面调查后，首次提出利用+-宽的钢板可焊性良好的478’&"9材料，并控制所用材料的屈建造罐壁。这不仅有效降低了罐底边缘效应对第$强比。"采用合理的焊接工艺，减少焊接变形，严格道罐壁环焊缝的影响，使罐壁应力分布更趋合理，而控制

5、咬边、裂纹等缺陷，通过磁粉探伤保证焊接接头的质量。#采用合理的结构形式，具有良好的圆弧且减少了$圈罐壁板，仅需(圈。采用该措施使罐过渡。设计的大角焊缝结构见图$，最终焊缝尺寸壁环焊缝减少了$$5，降低了施工费用，提高了储不得小于图中规定值。罐的安全性。&浮顶"罐底（$）结构形式浮顶主要有单盘式和双盘式这罐底中幅板及边缘板采用带垫板的对接结构，收稿日期：!""!#$$#!%作者简介：吴云龙（$&%’#），男（汉族），辽宁人，高级工程师，学士，$&()年毕业于抚顺石油学院化机专业，现从事石油化工设备设计及研究。·+$·石油化工设备"’’+年第+"卷方便，性能可靠，为油罐长周期操作提供了

6、必要保证。（7）自动通气阀在浮顶设置了!"个自动通气阀，设计通气能力为收发油的最大流量8"’’%+*9，可保证收发油时浮顶的安全。（#）导向管及量油管作为浮顶的导向装置，导向管及量油管的刚度直接影响浮顶的上下浮动，若图!油罐大角焊缝结构刚性不足，则导向管和量油管将会产生弯曲变形。"种。单盘式浮顶建造费用低于双盘式，且适合茂设计中采用了"根:;#’’%%及:;"#’%%钢管作名的气候条件，故采用单盘式浮顶，共#"个宽$%为导向管及量油管，它既具有导向作用，且量油口、的边缘浮舱。当单盘式浮顶漂浮在&’’()*%+的液高液位报警口和雷达液位计均设置其上，便于操作体上时，应保证在单盘板和任

7、意"个舱室泄漏或在和观察。整个罐顶上平均有"#’%%雨水积存在单盘上时浮!排污及脱水结构顶不沉没，且能保持结构的完整性，不产生强度和稳虽然齐平清扫孔便于油罐清污作业，但其受力定性破坏。此外，正常操作条件下，单盘与储液之间复杂，受力状态较差，存在着开孔应力集中，并有高不应存在油气空间。应力低周疲劳破坏的危险，安全性难以准确评估，故在设计浮顶结构时，对浮顶安全性进行了全面决定不采用齐平清扫孔。为便于清罐，设计了如图评估，充分考虑了一、二次密封对浮顶的影响。储罐+所示的排污