大型立式储油罐结构设计复习进程
第七章 立式油罐罐底设计1

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5万方油罐边缘板径向应力分布图
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中幅板最小厚度表
表 7-1 中幅板最小厚度 油罐内径D ,m 中幅板最小厚度,mm 4 5 6
D < 12
12 ≤ D < 20 D ≥ 20
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边缘板最小厚度表
表 7-2
边缘板最小厚度 边缘板最小厚度,mm 同底圈罐壁厚度 6 8 10 12
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第三节
储罐基础简介
一 护坡式基础 护坡式基础一般用于地基较好、固定顶盖的 拱顶罐基础, 及容积较小且为活动顶盖的浮顶罐 以 基 础 。 (护坡式基础构造图) 护坡式基础的一般做法是:首先挖掉场地内 地基表面的耕土层和有机物之后, 实基层的地基 压 土 ,这 时 要 特 别 注 意 雨 水 的 排 泄 ,绝 不 能 让 水 浸 泡 储罐的地基土。 后根据工艺安装设计标高决定基 然 础 填 实 的 材 料 ;当 基 础 填 实 高 度 小 于 1 m 时 ,基 础 可 直 接 做 砂 垫 层 ;当 基 础 填 实 高 度 超 过 1 m 时 ,可 按 回 填 土 施 工 的 要 求 ,施 工 一 部 分 土 垫 层 、灰 土 垫 层 或 碎 石 垫 层 , 这 层 的 总 厚 度 最 好 不 超 过 lm , 之 后在这层垫层上直接施工砂垫层; 果当地建筑砂 如
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第二节 储罐对基础的设计要求 储罐作为一个结构,它必须能够经受得住所 储存油品的液体压力或煤气的气体压力, 且必须 并 具备有足够的密闭性,以存装气体或各类的油品。 储罐是由钢板焊成的薄壁容器结构,具有柔 性大、刚度小的特点,因而能经受起一般建筑物、 构筑物所不能经受的地基沉降变形。 的储罐基础 有 即 使 产 生 较 大 的 沉 降,只 要 是 均 匀 沉 降 ,仍 然 不 影 响储罐的使用。 储罐的底板是用很薄的钢板焊制而成,当沉 降 发 生 时 ,仍 能 和 下面 基 础 保 持 接 触 ,能 够 使 荷 载 均匀地分布在地基土壤上, 以对基础和地基的受 所 力情况比较明确。
大型立式油罐和大型储罐罐底的设计

大型立式油罐罐底设计探讨摘要:大型储罐已经成为石油化工装置和储运系统的重要组成部分,而储罐的安全在很大程度上又取决于储罐的设计。
由于储罐的罐底承受着来自各方巨大的压力,因此,罐底的设计是大罐设计的重要部分。
本文主要从罐底结构方面来介绍大型立式油罐罐底的设计,对大罐设计、施工和维修都有着重要的意义。
关键词:立式油罐罐底设计排版坡度储罐是一种用于储存液体、固体或气体的密封容器。
在工业中通常使用的是钢制储罐,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,钢制储罐在国民经济发展中起着非常重要的作用。
根据储罐放置位置、存储介质、形状进行划分,其主要结构形式有:正圆锥形罐底;倒圆锥形罐底;倒偏锥形罐底;单面倾斜形罐底;阶梯式漏斗形罐底。
而大型立式油罐罐底多采用锥形罐底的形式。
1、罐底的结构形式和特点大型立式油罐罐底通常采用倒圆锥形罐底。
这种罐底及其基础成倒圆锥形。
中间低四周高,罐底坡度一般取2%—5%。
随排除污泥杂质,水分的要求高低而定。
在罐底中央焊有集液槽,沉降的污泥和存液集中与此,由弯管自上或由下引出排放。
这种罐底形式的特点如下:1)液体放净口处于罐底中央。
不管日后罐底如何变形,放净口总是处于罐底的最低点,这对排净沉降的杂质,水分,提高储存液体的质量十分有利。
2)因易于清洗,对于燃料油罐可以不再设置清扫孔。
3)倒圆锥形罐底可以增加储罐容量,储罐直径越大,罐底坡度越陡,可增加的容量越多。
4)因较少形成凹凸变形和较少沉积,可以改善罐底腐蚀状况。
5)罐底受力比较复杂,储罐基础设计,施工要求比正圆锥形罐底更加严格。
2、大型立式油罐罐底的设计要求大型立式油罐罐底是油罐重要的组成部分,其罐底除了承受油罐自身的重力外,还要受到储液的静力和基础沉降所产生的附加力等,罐底板边缘部分受力状况非常复杂,为保证油罐的功能性和安全性,罐底的设计上不容忽视。
经实测,罐底的径向应力σx和环应力σy 略向中心移动便迅速衰减。
储罐基础知识(正稿)

本次培训首先介绍了储罐的发展历程与基本分类,对储罐在设计过程中应考虑的因素与遵循的原则作了简单的讲解。
接着通过对储罐本体构造的讲述引出了本次培训的主要内容,即拱顶罐与内浮顶罐的基本结构及其附件。
通过对这两种储罐的基本结构和各个附件的逐一讲解,采用理论与现场图片相结合的形式,图文并茂,使大家对拱顶罐与内浮顶罐有了进一步的认识,更为日常管理与安全操作提供了有力保障。
最后通过问答的方式将储罐的一些小常识与技术问题呈现给大家,既直观又可加深大家的记忆。
储罐基础知识储罐概念及用途:即储存原油、汽油、煤油、石脑油以及各种不具有挥发性化学品的储存设备,是储运系统设施、炼油、化工装置的重要组成部分。
主要内容:•一、储罐发展简介•二、储罐分类•三、储罐设计•四、储罐本体•五、拱顶罐简介•六、内浮顶罐简介•七、爆炸危险区域划分方法•八、常见技术问答一、储罐发展简介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。
1978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。
储油罐课程设计

储油罐课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解储油罐的基本结构及其功能,掌握相关的专业术语。
2. 学生能够描述储油罐在石油化工行业中的重要性及其安全防护措施。
3. 学生能够解释储油罐的容量计算方法和原理。
技能目标:1. 学生能够运用所学的知识,分析并解决储油罐在实际应用中遇到的问题。
2. 学生能够设计简单的储油罐结构图,并进行合理的标注。
3. 学生能够通过实际操作,掌握储油罐安全检查的基本方法。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对石油化工行业的兴趣,激发他们探索科学技术的热情。
2. 增强学生的安全意识,让他们明白在石油化工领域遵守安全规定的重要性。
3. 培养学生的团队协作精神,使他们学会在合作中共同解决问题。
课程性质分析:本课程为自然科学类课程,以储油罐为主题,结合实际应用,帮助学生了解石油化工行业的基本知识。
学生特点分析:考虑到学生所在年级的特点,他们对石油化工领域有一定的好奇心,但相关知识储备有限。
因此,课程设计需兼顾知识性和趣味性,激发学生的学习兴趣。
教学要求:1. 确保课程内容与课本紧密关联,注重实用性和操作性。
2. 注重培养学生的动手能力和实际操作技能,提高他们的实践能力。
3. 强调安全意识,使学生在学习过程中养成良好的安全习惯。
二、教学内容1. 储油罐基本概念:储油罐的定义、分类及其应用场景。
2. 储油罐的结构与功能:介绍罐体、罐顶、罐底、附件等部分的结构及作用。
3. 储油罐容量计算:讲解标准立方米和实际立方米的区别,以及如何进行储油罐的容量计算。
4. 储油罐安全防护:分析储油罐可能存在的安全隐患,介绍相应的安全防护措施。
5. 储油罐实际操作:组织学生进行储油罐安全检查的实际操作,掌握检查流程和注意事项。
教学内容安排与进度:第一课时:储油罐基本概念、结构与功能。
第二课时:储油罐容量计算。
第三课时:储油罐安全防护。
第四课时:储油罐实际操作。
教材章节关联:本教学内容与教材中有关石油化工设备章节相联系,重点涉及储油罐的相关知识。
大型立式圆筒形储罐的结构设计及焊接工艺设计毕业论文

大型立式圆筒形储罐的结构设计及焊接工艺设计毕业论文1 绪论1.1 立式圆筒形储罐的发展油品和各种液体化学品的储存设备—储罐,是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。
自1972年采用钢制焊接储罐后,其容量逐步扩大,目前最大容量以达到432410m ⨯。
近几十年来,发展了各种形式的储罐,例如大型卧式圆筒形、球形、立式圆筒形储罐等。
其中在石油化工生产中大量采用大型立式圆筒形储罐。
这是由于大型立式圆筒形储罐具有容积大、使用寿命长、热设计规范、制造的费用低、节约材料、易于制造、便于在内部装设工艺附件以及工作介质在内部相互作用等优点。
当前大型储罐需要深入探讨研究的问题很多,如更完善解决油品和易挥发产品损耗和环境污染,为此要开发损耗更小、建造和维修更方便的内浮顶罐;储罐的大型化,为此开发了储罐用的高强的钢;储罐的CAD 辅助设计;储罐计量和储运系统的自动化;储罐清洗的机械化,储罐维护修补的化学化等。
此外,由于储罐的大型化带来的储罐稳定性、罐顶结构和设计、全天候的储罐附件、消防措施、罐基础等都是当前立式圆筒形储罐的研究重点。
以上的诸多问题是本设计的研究的重点,要更好的优化大型立式储罐的设计,从而做到制造的大型立式储罐既节约环保又经济适用。
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带盖浮顶罐,并在纽瓦克建有世界上最大直径为187 ft (61.6 m )的带盖浮顶罐。
至1972年美国已建造了600多个内浮顶罐。
1978年国内30003m 铝浮盘投入使用,通过测试蒸发损耗标定,收到显著效果。
近40年来,储罐大型化迅速发展。
1962年美国首先建成了431010m ⨯大型浮顶原油罐(直径87m ,罐高约21m );1963~1964年间荷兰欧罗巴港建成了4台431010m ⨯浮顶油罐(直径115m ,罐高14.6m );1971年日本建成了431610m ⨯浮顶油罐(直径109m ,罐高117.8m );接着沙特阿拉伯建成432010m ⨯巨型浮顶油罐(直径110m ,罐高22.5m )。
课程设计(论文)10000m3立式储油罐结构设计

课程设计任务书1 储罐及其发展概况油品和各种液体化学品的储存设备—储罐是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。
由于大型储罐的容积大、使用寿命长。
热设计规范制造的费用低,还节约材料。
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施法国。
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带盖浮顶罐,并在纽瓦克建有世界上最大直径为187ft(61.6mm)的带盖浮顶罐。
至1972年美国已建造了600多个内浮顶罐。
1978年国内3000m3铝浮盘投入使用,通过测试蒸发损耗标定,收到显著效果。
近20年也相继出现各种形式和结构的内浮盘或覆盖物[1]。
世界技术先进的国家,都备有较齐全的储罐计算机专用程序,对储罐作静态分析和动态分析,同时对储罐的重要理论问题,如大型储罐T形焊缝部位的疲劳分析,大型储罐基础的静态和动态特性分析,抗震分析等,以试验分析为基础深入研究,通过试验取得大量数据,验证了理论的准确性,从而使研究具有使用价值。
近几十年来,发展了各种形式的储罐,尤其是在石油化工生产中大量采用大型的薄壁压力容器。
它易于制造,又便于在内部装设工艺附件,并便于工作介质在内部相互作用等。
2 设计方案2.1 选择设计方法正装法此种方法的特点是指把钢板从罐底部一直到顶部逐块安装起来,它在浮顶罐的施工安装中用得较多,即所谓充水正装法,它的安装顺序是在罐低及二层圈板安装后,开始在罐内安装浮顶,临时的支撑腿,为了加强排水,罐顶中心要比周边浮筒低,浮顶安装完以后,装上水除去支撑腿,浮顶即作为安装操作平台,每安装一层后,将上升到上一层工作面,继续进行安装。
倒装法先从罐顶开始从上往下安装,将罐顶和上层罐圈在地面上安装,焊好以后将第二圈板围在第一罐圈的外围,以第一罐圈为胎具,对中点焊成圆圈后,将第一罐圈及罐顶盖部分整体吊至第一、二罐圈相搭接的位置,停于点焊,然后在焊死环焊缝。
谈立式钢制储油罐基础设计

一
_C e r e a l a n d F o o d I n d u s t r y
糟 食 与 食 品 工 业
粮 油 建 筑 工 程
谈 立 式钢 制储 油 罐基 础 设 计
赵 北 , 侯晓燕, 徐 成 中 ,郑 宏 伟
无锡 中粮 工程科 技 有 限公 司 ( 无锡
摘
2 1 4 0 3 5 )
要: 通过 对粮食 系统 中运 用到 的立 式钢制 油 脂储 油罐 的基 础 设 计进 行 研 究 , 对施工、 使用
等过 程 中必须 考虑到 的各 种 因素进行 分析 与探 讨 , 进 而提 出相 应 的应 对策 略和措 施 。
固定方 式来 进行 连接 的。
2 立式钢制油脂储 油罐基础设计的条件
对 于立 式钢 制 油 脂储 油罐 基 础 设 计 , 应 当具 备 下 列条 件 : 即工 程地 质勘 察报 告 、 地震效 应 分析评 价 报 告平 面布 置 、 竖 向标高设 计 以及 罐体 中心 坐标 等 。
关键 词 : 立式钢 制 油脂储 油罐 ;基础
中图 分类 号 : TS 2 2 8 文 献标识 码 : B 文章 编 号 : 1 6 7 2 —5 0 2 6 ( 2 0 1 3 ) 0 2—0 0 5 3 —0 2
Fo u nd a t i o n d e s i g n o f v e r t i c a l s t e e l o i l t a n k
罐 壁底 分布 荷载 值等 进行 了解 掌握 。然 后选 择 与确
定 储油 罐基 础 的介质 、 类型、 最 大 高度 、 罐前 平 台 、 排
放 口和 沟井 等 。最后 , 需 要 对立 式 钢 制油 脂 储 油 罐 基 础 的安装 、 试压 等 进行综 合 考虑 。
大型立式储油罐的结构设计

课程设计任务书1 储罐及其发展概况油品和各种液体化学品的储存设备—储罐是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。
由于大型储罐的容积大、使用寿命长。
热设计规制造的费用低,还节约材料。
20世纪70年代以来,浮顶储油罐和大型浮顶油罐发展较快。
第一个发展油罐部覆盖层的施法国。
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带盖浮顶罐,并在纽瓦克建有世界上最大直径为187ft(61.6mm)的带盖浮顶罐。
至1972年美国已建造了600多个浮顶罐。
1978年国3000m3铝浮盘投入使用,通过测试蒸发损耗标定,收到显著效果。
近20年也相继出现各种形式和结构的浮盘或覆盖物[1]。
世界技术先进的国家,都备有较齐全的储罐计算机专用程序,对储罐作静态分析和动态分析,同时对储罐的重要理论问题,如大型储罐T形焊缝部位的疲劳分析,大型储罐基础的静态和动态特性分析,抗震分析等,以试验分析为基础深入研究,通过试验取得大量数据,验证了理论的准确性,从而使研究具有使用价值。
近几十年来,发展了各种形式的储罐,尤其是在石油化工生产量采用大型的薄壁压力容器。
它易于制造,又便于在部装设工艺附件,并便于工作介质在部相互作用等。
2 设计方案2.1 各种设计方法2.1.1 正装法此种方法的特点是指把钢板从罐底部一直到顶部逐块安装起来,它在浮顶罐的施工安装中用得较多,即所谓充水正装法,它的安装顺序是在罐低及二层圈板安装后,开始在罐安装浮顶,临时的支撑腿,为了加强排水,罐顶中心要比周边浮筒低,浮顶安装完以后,装上水除去支撑腿,浮顶即作为安装操作平台,每安装一层后,将上升到上一层工作面,继续进行安装。
2.1.2倒装法先从罐顶开始从上往下安装,将罐顶和上层罐圈在地面上安装,焊好以后将第二圈板围在第一罐圈的外围,以第一罐圈为胎具,对中点焊成圆圈后,将第一罐圈及罐顶盖部分整体吊至第一、二罐圈相搭接的位置,停于点焊,然后在焊死环焊缝。
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大型立式储油罐结构设计课程设计任务书1 储罐及其发展概况油品和各种液体化学品的储存设备—储罐是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。
由于大型储罐的容积大、使用寿命长。
热设计规范制造的费用低,还节约材料。
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施法国。
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带盖浮顶罐,并在纽瓦克建有世界上最大直径为187ft(61.6mm)的带盖浮顶罐。
至1972年美国已建造了600多个内浮顶罐。
1978年国内3000m3铝浮盘投入使用,通过测试蒸发损耗标定,收到显著效果。
近20年也相继出现各种形式和结构的内浮盘或覆盖物[1]。
世界技术先进的国家,都备有较齐全的储罐计算机专用程序,对储罐作静态分析和动态分析,同时对储罐的重要理论问题,如大型储罐T形焊缝部位的疲劳分析,大型储罐基础的静态和动态特性分析,抗震分析等,以试验分析为基础深入研究,通过试验取得大量数据,验证了理论的准确性,从而使研究具有使用价值。
近几十年来,发展了各种形式的储罐,尤其是在石油化工生产中大量采用大型的薄壁压力容器。
它易于制造,又便于在内部装设工艺附件,并便于工作介质在内部相互作用等。
2 设计方案2.1 各种设计方法2.1.1 正装法此种方法的特点是指把钢板从罐底部一直到顶部逐块安装起来,它在浮顶罐的施工安装中用得较多,即所谓充水正装法,它的安装顺序是在罐低及二层圈板安装后,开始在罐内安装浮顶,临时的支撑腿,为了加强排水,罐顶中心要比周边浮筒低,浮顶安装完以后,装上水除去支撑腿,浮顶即作为安装操作平台,每安装一层后,将上升到上一层工作面,继续进行安装。
2.1.2倒装法先从罐顶开始从上往下安装,将罐顶和上层罐圈在地面上安装,焊好以后将第二圈板围在第一罐圈的外围,以第一罐圈为胎具,对中点焊成圆圈后,将第一罐圈及罐顶盖部分整体吊至第一、二罐圈相搭接的位置,停于点焊,然后在焊死环焊缝。
用同样的方法把下面的部分依次点焊环焊,直到罐底板的角接焊死即成。
2.1.3卷装法将罐体先预制成整幅钢板,然后用胎具将其卷筒,在运至储罐基础上,将其卷筒竖起来,展成罐体装上顶盖封闭安装而建成。
2.2 各种方法优缺点比较2.2.1正装法这种装焊方法需要采用多种设备和装配夹具,大多数装配焊接都要搭脚手架,此外,装配工作在吊架吊台上工作,不仅操作不方便,不宜保证焊接质量,还花费时间,而且高空焊接薄钢焊接容易变形,工序烦琐,各工种相互制约,施工速度慢,也不安全,所以在大型储罐中很少采用正装法。
2.2.2 倒装法这种方法不用搭脚手架,并且操作人员是在地面上工作,安全增加,有利于提高工程质量,但相比于卷装法来说,由于倒装法也是在工地作用,因此劳动强度还是比较大,而卷装法生产效率和产品质量上都比前两中大有提高。
综上所述,采用卷装法。
2.3 油罐的基础为了确保有一个稳定性,排水良好,具有足够承载能力,必须建造油罐基础或底座,大的油罐常需带有混淋土的基础,以便把整个基础封闭起来,增加稳定性。
油罐基础座,根据油罐的类型,容易满足生产使用要求,地形、地貌、地基条件,以及施工技术条件的因素。
合理选用的油罐基础有以下常见几种:护坡式基础、环墙式基础、外环墙式基础、特殊构造的基础。
根据比较选用,护坡式基础[2]。
3 罐壁设计3.1 罐壁的强度计算3.1.1 罐壁厚的计算)(][2mm C PPP ti++=ψσσ (3.1) 式中:P —设计压力:0.2(Mpa );i P —罐的内径:15000(mm );t ][σ—设计温度下材料的许用应力230(Mpa );ψ—焊缝系数:查表得0.9;1C —钢板的负偏差0.8(mm );2C —腐蚀裕度KB =2C ;K —腐蚀,轻微腐蚀1.0(mm ); B —容器的使用寿命10年;3C —壁厚减薄量0(mm );∴mm 1004.98.12.09.023*******2.0=≈++⨯⨯⨯=δ取mm 10=δ 3.1.2 罐壁的应力校核[][]MPa MPa c c D p i t 23036.2039.0)8.110(2)8.110(150002.0)(2)(<=⨯-⨯-+⨯=--+=ϕδδσ(3.2) 故满足材料要求 按照试验应力公式校核s i T T c c D P σψδδσ9.0)(2)]([≤--+=(3.3)mm 10=δMPat36.203=δ式中:s σ—为材料的屈服极限MPa s 345=σ,MPa P T 2.0=∴MPa T 2.2549.0)8.110(2)8.110(15000[25.0=⨯-⨯-+⨯=σ而 MPa MPa s 5.3103459.09.0=⨯=σMPa MPa s T 5.3109.02.254=<=∴σσ故满足要求。
3.2 储罐的风力稳定计算3.2.1 抗风圈浮顶储罐没有固定顶盖,为使储罐在风载作用下保持上口圆度,以维持储罐整体形状,故需在储罐上部整个圆周上设置一个抗风圈。
3.2.2 抗风圈所需要的最小截面系数W Z假定作用月储罐外壁还风面的风后按正弦曲线分布。
风取分布范围所对应的抗风圈区段为两段较的圆拱,如图3.1[4]所示,圆拱所对应的圆心角为 60°MPa T 2.254=σ图3.1 抗风圈区段储罐上半部罐壁所承受的风载荷有抗风圈承担][σωmzxZ M =(3.4) 式中Z ω—抗风圈所必须的最小截面系数(m 3); ][σ—材料许用应力(Mpa ); 且MPa s 345=σ MPa 5.3103459.0][=⨯=σmzx M —圆拱的跨中弯矩(N ·m );12220m ax -=θπR P M (3.5)式中R —储罐半径.(m );θ—圆拱对应的圆心角 弧度047.160=︒=θ; P 0—罐壁驻点线上单位弧长的风载荷(N ·m );由风洞实验得出H P H P P 11032.08.08.05.0=⨯⨯=)( (3.6) H —罐壁全高(m ); P 1—设计风速(N/m 2);0111ωK K P =其中体形系数K 1=7.0=DH,风速高度变化,系数15.12=K (取离地15m 高处的值)则有0207.0HW D Z =ω (3.7) 式中D —储罐直径(m );0ω—建罐地区的基本风速(N/m 2);查表得550(N/m 2); Z ω—抗风圈所必须的最小截面系数(mm 3);在选择抗风圈截面时,应满足使抗风圈的截面系数Z ωω≥min 则有:21/75.44255015.17.0m N P =⨯⨯=m N H P P /64.14875.1075.44232.032.010=⨯⨯==21/75.442mN P =mN P /64.14870=m N P M /47.104671047.114.35.72220m ax=-⨯= 37max 1037.35.31047.10467][mm M Z ⨯===σω 取34min 105.3mm ⨯=ω当抗风圈遇到盘梯而需开口时,应进行加强,使其断面系数不低于 。
开口的罐壁应采用角钢加强,角钢两端伸出开口的长度应不小于抗风圈的最小宽度。
抗风圈腹板开口边缘应采用垂直安放的扁钢加强。
抗风圈的外周边可以是圆形或多边型,它可以采用型钢或型钢与钢板的组合件制成。
所用的钢板最小厚度为5mm 。
角钢的最小尺寸为63×6,如图所示抗风圈形式。
为满足强度条件,抗风圈本身的接头必须采用全焊透的对接焊缝,抗风圈与罐壁之间的焊接,上表面采用连续满角焊,下面可采用断焊。
3.2.3 加强圈计算在风载荷作用下,罐壁筒体应进行稳定性校核,防止储罐被风吹瘪。
判定储罐的侧压稳定条件为0P P cr ≥ (3.8)式中P cr —罐壁许用临界应力(Pa ); P 0—设计外压(Pa ); 罐壁许用临界应力的计算由SH3046—92推荐的方法,得在外压作用下的临界压力公式LD E P cr 5.15.259.2δ= (3.9) 式中P cr —临界压力(Pa );E —圆筒材料的弹性模量:192×109(Pa ); σ—圆筒壁厚(m ); D —圆筒直径(m ); L —圆角长度(m );mN M /5.10467max=Pa P cr 45.15.2391082.05.1015)1010(1019259.2⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=- 罐壁设计外压计算 罐壁设计外压用下式表示,即q w P Z S +=0025.2μμ (3.10)式中P 0—罐壁设计外压(Pa ); s μ —风载荷体形系数; z μ —风压高度变化系数; 0w —基本风压(Pa ); q —罐内负压(Pa );对固定顶储罐,罐壁的设计外压计算公式为:0q w P Z +=0025.2μ (3.11)0w —基本风压(Pa );s μ —风载荷体形系数;Cr P Pa P <=⨯⨯+⨯⨯=3.126603.08002.15500.125.20故满足要求。
加强圈数量及间距由于P cr > P 0,所以在罐壁上不需要设置加强圈。
3.3 储罐的抗震计算3.3.1 地震载荷的计算 自震周期计算储罐的罐液耦连震动基本自震周期为351]7147.0[10743.7δD D D H eT w DHw +⨯=- (3.12) 式中 T 1—储罐的罐液耦连震动基本自震周期(s ); e —自然对数的底:2.718;acrp P 41082.0⨯=PaP 3.12660=Hw —储罐底面到储液面的高度:10.5m ; D —储罐的内直径:15mm3δ—位于罐壁高度1/3处的罐壁名义厚度:10×10-3m 则)(10131.110101515]155.107147.0)718.2[(10743.723155.1051s T ---⨯=⨯⨯⨯⨯+⨯= 水平地震作用几效应计算g m K F eq Z H α= (3.14) ϕL eq m m = (3.15)式中 H F —储罐的水平地震作用(N );α—水平地震影响系数,按罐液耦连震动基本自震周期确定 m eq —等效质量(Kg ); m L —储液质量(Kg ); g —重力加速度取9.81m/s2 ϕ—动液系数;K Z —综合影响系数取K Z =0.4;kg H D m Kg V m L 14836505.101548004/800223=⨯⨯⨯=⨯==ππρ油Kg m eq 05.252221483650017.0=⨯=∴N F H 49.8115681.905.2522282.04.0=⨯⨯⨯=∴水平地震作用对罐底的倾覆力矩M 1=m N H F W H /42.3834645.1049.8115645.045.0=⨯⨯=⨯罐壁竖向稳定许用临界应力计算 第一周罐壁的竖向稳定临界应力11D EK C cr δσ= (3.16)]1706.01][0429.01[0915.011HD HK C -+=δ (3.17) 第一周罐壁稳定许用临界应力sT 2110131.1-⨯=05.25222=eqm NF H49.81156=42.3834641=Mησσ5.1][crcr =(3.18) 式中 E —罐壁材料的弹性模量(Pa ); D 1—第一圈罐壁的平均直径(m ); 1σ—第一圈罐壁的有效厚度(m );H —罐壁的高度(m ); K C —系数; η—设备重要度差别;165.0]5.10030.151706.01][010.05.100429.01[0915.0=-+⨯=∴C KPa D E K C cr76111011.2030.15010.010192165.0⨯=⨯⨯⨯==δσPa cr cr 771041.100.15.11011.25.1][⨯=⨯⨯==∴ησσ3.3.2 抗震验算罐底周边单位长度上的提离力2114D M Ft π=(3.19)g H F S W y b L ρσδ=0 (3.20)式中 Ft —罐底周边单位长度上的提离力(N/m );F L0—储液和罐底的最大提离反抗力(N/m ); 当其值大于g S 10.02HwD ρ时,取g S 0.02HwD1ρ;σy —罐底环形边缘板的屈服点(Pa );)m b 度(罐底环形边缘的有效厚-δ P X —储液密度(Kg/m 3);Pa D gy P b y 24.76010.02030.15]10)5.1081.925.1101325([2]10)([660=⨯⨯⨯⨯+=⨯+=∴δρσ m N F t /1016.203.1542.383464432⨯=⨯⨯=π165.0=C KPacr71011.2⨯=σ[]Pacr 71041.1⨯=σPa y 24.76=σ m N F t/1016.23⨯=m N F L /06.2581.98005.1024.76010.00=⨯⨯⨯⨯=m N g D H S W /1048.2030.1581.98005.1002.002.041⨯=⨯⨯⨯⨯=ρg D H F S W L ρ1002.0< m N F L /06.250=∴罐底周边单位长度上的提离反抗力110D N F F L L π+= (3.21) 式中L F —罐底周遍单位长度上的提离反抗力(N/m );N 1—第一圈罐壁底部所承受的重力(N );N g m N L 611046.181.91483650⨯=⨯==∴m N F L /1009.303.1514.31046.106.2557⨯=⨯⨯+=无锚固储罐应满足的条件 罐底部压应力 1111Z M A N C +=σ (3.22)式中 C σ—罐壁底部的竖向压应力(Pa ); A 1—第一圈罐壁的截面积,111A σπD = (m);Z 1—第一圈罐壁的截面抵抗矩,12110.785D Z σ=(m );Pa c 7271012.3010.003.15785.042.383464010.003.1514.31046.1⨯=⨯⨯+⨯⨯⨯=∴σ 由于 []cr c σσ>所以采取用锚固螺栓通过螺栓座把储罐锚固在基储上。