6000m3内浮顶油罐设计

1、沈阳化工大学学士学位论文任务书本科毕业论文题 目：6000吊内浮顶油罐设计院系：机械工程学院专业：油气储运工程班 级：学生姓名：指导教师：毕业设计任务书机械工程学院油气储运工程专业一班学生,毕业设计题目：6000m3内浮顶油罐设计毕业设计内容： 设计计算书一份； 设计说明书一份； 绘制施工图折合A1号图6张。毕业设计专题部分：油罐内浮顶结构设计指导教师：签生2010年3月 日教研室主任：签空2010年3月 日院 长：签至2010年3月 日设计参数：1. 公称容积：6000m32. 设计压力：常压3. 设计温度：0c50c4. 贮液重度：=750kg/ 3m5. 罐底地基系数：Kb=5kgf/

2、3.cm6. 焊接接头系数：* =0.97. 腐蚀裕度：Ci=1mm8. 设计风速：55m/s9. 地震防烈度：8度10. 贮罐场地类型：II类11. 贮液进出口管：DN200,流速2m/s摘要本设计题目为6000立方米内浮顶油罐。储罐是一种储存液体或气体 的钢制密封容器。主要应用与石油化工工业贮存石油及其产品以及其他 液体化学产品。钢制储罐是石油、化工、粮油、食品、消防、交通、冶 金、国防等行业必不可少的、重要的基础设施，我们的经济生活中总是 离不开大大小小的钢制储罐，钢制储罐储油是目前应用最普遍的一种储 油方式。它很少受到自然条件和地理位置的制约，储油容量可以根据需 要灵活确定。浮顶是一覆

3、盖在油面上，并随着油面升降的盘状结构物。由于浮顶 外缘与罐壁之间有环形密封装置，使得浮顶与油面间几乎不存在气体空 间，从而极大的减少油品的蒸发损耗，减少油气对大气的污染，减少火 灾的危险性。浮顶罐特别适宜建造大容积储罐，建造大容积储罐，可以 节省单位储油容积的耗钢量和建设投资。但是，由于外浮顶直接暴露于 大气，储存的油品很容易被雨雪、灰尘玷污，故外浮顶多用于储存原油， 较少用于储存成品油。内浮顶储罐是在拱顶储罐内部增设浮顶而成，罐内增设浮顶可减少 介质的挥发损耗，外部的拱顶又可以防止雨水、积雪及灰尘等进入罐内， 保证罐内介质清洁。这种储罐主要用于储存轻质油，例如汽油、航空煤 油等。目前国内的内

4、浮顶有两种结构：一种是与浮顶储罐相同的钢制浮 顶；另一种是拼装成型的铝合金浮顶。通过查阅工具书及相关参考资料，了解贮罐，罐壁，罐顶，罐底和 其他附件等各部件的结构和功能，并分析它们在各种载荷下的受力及各 种应变，通过分步完成各部件的选材，设计计算和各种应力校核，最终 完成一个公称容积为6000立方米的内浮顶贮罐的设计，指明贮罐在工业应用中的注意事项并制定各种安全防护措施来保证贮罐的安全使用。本设计的主要特点是：本贮罐的罐顶形式采用内浮顶，容积为6000立方米, 专题为内浮顶结构设计。本设计文字资料完成文献综述一份，设计计算书一份，设计说明书 一份，专题内浮顶的设计计算及相关说明书一份，设计中所

5、查参考的参 考文献记载一份，英文文献一份及英文文献的翻译一份。本设计共完成A0号图纸一张，A1号图纸四张。包括6000立方米内 浮顶油罐装配图一张，内浮顶油罐罐体图一张，内浮顶油罐罐底图一张， 内浮顶油罐浮顶装配图一张，内浮顶油罐浮顶零件图一张。它们分别描 绘了 6000立方米贮液罐各个主要部件的组成与结构特点。关键词：贮罐；浮顶；内浮顶；沈阳化工大学学士学位论文摘要AbstractThis design project is relation to the floating roof tank of 6000 cubic meters. Storage tank is a kind of s

6、ealed steel container used to storage liquid or gas. Main application is storage of petroleum and petrochemical industry products and other liquid chemical products. Steel storage tank is necessary for us to many aspects, for example petroleum, chemical, grain, food, fire, transportation, metallurgy

7、, national defense and other industries, critical infrastructure, our economic life are relation to small and large steel storage tank , steel storage tank is currently the most common form of a reservoir. It is rarely affected by natural conditions and geographical constraints, and storage capacity

8、 can be flexibly determined.Floating roof is the discoid structures which is covered above the oil surface, and with the oil lifted. Because there is the outer ring seal between the floating roof and tank wall, making floating roof and the oil surfaces have virtually no air space, thus greatly reduc

9、ing the evaporation loss of oil and reduce oil pollution in the atmosphere, reducing the risk of fire. Floating roof tank is particularly suitable for the construction of large capacity storage tank, construction of large capacity storage tank can save steel consumption of unit capacity of soil stor

10、age and construction investment. However, because of the floating roof is exposed to the atmosphere, oil can be easily polluted by rain and snow, dust, so at most floating roof are used for the storage of crude oil, and less for the storage of oil products.Internal floating roof storage tank is adde

11、d dome on the internal floating roof tank, and additional floating roof can reduce the dielectric evaporation loss, outside of the dome roof can also prevent rain, snow and dust from entering the tank, ensure the oil of tank clean. This tank is mainly used for storage of light oil, such as gasoline,

12、 kerosene and so on. Currently, there are two internal floating roof structure: one is the floating roof steel the same with storage tank floating roof; the other is the shape of the aluminum floating roof assembly.Through access to books and related reference materials, understanding of tank, tank

13、walls, tank top and the bottom of the tank and other accessories, and other parts of the structure and function, and analyze them under various loads and various contingency force, through the sub- step to complete all parts of the selection, design and calculation and various stress check, the fina

14、l completion of a nominal volume of 6000 cubic meters of inner floating roof tank design, storage tanks in industrial applications specified precautions and to develop a variety of security measures to ensure the safe use of tanks. The main features of this design are: the tank of tank top form with

15、 internal floating roof, the volume of 6000 cubic meters of topics as the internal floating roof structure design.The design of written materials to complete a literature review, designcalculation of a design specification of a thematic design and calculation of the inner floating roof and the relat

16、ed statement of a design in the investigation of a reference to the reference literature, English literature of a and a translation of the English literature.The design drawings were completed a number A0, A1 Drawing No. 4. Including 6000 cubic meters in a floating roof tank assembly drawing, intern

17、al floating roof tank tank Figure 1, the base map in a floating roof oil tank, floating roof internal floating roof tank assembly drawing an inner floating roof Figure 1 floating roof tank parts. They were painted a 6000 cubic meters storage tanks in all the major components of the composition and s

18、tructural characteristics.Keywords: Tank; floating roof; internal floating roof;沈阳化工大学学士学位论文目录目录第一章文献综述11.1 油罐的发展 11.2 油罐的分类及选择原则 11.2.1 油罐分类 11.2.2 储罐选用原则 21.3 油罐的储存与装卸 21.3.1 原油和油品储存的基本要求 21.3.2 、原油和油品装卸的基本要求 31.4 油罐的安装工艺及方法 31.5 油罐常用施工方法的比较 41.5.1 正装法 41.5.2 倒装法 41.6 内浮顶的简介及分类 51.6.1 内浮顶简介 51.6.2

19、 内浮盘（也称内浮顶）的结构特点 51.6.3 内浮顶种类 61.7 内浮顶的密封及密封类型 71.7.1 周边密封 71.7.2 密封类型 71.8 油罐的试压 81.9 油罐附件 8第二章贮罐设计计算说明122.1 贮罐经济尺寸的选择 122.1.1 贮罐经济尺寸的计算 122.1.2 载荷的计算 122.2 、罐壁设计 132.2.1 罐壁的强度计算 132.2.2 贮罐的风力稳定计算 172.2.3 贮罐的抗震设计 192.2.4 罐壁结构设计 202.2.5 防腐蚀结构设计 232.3 罐底设计 232324错误！未定义书签。错误！未定义书签。错误！未定义书签。错误！未定义书签。2.

20、3.1 罐底的应力计算.2.3.2 罐底结构设计.2.4 罐顶设计2.4.1 结构设计2.4.2 顶板厚度的选取.2.4.3 拱顶球壳的稳定验算2.5 贮罐附件设计与选用 252.5.1 概述 262.5.2 常用附件 262.6 安全及消防设计 302.6.1 概述 302.6.2 消防设施 312.6.3 其他安全设施 34第三章罐顶设计（专题内浮顶）393939444547485051513.1 内浮顶结构设计 3.2 第一准则的计算和校核3.3 第二准则的计算和校核3.3.1 单盘挠度fm及fx的计算 3.3.2 AT1的计算3.3.3 T2的计算3.4 第三准则的计算和校核3.4.1

21、 Cm.的计算3.4.2 Cmax 的计算3.5 浮顶的强度及稳定性校核 513.5.1 单盘的强度验算 523.5.2 浮船的强度校核 543.5.3 浮船稳定性校核 553.6 油罐的密封装置 573.6.1 机械密封 573.6.2 软泡沫塑料密封 583.6.3 管式密封 58第四章设计说明书594.1 储罐制造 594.1.1 板材 594.1.2 板材检验 594.1.3 钢材的矫形、净化与板边加工 594.1.4 焊接材料的选用 594.1.5 贮罐底板、壁板、顶板的制造、组装与焊接 604.2 贮罐的验收 624.2.1 贮罐几何尺寸公差 624.2.2 凸凹变形 634.2.

22、3 防腐蚀 634.3 贮罐的使用注意事项 634.3.1 贮罐容量 634.3.2 贮罐布置 634.3.3 贮罐的现场条件 644.3.4 贮存液体的性质 654.3.5 贮罐的消防及其他安全设施 65附录一 68致谢78沈阳化工大学学士学位论文文献综述第一章文献综述1.1 油罐的发展储罐（贮罐）由于其独特的滚塑工艺、产品整体结构和材料优异性能，具有整体性 好、强度高、无焊缝、不渗漏、抗冲击、韧性好、重量轻、寿命长、耐酸碱、耐有机 溶媒、符合卫生标准、价格低廉、规格品种多等特点。尤其耐腐蚀、长寿命和大规格 品种有非常大的优势。是贮存和运输各类化工液体半固体的理想产品。其性能大大超 过了传统

23、的玻璃钢、陶瓷、橡胶、焊接塑料等材料制作的防腐储罐 （贮罐）。已成为传 统防腐储罐（贮罐）的升级换代产品，逐渐成为防腐储罐的首选产品。品种规格从过去 单一的立式卧式储罐（贮罐），发展到全塑钢衬2大类4系列100多个品种。其中全塑 储罐（贮罐）最大为50m3,钢衬储罐（贮罐）最大为150 m3。其中聚乙烯全塑储罐有立式、 卧式；钢衬塑储罐（贮罐）（钢塑复合储罐（贮罐）有立式（平底，锥底）、卧式；运输罐 有汽车运输罐车、车厢运输罐；搅拌罐有平盖平底，平盖锥底，反应罐式等系列产品。1.2 油罐的分类及选择原则1.2.1 油罐分类按油罐的不同结构形式可分为：固定顶储罐、无力矩顶储罐、浮顶储罐和套顶储

24、罐。（1）固定顶储罐：固定顶储罐又可分为锥顶储罐、拱顶储罐、自支承伞形储罐。（2）无力矩顶储罐：（悬链式无力矩储罐）无力矩顶储罐是根据悬链线理论，用 薄钢板制造的。具顶板纵断面呈悬链曲线状，由于这种形状的罐顶板只受拉力作用而 不产生弯矩，所以称为无力矩顶油罐。（3）浮顶储罐：浮顶储罐分为浮顶储罐、内浮顶储罐（带盖内浮顶储罐）。1.2.2 储罐选用原则1）原油、汽油、溶剂油及类似油品应选用浮顶罐或内浮顶罐。2）航空汽油、喷气燃料宜选用内浮顶罐。3）柴油、润滑油、重油及性质相似的油品，应选用固定顶罐。灯用煤油直选用 内浮顶罐或固定顶罐。4）对有特殊要求的加wiki氢/wiki原料，可选用固定顶罐及

25、氮封系统。5）液化wiki石油/wiki气、轻烧（初储点至 60 C）和戊烷，应选用球罐或 卧罐。1.3 油罐的储存与装卸1.3.1 原油和油品储存的基本要求原油和油品储存的主要方式有散装储存和整装储存，整装储存是指以标准桶的形式储存，散装储存是指以储油罐的形式储存，储油罐可分为金属油罐和非金属油罐， 金属油罐又可分为立式圆筒形和卧式圆筒形。按照油库的建造方式不同，散装原油或 油品还可采用地上储油、半地下储油和地下储油、水封石洞储油、水下储油等几种方 式。但不管采用哪种储存方式，原油特别是油品的储存都应满足以下基本要求：1）防变质在油品储存过程中，要保证油品的质量，必须注意：降低温度、空气与水

26、分、阳 光、金属对油品的影响。2）降损耗目前油库通常的做法是：选用浮顶油罐、内浮顶油罐；油罐呼吸阀下选用呼吸阀 挡板；淋水降温。3）提高油品储存的安全性由于油品火灾危险性和爆炸危险性较大， 故必须降低油品的爆炸敏感性，并应用 阻燃性能好的材料。1.3.2 、原油和油品装卸的基本要求原油和油品的装卸不外乎以下几种形式：铁路装卸、水运装卸、公路装卸和管道直输。其中根据油品的性质不同，可分为轻油装卸和粘油装卸；从油品的装卸工艺考 虑，又可分为上卸、下卸、自流和泵送等类型。但除管道直输外，无论采用何种装卸 方式，原油和油品的装卸必须满足以下基本要求：1）必须通过专用设施设备来完成。原油和油品的装卸专用

27、设施主要有： 铁路专用线和油罐车、油码头或靠泊点、油 轮、栈桥或操作平台等；专用设备主要有：装卸油鹤管、集油管、输油管和输油泵、 发油灌装设备、粘油加热设备、流量计等。2）必须在专用作业区域内完成。原油和油品的装卸都有专用作业区，这些专用作业区通常设有隔离设施与周围环 境相隔离，且必须满足严格的防火、防爆、防雷、防静电要求。3）必须由受过专门培训的专业技术人员来完成4）装卸的时间和速度有较严格的要求。1.4 油罐的安装工艺及方法国内外大型储罐的施工方法主要有：正装法、倒装法。其中倒装法又分为水浮倒 装法、抱杆倒装、 气顶倒装法、液压提升倒装法以及机械提升倒装法等。1）水浮正装法，是适用于大容量

28、的浮船式金属储罐的施工，它是利用水的浮力和浮船罐顶结构的特点，给罐体组装提供方便；2）顺装法，顺装法与倒装法相反，自下而上一层层的拼装；3）液压顶升法（机械倒装法），是倒装法的一种形式；4）抱杆倒装，同正装法相反，从上到下进行安装；正装法，将罐壁预先制成的整幅钢板沿罐体设计的圆弧线展开，一边展开，一边焊接；5）充气升顶是罐壁倒装法的另一种形式，它是利和鼓风机向罐内送人压缩风所 产生的浮力使上部罐体，罐壁有多层板组装而成，组装顺序与液压倒装顶升法相同。1.5 油罐常用施工方法的比较1.5.1 正装法一般来说，正装法适用于任何型式的储罐施工， 但由于其脚手架工作量大，消耗 材料多，高空作业多，施工

29、效率低，除非是很特殊的情况，已很少采用。正装法的将罐壁预先制成的整幅钢板沿罐体设计的圆弧线展开， 一边展开，一边 焊接，组装顺序是：底板 第一层罐壁 第二层罐壁 最顶层罐壁 罐顶安装 附件 安装水压试验。1.5.2 倒装法倒装法的主要优点是减少了高空作业的工作量，从而节约脚手架材料，减少了高 空作业，也使工作效率提高，但各种倒装法也各有优缺点。1 ）水浮倒装法一般适用于外浮顶罐，此法是最早施工方法，目前很少采用；2 ）机械提升倒装法一般采用手拉萌产提升，体积在 1000m 3左右的油罐也有 采用立中心柱用卷扬机提升的，因受提升重量和手工操作不均匀性的限制， 一般仅适 用于5000m 3以下的储

30、罐施工；3）气顶倒装法施工机械简单，相对来说施工费用较低，但由于受其风机的风压 限制，一般5000m 3以下的储罐的施工，不宜采用气顶倒装法。从理论上说，储罐 体积越大，其单位面积分布的重量就越小，采用气顶倒装法施工应该越容易，但由于 气顶时其顶升速度需要人工控制， 各方向的偏差需要人工调节，储罐越大，需要参与 调节的人手越多，互相的配合越困难，施工危险性越大，因此， 20000m 3以上的储 罐施工，也很少采用气顶倒装法；4 ）液压提升倒装法介于几种施工方法之间， 其特点一是适应范围广，理论上可 适用于任意大小的储罐，二是操作控制简单、可靠、危险性小，因此已经越大。1.6 内浮顶的简介及分类

31、1.6.1 内浮顶简介内浮顶是漂浮在油罐液面上随油品上下升降的浮动顶盖。 采用这种内浮顶盖覆盖 在液体表面是目前公认的最理想的降低油品蒸发损耗的最经济、简单的方法。在特定的环境下，有关厂家的数据统计表明，采用内浮顶3-6个月内因所减少油气挥发的经 济价值相当于的内浮顶安装采购成本， 即半年内可收回内浮顶成本。能适合各种尺寸 的对接罐和搭接罐，它本身不污染油品或化学品，能减少介质的挥发损失，防止空气 污染，是一种理想的内浮顶（盘）。具有成本低，施工期短，耐腐蚀性、不占容积和 使用寿命长等特点。油罐采用内浮顶的目的是减少储存过程中的挥发耗损，节约能源，降低安全隐患和减少环境污染。目前在旧罐改造的工

32、程上，客户倾向于采用铝合金内 浮顶。好处是不用在罐体上开孔，全部部件由直径24英寸的人孔进入，然后罐内现场组装。所有的内浮顶设计计算都是使用的比重为0.7或者更低（以便储存任何碳氢化合物时都能使用），即使实际使用时介质的比重大于 0.7时也应如此，以保证有 足够的浮力。可以安全地承受至少两个人在浮顶上任意地方走动，无论是处于漂浮状态还是落在支柱上，既不会使浮顶受损或使罐内储存的产品漫溢到浮顶上。内浮顶提供的浮力，设计时是按照其固定载荷（包括浮舱、密封、所有的浮顶附件及与其相连 的附件）的二倍，再加上用来抵消周边密封与罐壁之间、穿过浮顶接管与其密封之间 的摩擦力。如果是钢制浮顶，通常有多个浮舱。

33、任意二个穿孔进入储液，浮顶保证不 下沉和造成其它破坏。1.6.2 内浮盘（也称内浮顶）的结构特点一）、浮盘（内浮盘，内浮顶）结构简介：整个浮盘分成若干个小单元，再将盖板（蒙 板）固定在骨架上部。提高了浮盘结构强度和刚度，使浮盘运行平稳，不会出现倾盘 卡盘，大大改善了浮盘的工作性能。浮盘的浮力元件浮筒。浮筒与结构采用分体式， 方便调整浮力大小及浮力分布，使浮力分布均匀，使浮顶运行平稳，不会发生沉盘、 卡盘现象。二）、浮盘（内浮盘，内浮顶）组成：为组装式内浮盘：其主要部件有支柱、人孔装置、量油装置、通气装置、导静电装置、防旋转装置、周边密封装置、浮力元件、骨架（结构部分）、盖板、紧固件等。三）、浮

34、盘（内浮盘，内浮顶）材质：根据储存介质种类和客户要求而定 1、结构 部分：主要有全铝合金、全碳钢、全不锈钢及以上三种材质混合使用。 2、密封件部 分：主要有丁睛橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、氟橡胶及聚四氟（特氟龙） 。形式 有舌形和囊式（填充式）两种。1.6.3 内浮顶种类a.金属盘式内浮顶，与液体接触并有一个起浮力作用的边缘构件，通常是钢制的。b.金属舱隔板式内浮顶，与液体接触并有起浮力作用的敞口的边缘隔舱。隔舱 的分布应达到规定的要求，通常是钢制的。c.金属浮船式内浮顶，与液体接触并有起浮力作用的封闭的边缘隔舱。隔舱的 分布应达到规定的要求，通常是钢制的。d.金属双盘式内浮顶。与液体接触，

35、有上下两层连续的甲板，甲板之间有起浮 力作用的的隔舱。通常是钢制的。e.在浮筒上的金属内浮顶。甲板在液面之上并不与液体完全接触，通常是铝或 不锈钢制的。f.三明治式金属夹层板内浮顶。内有蜂窝状隔室起浮力作用，蜂窝状隔室之间 的格板不需要按隔舱的有关检验要求和设计浮力要求进行检查。与液体完全接触，通常是铝合金。g.混合式的内浮顶。以上bc类型的任意组合，一般是买方和制造厂都同意的 情况下才采用这种设计。与液体接触并有起浮力作用的封闭的边缘隔舱、敞口的中央隔舱。通常是钢制的。内浮顶是漂浮在油罐液面上随油品上下升降的浮动顶盖。采用这种内浮顶盖覆盖在液体表面是目前公认的最理想的降低油品蒸发损耗的最经济

36、、简单的方法。在特定的环境下，有关厂家的数据统计表明，采用内浮顶3-6个月内因所减少油气挥发的经 济价值相当于的内浮顶安装采购成本，即半年内可收回内浮顶成本。能适合各种尺寸的对接罐和搭接罐，它本身不污染油品或化学品，能减少介质的挥发损失，防止空气污染，是一种理想的内浮顶（盘）。具有成本低，施工期短，耐腐蚀性、不占容积和使用寿命长等特点。油罐采用内浮顶的目的是减少储存过程中的挥发耗损，节约能源，降低安全隐患和减少环境污染。目前在旧罐改造的工程上，客户倾向于采用铝合金内浮顶。 好处是不用在罐体上 开孔，全部部件由直径24英寸的人孔进入，然后罐内现场组装。1.7 内浮顶的密封及密封类型1.7.1 周

37、边密封内浮顶和罐壁之间的空间必须使用周边密封。 当一个内浮顶使用二个类似的密封 装置，其中一个位于另一个的上方，下面的叫做一次密封，上面的叫做二次密封。当 仅安装一个此种装置时，无论其安装位置如何，都叫做一次密封。密封的类型和材料 通常根据储液来选择。应考虑如下问题：计划要装的储液和将来可能改装的储液、 罐 壁的情况、维护要求、管理要求、使用寿命、环境温度、设计温度、渗透性、抗磨损 性能、褪色、老化、脆化、易燃性、其它应有关的因素。设计周边密封及其附属部件 为了应能适应浮顶和罐壁之间间隙大小的偏差，通常按照土 100毫米的局部偏差来设计，充分保证运行中不卡盘。1.7.2 密封类型a.储液接触式

38、周边密封：是指采用弹性泡沫塑料填充或者液体填充的一次密封， 其底部与储液接触。密封的材料可能是弹性泡沫塑料（如聚氨酯泡沫塑料）或者织物 封装的液体。此类周边密封的环向接头一定是不漏液的，搭接宽度至少是75毫米，厚度通常为1毫米以上。b.储液蒸汽接触式周边密封：是指一次密封的安装位置不与储液的液面接触。 此类周边密封可包括（但不限于这些），弹性泡沫塑料密封（类似 a条的设计）；机 械式二次密封（类似c条的设计）；弹性刮油密封。弹性刮油密封是指包含由弹性材 料（挤压橡胶、合成橡胶）制造成的铲子的周边密封，上面有或者没有用于加强的布、 网状材料。c.机械式二次密封：是指使用轻质密封板与罐壁接触并在罐

39、壁上滑动，轻质密 封板与浮顶边缘之间的空间用织物密封。密封板通常是一系列板片搭接或连接在一起 形成一个环压，通过机械装置压在罐壁上。镀锌板片的最小的公称厚度是1.5毫米.不锈钢板片的最小的公称厚度是 1.2毫米。板片在液面之上至少150毫米，在液面之 下至少100毫米，以保证密封的效果。1.8 油罐的试压1）敞口箱、罐安装前应做满水试验；密闭箱、罐应以工作压力的1.5倍作水压试验，但不得小于 0.4MP3检验方法：满水试验满水后静置 24h不渗不漏；水压试验在试验压力下 10min 内无压降，不渗不漏。2）有的施工单位，对敞口箱、罐在安装前不作满水试验，结果投入使用后渗、 漏水情况发生。为避免

40、通病，故规定满水试验应静置24h,以保证满水试验的可靠性。3）地下直埋油罐在埋地前应做气密性试验，试验压力降不应小于0.03MP3检验方法：试验压力下观察 30min不渗、不漏，无压降。4）参考美国油燃烧设备的安装（NFPA31中的同类设备的相关规定而制定的 条款，主要是为保证储油罐体不渗、不漏。5）连接锅炉及辅助设备工艺管道安装完毕后，必须进行系统水压试验，试验压力为系统最大工作压力的1.5倍。检验方法：在试验压力10min内压力降不超过0.05MPa,然后降至工作压力进行 检查，不渗不漏。1.9 油罐附件油罐附件是油罐的重要组成部分。按其作用分类，有些是为了完成油品收发作业 和便于生产管理

41、而设置的，例如进出油出短管、放水管、加热器、量油孔、梯子、栏 杆、液面计等；有些是为了保障油罐使用安全，防止或消除各类油罐事故而设置的， 例如阻火器、呼吸阀、液压安全阀、通风管、胀油管、避雷针及静电接地装置、泡沫产生器、保险活门、起落管等；有些则是为了便于油罐清洗、检修设置的，例如人孔、 光孔、清扫孔等；有些则兼有几种作用，例如呼吸阀，既有防止油罐超压破裂的作用， 又有降低油品蒸发损耗，改善生产管理的作用。油罐内储存的油类别不同时，油罐所 配备的附件也不尽相同，但有些基本附件则是所有油罐都要配置的。不同结构形式的 油罐所配置的附件也不尽相同。固定顶立式圆柱形钢油罐的一般附件有：1）梯子和栏杆梯

42、子是为操作人员上到罐顶进行量油、取样等操作而设置的， 目前应用最广泛的是罐壁盘梯，罐壁盘梯自上而下沿罐壁作逆时针盘旋， 使工作人员 下梯时能右手扶栏杆，保证安全，在罐顶周圈上高 0.8 1m高的栏杆，或至少在量 油孔或透光孔旁的罐顶四周高局部栏杆，以保证工作人员操作安全。2）人孔 在油罐进行安装、清洗和维修时，工作人员可经人孔进出油罐，也可 利用人孔进行通风。3）透光孔 透光孔设在罐顶，用于油罐安装和清扫时采光或通风。 保险活门的 操纵装置失灵时，还可利用系于透光孔处的钢索来找开保险活门。 它设置的数目与人 孔相同，而且人孔位置与透光孔、清扫孔相对应，以全球采光通气，要避开罐内附件， 并设在操

43、作方便的方位。4）量油孔 量油孔是为了测量油面高低、取样、测温而设置的。每个油罐设一 个量油孔，装设在梯子平台附近，以利操作。5）进出油接合管 进出油接合管装在油罐最下层圈板上， 具外侧与进出油管道 连接，内侧与保险活门或起落管连接，。进出油接合管的底缘距罐底一般不小于200mm以防沉积在罐底的水或杂质随油品排出。6）保险活门保险活门是安装在进出油接合管罐内一侧的安全启闭装置。其作用是防止油罐控制阀破损或检修时罐内油品流出。7）放水管及排污孔 放水管是为了排放油罐底水而设置的。 常用的放水管有固 定式放水管和装在排污孔盖上的放水管。 放水管内经常有底水，所以需做好保温，以 防底水冻结在管子中。

44、排污孔设置在油罐底板下面，伸出罐外一端有排污孔法兰盖， 法兰盖上附设放水管。排污孔及附设的放水管主要用于轻油罐，固定式放水管和排污 孔在油罐上的安装位置应根据放水和排污的便利来确定，但与人孔的水平夹角应不小 于 90°。8）清扫孔 清扫孔是为了清除罐底积物而设置的。 清扫孔多用于大型原油罐和 重油罐。9）搅拌器搅拌器的主要用途是进行油品调合及防止罐内沉积物的堆积。10）胀油管和进气支管 收发作业后不放空的管路，由于受到气温和阳光辐射 的作用，管内的油品受热膨胀并在管路内形成很高的压力。为了防止由此而造成管路漏泄，保证管路和阀门的安全检查，在油罐附近的管路上设有胀油管。 进气支管是装

45、在进出油管线阀门外侧的一要小管上，用于管路放空时进气。11）机械呼吸阀 罐内存在气体空间的油罐，在进出油和储存过程中，其气体 空间的压力会发生变化，需要进行呼气和吸气，从而保证油罐不被吸瘪或胀裂。通常 油罐进出油时形成的呼气和吸气过程称为大呼吸， 储存期间由于温度变化而引起的呼 气和吸气过程称为小呼吸 。油罐呼吸系统的作用就是为满足油罐大小呼吸需要而设 置的。油罐呼吸系统的作用，一是控制罐内压力，减少蒸发损耗，二是引导油气排放 到适宜的场所，防止油气积聚，三是防止罐外危险温度和明火进入油罐， 预防着火爆 炸事故，四是维护油品质量，保护人员健康。对于储存不易蒸发，闪点较高的润滑油 等油品罐的呼吸

46、系统，一般都不控制压力，主要作用是通气和保护油品，称为通气系 统。因此，油罐呼吸系统主要是对原油油罐和轻质油品油罐而言的。油罐的呼吸系统通常由呼吸管、呼吸阀、阻火器等组成。呼吸阀分为机械呼吸阀和液压安全阀。机械呼吸阀是用来控制油罐最大正负工 作压力的安全保护装置，同时兼有降低油品蒸发损耗的作用。 机械呼吸阀一般由压力 阀和真空阀两部分组成，因而又称压力真空阀。当罐内压力达到油罐的设计允许压力 时，压力阀阀盘被顶开，气体从罐内排出；当罐内气体压力达到油罐的设计允许真空 度时，罐外空气顶开真空阀盘进入罐内， 从而保证油罐在其允许压力范围内工作， 而 不致因为超过其强度极限而破坏。机械呼吸阀的结构形

47、式，按照其压力控制方法分为重力式和弹簧式；按照阀座 的相互位置分为分列式和重叠式。重力式机械呼吸阀是靠阀盘本身的重量与罐内外压差产生的上举力相平衡而工 作的，这种呼吸阀主要用于地上油罐和半地下油罐。 为防止冬季阀盘冻结在阀座上的 危险，阀座顶部宽度一般不大于 2mm尽管如此，实践证明这种呼吸阀用于寒冷地区 时，仍时有发生阀盘冰结的现象，而且严密性不太好，在未达到启动压力时常有微量泄漏。弹簧式机械呼吸阀是靠弹簧的变形力与罐内外压差产生的扒力相平衡而工作 的，主要用在卧式油罐和油罐车。这种呼吸阀结构紧凑、体积小、重量轻，但是长期 使用后弹簧易锈蚀，阀盘易变形，使其气密性降低。用于寒冷地区时，弹簧上

48、易结霜 而影响弹簧的活动，因而阀盘不能按预定的控制压力开启。10沈阳化工大学学士学位论文贮罐设计计算说明贮罐设计计算第二章说明2.1 贮罐经济尺寸的选择2.1.1 贮罐经济尺寸的计算选择计算公式：又t于容积大于 1000m的贮罐，称其为大型贮罐。需采用不等壁 厚贮罐经济尺寸的计算公式（引自参考文献【1】第32页）。本设计容积为9000吊， 故符合上述设计条件。根据公式：H=v入 a =（S1 +S2）C，其中：S-罐顶板厚度，这里取6mm（引自参考文献【11第324页附表1）。&-罐底板厚度，这里取8mm6-钢板许用应力，材料选用 Q235-B,为113Mp （引自参考文献【2】 第1

49、4页表4-1）。-焊接接头系数，取0.9。R液-贮液重度，为800 X 10=8000N/m。口 ：113父106M0.9 父（6+8）父10二所以：H= =13.341m8000D= 4V =4 9000=29.316m,H 3.143.14 13.341由于当D220时，中幅板最小公称厚度为6mm（引自参考文献【11第122页表 4-1）,取中幅板厚度为8mm 9000m拱顶厚度为6mm（引自参考文献【11第136页表 5-3）,所以初选的贮罐顶板和底板厚度符合要求。2.1.2 载荷的计算静载荷：附加载荷（雪或活载荷）：这里取70kgf/m2 （引自参考文献【1】第37页）F1=70kgf

50、/m2x 3.14 X 39.3162 + 4=47225.56kgf（2）贮存液体载荷：F2=800kg/m3 X 9000=7.2 X 106kg因为设计压力为常压，因此罐内气体空间正负压造成的载荷为零。外浮顶设计外压（1）在贮液?§重为0.0007kgf/cm 3条件下能承受积存在单盘上 250mmi雨载荷。（2）浮顶支撑在立柱上时应能承受 120kgf/cm3的附加载荷。风载荷：浮顶贮罐罐壁的设计外压：（海拔为15米）P=K1KKW=1.5 2.25 1.15 45=174.65625PaK2转换系数。K2=2.25Kz风压高度变化系数。K=1.15.22WV_ = 55_=

51、189.06kgf/m2 （引自参考文献【1】第44页）。 16162.2 、罐壁设计2.2.1 罐壁的强度计算1）变截面罐壁的应力分析大型贮罐的圆筒形罐壁承受贮液的静压，此静液压是按照三角形分布，由上至下 逐渐增大，故罐壁厚度也由上至下逐渐增厚。 但是，在实际工程中不可能采用连续变 化截面厚度的钢板去制造贮罐，故在设计中只能根据钢板规格，采用逐级增厚的阶梯 形变截面壁。（引自参考文献1第50页）2）罐壁厚度计算引自参考文献【1】第55页【例3-1，引入公式（3-14）和（3-15）,代入 数据有：装贮液时：&液=p0液*一30）R+ci砍仃产12931.60 0.0008(h-30)

52、 =2 0.11130 0.9=0.001153038 (h -30) 0.12931.6鼠(h-30)R 0.001(h-30)M-y-试水时：6 水=-=2 = 0.001441297(h 30)二：1130 0.9由此计算出各圈板的厚度，按贮液及试水时两者较大者作为计算壁厚，计算结果见表2-1 0表2-1 壁厚 （cm）圈板号hh -306液a 7K厚度11334.11304.11.60371.87961.882115511251.39721.62151.6239909601.20691.38361.3848257951.01671.14581.1556606300.82640.9080

53、0.9164954650.63620.67020.6773303000.44590.43240.4581651350.25570.19460.26在计算出最小壁厚后，罐壁的取值尚须考虑以下几个方面。1 .钢板负公差：钢板出厂时允许存在一定厚度偏差，见参考文献【11第55页表3-2,各层圈板实际厚度为：2 9.2; 16.6; 14.2; 11.9; 9.5; 7; 4.75; 2.75.（单位：mm2.考虑到钢板的规格和最小壁厚要求等因素最终确定钢板的名义厚度为：20; 17; 15; 12; 10; 7; 5; 5.（单位：mrm3）罐壁下节点边缘应力的校核：根据底层圈板厚度6s =20mm

54、 ,（查参考文献【1】第122页表4-2）,选定边缘板厚度6b = 8mm ,罐壁材料为 Q235 -B,E =2.0M106kgf/cm2尸=0.3,罐底突出距离c = 5cm,罐底地基系数 kb =5kgf / cm3 ,贮液重度 丫 =0.00008kgf/m 3。罐壁重：Gi =P,D(hi6i +h2S2+ + h8% )_3_一_ _ _一 一= 7.85 103.14 29316 165 (1.7 1.5 1.2 1 0.7 0.5 0,5) 179,1 2= 1105376.6kgf罐壁作用于罐底周边重力：1105376.63.14 29316= 12.008kgf / cm4

55、1作用于单位面积罐底的液重： .一 , 2q =0.0007 1334.1 =1.067kgf /cm贮罐壁圆筒刚性：363c E s 2.1 1026, xDs =2- =2 =1.54 10 kgf - cm12(1 -)12(1 -0.3 )罐壁弹性系数：ks一 一 一 3=1.955kgf /cm2.1 106 21 T21465.8罐壁特性系数:ms4, L,4 1,54 106 1=0.0237cm贮罐底的圆筒刚性:DbE。；12 (1-:2)6321 1008408- = 9.8462 104 kgf , cm12 0.1底的特征系数:mbKb .44Db.4 9.8462 104= 0.05969/cm罐壁单位变位系数由参考文献【11第60页表3-6表（3-6） IV查得（相当于IV中的y）：s4m