立式圆筒形储罐设计探讨
立式圆筒形钢制焊接储罐设计标准
立式圆筒形钢制焊接储罐设计标准立式圆筒形钢制焊接储罐是一种常见的工业设备，广泛用于石油、化工、制药等领域的液体或气体储存。
本文将从设计标准的角度介绍立式圆筒形钢制焊接储罐的相关内容。
一、设计标准的重要性立式圆筒形钢制焊接储罐作为储存设备，其设计标准的合理性和严谨性直接影响着设备的安全性和可靠性。
符合设计标准的储罐能够保证其在工作过程中不发生泄漏、爆炸等事故，从而保障生产过程的安全和稳定。
二、设计标准的选择钢制焊接储罐的设计标准通常包括国际标准、行业标准和企业内部标准等。
设计人员应根据具体的工程需求选择适用的设计标准，并结合国家法律法规和相关规范进行设计。
常用的设计标准有GB150《钢制压力容器》、ASME Boiler and Pressure Vessel Code等。
三、设计标准的要求钢制焊接储罐设计标准主要包括以下几个方面的要求：1. 储罐结构设计：设计标准应规定储罐的几何形状、尺寸、厚度等基本参数，确保储罐的结构安全和稳定。
同时，还应考虑储罐的操作、维护和检修等方面的要求。
2. 材料选择：设计标准应规定储罐所使用的材料的种类、性能和质量要求，并对材料的检验和验收进行规范，以保证储罐的耐腐蚀性、强度和密封性。
3. 焊接工艺：设计标准应明确储罐的焊接方法、焊接材料和焊接工艺参数等，以确保焊缝的质量和可靠性。
同时，还应对焊接过程进行监控和控制，保证焊接质量符合要求。
4. 安全阀和附件：设计标准应规定储罐的安全阀和附件的选型和安装要求，确保储罐在过压、过温等异常情况下能够及时安全地释放压力，避免事故的发生。
5. 检验和试验：设计标准应规定储罐的检验和试验方法，包括材料的物理性能测试、焊缝的无损检测、储罐的静态和动态试验等。
通过检验和试验，可以验证储罐的设计质量和制造质量，确保其满足使用要求。
四、设计标准的应用实例以GB150《钢制压力容器》为例，该标准适用于工作压力不超过35MPa、容积大于0.1m³的钢制压力容器，包括立式圆筒形钢制焊接储罐。
立式圆筒形储罐设计探讨
立式圆筒形储罐设计探讨作者：姚惠珠来源：《中国石油和化工标准与质量》2013年第12期【摘要】针对立式圆筒形储罐的特点，对储罐的标准规范、容积、经济尺寸、材料选用、设计方法进行了阐述。
并对储罐的结构进行了介绍。
【关键词】标准容积材料罐顶罐底罐壁大型储罐广泛应用于油品及化学工业的液体储存设备中，是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。
几十年来，发展了各种形式的储罐，但最常用的是立式圆筒形储罐。
1 常用设计标准1.1 中国标准目前国内立式圆筒形储罐的设计标准规范有三个：国家标准《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》GB50341-2003；中国石油总公司标准《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》SH3046-1992；国家能源部标准《钢制焊接常压容器》NB/T47003.1-2009。
1.2 国外储罐的主要标准美国石油学会标准《钢制焊接石油储罐》API650和《大型焊接低压储罐设计与建造》API620；日本工业标准《钢制焊接油罐结构》JISB8501；英国标准《石油工业立式钢制焊接油罐》BS2654。
上述标准中，美国石油学会标准API650和API620已经成为国际上应用最为普遍的设计和建造储罐的通用标准，我国的GB50341-2003标准绝大部分参照美国标准API650编制。
事实上，通过对建成的大型油罐罐壁应力分析结果看，采用API650标准进行设计，罐壁应力分布比较平稳，有利于提高油罐的安全性。
API650标准已经成为国际上设计常压储罐的通用标准。
2 储罐的容积和经济尺寸的确定公称容积是指圆筒几何容积（计算容积）圆整后以整数得到的容积。
在设计储罐时，是以公称容积来选择储罐的高度和直径的。
通常我们所说的1000立方米储罐、5000立方米储罐指的是公称容积。
公称容积如图（a）所示。
2.3 实际容积（储存容积）实际容积是指储罐实际可以储存的最大容积。
一般储罐有一个安全容量，因为温度变化时，储液膨胀会引起液位升高，另外，许多石油化工储罐装有易燃介质，储罐上泡沫接管与储液之间应留有一定的高度，当储罐着火时，可保证储液面上的泡沫覆盖层有足够的厚度来隔离。
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
iv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Q235储罐毕业设计[作者：刘侨系别：机电工程系班级：焊接1201学院：四川建筑职业技术学院内容摘要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。
近几十年来，发展了各种形式的储罐，但最常用的还是立式圆筒形储罐。
本文设计的即为立式圆筒形储罐。
立式圆筒形储罐需在现场施工，并且外观及内部结构设计上要经济适用，另外在设计的过程中注意储罐所受的自然环境对储罐的影响，如增强储罐的防风、防雪、抗震等功能。
根据储存介质的要求来进行立式圆筒形储罐的选材，本文中储罐的介质为煤油，罐体采用Q235A钢材。
罐壁结构采用不等厚罐壁，罐底采用设环形边缘板罐底，罐顶采用拱顶结构。
根据施工现场的环境要求及储罐钢材、罐身厚度等参数选择合适的焊接方法及焊接材料，采用埋弧焊及手工电弧焊结合的焊接方法，做到所使用的方法快速简便且耐用。
最后是对储罐整体进行检测。
本文参照压力容器、大型储罐等标准，结合设计经验，着重阐述了大型立式圆筒形储罐的结构设计及焊接工艺设计的要点。
关键词：立式储罐；埋弧焊；手工电弧焊；焊接结构；焊接工艺AbstractOil and various liquid chemicals storage equipment - tanks, chemical plant and oil storage and transportation facilities, an important component of the system. As the vertical cylindrical storage tanks need to siteconstruction, which in appearance and structure design to achieve economical and pay attention to the natural environment of the storage tank storage tank suffered the impact of the design process to be enhanced, to reach wind, snow, earthquake, etc. role. This tank wall structure using ladder-type tank wall, tank bottom edge of plate with circular tank bottom set, tank top with dome structure.Storage medium according to the requirements of the selection of vertical cylindricaltanks, the media in this article for the kerosene tank, tank with Q235A steel. According to the construction site environmental requirements and tank steel, body thickness and other parameters can select the appropriate welding methods and welding materials, this paper combined with submerged arc welding and manual arc welding method, the method used to achieve fast and easy and durable. Finally, the iterative experiments on the overall test.This reference pressure vessels, large tanks and other standards, combined with design experience, focusing on the large vertical cylindrical storage tank structural design and welding process design elements.Keywords：Vertical Tank；SAW；Manual metal arc welding目录（）1 绪论 (1)1.1 立式圆筒形储罐的发展 (1)1.2 Q235A钢材 (2)1.3 埋弧焊 (2)1.4 手工电弧焊 (3)2 立式圆筒形储罐的罐壁设计 (4)2.1 储罐的整体设计 (4)2.2 储罐的强度计算 (4)2.2.1 储罐壁厚计算 (4)2.2.2 储罐的应力校核 (5)2.3 储罐的风力稳定计算 (5)2.4 储罐的抗震计算 (6)2.4.1 地震载荷的计算 (6)2.4.2 抗震验算 (8)2.4.3 液面晃动波高计算 (10)2.4.4 地震对储罐的破坏 (10)2.4.5 储罐抗震加固措施 (10)2.5 罐壁结构 (11)2.5.1 截面与连接形式 (16)2.5.2 罐壁的开孔补强 (17)2.5.3 壁板宽度 (18)3 立式圆筒形储罐的罐底设计 (19)3.1 罐底结构设计 (19)3.1.1 罐底的结构形式和特点 (19)3.1.2 罐底的排板形式与特点 (19)3.2 罐底的应力计算 (21)4 立式圆筒形储罐的罐顶设计 (18)4.1 拱顶结构及主要的几何尺寸 (18)4.2 扇形顶板尺寸 (19)4.3 包边角钢 (27)5 储罐的附件及其选用 (28)5.1 透光孔 (28)5.2 人孔 (29)5.3 通气孔 (30)5.4 量液孔 (31)5.5 储罐进出液口 (31)5.6 法兰和垫片 (32)5.7 盘梯 (32)6 备料工艺 (34)6.1 原材料储备 (34)6.2 钢材的预处理 (35)6.2.1 钢材的矫正 (35)6.2.2 钢材的表面清理 (36)6.3 放样、号料 (36)6.4 下料和边缘加工 (26)6.5 弯曲和成型 (26)7 装备工艺 (28)7.1 整体装配与焊接 (28)7.1.1 装配方法概述 (28)7.1.2 倒装法装配和焊接 (28)7.2 部件装配与焊接 (29)7.2.1 罐底的组装 (29)7.2.2 顶圈壁板的组装 (29)7.2.3 顶板的组装 (29)7.2.4 顶板的组装 (29)7.2.5 罐壁与罐底的连接 (42)7.3 罐壁板组对用卡具 (42)7.3.1 专用卡具的结构与工作原理 (42)7.3.2 操作顺序 (43)8 焊接工艺 (45)8.1 材料焊接性分析 (45)8.2 焊接方法 (45)8.3 焊接材料 (46)8.4 焊接设备 (47)8.5 检测 (48)结论 (48)致谢 (48)参考文献 (48)附录A(英文文献) 附录B（中文翻译）引言Q235A韧性和塑性较好，有一定的伸长率，具有良好的焊接性能和热加工性。
8.浅谈立式圆筒形钢制焊接油罐设计
浅谈立式圆筒形钢制焊接油罐设计转眼工作已一年多，从事油罐组的学习设计也有了一定的感受，一位位老师为我答疑解惑，一本本标准给我点亮灯火。
作为我第一本真正意义上的看的标准，GB 50341给我了许许多多，让我从一个简单的机械专业迈向真正的现实设计中。
GB 50341虽然本身张数不多，却包含了大部分立式圆筒形油罐的设计依据，它以API 650等国内外同类规范为参考，经过深入的调查研究，多次与科研、设计、施工和使用单位进行交流，在广泛征求意见的基础上，反复讨论、认真修改，最后定稿见世的。
惠州二期的储罐钢板订货料单是我第一次将它彻底的用到实践。
首先，我像我们组的同事努力学习了PV Desktop中关于圆筒形储罐的使用。
在PV中第一个就是结构类型和罐顶与罐壁连接形式问题，固定顶、浮顶和内浮顶三种罐顶类型需要我们去查阅选择，而关于罐顶和罐壁连接形式，在50341中也给了详细的图表说明，而且连接结构以及有效面积的计算采用了API 650的规定。
关于设计压力标准中规定了它所包含的压力范围，对于固定顶油罐设计压力应取常压或者接近常压（最大设计压力可为6kPa）浮顶油罐的设计压力应取常压。
在设计温度的填写的时候，应该考虑罐顶类型，一般油罐的最高设计温度不应高于90℃，而对于符合一定要求的固定顶油罐最高设计温度不应高于250℃，并且油罐的最低设计温度，在寒冷地区，对既无加热又无保温的油罐，应取建罐地区的最低日平均温度加13℃。
而后就是地震载荷、风载荷、雪载荷等的规定，其中尤其是地震载荷，标准作了详细的过程计算：σ1=C v N1A1+C L M1Z1其中：σ1---罐壁底部的最大轴向压应力；C v---竖向地震影响系数；N1---罐壁底部垂直载荷；A1---罐壁横截面积；C L---翘离影响系数（C L=1.4）；Z1---底圈罐壁的断面系数（Z1=0.785D²t）关于油罐材料的选用主要应考虑几个方面：1.设计温度：气温条件、有无保温、有无加热；2.存储介质：油品的物性，油品的腐蚀性；3.材料的使用部位：使用部位不同，受力状况不同，腐蚀特性也不同；4.材料的化学成分、力学性能、焊接性能及低温冲击性能。
立式圆筒型储罐综述
立式圆筒型储罐综述摘要:本文介绍了立式圆筒型储罐的组成部分、分类、设计标准等问题，并阐述了储罐的容积、经济尺寸以及材料的确定方法，并提出储罐大型化给设计、制造、使用带来的问题，引起相关人员的注意。
关键词:立式圆筒型；储罐；一、前言近几年，我国的工业飞速发展，国家加大了对石油与原油的资金投入力度，储罐的需求量也必将逐渐增多，国家对于储罐的要求也越来越严格，科学合理安全的储罐成为以后的趋势。
现在最为常用的就是立式圆筒型储罐，本文针对立式圆筒型储罐的特点，对立式圆筒型储罐的设计进行了探讨与研究，希望在不久的未来我们可以生产出最为科学，最安全合理的储罐。
二、立式圆筒形储罐的组成立式圆筒形储罐由以下部分组成：罐底板、罐壁板、罐顶以及其它附属部件。
1、罐顶罐顶是储罐重要的组成部分之一，由于抽空和储存油品温度变化在气相空间形成负压，因此要求罐顶能承受负压以及罐顶自重、雪荷载、活荷载的能力，从而保证储罐整体的稳定性。
目前储罐顶结构主要有三种：锥顶结构、拱顶结构和钢网壳结构。
2、罐壁板在储罐罐体总质量中，罐壁钢材的质量占到35%-50%，是储罐最重要的组成部分。
罐壁板厚度的大小是整个储罐的钢材使用量和总重量的决定性因素，是判断储罐是否经济合理最关键的标准。
目前，储罐各层壁板间的连接方法均采用对接形式。
国内储罐设计标准GB50341-2003中规定，当各圈板厚度不同时，以内径齐平为标准。
如何使储罐的罐壁在满足储罐的强度、刚度和稳定性的前提下，使罐壁的重量最小，并且使各圈壁板的纵环焊缝长度最短，是罐壁设计时最先考虑的方面之一。
3、罐底板储罐的罐底板与罐基础是紧密连接的，因此对罐底板日后的维修是非常困难的。
所以，罐底板质量的优劣对储罐寿命和储罐存储液体的产品质量起着决定性的影响。
罐底板一般由多张钢板按照一定的排版形式焊接组成。
因此，焊接质量的好坏将成为整个罐底板质量鉴定的重要标准。
所以，如何使罐底板在满足它的力学性能要求的基础上，降低罐底板焊接的难度，是罐底板设计中最重要的考虑因素。
立式圆筒形储罐瓜皮板展开扇形板设计计算
立式圆筒形储罐瓜皮板展开扇形板设计计算储罐是一种用于储存液体或气体的设备，其中一种常见的类型是立式圆筒形储罐。
瓜皮板是储罐的一个重要部分，用于连接罐体和顶部结构。
展开式瓜皮板是制作瓜皮板的一种常用方法，本文将介绍立式圆筒形储罐瓜皮板的展开设计计算。
1.确定储罐的内径和高度，根据设计要求和储存液体或气体的性质确定储罐的尺寸。
2.计算瓜皮板的展开长度。
展开长度可以通过计算扇形板的弧长来确定。
扇形板的弧长可以使用下面的公式来计算：弧长=θ/360×2πR其中，θ为扇形板的角度，R为储罐的内径。
展开长度等于扇形板的弧长。
3.计算瓜皮板的展开宽度。
展开宽度等于储罐的高度。
4.确定扇形板的角度。
角度可以通过展开长度和展开宽度之间的比值来计算。
角度可以使用下面的公式来确定：θ=(展开长度/展开宽度)×3605.确定扇形板的切割尺寸。
切割尺寸可以通过将展开宽度划分为若干个等分来确定。
每个等分的宽度就是扇形板的切割尺寸。
6.进行切割和焊接成型。
根据切割尺寸将扇形板划分为若干个小块，然后逐个焊接成型。
注意要保证焊接的牢固性和密封性。
以上就是立式圆筒形储罐瓜皮板展开设计计算的基本步骤。
在实际设计中，还需要考虑到材料的厚度、焊缝的尺寸和连接方式等因素。
设计师还需要根据特定的工艺要求和安全规范进行设计，以确保储罐的可靠性和安全性。
总之，立式圆筒形储罐瓜皮板的展开设计计算是储罐制造过程中的重要环节。
合理的设计计算可以确保瓜皮板的准确度和质量，从而提高储罐的运行效率和安全性。
设计师需要熟悉相关的计算方法和标准，具备一定的工程知识和经验，以便能够设计出符合要求的展开式瓜皮板。
立式圆筒形钢制焊接储罐施工技术方案结构设计
1、本方案根据xx3 万吨/年二硫化碳一期工程的二硫化碳成品储罐安装工程而编制, 储罐安装工程的容主要包括设备的组焊、安装及调试、试运行等工作。
2、一期为 2 个储罐,根据招标文件二期只增 1 台储储罐。
储罐罐直径〔mm 高度〔mm 壁板圈数罐体质量〔t 主体材质二硫化碳成品储罐12360 11291 6 40.35 Q235-A1. GB50128-2005 立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规2. JB/T4735-1997 钢制焊接常压容器3. JB/T4709-2000 钢制压力容器焊接规程4. JB/T4730-2005 承压设备无损检测5. GB50205-2001 钢结构工程施工质量验收规6. SH3046-92 石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规7. HG20583-1998 钢制化工容器结构设计规定8. HG20584-1998 钢制化工容器创造技术要求1、施工方法：罐体安装采用群桅葫芦边柱倒装法施工。
2、工作原理：群桅边柱倒装法利用均布在罐侧边柱的手拉葫芦提升与壁板下部暂时胀紧的胀圈 , 使上节壁板随胀圈一起上升到预定高度 ,组焊第二圈壁板 ,然后将胀圈松开,降至第二圈壁板下部胀紧,固定后再次起升,如此往复直至组焊完所有壁板。
3、施工程序：施工准备→材料验收→预制加工→基础验收、罐底组装→顶部一、二圈壁板安装→ 顶板托架安装→顶板安装→提升装置安装→壁板自上而下逐圈顶升组装→底板角焊缝及收缩缝焊接并检验→罐体接管、构件安装→罐体充水试验→交工验收A 施工准备a 储罐施工前,应组织有关人员熟悉施工图和有关技术法规,并做好下列工作：通过图纸会审,明确与储罐施工有关的专业工程相互配合的要求。
根据到场的材料规格做好排板图的绘制。
对施工班组进行图纸技术交底工作。
根据选用的施工方法,准备施工机具设备和专用工装。
做好储罐的焊接工艺评定。
组织并把关参加储罐施工的焊工,应取得《锅炉压力容器管道焊工考试与管理规则》规定的相应资格。
探析立式圆筒形储罐的设计
探析立式圆筒形储罐的设计探析立式圆筒形储罐的设计摘要：近年来，伴随着社会的不断进步以及经济的迅猛发展，我国石油产业规模逐步扩大，储罐作为重要的储油工具，其占据着重要的应用地位，为充分满足现今的储罐多元化以及大型化需求，必须合理展开该项设备设施的优化设计。
在此，本文将针对立式圆筒形储罐的设计进行简要探讨。
关键词：储罐；石油；立式；圆筒形；设计前言众所周知，对于石油以及化工等很多企业来说，其针对液体原料和产品进行储存的时候通常会选择使用大型立式圆筒形储罐设备，伴随着我国化工以及原油进出口量的大幅度增加，其所需储罐设备更加趋向于大型化方向发展。
一般而言，大型储罐的实际建造成本相对较高，其提出了更高的设计要求，在设计进程当中应该紧抓设计标准的精髓所在，参考规范严格施工，通过多方比较后择取优秀的设计方案，确保储罐运行安全。
2.立式圆筒形储罐所具备的相关优点第一，基于实际的钢材使用量角度出发来看，若是储罐拥有较为相同的结构，其对应的容积越大，在单位容积范围内所需消耗的钢材量则愈小。
第二，基于储罐的占地面积来看，因为现今的设计规范针对各个储罐间的距离问题进行了较为严格的要求，若是拥有相同的工程总容积，相较于数量较多的储罐而言，几台大型储罐的占地面积则比较小些。
第三，若是储罐拥有相同的总容量，通过比较大直径与小直径罐组则不难发现，大直径储罐对应的配件、仪表以及管网、消防等设施则较为简单便捷，其实际操作甚为简单，针对配套储运能够更好地实现管理。
第四，基于理论的角度出发来看，若工程已经规定了具体的容积需求，通过对比大直径与小直径罐组不难发现，大直径罐组的总投资成本是比较低的。
3.简析立式圆筒形储罐的优化设计3.1整体设计当储罐小于等于一千立方米的时候，能够运用等厚度设计方式。
其中，储罐直径等于高度时材料最为节约；当储罐大于一千立方米的时候，可运用不等壁厚度设计方式，最节约材料相对的经济尺寸为，在该式中，表示的是储罐的实际高度（mm），表示的是材料许用应力，和分别表示的是罐顶与罐底的厚度（mm），表示的是储液比重（），表示的是焊缝系数，分析后可以知道，材料许用应力跟储罐的顶部以及底部对应厚度对于储罐的实际高度起着决定性作用，储罐高度跟储罐的容量不存在有直接关系，式中的表示的是储罐直径（mm）以及表示的是储罐容量（），基于该式可进行储罐直径的合理计算并得出结果。
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立式圆筒形储罐设计探讨
【摘要】针对立式圆筒形储罐的特点，对储罐的标准规范、容积、经济尺寸、材料选用、设计方法进行了阐述。
并对储罐的结构进行了介绍。
【关键词】标准容积材料罐顶罐底罐壁
大型储罐广泛应用于油品及化学工业的液体储存设备中，是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。
几十年来，发展了各种形式的储罐，但最常用的是立式圆筒形储罐。
1 常用设计标准
1.1 中国标准
目前国内立式圆筒形储罐的设计标准规范有三个：国家标准《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》gb50341-2003；中国石油总公司标准《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》sh3046-1992；国家能源部标准《钢制焊接常压容器》nb/t47003.1-2009。
1.2 国外储罐的主要标准
美国石油学会标准《钢制焊接石油储罐》api650和《大型焊接低压储罐设计与建造》api620；日本工业标准《钢制焊接油罐结构》jisb8501；英国标准《石油工业立式钢制焊接油罐》bs2654。
上述标准中，美国石油学会标准api650和api620已经成为国际上应用最为普遍的设计和建造储罐的通用标准，我国的
gb50341-2003标准绝大部分参照美国标准api650编制。
事实上，通过对建成的大型油罐罐壁应力分析结果看，采用api650标准进
行设计，罐壁应力分布比较平稳，有利于提高油罐的安全性。
api650标准已经成为国际上设计常压储罐的通用标准。
2 储罐的容积和经济尺寸的确定
公称容积是指圆筒几何容积（计算容积）圆整后以整数得到的容积。
在设计储罐时，是以公称容积来选择储罐的高度和直径的。
通常我们所说的1000立方米储罐、5000立方米储罐指的是公称容积。
公称容积如图（a）所示。
2.3 实际容积（储存容积）
实际容积是指储罐实际可以储存的最大容积。
一般储罐有一个安全容量，因为温度变化时，储液膨胀会引起液位升高，另外，许多石油化工储罐装有易燃介质，储罐上泡沫接管与储液之间应留有一定的高度，当储罐着火时，可保证储液面上的泡沫覆盖层有足够的厚度来隔离。
储罐上部留有一定空间的高度为a，一般取300～1100mm。
实际容积=计算容积减去a部分的容积。
如图（b）所示。
2.4 操作容积（工作容积）
储罐使用时，出料口距底有一定的高度，储罐底部的液体不能通过出料口流出，这些液体称为死量，其高度为b。
操作容积=实际容积减去b部分的容积如图（c）所示。
3 材料的选择
储罐选择材料时必须考虑储罐的使用条件如温度、储液的特性（腐蚀性、毒性、易燃易爆等）、材料的焊接性能、加工制造性能及经济合理性。
同时，还要根据设备的使用寿命来判断，储罐用材
料类别可分为碳素钢和低合金钢、不锈钢、铝及其合金。
罐壁板的基本要求是强度、可焊性和夏比（v型缺口）冲击功。
由于罐体是由许多块钢板通过焊接方法拼接而成的，所以钢板的焊接性能也很重要。
钢板的韧性—冲击功akv是防止储罐脆性破坏的一个重要依据，影响罐壁钢板冲击韧性的主要因素有最低设计温度、钢板的强度、厚度、时效性、晶粒度和使用状态。
壁板尤其是底圈壁板，底部第二层壁板和罐底的边缘板对选材来说最重要，它们之间的焊接受力复杂，承受着较大的力，为了保证强度和焊缝质量，它们应该选择同种材料。
碳素钢及低合金钢中的q235b和q345r是储罐的常用材料，它们价格低，材料来源广。
液体化学品腐蚀物料的储罐可选不锈钢材质，也可选铝及其合金。
设计温度低于-20℃的储罐应选择低温用钢或不锈钢，随着储罐大型化的发展，选用高强度的钢板在适当的高径比下，可取得较小的罐壁壁厚，从而节省投资。
表2列出了国内常用储罐用钢板的许用应力。
4 储罐基本结构
储罐由罐顶、罐底、罐壁和附件组成。
4.1 罐顶结构
立式圆筒形储罐罐顶主要形式有：自支撑式锥顶、自支撑式拱顶、网壳顶、梁柱式锥顶、外浮顶、内浮顶。
自支撑式锥顶一般用于直径较小的储罐，容量一般小于1000m3。
自支撑式拱顶是一种形状接近于球面的顶，包括无肋拱顶和带肋拱顶，这样顶的储罐结构简单，钢性好，钢材耗量小，对基础沉降要求低。
能够承受较高的剩余压
力，受力状况好，所以自支撑式拱顶罐广泛应用于化工石油装置中。
无肋拱顶罐容量一般小于1000m3，带肋拱顶罐容量一般大于1000～20000 m3。
网壳顶结构简单，施工方便，质量轻，承载能力大，近年来钢制网壳式顶技术在国内得到比较快的发展，计算理论和计算程序都比较成熟。
钢制网壳顶一般适用于直径大于30米的大型储罐，储存挥发性小的油品，梁柱式罐顶的储罐直径理论上可做得很大，可满足大型油罐的要求，但其结构复杂，耗钢量大，对基础沉降要求高，容易发生腐蚀。
另外，这种顶的储罐不能设置浮盘，不宜用作储存易挥发的储液，国内很少使用。
浮顶是随着液面变化上下升降的顶，包括内浮顶和外浮顶，在油罐中应用比较普遍。
浮顶罐可有效控制油品蒸发损失，因为浮盘浮在液面上，使油品无液相蒸发空间，同时由于浮盘使空气与油品隔开，极大减少了空气污染和火灾，保证了油品本身的质量。
外浮顶油罐是国内外油罐中最常用的一种结构，主要用来储存原油、柴油等介质。
储存汽油、航空煤油的储罐大多采用内浮顶和拱顶结构。
4.2 罐底结构
立式圆筒形储罐的罐底一般直接放在基础的砂垫层上，储液的重量通过底板直接传给基础，对底板来说，理论上几乎没有强度要求。
但实际上，由于储罐的自重、储液的静力和基础沉降所产生的附加力矩等，使罐底边缘部分受力非常复杂，根据应力分析结果，罐底最大径向应力距罐底边缘约500mm，所以，罐底边缘板径向宽度必须≥700mm。
罐底的排板形式应根据储罐的大小，控制焊接变形等
制造工艺因素来决定，直径小于等于12.5m的储罐，因罐底受力不大，宜按条形排板组焊，见图（e）。
对于直径大于等于12.5m的储罐，罐底外缘受罐壁作用，边缘力较大，底板的外围需要比中部厚，所以外围应设弓形边缘板，排板形式见图（f）。
（g）底圈罐壁与边缘板之间的接头
弓形边缘板是由若干块切割好的弓形板组成，它们之间的焊接应采用带垫板的对接焊接结构。
边缘板与中幅板之间及中幅板之间的焊接，常采用搭接焊接结构，也可以采用带垫板的对接焊接结构。
如果采用搭接焊，应该为单面连续焊，焊接宽度应≥5倍较薄板的厚度，焊缝高等于较薄板的厚度，中幅板要搭在边缘板上，焊接采用单面连续角焊，焊接宽度不小于60mm，若采用对接焊，焊缝下面应紧贴垫板，垫板厚度不小于4mm，宽度不小于50mm。
罐底板任意相邻两个焊接接头之间的距离以及边缘板焊接接头与罐壁纵焊缝
的距离均不小于300mm。
底圈壁板与底板边缘板之间的焊接，应采用两侧连续角焊，焊角高度等于二者中较薄板的厚度，且焊脚高度应不大于13mm。
在地震设防烈度大于7度的地区，底圈壁板与罐底边缘板之间的焊接应采用如图（g）的焊接形式，角焊缝圆滑过渡。
罐底板的厚度：不包括腐蚀裕量的中幅板的厚度见表3。
不包括腐蚀裕量边缘板的厚度见表4。
4.3 罐壁的设计及焊接结构
工程中，储罐壁板的厚度通常有三种方法确定：定点法、变点法、应力分析法。
定点法是以高出每圈壁板底面0.3m处的液体压力来
确定每圈壁板厚度的方法，一般用于容积较小的储罐。
对于容积较大的储罐宜采用变点法设计，变点法考虑了相邻圈壁板之间不同厚度的互相影响，对每一圈壁板采用离罐壁底面不同的设计点来计算壁厚，从而使每一圈壁板中的最大应力接近钢板的许用应力。
应力分析法多用于大直径的储罐，保证储罐满足强度要求。
用以上三种方法计算出的罐壁厚度应圆整至钢板的规格厚度，且应不小于规范所规定的最小罐壁厚度。
表5列出了sh3046-1992《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》规定的最小厚度。
罐壁由若干块型板焊接而成，上层壁板的厚度不得大于下层壁板的厚度。
壁板的纵向焊接接头应采用全焊透的对接结构，为了减少焊接变形，相邻两层壁板的纵向焊缝应向同一方向逐圈错开1/3板长，焊缝最小间距不小于1000mm。
底圈壁板的纵向焊接接头与底板边缘板对接接头之间的距离不得小于300mm。
罐壁的环向焊缝主要是对接。
罐壁板的宽度对于碳钢板一般应不小于1800mm，对于不锈钢板一般应不小于1600mm。
5 结束语
总之，立式圆筒形储罐在石化行业广泛应用，了解其常用的设计方法十分必要，本文只从标准、容积、材料选用、罐顶、罐底、罐壁等常识进行了介绍，实际上一台储罐的设计还包括很多内容，如强度设计、抗震设计、稳定性设计、附件设计等，这里就不一一说明。
参考文献
[1] 杨一凡，朱萍，斯新中，等编.球罐和大型储罐.北京：化学工业出版社，2004
[2] sh3046-1992石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范. 北京：中国石油总公司，1992。