第四章__立式圆柱形油罐罐顶设计1(1).
油罐的尺寸选择和强度设计
HR
HR
VR2H
∴
Q2
2R
H2RVH
2
二、变壁厚罐材料最省的直径和高度
● 上部等壁厚各圈板不承受液压部分H1 的无益耗钢量（图中abc部分）：
Q 32RH 1t2smi n R1H tsmin
∵
tsmin
H1R
H1
tsmin
R
∴ Q3 ts2min
式中：
二、变壁厚罐材料最省的直径和高度
● 设计油罐的首要问题：油罐的基本尺寸——直径 D和高度H。
● 设计原则：材料最省、建设费用最低。
● 基本思想：在V设＝C时，可从D和H的无数组合 中找到一组最佳的，以满足设计原则。
● 方法：建立数模Q＝f(D，H) ，令Df/DH＝0即可 得到D，H。
一、等壁厚罐材料最省的直径和高度
设罐半径为R，高为H，容积为V，壁厚为
四、中小型油罐壁厚选用注意事项
● 最小壁厚要求
按式（3-1）算得的油罐上部壁厚较薄，这容易造成 施工变形过大，安装后圆度不易保证，抗风能力不 足，使用寿命也会受到影响。
为了满足油罐安装和使用的稳定要求，壁厚应符合 最小壁厚的规定，详见P48表3-1。
五、罐壁厚度的变点设计
● 变点设计概念：据各圈板下端不同位置的 环向应力计算各圈板壁厚的方法。
1 b
当该理论应用于构件的强度计算时，其强度条件为：
1nb or 1
一、罐壁强度条件
油罐在接近常压的条件下贮存油品时，罐壁 沿高度所受内压力主要是液体静压和较低的 蒸汽压力。
在液面以上罐壁仅受蒸汽压力p0的影响，而距 罐底y处的压力为py=p0+(H-y)ρg。
一、罐壁强度条件
业已导出罐壁经向与环向应力σφ
油罐设计总结
1.壁厚增加:1冲击韧性降低,冷脆转变温度高。
2易产生裂纹。
3焊接难度增加。
4焊缝或热影响区易产生裂纹。
5因为现场无法进行退火处理,因而有最大壁厚限制。
2.储罐分类按几何形状：（1）卧式圆柱形油罐（2）立式圆柱型油罐：a拱顶:带肋，无肋，网壳；b浮顶；c内浮顶；d锥顶：自支承式，桁架式，梁式；e悬链式（3）双曲率油罐3.立式圆柱型储罐分类：a.固定顶储罐：（1）锥顶储罐（2）拱顶储罐（3）伞形顶储罐（4）网壳顶储罐b.浮顶储罐：（1）外浮顶罐（2）内浮顶储罐4.锥顶储罐结构：a)自支承式:顶为圆锥形,载荷由罐顶自承,并且传递到罐壁。
b)桁架式:载荷由桁架承担并传递到罐壁,为了防止因横向载荷所产生的旋转,需要采用装入斜支承等措施。
c)梁柱式:罐顶载荷由梁柱承担并传递到罐壁。
梁柱按梁的弯曲理论设计5.储液损耗的危害（1）液(油品)数量减少,经济损失严重（2）储液(油品)质量降低（3）环境污染,危及人的生活质量和生存6.储液损耗的原因（1）内部因素（2）外部因素（3）温度（4）储罐承压能力（5）储罐气相空间（6）储罐密封程度（7）储罐的大呼吸和小呼吸7.储罐壁板用材的基本要求（1）强度：强度包括抗拉强度和屈服强度。
（2）可焊性：钢板的可焊性一般用两个指标来控制,一是碳含量或碳当量,二是热影响区的硬度。
（3）3.可焊性钢板的韧性—冲击功Akv（4）钢板的强度（5）钢板最低设计温度（6）钢板的时效性、晶粒度和使用状态的强度（7）钢板的厚度8.储罐建造基本要求（1）储罐容积：包括计算容积，公称容积，实际容积，操作容积（2）罐区的现场条件：a.建罐的地区温度b.风载荷c.雪载荷d.地震载荷e.地基的地耐力和地价f.外部环境腐蚀g.储存液体的性质，包括闪点、沸点和蒸气压，毒性，化学反应活性，腐蚀性，密度。
9.（计算）回转薄壳的计算壁板厚度，环向应力，轴向应力，10.罐壁焊接方式：对接，搭接，混合式11.某些注意事项：（填空）（1）焊缝不能只延着一个方向，要错开（2）两圈板纵向焊缝应错开1/3板长。
储罐拱顶面积计算之欧阳育创编
钢制常压立式圆柱形储罐是炼油化工企业不可缺少的设备，贯穿整个生产过程，数量众多，并且，储存的介质都为易燃、易爆、高温、有毒、有害的液体或气体，危险性极大。
储罐按储存介质的不同，可以分为原油罐、中间产品罐、产品罐、含硫污水罐和气柜五大类。
其中，原油罐是指储存原油的各类储罐；中间产品罐是指储存石脑油、粗汽油、粗柴油、蜡油、渣油、加氢裂化原料等各类中间产品的储罐；产品罐是指储存汽油、煤油、柴油、航空煤油等各类成品油的储罐；含硫污水罐是指储存各类含酸、碱、污油及各类硫化物的污水罐；气柜是指储存未脱硫瓦斯的湿式和干式气柜。
储罐按结构不同，可以分为固定顶罐、浮顶罐、内浮顶罐。
固定顶罐又分为自支承拱顶罐、自支承锥顶罐、柱支承锥顶罐。
随着装置高含硫原油加工量的不断增加，储罐的腐蚀日益加重，具体表现在：每一次储罐清罐检修时，在罐体、罐底或罐顶经常可以发现麻点、凹坑，甚至被腐蚀穿孔，一旦发生事故，后果将不堪设想。
经调研，集团公司内部其他企业也普遍反映储罐腐蚀越来越严重，日益威胁石化企业的安全、稳定、长周期运行。
为了延长金属储罐的使用寿命，现在行之有效的办法就是在储罐的罐体、罐底以及罐顶进行油漆、防腐，工程量非常大。
储罐清罐检修工程竣工后，施工单位要根据《全国统一安装工程预算定额》编制检修工程结算书，计取工程费用。
在工程量的计算中，关键是拱顶面积的计算。
目前采用的计算方法是：拱顶面积为罐底面积的1.25倍，部分施工单位按1.2倍或1.3倍计算。
1 按照专业文献，计算储罐拱顶面积(1)潘家华先生所著《圆柱形金属油罐设计》[1]一书的介绍：拱顶是一种自支承式的罐顶，形状近似球面，靠拱顶周边支承于焊在罐壁上的包边角钢上，球面由中心盖板和瓜皮板组成。
在设计拱顶储罐时，一般都将拱顶设计成球面，则拱顶的几何形状就是一个球缺,详见图1。
图1 拱顶的几何尺寸设:X=R－h拱顶的球面半径一般可取：R=（0.8～1.2）D式中：R-拱顶的球面半径，m；D-油罐内径，m。
立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范GBJ128
立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范GBJ128目录第一章总则第二章材料验收第三章预制第一节一样规定第二节壁板预制第三节底板预制第四节浮顶和内浮顶预制第五节固定顶顶板预制第六节构件预制第七节出厂检验第四章组装第一节一样规定第二节基础检查第三节罐底组装第四节罐壁组装第五节固定顶组装第六节浮顶组装第七节附件安装第五章焊接第一节焊接工艺评定第二节焊工考核第三节焊前预备第四节焊接施工第五节焊接顺序第六节修补第六章检查及验收第一节焊缝的外观检查第二节焊缝无损探伤及严密性试验第三节罐体几何形状和尺寸检查第四节充水试验第五节工程验收附录一T 形接头角焊缝试件制备和检验附录二油罐基础沉降观测方法附录三交工验收表格附录四本规范用词说明附加说明主编部门：中华人民共和国原石油工业部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：1991 年3 月1 日关于公布国家标准《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》的通知（90 ）建标字第250 号依照国家计委计综［1985 ］1 号文的要求，由原石油部会同有关部门共同制订的《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》，差不多有关部门会审。
现批准《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》GBJ128—90 为国家标准，自1991 年3 月1 日施行。
本标准由能源部负责治理，具体说明等工作由能源部中国石油天然气总公司工程技术研究所负责，出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。
建设部1990 年5 月18 日编制说明本规范是依照国家计委计综［1985 ］1 号文的要求，由原石油工业部负责主编，并会同有关单位共同编制而成。
在本规范的编制过程中，规范编制组进行了广泛的调查研究，认真总结我国长期以来油罐施工的实践体会，参考了有关国际标准和国外先进标准，针对要紧技术问题开展了科学研究与试验验证工作，并广泛征求了全国有关单位的意见。
最后，由我部会同有关部门审查定稿。
鉴于本规范系初次编制，在执行过程中，期望各单位结合工程实践和科学研究，认真总结体会，注意积存资料，如发觉需要修改和补充之处，请将意见和有关资料寄交天津市塘沽区津塘公路40 号中国石油天然气总公司工程技术研究所，以供今后修订时参考。
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。
油库设计习题集
《油库设计与管理》习题集西南石油学院储运研究所第一章油库概述、库址选择及总图设计1．油库的类型主要有哪些？各种油库有何特点？2．油库分级和分区的目的和意义？按油库业务要求，油库可分为哪几个区域？3．什么是周转系数？4．油罐利用系数是如何确定的？5．商业油库的容量是由哪些因素决定？如何利用周转系数确定库容？6．油田矿场原油库和炼厂原油库的库容量是如何计算？7．油库建设要经过哪些环节？8．库址选择原则是什么？选址一般要经过哪些环节？对库址有哪些基本要求？9．在平原和山区建库选址时，分别应注意什么问题？10．油库总图设计要完成哪些工作？11．油库总平面布置的原则是什么？12．在平面布置中如何将油库各区合理布置？13．简述我国油库技术现状和发展方向。
第二章油品的装卸作业1．铁路油罐车的装卸方法有哪几种？各有何特点？2．轻油装卸系统如图2—1所示，说明其工作过程？3．铁路油罐车上部装卸系统是哪几部分组成？主要设备有哪些？4．铁路油罐车的技术经济指标有哪些？其物理意义？5．铁路装卸作业线的股数由哪些因素决定？装卸货位是如何布置的？6．常用鹤管的结构形式？有何技术要求？7．装卸鹤管数是如何确定？集油管和输油管的长度和位置是如何确定？它们的直径由哪些因素决定？8．油船的主要技术指标有哪些？9．油轮结构？油轮上的管系包括哪些？各种管系的作用是什么？10．油港和码头的选址应注意哪些问题？11．油船专用泵是如何选择泵类型的？12．油船装卸工艺流程设计的原则是什么？13．油船扫线采用的介质有哪些？分别适用于哪些油品？14．铁路油罐车和汽车油罐车是由哪些部分组成？15．汽车油罐车装卸系统由哪几部分组成？16．油品的灌桶方法有哪几种？灌桶设备有哪些？17．已知某一中转类型的军用油库（供某部空军作战和训练所需油料），该库经营的油品种类有航空煤油、航空汽油，车用汽油，轻柴油等四种，其收发方式以铁路收发为主，全部油品均由铁路油罐车散装运入。
储罐拱顶面积计算
钢制常压立式圆柱形储罐是炼油化工企业不可缺少的设备，贯穿整个生产过程，数量众多，并且，储存的介质都为易燃、易爆、高温、有毒、有害的液体或气体，危险性极大。
储罐按储存介质的不同，可以分为原油罐、中间产品罐、产品罐、含硫污水罐和气柜五大类。
其中，原油罐是指储存原油的各类储罐；中间产品罐是指储存石脑油、粗汽油、粗柴油、蜡油、渣油、加氢裂化原料等各类中间产品的储罐；产品罐是指储存汽油、煤油、柴油、航空煤油等各类成品油的储罐；含硫污水罐是指储存各类含酸、碱、污油及各类硫化物的污水罐；气柜是指储存未脱硫瓦斯的湿式和干式气柜。
储罐按结构不同，可以分为固定顶罐、浮顶罐、内浮顶罐。
固定顶罐又分为自支承拱顶罐、自支承锥顶罐、柱支承锥顶罐。
随着装置高含硫原油加工量的不断增加，储罐的腐蚀日益加重，具体表现在：每一次储罐清罐检修时，在罐体、罐底或罐顶经常可以发现麻点、凹坑，甚至被腐蚀穿孔，一旦发生事故，后果将不堪设想。
经调研，集团公司内部其他企业也普遍反映储罐腐蚀越来越严重，日益威胁石化企业的安全、稳定、长周期运行。
为了延长金属储罐的使用寿命，现在行之有效的办法就是在储罐的罐体、罐底以及罐顶进行油漆、防腐，工程量非常大。
储罐清罐检修工程竣工后，施工单位要根据《全国统一安装工程预算定额》编制检修工程结算书，计取工程费用。
在工程量的计算中，关键是拱顶面积的计算。
目前采用的计算方法是：拱顶面积为罐底面积的 1.25倍，部分施工单位按 1.2倍或1.3倍计算。
1 按照专业文献，计算储罐拱顶面积(1)潘家华先生所著《圆柱形金属油罐设计》[1]一书的介绍：拱顶是一种自支承式的罐顶，形状近似球面，靠拱顶周边支承于焊在罐壁上的包边角钢上，球面由中心盖板和瓜皮板组成。
在设计拱顶储罐时，一般都将拱顶设计成球面，则拱顶的几何形状就是一个球缺,详见图1。
图1 拱顶的几何尺寸设:X=R－h拱顶的球面半径一般可取：R=（0.8～1.2）D式中：R-拱顶的球面半径，m；D-油罐内径，m。
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。