常压立式储罐设计
立式常压储罐的设计研究
立式常压储罐的设计研究摘要：在石油化工工程中需要利用立式常压储罐进行物品的储存，因此其作为储存是由原料、半成品与成品的设备。
下面将详细分析立式常压储罐的设计。
其中包括了储罐的高度、溢流保护以及伴热盘管计算或设计等方面出发，并且总结出溢流保护系统中溢流管与破虹吸管的设置方法，保证其设计具有一定的科学性与合理性。
关键字:常压储罐；立式；设计研究；立式常压储罐根据结构特点可以将其分为固定顶罐、内浮顶罐以及外浮顶灌三种。
在进行设计的过程中需要充分考虑其高度、溢流保护以及伴热盘管等内容。
一旦在设计的过程中出现问题，将会导致储罐的安全性得不到有效保障，进而将会对当地的经济造成一定程度上的影响。
1.立式常压储罐设计中的高度储罐的容积主要的含义就是正常操作条件下可用的有效容积、罐底部需要满足泵净正吸入压头或者用于保护浮盘等需要保留在馆内液体的最小操作容积以及灌顶部用于液体的膨胀或者保护浮盘等所需容积之和。
所以在设计储罐的过程中高是影响着容积的关键因素。
储罐的高度测量方式就是从罐壁顶部与高高液位，高高液位与高液位、高液位与低液位，低液位与低低液位以及低低液位到罐底板之间的高度相加。
在泡沫产生器下缘一直到罐壁顶端的高度，在无泡沫器产生的过程中，其高为零。
但如果是浮顶罐，其高度为管壁顶管与设计的浮顶地面最高位置之间的距离[1]。
在相关规定中明确规定了罐壁顶部与高高液位之间的高在0.45m或者1.5倍的溢流口工程直径，可以选择两者之间存在的最大值。
如果是外浮顶罐，则罐壁顶部与高高液位之间距离需要大于等于0.8m，如果是内浮顶罐，在储罐直径大于等于十五米时，其罐壁顶部与高高液位之间距离也需要大于等于0.8m。
在储罐直径小于十五米时，则罐壁顶部与高高液位需要将数值控制在大于等于0.6。
而对于高高液位与高液位之间的距离，不管是固定顶罐还是浮顶罐都是规定其在十到十五分钟储罐最大进液量折算高度与包括泡沫混合液层厚度与液体膨胀高度的安全量之和，进过研究可以控制在0.3米左右。
常压立式储罐氮封系统设计与研究
154在石化企业液体物料常压存储过程中，储存介质的挥发损耗、氧化变质现象尤为常见。
不仅浪费资源，还有安全隐患和环境污染等问题。
根据GB50160-2008石化企业防火标准[1]、SH/T3007-2014储运罐区设计规范[2]的要求，对甲B 、乙A 类的可燃液体储罐，应设置氮气密封保护系统，通过调节氮气量使之填充顶部空间，节能降耗的同时，隔离油品与外界接触以起到保护作用。
1 氮封系统适用工况 氮气密封系统的应用主要取决于罐的类型和存储介质的性质。
常适用于以下几种工况[1、2]：（1）采用内浮顶罐或固定顶罐储存沸点在45℃下，或37.8℃时的饱和蒸气压>88KPa的甲B 类液体时，应设置氮气密封保护系统；（2）采用内浮顶储罐常压储存沸点≥45℃、或37.8℃时饱和蒸气压≤88KPa的甲B 、乙A 类液体时，可设置氮气密封保护系统；另，当有特殊要求而选择固定顶、低压储罐或容量≤100m 3的卧式储罐时，应设置氮气密封保护系统；（3）当常压存储I、II级毒性的甲B 、乙A 类液体时，应设置氮气密封保护系统；（4）储存介质与空气接触，易发生氧化、聚合等反应，常压储存时，应设置氮封保护系统；（5）储存介质具有水溶性，并对其含水量有严格要求，常压储存时，应设置氮封保护系统。
2 氮封系统方案2.1 压力控制设计方案 此方案基本原理为：氮气密封系统的设置，旨在控制罐内气体压力维持在300 Pa（G）上下。
当储罐内气体压力上升≥500 Pa（G）时，关停氮气控制阀，暂停氮气的补充；当内压力≤200 Pa （G）时，氮气控制阀将打开以补充氮气，防止吸进空气形成易燃气体。
值得注意的是，氮气操作压力宜为0.5~0.6 MPa [3]。
2.2 氧含量控制设计方案此方案基本原理为：氮气密封系统的设计，旨在控制罐内气相空间氧气浓度不超过5%，从而阻断可造成爆炸的助燃条件。
（1）在罐内设置氧气浓度监测器进行监控，将高报与氮气管路控制阀进行联锁设计。
常压储罐设计规范
常压储罐设计规范篇一：常压储罐设计审查、购置导则常压储罐设计审查、购置导则1 目的为公司相关人员参与储运系统各类储罐的项目规划、讨论，以及为常压储罐设计审查提供系统性的帮助与指导，特制定本导则。
2 适用范围本导则规定了常压储罐设计审查时必须审查的主要内容。
本导则适用于储罐初步设计审查和施工图设计审查。
3 总则3.1 储罐设计内容、设计依据、设计原则必须符合工艺专业委托以及有关会议纪要内容。
3.2 储罐设计与施工应符合立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范、石油化工储运系统罐区设计规范、石油库设计规范、立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范、常压立式圆筒形钢制焊接储罐维护检修规程等最新版本标准与规范。
3.3 储罐设计应采用国内外先进成熟的方案，并考虑新技术、新工艺、新结构、新材料的使用，不断提高储罐的技术水平，同时应具备相应鉴定材料或工业应用证。
3.4 储罐设计应满足职业安全和卫生标准要求。
4 审查内容4.1 总体设计审查4.1.1 对照技术协议、有关会议纪要内容和API650等标准，对设计文件、施工图有否偏离标准的情况进行审查。
4.1.2 储罐选型审查。
原油、汽油、溶剂油等油品，应选用外浮顶或内浮顶罐；航空煤油、灯油应选用内浮顶罐；芳烃、醇类、醛类、酯类、腈类等油品应选用内浮顶罐或固定顶罐；柴油类油口应选用外浮顶或固定顶罐；重油、润滑油等油品应选用固定顶罐；液化烃、轻汽油（初馏点至60℃）等油品应选用球罐或卧罐。
4.1.3 储罐布局审查4.1.3.1 储罐罐区建筑防火要求应符合《建筑设计防火规范》（GBJ16-2001）、《石油和天然气工程设计防火规范》（GB50183-1993）。
4.1.3.2 储罐与其他建筑物的安全距离应符合《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-1992/1999修订）的规定。
4.1.3.3 需根据以下几方面要求进行重点审查：a）罐区总容量与数量：固定顶罐区≯120000m，外浮顶、内浮顶≯600000m。
立式储罐标准
立式储罐标准立式储罐是一种常见的储存容器，广泛应用于化工、石油、制药等行业。
为了确保立式储罐的安全可靠运行，制定了一系列的标准，以规范其设计、制造、安装和使用。
本文将从立式储罐标准的相关内容进行介绍，希望能对大家有所帮助。
首先，立式储罐的设计标准是非常重要的。
设计标准包括了储罐的结构、材料、容积、压力等方面的要求。
在设计立式储罐时，需要严格按照相关标准进行设计，以确保储罐在各种工况下都能够安全运行，不发生泄漏、爆炸等意外情况。
其次，制造标准也是立式储罐必须遵守的规定。
制造标准包括了材料的选择、焊接工艺、质量控制等方面的要求。
只有按照制造标准进行制造，才能保证储罐的质量达到要求，不会因为制造过程中的缺陷而导致安全隐患。
安装标准是保证立式储罐能够安全运行的重要环节。
安装标准包括了储罐的基础、支撑、连接管道等方面的要求。
只有按照安装标准进行安装，才能确保储罐在使用过程中不会出现倾斜、漏油等问题，从而保障生产安全。
最后，使用标准是确保立式储罐安全运行的最后一道防线。
使用标准包括了储罐的操作、维护、检修等方面的要求。
只有按照使用标准进行操作和维护，才能保证储罐在使用过程中不会因为操作不当或者维护不到位而发生事故。
总的来说，立式储罐标准是保证储罐安全运行的重要保障。
只有严格遵守相关标准，才能确保储罐在使用过程中不会出现安全隐患。
因此，无论是设计、制造、安装还是使用立式储罐，都必须严格按照相关标准进行操作，以确保生产过程中的安全。
在实际操作中，我们还需要不断学习和总结经验，及时更新和改进标准，以适应不断变化的生产环境和技术要求。
只有不断提高标准的科学性和适用性，才能更好地保障立式储罐的安全运行，为生产安全和经济效益作出更大的贡献。
常压储罐设计规范
常压储罐设计规范
一、引言
1、常压储罐，是指最高工作压力不大于常压（＝101.3KPa），用于
储存液体的容器。
常压储罐可分为静压储罐（饱和蒸汽压力不大于
101.3KPa）、气压储罐（可以向内压力充入和放出气体）、液体储罐（压
力不大于101.3KPa）。
为了保证常压储罐的安全性和可靠性，它的设计
必须非常严格，而设计规范就是安全性和可靠性的标志。
2、本文通过对国家产品质量监督检验总局的有关规定，总结出常压
储罐设计规范。
它含有三个部分，即设计规范、加强检验规范和安全规范。
二、设计规范
1、设计规范是指在常压储罐设计过程中，必须严格遵守的规范。
具
体包括：
（1）容积：常压储罐的容积必须确保符合设计要求，否则可能会对
结构安全造成影响。
（2）设计压力：常压储罐设计压力必须小于等于101.3KPa，因此压
力的判定越严格，设计安全系数越高。
（3）材料：常压储罐材料必须具有良好的韧性，而且其热韧性必须
符合设计要求，否则可能会导致储罐破坏。
（4）结构：
1）圆筒形储罐：它具有结构简单、容量大、成本低等优点，其有效
高度应不小于容量的1.1倍；
2）夹套式储罐：它具有容量大、强度高。
常压立式圆筒锥顶储罐设计计算书
弹性模量Mpa Pa Pa °C Pa Pa m m mmm mm 地震烈度：7度g 类mm mm mm满足最小厚度和计算厚度要求，设计合格罐壁不包括腐蚀裕量等最小厚度要求4钢板负偏差为0.3储罐壁板的有效厚度t e4.70.1Ⅲ类第二组场面粗糙度类别：B2. 罐壁计算：罐顶板冲蚀裕量：C 21罐壁板冲蚀裕量：C 21介质比重：ρ 1.5焊缝系数：Φ 0.9罐壁高度： H 16充液高度：H 5.7设计雪压P x 350罐壁内径： D3.2设计温度：T 60基本风压：ω0450设计内压：P 0设计外压：P'-490大罐形式固定顶储罐材质S30408E t 193000储罐设计计算书1.设计基本参数：设计规范：SH3046-1992《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》灌顶形式锥顶3.1灌顶计算：罐顶形式支撑形式锥顶内径m °KPa KPakg kg kpa kpa kpa mm mm mm 3.2灌底计算：mm mm mm mm最终取：mm mm mm mm罐壁内表面至边缘板和中幅板连接焊缝的距离600底圈罐壁至边缘板外缘的距离50底圈罐壁至边缘板外缘的最小距离50罐底中幅板厚度6罐底环形边缘板厚度6满足最小厚度和计算厚度要求，设计合格罐底中幅板所需的最小厚度4罐底环形边缘板所需的最小厚度6罐壁内表面至边缘板和中幅板连接焊缝的最小距离600取锥顶的名义厚度6罐顶钢板负偏差0.3锥顶的有效厚度 4.7固定顶的设计外载荷 2.70自支撑罐顶板的计算厚度t 顶3.23罐顶板不包括腐蚀裕量最小要求厚度4.5罐壁罐顶和它们所支撑附件的重量7000固定顶的固定载荷 1.500附加外载荷 1.20μs —风荷载体型系数，取驻点值 1.00μz—风压高度变化系数， 1.38罐顶板和附件的重量1200风载荷计算ωk =βz μs μs ω00.621ω0—基本风压值(＜300时取300Pa)0.450βz—高度Z处的风振系数，油罐取 1.003. 罐顶和罐底计算：锥顶自支撑3.16锥顶和水平方向夹角15注：红色字底部分为数据输入部分，粉色为数据查表输入部分蓝色子底部分为自动计算结果部分此外设计标准可该改为JB/T4735-1997打印格式已设置好，直接打印即可。
常压立式圆筒锥顶储罐设计计算书
弹性模量Mpa Pa Pa °C Pa Pa m m mmm mm 地震烈度：7度g 类mm mm mm满足最小厚度和计算厚度要求，设计合格罐壁不包括腐蚀裕量等最小厚度要求4钢板负偏差为0.3储罐壁板的有效厚度t e4.70.1Ⅲ类第二组场面粗糙度类别：B2. 罐壁计算：罐顶板冲蚀裕量：C 21罐壁板冲蚀裕量：C 21介质比重：ρ 1.5焊缝系数：Φ 0.9罐壁高度： H 16充液高度：H 5.7设计雪压P x 350罐壁内径： D3.2设计温度：T 60基本风压：ω0450设计内压：P 0设计外压：P'-490大罐形式固定顶储罐材质S30408E t 193000储罐设计计算书1.设计基本参数：设计规范：SH3046-1992《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》灌顶形式锥顶3.1灌顶计算：罐顶形式支撑形式锥顶内径m °KPa KPakg kg kpa kpa kpa mm mm mm 3.2灌底计算：mm mm mm mm最终取：mm mm mm mm罐壁内表面至边缘板和中幅板连接焊缝的距离600底圈罐壁至边缘板外缘的距离50底圈罐壁至边缘板外缘的最小距离50罐底中幅板厚度6罐底环形边缘板厚度6满足最小厚度和计算厚度要求，设计合格罐底中幅板所需的最小厚度4罐底环形边缘板所需的最小厚度6罐壁内表面至边缘板和中幅板连接焊缝的最小距离600取锥顶的名义厚度6罐顶钢板负偏差0.3锥顶的有效厚度 4.7固定顶的设计外载荷 2.70自支撑罐顶板的计算厚度t 顶3.23罐顶板不包括腐蚀裕量最小要求厚度4.5罐壁罐顶和它们所支撑附件的重量7000固定顶的固定载荷 1.500附加外载荷 1.20μs —风荷载体型系数，取驻点值 1.00μz—风压高度变化系数， 1.38罐顶板和附件的重量1200风载荷计算ωk =βz μs μs ω00.621ω0—基本风压值(＜300时取300Pa)0.450βz—高度Z处的风振系数，油罐取 1.003. 罐顶和罐底计算：锥顶自支撑3.16锥顶和水平方向夹角15注：红色字底部分为数据输入部分，粉色为数据查表输入部分蓝色子底部分为自动计算结果部分此外设计标准可该改为JB/T4735-1997打印格式已设置好，直接打印即可。
140立方常压储罐设计计算
顶板及加强筋（含保温层）总质量
[ Po ] 0 .1E t (
式中： [Po]——带肋拱顶许用外压
tm 2 ) Rs
te tm
27360
Pa
Et——设计温度下材料的弹性模量 Rs——拱顶球面半径； te——顶板有效厚度 tm——带肋顶板的折算厚度
3 3 t2 t 13m 2 t e m 4
0.0 0 0 1500
mm mm mm mm
h1——纬向肋宽度 b1——纬向肋厚度 L1——纬向肋在经向的间距 e1——纬向肋与顶板在经向的组合截面形心到顶板中面的距离
e1 (h 1 t e /2)
L1S=1.1（2Rste）0.5=
L S t e (h 1 t e /2) h 1 b1 (h 1 /2) L S t e h 1 b1
328436 519160
N N 第 10 页
空罐时，设计压力与地震载荷产生的升举力之和
设计风压产生的升举力 设计风压产生的风弯矩 地震载荷产生的升举力 迎风面积 罐体总高 拱顶高度
Nw=4Mw/Db Mw=ω0AHH’ Ne=Aσ AH=H'D H'=H1+Hg Hg=Rs(1-COSθ)
162972 225716 408850 37.52 7.08 0.58
罐顶与罐壁连接处,罐顶切线与水平面夹角 罐顶与罐壁连接处到罐中心线垂直距离
θ=arcsin((Rc+B)/Rs) 24.62 R2=Rc/sinθ 6360.00
第 5 页
5.2. 罐顶与罐壁连接 罐顶与罐壁连接处的有效截面积（按A.3.2）
D 2 ( P 0 .08 t h ) A1 1 .1tg
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设计温度
罐顶材质
（碳钢：1，不锈钢：2）
罐顶形式
（锥顶：1，拱顶：2）
罐顶起始角
罐顶计算厚度（不包括附加量）
罐顶计算厚度（不包括附加量,乘以SQRT（设计外载荷/2.2KPa)
罐顶所需最小厚度t
罐顶材料负偏差
罐顶计算厚度（包括附加量,乘以SQRT（设计外载荷/2.2KPa)
罐顶名义厚度
t
θ t1 t2 t C1r t最终计算厚度 tn
h9 h10
tmin tmin h9 h10 He9 He10
h11 h12
6 mm 3.90 mm h11 h12 He11 He12
罐壁筒体的临界压力
Pcr
筒体设计外压
P0
←←←←←←←←←←设加强圈-----设加强圈-----设加强圈
加强圈数量
n
第一道中间抗风圈，离罐体顶部的当量高度（m)
Hale Waihona Puke H1设计条件设计内压
P
设计外压
Po
储液比重
ρ
储罐内径
D
罐壁高度
H
腐蚀裕量
C2
基本风压
Wo
风压高度变化系数
fi
焊接接头系数（最底屈服强度 >390MPa, 底圈罐壁板取 0.85 ）
φ
拱顶半径
11.6 ≤ Rn ≤ 17.4
Rn
罐壁计算
1500 Pa 400 Pa
0.830 14.50 m 14.35 m 1.50 mm
1158 Pa 1683 Pa
1个 3.872 m 2.20 m 3.90 m 5.60 mm 7.744 m 13.697 m
7.50 mm 8 mm
10.50 mm 12 mm
178 0C 1 2
24.71 ° 7.31 mm 7.31 mm 6.00 mm 0.60 mm 9.41 mm
6 mm
8.98 7.95 6.91 5.87 4.84 3.60 2.46 1.42
0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.60 0.60 0.60
12 10 10
8
8
66
6
h1
h2
h3
h4
h5
h6
h7
h8
1.80 1.80 1.80 1.80 1.80 1.98 1.80 1.73
He1 He2 He3 He4 He5 He6 He7 He8 0.185 0.329 0.329 0.697 0.697 1.980 1.800 1.728
第I圈罐顶板的当量高度Hei(m)
h1
h2
h3
h4
h5
h6
h7
h8
14.35 12.55 10.75 8.95 7.15 5.35 3.37 1.57
130 130 130 130 130 130 130 130
137 137 137 137 137 137 137 137
9.46 8.55 7.64 6.74 5.83 4.72 3.72 2.82
Pa 1200 Pa
0C
(25) 30 20
2000 mm 1900 mm 6555 mm 8009 mm 951 mm 2317 mm 337 mm 2325 mm 338 mm 1605 mm 24.71 ° 409 Kg 148 Kg 963 Pa 1434 Pa
最薄罐壁区段的高度（m)
最薄罐壁区段的有效厚度（mm)
tmin
抗风圈罐壁区段的有效厚度（mm)
t
第二道中间抗风圈，离罐体顶部的当量高度（m)
H2
第二道中间抗风圈，离抗风圈所在罐体的当量高度（m)
H3
罐底计算
罐底中幅板的计算厚度 罐底中幅板的厚度 罐底边缘板的计算厚度 罐底边缘板的厚度
δ1‘ δ1 δ2‘ δ2
附加荷载
罐顶板及其附件的重量(包括保温层重量）
贮罐顶部固定荷载 贮罐顶部的设计外荷载
雪压载荷 罐锥顶顶设起计始外角压 (°)
间隙 扇形顶板个数 中心板直径 中心孔直径 展开长度 大头展开半径 小头展开半径 大头弦长 小头弦长 大头弧长 小头弧长 拱顶高起度始角 (°) 扇形顶板重量 中心顶板重量 罐壁筒体的临界压力 筒体设计外压
500 Pa
1.14
0.90 17.4 m
第I圈罐壁板的实际高度hi(m)
设计温度下罐壁材料的许用应力[σ]t
常温下罐壁材料的许用应力 [σ]
储存介质时设计厚度 t1(mm)
试水时设计厚度
t2(mm)
罐壁材料负偏差
C1s(mm)
罐壁板最小名义厚度
ti(mm)
顶层罐壁板的名义厚度
顶层罐壁板的有效厚度
第I圈罐壁板的板宽度Wi(m)
?????????不宜采用锥顶????????? P' Po
фo **********拱顶计算**********
a n Lo
L1
R1
R2
L2
L3
l1
l2
h
фo
G扇形顶板
(c.2.1)
G中心顶板 Pcr
P0
*****需加厚拱顶或加肋-----需加厚拱顶或加肋*****
1200 Pa
4.0 ton
234 Pa 1434 Pa