畢業(yè)論文-大型立式儲(chǔ)油罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題 目： 大型立式儲(chǔ)油罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　專 業(yè)： 過(guò)程裝備與控制工程 </p><p>　　班 級(jí)： 過(guò)控1201 </p><p&g

2、t;　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　論文提交日期： 2016年 5月 27 日</p><p>　　論文答辯日期： 2016年 6月 6 日</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論

3、文）任務(wù)書</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)的題目是大型立式儲(chǔ)油罐的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。顧名思義，大型立式儲(chǔ)油罐的作用便是用來(lái)大規(guī)模儲(chǔ)藏油類原材料的封閉容器。本設(shè)計(jì)的尺寸大小為直徑15m，長(zhǎng)度10.5m，材質(zhì)16Mn，壁厚10mm的大型立式儲(chǔ)罐。</p><p>　　本文的目的是對(duì)大型儲(chǔ)油罐依據(jù)國(guó)內(nèi)以及國(guó)際的現(xiàn)狀和發(fā)展

4、趨勢(shì)對(duì)大型立式儲(chǔ)油罐進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。使我國(guó)的大型立式儲(chǔ)油罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案更符合我國(guó)的國(guó)情和滿足國(guó)內(nèi)的對(duì)于大型儲(chǔ)罐的需求。</p><p>　　液化油體等具有易燃易爆的特點(diǎn)，大型立式儲(chǔ)油罐屬于具有較大危險(xiǎn)的儲(chǔ)存容器。針對(duì)液化石油氣儲(chǔ)罐的危險(xiǎn)特性，結(jié)合本專業(yè)《過(guò)程設(shè)備與壓力容器設(shè)計(jì)》所學(xué)的知識(shí)，在設(shè)計(jì)上充分考慮液大型立式儲(chǔ)油罐各項(xiàng)參數(shù)，確保大型立式儲(chǔ)油罐能安全運(yùn)行，對(duì)化工行業(yè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。</p>

5、<p>　　目前，全世界公認(rèn)的儲(chǔ)罐大型話的優(yōu)點(diǎn)有：占地總面積相對(duì)較??；節(jié)省建造罐體的總體資金（包括管網(wǎng)和配件等）；節(jié)省鋼材的消耗量和工程中的材料等；使儲(chǔ)藏和運(yùn)輸過(guò)程變得更加便捷。但是儲(chǔ)罐大型化發(fā)展而產(chǎn)生的新問(wèn)題也有很多，例如：對(duì)管板壁材料的要求提高了。在儲(chǔ)罐大型化的同時(shí)，對(duì)焊接的技術(shù)也變得具有更高的要求；事故產(chǎn)生危險(xiǎn)的可能性大大增加，消防安全措施也要隨之增強(qiáng)[3]。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)有以下

6、過(guò)程：1.寫出該結(jié)構(gòu)的幾種設(shè)計(jì)方案。2.強(qiáng)度計(jì)算及尺寸選擇。3.繪制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。4.撰寫主要工藝過(guò)程。5.撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的有以下設(shè)計(jì)任務(wù)： 1.罐體經(jīng)濟(jì)尺寸的選擇；2.罐壁的設(shè)計(jì)；包括罐壁的強(qiáng)度計(jì)算，罐體風(fēng)力的穩(wěn)定計(jì)算，罐體的抗震設(shè)計(jì),罐壁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。3.儲(chǔ)罐罐底的設(shè)計(jì)；4.儲(chǔ)罐罐頂?shù)脑O(shè)計(jì)；5.貯罐附件的設(shè)計(jì)及選用；6。焊接工藝等內(nèi)容。</p><p>　

7、　經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)后的大型立式儲(chǔ)油罐具有建造時(shí)間段，施工方式簡(jiǎn)單，儲(chǔ)油量大，抗腐蝕能力強(qiáng)，保養(yǎng)維護(hù)便捷，降低了安全事故發(fā)生的概率，使用時(shí)間更長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞: 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；強(qiáng)度計(jì)算； 設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The topic of this design is a lar

8、ge vertical storage tanks of mechanism design. As the name implies, large vertical storage tanks is to form large-scale storage oil closed container of raw materials. The design of the size for 15 m in diameter, length i

9、s 10.5 m, 16 Mn, material thickness of 10 mm large vertical storage tanks. </p><p>　　The purpose of this article is to large oil tanks on the basis of the status quo and development trend of domestic and int

10、ernational for the structure design of large vertical storage tanks. The structure design scheme of large vertical storage tanks in China conforms to China's national conditions and meet the domestic demand for large

11、 storage tank. </p><p>　　Liquefied oil body has the characteristics of flammable and explosive, such as large vertical storage tanks with larger danger belongs to storage containers. Based on the dangerous c

12、haracteristics of liquefied petroleum gas storage tank, and combined with the professional process equipment and pressure vessel design knowledge, on the design fully consider fluid large vertical storage tanks of variou

13、s parameters, ensure the safe operation of large vertical storage tanks, the chemical industry has</p><p>　　At present, the world recognized the advantages of large storage tank words are: covering a total a

14、rea of relatively small; Save to build tanks total capital (including pipe and fittings, etc.); Save the consumption of steel and engineering of materials, etc.; The storage and transportation become more convenient. How

15、ever, the development of large-scale storage tank, and also has a lot of new problems, such as: the requirement of pipe wall materials increased. In large-scale storage tank at the </p><p>　　This design has

16、the following process: 1. To write the structure of several kinds of design scheme. 2. The strength calculation and size selection. 3. Draw the structure design. 4. Write the main technological process. 5. Write the desi

17、gn specification. </p><p>　　This design has the following design task: 1. The economy of tank size choice; 2. The design of the tank wall; Including the tank wall strength calculation, wind stability calcula

18、tion of tank, seismic design of the tanks, tank wall structure design, etc. 3. The design of the tank bottom; 4. The design of the tank roof; 5. The design of tank accessories and selection; 6. Welding technology and so

19、on. </p><p>　　After the design of large vertical storage tanks with construction period, </p><p>　　construction simple, big oil, corrosion resistance is strong, the maintenance is conven

20、ient, reduce the probability of safety accidents, advantages of using time is longer. </p><p>　　keywords: The structure design; Strength calculation; Design advantages </p><p><b>　　目 錄&l

21、t;/b></p><p>　　第一章 緒論 1</p><p>　　1.1 儲(chǔ)罐的發(fā)展概況 1</p><p>　　第二章 設(shè)計(jì)方案 2</p><p>　　2.1 各種設(shè)計(jì)方法 2</p><p>　　2.1.1 正裝法 2</p><p>　　2.1.2 倒裝法

22、 2</p><p>　　2.2 各種方法優(yōu)缺點(diǎn)比較 5</p><p>　　2.2.1 正裝法 5</p><p>　　2.2.2 倒裝法 6</p><p>　　2.3 油罐的基礎(chǔ) 6</p><p>　　第三章 罐壁設(shè)計(jì) 8</p><p>　　3.1 罐壁的強(qiáng)度計(jì)算

23、 8</p><p>　　3.1.1 罐壁厚的計(jì)算 8</p><p>　　3.1.2 罐壁的應(yīng)力校核 10</p><p>　　3.2 儲(chǔ)罐的風(fēng)力穩(wěn)定計(jì)算 11</p><p>　　3.2.1 抗風(fēng)圈 11</p><p>　　3.2.2 抗風(fēng)圈所需要的最小截面系數(shù)WZ 11</p&

24、gt;<p>　　3.2.3 加強(qiáng)圈計(jì)算 13</p><p>　　3.3 儲(chǔ)罐的抗震計(jì)算 15</p><p>　　3.3.1 地震載荷的計(jì)算 15</p><p>　　3.3.2 抗震驗(yàn)算 17</p><p>　　3.3.3 液面晃動(dòng)波高計(jì)算 19</p><p>　　3.3.4 地震對(duì)

25、儲(chǔ)罐的破壞 20</p><p>　　3.3.5 儲(chǔ)罐抗震加固措施 20</p><p>　　3.4 罐壁結(jié)構(gòu) 21</p><p>　　3.4.1 截面與連接形式 21</p><p>　　3.4.2 罐壁的開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng) 23</p><p>　　3.4.3 罐壁保溫結(jié)構(gòu) 23</p><

26、p>　　第四章 罐底設(shè)計(jì) 24</p><p>　　4.1 罐底結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 24</p><p>　　4.1.1 罐底的結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn) 24</p><p>　　4.1.2 罐底的排板形式與節(jié)點(diǎn) 24</p><p>　　4.2.1 中幅板的薄膜力 26</p><p>　　第五章 罐頂設(shè)計(jì) 30&l

27、t;/p><p>　　5.1 拱頂結(jié)構(gòu)及主要的幾何尺寸 30</p><p>　　5.2 扇形頂板尺寸 31</p><p>　　5.3 包邊角鋼 32</p><p>　　第六章 貯罐附件及其選用 35</p><p>　　6.1 人孔 35</p><p>　　6.2 通氣孔 36&

28、lt;/p><p>　　6.3 量液孔 37</p><p>　　6.4 貯罐進(jìn)出液口 37</p><p>　　6.5 法蘭和墊片 37</p><p>　　第七章 焊接工藝 38</p><p>　　7.1 板材檢驗(yàn) 38</p><p>　　7.2 鋼材的矯形：凈化與板加工 38

29、</p><p>　　7.3 焊接材料的選用 38</p><p>　　7.4 貯罐底板、壁板、頂板制造、組裝與焊接 39</p><p>　　7.5 壁板的制造與安裝 40</p><p>　　7.6 頂蓋的組裝與焊接 40</p><p>　　7.7 焊縫的檢驗(yàn)和總體試驗(yàn) 41</p>

30、<p><b>　　參考文獻(xiàn) 42</b></p><p><b>　　致謝 43</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 儲(chǔ)罐的發(fā)展概況</p><p>　　油品和各種液體化學(xué)品的儲(chǔ)存設(shè)備—大型儲(chǔ)罐是石油化工裝置和儲(chǔ)

31、運(yùn)系統(tǒng)設(shè)施中非常重要的部分。由于大型儲(chǔ)罐的容積大、使用壽命長(zhǎng)。設(shè)計(jì)規(guī)范制造的費(fèi)用相比較低，使用的材料較少，很節(jié)約。自從 20世紀(jì)70年代以來(lái)，發(fā)展比較快的是內(nèi)浮頂儲(chǔ)油罐和大型浮頂油罐。法國(guó)是第一個(gè)發(fā)展油罐內(nèi)部覆蓋層的。美國(guó)在此后也開(kāi)始建造此種儲(chǔ)罐。一些世界技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家，都備有較齊全的儲(chǔ)罐計(jì)算機(jī)專用程序，對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行動(dòng)態(tài)以及靜態(tài)的技術(shù)分析，同時(shí)關(guān)于儲(chǔ)罐的重要理論問(wèn)題，如對(duì)大型儲(chǔ)罐T形焊縫部位的疲勞進(jìn)行分析，，以及關(guān)于抗震分析等，以試驗(yàn)分析

32、為基礎(chǔ)深入的進(jìn)行研究，大量的數(shù)據(jù)都來(lái)源于實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而驗(yàn)證了理論的準(zhǔn)確性，從而使研究變得更加具有使用價(jià)值和發(fā)展前景。  </p><p>　　近幾十年來(lái)，世界各國(guó)發(fā)展了各種形式的儲(chǔ)罐，尤其是在石油化工生產(chǎn)中大量采用大型的薄壁壓力容器。它易于制造，又便于在內(nèi)部裝設(shè)工藝附件，并便于工作介質(zhì)在內(nèi)部相互作用等。</p><p><b>　　第二章 設(shè)計(jì)方案</b><

33、;/p><p>　　2.1 各種設(shè)計(jì)方法</p><p><b>　　2.1.1 正裝法</b></p><p>　　正裝法施工時(shí)大型儲(chǔ)罐的常規(guī)采用的施工方法，原理為：罐底施工完成后，施工最下面一層管壁按照從下至上的順序依次施工到頂層，先整圈壁組對(duì)焊接后成為一個(gè)筒體，然后與罐底板組焊大角焊縫，之后在第一圈上安裝第二圈壁板，逐層向上施工，直至最頂層。

34、</p><p><b>　　2.1.2 倒裝法</b></p><p>　　大型儲(chǔ)罐倒裝法施工工藝作為新型的大型福鼎儲(chǔ)罐施工工藝，施工優(yōu)勢(shì)明顯，存在的主要風(fēng)險(xiǎn)是提升過(guò)程中罐體傾斜。某工程中通過(guò)重新設(shè)計(jì)液壓頂裝置并計(jì)算分析承載力，限制其施工載荷來(lái)最大限度地使罐體在頂升過(guò)程中保持平穩(wěn)，保障施工過(guò)程的安全質(zhì)量。現(xiàn)場(chǎng)達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)化、制度化、規(guī)范化的安全施工。大型儲(chǔ)罐倒裝法施工

35、工藝在施工上優(yōu)勢(shì)明顯；減少了大量的高空作業(yè)時(shí)間、人員操作方便、施工的效率比較高、施工質(zhì)量能在控制范圍之內(nèi)、安全性大大提高。</p><p>　　大型儲(chǔ)罐倒裝法施工工藝采用倒裝法組裝壁板，液壓缸作為提升工具，從最頂層壁板開(kāi)始一次逐層提升，并隨壁板的提升安裝各層附件（抗風(fēng)圈、加強(qiáng)圈、包邊角鋼等）。</p><p>　　倒裝法防傾斜安全技術(shù)措施 </p><p><

36、b>　?。?）液壓提升系統(tǒng)</b></p><p><b>　?。?）液壓缸的數(shù)</b></p><p><b>　　量參照公式</b></p><p><b>　　n＝k·p／T</b></p><p>　　式中 n 為液壓缸數(shù)量；k 為安全系數(shù)；

37、p 為提升總重；T 為液壓缸噸位。</p><p>　　液壓缸提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)：</p><p>　?、旁谛碌囊簤焊滋嵘到y(tǒng)中，采用泵站控制液壓缸，一個(gè)泵站控制 4 個(gè)液壓缸，60 個(gè)液壓缸由 15 個(gè)泵站控制，15 個(gè)泵站由一個(gè)總控制系統(tǒng)控制。采用分級(jí)控制系統(tǒng)可以精確地控制每個(gè)液壓缸提升的高度，如若出現(xiàn)某一邊的液壓缸上升高度過(guò)快或者過(guò)慢，可以通過(guò)液壓缸控制系統(tǒng)停止提升某一邊液壓缸來(lái)達(dá)到同步提

38、升的效果。</p><p>　?、埔簤焊滋嵘疽馊鐖D 2-1所示。在液壓缸提升系統(tǒng)中，在液壓桿上加上一個(gè)帶滾輪的撐桿，可以利用液壓缸基座起到撐護(hù)的作用，避免因提升高度出現(xiàn)罐體的傾斜。</p><p>　　圖 2.1 液壓缸提升</p><p>　　抗風(fēng)裝置采用倒裝法施工，上層罐壁提升后，需要懸空較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行下層圍板、立縫組對(duì)焊接作業(yè)。由于在提升過(guò)程中和提升到位后的圍

39、板過(guò)程中，罐壁抵抗橫向風(fēng)能力較差，為保證安全施工，設(shè)計(jì)了抗風(fēng)裝置。該裝置專為罐體抗風(fēng)安全性考慮設(shè)計(jì)，立柱上下接頭均采取鉸鏈形式，套管與脹圈焊接連接，套管側(cè)面采用鉸鏈結(jié)構(gòu)，既滿足受力結(jié)構(gòu)，又便于安裝拆除(為組對(duì)、焊接、打磨工序提供操作空間)?？癸L(fēng)裝置的立柱在罐體提升前安裝，提升到位后用方銷子銷在立柱與套管的間隙。隨罐體的提升高度和儲(chǔ)罐容積確定安裝數(shù)量，均勻布置[4]。</p><p>　　通過(guò)采用上述安全技術(shù)措施之

40、后，倒裝法施工大型儲(chǔ)罐罐體傾斜得到有效的控制，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中未出現(xiàn)儲(chǔ)罐傾斜，儲(chǔ)罐中心線垂直度的檢查完全符合國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。大型儲(chǔ)罐制作安裝施工屬于高危作業(yè)，為保證施工質(zhì)量，安全快速地完成施工任務(wù)，采用倒裝法施工安全可靠，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，倒裝法施工大型儲(chǔ)罐將得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　2.1.3 卷裝法</p><p>　　將罐體先預(yù)制成整幅鋼板，然后用胎具

41、將其卷筒，在運(yùn)至儲(chǔ)罐基礎(chǔ)上，將其卷筒豎起來(lái)，展成罐體裝上頂蓋封閉安裝而建成。</p><p>　　見(jiàn)幾種：護(hù)坡式基礎(chǔ)、環(huán)墻式基礎(chǔ)、外環(huán)墻式基礎(chǔ)、特殊構(gòu)造的基礎(chǔ)。</p><p>　　根據(jù)比較選用，護(hù)坡式基礎(chǔ)。</p><p>　　2.2 各種方法優(yōu)缺點(diǎn)比較</p><p><b>　　2.2.1 正裝法</b></

42、p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：這種裝焊方法充分利用了大型吊裝設(shè)備的各種作用，能加大預(yù)置得深度，便于掌握，易于推廣儲(chǔ)罐的自動(dòng)焊接技術(shù)，對(duì)于50000m³~100000m³浮頂罐比較試用。</p><p>　　缺點(diǎn)：對(duì)施工場(chǎng)地的要求為場(chǎng)地寬闊，技術(shù)上存在一定的難度難度，高空操作任務(wù)較多，存在安全隱患。需要多種設(shè)備和夾具的配合，一般情況下都要搭腳手架，此外，裝配工作在吊架吊臺(tái)上工作，第一

43、、操作不方便，焊接質(zhì)量會(huì)比較差，需要花費(fèi)的時(shí)間也會(huì)很多，第二、高空焊接薄鋼很容易受到影響從而使材料產(chǎn)生形變，工序較為煩瑣，工種之間可能會(huì)相互制約，從而使施工期延遲，存在安全隱患，因此在大型儲(chǔ)罐中很少人在設(shè)計(jì)中采用正裝法。</p><p><b>　　2.2.2 倒裝法</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：（1）施工速度快，工作效率高。</p><p&

44、gt;　　（2）這種方法不用搭腳手架，避免了高空作業(yè)，安全增加，有利于提高工程質(zhì)量。</p><p>　　（3）所需的起重設(shè)備及其施工工具比較簡(jiǎn)單。</p><p>　　但相比于卷裝法來(lái)說(shuō)，由于倒裝法也是在工地作用，因此勞動(dòng)強(qiáng)度還是比較大，而卷裝法生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量上都比前兩中大有提高。z</p><p>　　綜上所述，采用卷裝法。</p><p

45、><b>　　2.3 油罐的基礎(chǔ)</b></p><p>　　為了確保有一個(gè)穩(wěn)定性，排水良好，具有足夠承載能力，必須建造油罐基礎(chǔ)或底座，大的油罐常需帶有混淋土的基礎(chǔ)，以便把整個(gè)基礎(chǔ)封閉起來(lái)，增加穩(wěn)定性。油罐基礎(chǔ)座，根據(jù)油罐的類型，容易滿足生產(chǎn)使用要求，地形、地貌、地基條件，以及施工技術(shù)條件的因素。合理選用的油罐基礎(chǔ)有以下常見(jiàn)幾種：[7]</p><p>　　(1

46、) 護(hù)坡型基礎(chǔ):一般用于地基較好時(shí)的拱頂式鋼油罐或容積小于 10000 立方米的浮頂式鋼油罐。</p><p>　　(2) 環(huán)梁式基礎(chǔ):一般用于地基較差時(shí)的浮頂式鋼油罐或容積大于 5000m3 的大型拱頂式鋼制油罐。</p><p>　　(3) 高座式基礎(chǔ):一般用于容積小于 1000m3 , 用于儲(chǔ)存強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)材料或不需要利用油泵的自流卸鋼油罐。</p><p&g

47、t;　　(4) 環(huán)臺(tái)式基礎(chǔ)一般用于大型容積為 5000m3 及其 以上的浮頂式鋼油罐。</p><p>　　圖2-2 油罐的各種基礎(chǔ)</p><p><b>　　第三章 罐壁設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 罐壁的強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　3.1.1 罐壁厚的計(jì)算</p><p>&

48、lt;b>　　（3-1）</b></p><p>　　式中：—設(shè)計(jì)壓力：0.2（Mpa）；</p><p>　　—罐的內(nèi)徑：15000（mm）；</p><p>　　—設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力230（Mpa）；</p><p>　　—焊縫系數(shù)：查表得0.9；</p><p>　　—鋼板的負(fù)偏差0.8（

49、mm）；</p><p><b>　　—腐蝕裕度；</b></p><p>　　K—腐蝕，輕微腐蝕1.0（mm）；</p><p>　　B—容器的使用壽命10年；</p><p>　　—壁厚減薄量0（mm）；</p><p><b>　　取</b></p>&l

50、t;p>　　大型儲(chǔ)罐的圓筒形罐壁承受儲(chǔ)液的靜壓，此靜液壓是按照三角形分布，由上至下逐漸增大，故罐壁厚度也由上至下逐漸增厚。但是，在實(shí)際工程中不可能釆用連續(xù)變化截面厚度的鋼板去制造儲(chǔ)罐，故在設(shè)計(jì)中只能根據(jù)鋼板規(guī)格，釆用逐級(jí)增厚的階梯形變截面壁。</p><p><b>　　裝儲(chǔ)液時(shí)：</b></p><p><b>　　=</b></p

51、><p><b>　　P0—剩余壓力</b></p><p><b>　　試水時(shí)：=</b></p><p>　　由此計(jì)算出各圈板的厚度，按儲(chǔ)液及試水時(shí)兩者較大者作為計(jì)算壁厚，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表。（圈板號(hào)由上至下排列） </p><p>　　表　　計(jì)算壁厚 　　　　　　　　　　　　　　

52、　　　　　?。▎挝唬篶m）</p><p>　　計(jì)算出最小壁厚后，罐壁的取值尚須考慮以下幾個(gè)方面。</p><p>　　①鋼板負(fù)公差：鋼板出廠時(shí)允許存在一定的厚度偏差，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[1]第55頁(yè)表3-2，各層圈板的實(shí)際厚度為：</p><p>　　2.4; 3.5; 4.7; 5.9; 7.1; 8.4; 9.7; 10.6 (單位：mm)</

53、p><p>　?、诳紤]到鋼板的規(guī)格和最小壁厚要求等因素最終確定鋼板的名義厚度為：（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[1]第56頁(yè)表3-3和表3-4)</p><p>　　6; 6; 6; 6; 8; 9; 10; 11 (單位：mm）</p><p>　　3.1.2 罐壁的應(yīng)力校核</p><p><b>　?。?-2）</b>

54、;</p><p>　　因此該結(jié)論滿足材料要求</p><p>　　按照試驗(yàn)應(yīng)力公式校核</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中：—為材料的屈服極限,</p><p><b>　　故滿足要求。</b></p><p>

55、　　3.2 儲(chǔ)罐的風(fēng)力穩(wěn)定計(jì)算</p><p>　　3.2.1 抗風(fēng)圈[8]</p><p>　　浮頂儲(chǔ)罐沒(méi)有固定頂蓋，敞口的油罐應(yīng)設(shè)置抗風(fēng)圈以保持油罐受風(fēng)載荷時(shí)的圓度。以維持儲(chǔ)罐整體形狀，故需在儲(chǔ)罐的頂部設(shè)置抗風(fēng)圈，我國(guó)通常將抗風(fēng)圈置于包邊角鋼以下的一米的位置上。</p><p>　　抗風(fēng)圈的外形有圓形的，也有多邊形的，它是由鋼板和型鋼拼裝組成的組合斷面結(jié)構(gòu)。&l

56、t;/p><p>　　3.2.2 抗風(fēng)圈所需要的最小截面系數(shù)WZ</p><p>　　假定作用月儲(chǔ)罐外壁還風(fēng)面的風(fēng)后按正弦曲線分布。風(fēng)取分布范圍所對(duì)應(yīng)的抗風(fēng)圈區(qū)段為兩段較的圓拱，如圖3.1[4]所示，圓拱所對(duì)應(yīng)的圓心角為60°</p><p>　　圖3.1 抗風(fēng)圈區(qū)段</p><p>　　儲(chǔ)罐上半部罐壁所承受的風(fēng)載荷有抗風(fēng)圈承擔(dān)<

57、;/p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　式中—抗風(fēng)圈所必須的最小截面系數(shù)（m3）；</p><p>　　—材料許用應(yīng)力（Mpa）；</p><p><b>　　且 </b></p><p>　　—圓拱的跨中彎矩（N·m）；</p&g

58、t;<p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　式中R—儲(chǔ)罐半徑.（m）；</p><p>　　—圓拱對(duì)應(yīng)的圓心角 ；</p><p>　　P0—罐壁駐點(diǎn)線上單位弧長(zhǎng)的風(fēng)載荷（N·m）；</p><p>　　由風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)得出 （3-6）

59、</p><p>　　H—罐壁全高（m）；</p><p>　　P1—設(shè)計(jì)風(fēng)速（N/m2）；</p><p>　　其中體形系數(shù)K1=,風(fēng)速高度變化，系數(shù)(取離地15m高處的值)</p><p>　　則有 （3-7）</p><p

60、>　　式中D—儲(chǔ)罐直徑（m）；</p><p>　　—建罐地區(qū)的基本風(fēng)速（N/m2）；查表得550（N/m2）；</p><p>　　—抗風(fēng)圈所必須的最小截面系數(shù)（mm3）；</p><p>　　在選擇抗風(fēng)圈截面時(shí)，應(yīng)滿足使抗風(fēng)圈的截面系數(shù)</p><p><b>　　則有:</b></p><

61、p><b>　　取 </b></p><p>　　抗風(fēng)圈的外周邊可以是圓形或多邊型，它可以采用型鋼或型鋼與鋼板的組合件制成。所用的鋼板最小厚度為5mm。角鋼的最小尺寸為63×6，如圖所示抗風(fēng)圈形式。為滿足強(qiáng)度條件，抗風(fēng)圈本身的接頭必須采用全焊透的對(duì)接焊縫，抗風(fēng)圈與罐壁之間的焊接，上表面采用連續(xù)滿角焊，下面可采用斷焊。</p><p>　　

62、3.2.3 加強(qiáng)圈計(jì)算[12]</p><p>　　設(shè)置加強(qiáng)圈的目的就是為了防止油罐下部筒體被吹癟，加強(qiáng)圈的功能是在罐壁上形成節(jié)線圈。當(dāng)兩個(gè)節(jié)線圈之間的罐壁許用臨界壓力大于設(shè)計(jì)外壓時(shí)，我們可以判定該罐體具有一定的抗風(fēng)能力。</p><p>　　判定儲(chǔ)罐的側(cè)壓穩(wěn)定條件為：</p><p><b>　　(3-8)</b></p>&

63、lt;p>　　式中Pcr—罐壁許用臨界應(yīng)力（Pa）；</p><p>　　P0—設(shè)計(jì)外壓（Pa）；</p><p>　　罐壁許用臨界應(yīng)力的計(jì)算</p><p>　　由SH3046—92推薦的方法，得在外壓作用下的臨界壓力公式</p><p><b>　　（3-9）</b></p><p>　

64、　式中Pcr—臨界壓力（Pa）；</p><p>　　E—圓筒材料的彈性模量：192×109（Pa）；</p><p><b>　　—圓筒壁厚（m）；</b></p><p>　　D—圓筒直徑（m）；</p><p>　　L—圓角長(zhǎng)度（m）；</p><p>　　罐壁設(shè)計(jì)外壓計(jì)算

65、</p><p>　　罐壁設(shè)計(jì)外壓用下式表示，即</p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　式中P0—罐壁設(shè)計(jì)外壓（Pa）；</p><p><b>　　—風(fēng)載荷體形系數(shù)；</b></p><p>　　—風(fēng)壓高度變化系數(shù)；</p>&

66、lt;p>　　—基本風(fēng)壓（Pa）；</p><p>　　—罐內(nèi)負(fù)壓（Pa）；</p><p>　　對(duì)固定頂儲(chǔ)罐，罐壁的設(shè)計(jì)外壓計(jì)算公式為：0</p><p><b>　　（3-11）</b></p><p>　　—基本風(fēng)壓（Pa）；</p><p><b>　　—風(fēng)載荷體形系數(shù)；&

67、lt;/b></p><p><b>　　故滿足要求。 </b></p><p>　　加強(qiáng)圈數(shù)量及間距由于Pcr> P0，所以在罐壁上不需要設(shè)置加強(qiáng)圈。</p><p>　　3.3 儲(chǔ)罐的抗震計(jì)算</p><p>　　3.3.1 地震載荷的計(jì)算</p><p><b>　　關(guān)

68、于自震周期的計(jì)算</b></p><p>　　儲(chǔ)罐的罐液耦連震動(dòng)基本自震周期是：</p><p><b>　?。?-12）</b></p><p>　　式中 T1—儲(chǔ)罐的罐液耦連震動(dòng)基本自震周期（s）；</p><p>　　e —自然對(duì)數(shù)的底：2.718；</p><p>　　Hw—儲(chǔ)

69、罐底面到儲(chǔ)液面的高度：10.5m；</p><p>　　—儲(chǔ)罐的內(nèi)直徑：15mm</p><p>　　—位于罐壁高度1/3處的罐壁名義厚度：10×10-3m</p><p><b>　　則</b></p><p>　　水平地震作用幾效應(yīng)計(jì)算</p><p><b>　?。?-1

70、4）</b></p><p><b>　?。?-15）</b></p><p>　　式中 —儲(chǔ)罐的水平地震作用（N）；</p><p>　　—水平地震影響系數(shù)，按罐液耦連震動(dòng)基本自震周期確定</p><p>　　meq—等效質(zhì)量（Kg）；</p><p>　　mL—儲(chǔ)液質(zhì)量（Kg）；&

71、lt;/p><p>　　g —重力加速度取9.81m/s2</p><p><b>　　—?jiǎng)右合禂?shù)；</b></p><p>　　KZ—綜合影響系數(shù)取KZ=0.4；</p><p>　　水平地震作用對(duì)罐底的傾覆力矩</p><p><b>　　M1=</b></p>

72、<p>　　罐壁豎向穩(wěn)定許用臨界應(yīng)力計(jì)算</p><p>　　第一周罐壁的豎向穩(wěn)定臨界應(yīng)力</p><p><b>　?。?-16）</b></p><p><b>　　（3-17）</b></p><p>　　第一周罐壁穩(wěn)定許用臨界應(yīng)力</p><p><

73、b>　　（3-18）</b></p><p>　　式中 E—罐壁材料的彈性模量（Pa）；</p><p>　　D1—第一圈罐壁的平均直徑（m）；</p><p>　　—第一圈罐壁的有效厚度（m）；</p><p>　　H—罐壁的高度（m）； KC—系數(shù)； —設(shè)備重要度差別；</p><p>　　3.

74、3.2 抗震驗(yàn)算</p><p>　　罐底周邊單位長(zhǎng)度上的提離力</p><p><b>　?。?-19）</b></p><p><b>　?。?-20）</b></p><p>　　式中 —罐底周邊單位長(zhǎng)度上的提離力（N/m）；</p><p>　　FL0—儲(chǔ)液和罐底的最

75、大提離反抗力（N/m）；</p><p><b>　　當(dāng)其值大于時(shí)，取；</b></p><p>　　y—罐底環(huán)形邊緣板的屈服點(diǎn)（Pa）；</p><p>　　PX—儲(chǔ)液密度（Kg/m3）；</p><p>　　罐底周邊單位長(zhǎng)度上的提離反抗力</p><p><b>　　（3-21）&l

76、t;/b></p><p>　　式中—罐底周遍單位長(zhǎng)度上的提離反抗力（N/m）；</p><p>　　N1—第一圈罐壁底部所承受的重力（N）；</p><p>　　無(wú)錨固儲(chǔ)罐應(yīng)滿足的條件</p><p>　　罐底部壓應(yīng)力 （3-22）</p><p

77、>　　式中 —罐壁底部的豎向壓應(yīng)力（Pa）；</p><p>　　A1—第一圈罐壁的截面積， (m);</p><p>　　Z1—第一圈罐壁的截面抵抗矩，（m）；</p><p><b>　　由于 </b></p><p>　　所以采取用錨固螺栓通過(guò)螺栓座把儲(chǔ)罐錨固在基儲(chǔ)上。</p><p&g

78、t;<b>　　錨固螺栓應(yīng)力</b></p><p>　　（3-23） </p><p>　　式中 —地腳螺栓的拉應(yīng)力，若0，則地腳螺栓的拉應(yīng)力為0（Pa）；</p><p>　　n —地腳螺栓的個(gè)數(shù)（20個(gè)）；</p><p>　　—個(gè)地腳螺栓的有效截面積（m3）；</p><p>　　

79、Dr —地腳螺栓的中心圓直徑（m）；</p><p>　　]—地腳螺栓抗震設(shè)計(jì)的許用應(yīng)力（Pa）；</p><p><b>　??； ； ；</b></p><p><b>　　故滿足要求</b></p><p>　　3.3.3 液面晃動(dòng)波高計(jì)算</p><p><b&

80、gt;　　罐內(nèi)液面晃動(dòng)波高</b></p><p><b>　?。?；</b></p><p>　　式中—浮頂影響系數(shù)，取0.85；</p><p>　　—阻尼修正系數(shù)，當(dāng)大于10s時(shí)，取=1.05；</p><p>　　—地震影響系數(shù)，取0.82；</p><p><b>

81、;　?。?-24）</b></p><p><b>　　故取=1.05；</b></p><p>　　3.3.4 地震對(duì)儲(chǔ)罐的破壞</p><p>　　相關(guān)實(shí)踐表明，在水平地震作用下，儲(chǔ)油罐會(huì)因?yàn)楣薜滋岣叨鹩凸薜膿p壞，從而造成儲(chǔ)油罐可靠度大幅度的下降。因?yàn)榇笮土⑹絻?chǔ)油罐的戒指多存在易燃、易爆等特性，若其遭受到地震災(zāi)害，極易引起次

82、生火災(zāi)，其后果不言而喻，隨著大型立式儲(chǔ)油罐的大范圍使用，立式儲(chǔ)油罐防震減災(zāi)能力也一次變得尤為重要。</p><p>　　3.3.5 儲(chǔ)罐抗震加固措施</p><p>　　當(dāng)驗(yàn)算核實(shí)罐壁的厚度達(dá)不到抗震要求時(shí)，必須增加添設(shè)補(bǔ)強(qiáng)板，加強(qiáng)環(huán)，支撐等加固措施。</p><p>　?、偶訌?qiáng)板在最下層壁板圓孔以下罐內(nèi)外沿罐壁圓周增設(shè)寬度不小于300mm，并且厚度不可以小于4m

83、m的鋼板加強(qiáng)，壁板底板要與加強(qiáng)板焊接牢固，并且焊接的質(zhì)量一定要保證。</p><p>　?、仆瑫r(shí)可在罐內(nèi)或罐外設(shè)置加強(qiáng)環(huán)，加強(qiáng)環(huán)距離罐的水平焊縫，不得小于150mm。罐壁與加強(qiáng)環(huán)相互連接成型，儲(chǔ)罐的直徑?jīng)Q定了其截面的尺寸大小。</p><p><b>　　3.4 罐壁結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　3.4.1 截面與連接形式</p>

84、;<p>　　縱截面是由罐壁上若干個(gè)壁板組成，形狀是一個(gè)階梯型，由下至上逐級(jí)減薄。一般情況下，下壁板厚度要大于上壁板的厚度。</p><p>　　罐壁的下部通過(guò)內(nèi)外角焊縫與罐底的邊緣板相連，上部有一圈包邊角鋼，這樣既增加了焊縫的韌性和強(qiáng)度，還能夠加強(qiáng)罐壁的剛性。</p><p>　　當(dāng)有液壓作用時(shí)，縱向應(yīng)力在罐壁中占據(jù)了主導(dǎo)地位。那么就是說(shuō)罐壁的流度由罐壁的縱焊縫所決定。所以

85、壁板的縱向焊接接頭需要進(jìn)行全焊透的對(duì)接類型。我們平時(shí)常用的關(guān)于罐壁縱向焊接的接頭如圖3-2所示。</p><p>　　圖3-2 罐底縱向焊接接頭形式</p><p>　　為減少焊接影響和變形，相鄰兩壁板的縱向焊接接頭宜向同一方向逐圈錯(cuò)開(kāi)1/3板長(zhǎng)，焊縫最小間距不小于1000mm。底圈壁板的縱向焊接接頭與罐底邊緣板對(duì)接焊縫接頭之間的距離不得小于300mm。以內(nèi)徑為基準(zhǔn)的對(duì)接如圖3.3。&l

86、t;/p><p>　　圖3-3 以內(nèi)徑為基準(zhǔn)的環(huán)向?qū)咏宇^形式</p><p>　　底層壁板與罐底邊緣板之間的連接應(yīng)采用兩側(cè)連續(xù)角焊。在地震設(shè)防烈度不大于7度的地區(qū)建罐，底層壁板與邊緣壁板之間的連接應(yīng)采用如圖的焊接形式，且角焊接頭應(yīng)圓滑過(guò)渡，而在地震小于7度的地區(qū)可取K2=K1[3] 。 </p><p>　　圖3-4 底層壁板與邊緣板的焊接</p>&

87、lt;p>　　3.4.2 罐壁的開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)</p><p>　　儲(chǔ)罐罐壁上的開(kāi)孔，可以開(kāi)為圓形或者橢圓形，當(dāng)開(kāi)控的形狀為橢圓形時(shí)，孔的長(zhǎng)徑與短徑之比需要不小于2.0，橢圓形開(kāi)孔的長(zhǎng)軸方向?yàn)榄h(huán)形是最好的。開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的計(jì)算方法采用等面積法，當(dāng)圓孔的直徑D≤100mm時(shí)，可以不用考慮補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)。</p><p>　　3.4.3 罐壁保溫結(jié)構(gòu)</p><p>　　和罐壁相互

88、焊接的保溫結(jié)構(gòu)在與罐壁電焊聯(lián)接時(shí)，應(yīng)用罐壁焊縫施焊的焊接工藝和與罐壁材料相對(duì)應(yīng)的焊接材料。從而避免對(duì)焊接過(guò)程對(duì)罐壁造成傷害。</p><p>　　保溫支撐件可以使用型鋼或用扁鋼焊接成型，支撐件承面寬度小于保溫層厚度大約10 - 20mm。支撐件間距，高溫介質(zhì)時(shí)小于等于2 - 3m，中低溫的介質(zhì)不大于3 - 5m。支撐件位置應(yīng)設(shè)在閥門或者法蘭上方，其位置不能影響未來(lái)進(jìn)行螺栓拆卸工作</p><p

89、><b>　　第四章 罐底設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 罐底結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1.1 罐底的結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)</p><p>　　采用倒圓錐形罐底。這種罐底及其基礎(chǔ)特別像一個(gè)倒圓錐形。因此而命名，中間低四周高，罐底的坡度有2%—5%。隨排除污泥雜質(zhì)，水分的要求高低而定。在罐底中央需要焊接一個(gè)集液槽，將沉降的污泥和

90、存液在這個(gè)地方集中起來(lái)，從而傍邊由彎管自上或由下引出排放。</p><p>　　這種罐底形式有以下特點(diǎn)：</p><p>　　⑴ 液體放凈口處于罐底中央。不管日后罐底如何變形，放凈口總是處于罐底的最低點(diǎn)，這對(duì)排凈沉降的雜質(zhì)，水分，提高儲(chǔ)存液體的質(zhì)量十分有利。</p><p>　?、?因易于清洗，對(duì)于燃料油罐可以不再設(shè)置清掃孔。</p><p>

91、;　　⑶ 倒圓錐形罐底可以增加儲(chǔ)罐容量，儲(chǔ)罐直徑越大，罐底坡度越陡，可增加的容量越多。</p><p>　?、?因較少形成凹凸變形和較少沉積，可以改善罐底腐蝕狀況。</p><p>　?、?罐底受力比較復(fù)雜，儲(chǔ)罐基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，施工要求比正圓錐形罐底更加嚴(yán)格。</p><p>　　4.1.2 罐底的排板形式與節(jié)點(diǎn)</p><p>　　罐底的排板形式

92、根據(jù)儲(chǔ)罐大小，控制焊接變形等制造工藝決定。對(duì)于直徑大于12.5m的儲(chǔ)罐，罐底外緣受罐作用力及邊緣力較大，故底板的外周比中部厚。易采用如下排板方法。如圖4.1[1]</p><p>　　圖4-1 罐底排版圖</p><p>　　在邊緣板與邊緣板，邊緣板與和幅板之間，以及中幅板之間的焊接可以采用搭接焊結(jié)構(gòu)，也可以采用對(duì)接焊結(jié)構(gòu)，例如：如圖4.2的焊接方式，選擇對(duì)的接焊工藝。</p>

93、<p>　　圖4-2 加墊板的V型破口圖</p><p>　　罐底的排板模式選擇帶墊板的單面焊接的對(duì)接結(jié)構(gòu)。這種方法與采用傳統(tǒng)的搭接焊接方式相比較，對(duì)接焊的焊接強(qiáng)度很高，能保持罐底的平整與穩(wěn)定，節(jié)省罐底材料。但設(shè)計(jì)和施工過(guò)程要求嚴(yán)格，總的來(lái)說(shuō)方法不如搭接焊方便。</p><p>　　罐壁底圈與罐底的內(nèi)外交焊縫都采用連續(xù)焊的方式，焊接高度等同于罐底的邊緣板厚度。當(dāng)邊緣板的厚度大

94、于等于10mm時(shí)，為改善受力的情況，從而避免應(yīng)力的集中。</p><p>　　4.2 罐底的應(yīng)力計(jì)算</p><p>　　4.2.1 中幅板的薄膜力</p><p><b>　　（4-1）</b></p><p>　　罐壁與邊緣板之間的約束彎矩

95、 </p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中t—邊緣板厚（mm）；</p><p>　　—罐壁第一圈壁板特征系數(shù)，；</p><p><b>　　—泊松比，0.3；</b></p><p>　　R—儲(chǔ)罐半徑，7.5m；</p&g

96、t;<p>　　—儲(chǔ)罐第一圈厚度，10mm；</p><p>　　—中幅板的平均厚度，6mm；</p><p>　　—底板上的液壓高度，10.5m；</p><p>　　P—作用在罐底上的儲(chǔ)液壓力，P= ；</p><p>　　—儲(chǔ)液密度，800Kg/m3 ；</p><p>　　L—邊緣板彎曲剛度，14

97、.03m；</p><p>　　D—邊緣板彎曲剛度；</p><p>　　K—彈性地基系數(shù)（一般取為400KN/m2）；</p><p>　　β—罐壁邊緣板特征系數(shù)，；</p><p><b>　　；；</b></p><p><b>　?。?；</b></p>

98、<p>　　邊緣板上表面的徑向應(yīng)力分布為 （4-3）</p><p>　　邊緣板上表面的環(huán)向應(yīng)力分布為 （4-4）</p><p>　　式中-邊緣板受彎區(qū)域內(nèi)任一點(diǎn)的彎矩 如圖4-3所示的力的平衡關(guān)系</p><p>　　圖4-3 力的平衡關(guān)系圖</p>

99、<p>　　再分別求出及的彎矩Mx </p><p><b>　　當(dāng)x=0時(shí) </b></p><p><b>　　當(dāng)x=時(shí) </b></p><p><b>　　當(dāng)時(shí) </b></p><p>　　所以當(dāng)x=時(shí)，有最大值且</p><p>&

100、lt;b>　　所以</b></p><p><b>　　故均為安全。</b></p><p>　　4.3 罐底焊接方式 </p><p>　　罐底板除弓形邊緣板之間對(duì)接外，其余的如邊緣板與中幅板之間、中幅板與中幅板之間均為搭接。邊緣板與中幅板之間搭接寬度應(yīng)大于5倍板厚且不小于25mm。</p><p>

101、　　在罐底與罐壁的聯(lián)接出應(yīng)用兩側(cè)連續(xù)角焊，焊角高度等于邊緣板的厚度，內(nèi)側(cè)的角焊縫應(yīng)焊接為圓滑的不等邊角焊，以此用來(lái)避免應(yīng)力的集中分布。</p><p><b>　　第五章 罐頂設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.1 拱頂結(jié)構(gòu)及主要的幾何尺寸</p><p>　　5.1.1 拱頂結(jié)構(gòu)</p><p>　　拱頂罐是目前立

102、式圓柱形儲(chǔ)油罐當(dāng)中應(yīng)用最廣泛、使用最多的一種罐頂形式，拱形的主體形狀是球體，它本身是非常重要的結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)罐沒(méi)有衍架和立柱，結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，剛性優(yōu)秀，能承受較高的剩余壓力（油品耗損非常低），鋼材耗量少。</p><p>　　拱頂蓋的拱頂是球的第一部分，他由中心頂板、扇形頂板組成，當(dāng)罐徑比較大、頂板又較薄時(shí)，在頂板的內(nèi)側(cè)還應(yīng)焊接加強(qiáng)肋。</p><p>　　中心頂板又叫中心蓋板，扇形頂板又叫瓜皮板。

103、瓜皮板一般做成偶數(shù)，對(duì)稱安排。罐頂?shù)耐鈧?cè)應(yīng)采用連續(xù)焊接，內(nèi)側(cè)間接焊接。</p><p>　　拱頂蓋有兩種形式：一種是灌頂與罐壁的聯(lián)接為圓弧過(guò)度相焊的結(jié)構(gòu)，他的邊緣應(yīng)力小，承壓能力較高，但需要沖壓成型，施工比較困難；另一種是采用包邊角鋼將拱頂與罐壁分焊接相聯(lián)的結(jié)構(gòu)，制造較方便，廣泛用于承壓較低的液體儲(chǔ)罐。</p><p>　　圖5-1 罐頂?shù)暮?jiǎn)單結(jié)構(gòu)</p><p>

104、　　5.1.2 拱頂?shù)那拾霃?lt;/p><p>　　因?yàn)樵跉怏w壓力作用下，球頂與儲(chǔ)罐壁厚度相等時(shí)球頂?shù)膹?qiáng)度為等直徑立式圓柱形罐壁強(qiáng)度的2倍。為了取得等強(qiáng)度，球頂直徑是管壁直徑的2倍，即取球頂?shù)那拾霃脚c油罐直徑的差值不超過(guò)20%[6]</p><p>　　⑴拱頂?shù)那蛎姘霃揭话闳n=0.8～1.2D</p><p>　　式中D-儲(chǔ)罐直徑，15m；</p>

105、;<p>　　取Rn=1.0D=15000mm</p><p>　　⑵0 、、D2 、a、b、根據(jù)圖可知，有</p><p>　　sin0 = 0 =30° (5-1) sin0 = (5-

106、2) 式中D2 -中小孔直徑，查表得D2 =2000mm</p><p>　　sin0 = 0 =3.872°</p><p>　　a-取25mm b-取30 mm</p><p>　　5.2 扇形頂板尺寸</p><p>　　扇形頂板的塊數(shù)n最好為偶數(shù)，扇形頂板小頭的弧長(zhǎng)CD不得小于180 mm， </p

107、><p>　　則瓜邊板的展開(kāi)式狀。</p><p>　　R1=Rtg0 =15000tg30°=8660.3mm</p><p>　　R2=Rtg=15000tg4.096=1003.4mm</p><p><b>　　=mm</b></p><p><b>　　mm</b&

108、gt;</p><p>　　圖5-2 拱頂?shù)膸缀纬叽缂肮习逭归_(kāi)圖</p><p><b>　　5.3 包邊角鋼</b></p><p>　　包邊角鋼通常采用下圖給出的A、B兩種形式。A型焊接工作量小，但角鋼需要加熱后沖壓成型，比較麻煩。B型焊接工作量大，但施工工藝比較簡(jiǎn)單容易。B型每隔一段間距需加設(shè)筋板，筋板周圍間距可取1.5m左右。</

109、p><p>　　圖5-3 包角鋼的型式</p><p>　　表5.1 包邊角鋼最小尺寸</p><p><b>　　5.4 球殼的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.4.1 頂板厚度的選取</p><p>　　拱頂頂板厚度與罐的大小有關(guān)。對(duì)于1000m³或者更小的儲(chǔ)罐，可采用光面球殼（不加

110、筋），而較大的儲(chǔ)罐采用加筋拱頂較為經(jīng)濟(jì)，使其在滿足拱頂穩(wěn)定性的情況下拱頂蓋的重量是最輕的。</p><p>　　國(guó)內(nèi)拱頂罐的系列非常的多，目前而言并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。拱頂板厚度大致如下：</p><p>　　注：表中星號(hào)表示加筋</p><p>　　5.5 罐頂失穩(wěn)破壞實(shí)例</p><p>　?。ā队蜌鈨?chǔ)運(yùn)》1999年第3期）青島石油化工廠50

111、7號(hào)油罐為5000m³立式圓柱形拱頂鋼油罐。灌頂各設(shè)一個(gè)DN250機(jī)械呼吸閥和液壓安全閥，下方均設(shè)有波紋型不銹鋼絲阻火器；頂板厚度6mm，頂板和筋板材質(zhì)均為Q235-AF。此罐原設(shè)計(jì)儲(chǔ)存柴油，因此罐壁并沒(méi)有進(jìn)行保溫處理，于1992年11月29日放生了灌頂凹陷事故，面積超過(guò)60㎡，下陷最深處達(dá)到了50cm，罐頂部分焊縫被拉傷，罐壁上部分出現(xiàn)了凹陷現(xiàn)象。</p><p>　　原因分析：辣油存儲(chǔ)溫度為65℃~

112、75℃，由于油罐沒(méi)有進(jìn)行保溫處理，需要長(zhǎng)時(shí)間加熱，油氣上升時(shí)，溫降梯度過(guò)大，容易導(dǎo)致石蠟油油氣凝結(jié)在阻火器鋼絲網(wǎng)上，是油罐護(hù)膝通道阻塞。還有，大流量的付油，使其負(fù)壓超過(guò)了了限制，因此灌頂失穩(wěn)。</p><p>　　第六章 貯罐附件及其選用</p><p><b>　　6.1 人孔</b></p><p>　　人孔主要在檢修和消除液渣時(shí)，以及容器

113、內(nèi)部附件的安裝和拆卸進(jìn)出貯罐用，安裝于罐壁第一圈板上，其中心距離罐底約750㎜，Di〉3000時(shí)，人孔直徑不小于500㎜，取600㎜。</p><p>　　由于不需補(bǔ)強(qiáng)的最大孔徑要滿足下述全部要求：⑴設(shè)計(jì)壓力小于或等于2.5Mpa；⑵兩相鄰開(kāi)孔中心的間距應(yīng)不小于兩孔直徑之和的兩倍；⑶接管公稱外徑小于或等于89㎜。</p><p>　　由于89〈600，故需要開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)，采取密集補(bǔ)強(qiáng)等:⑴適用

114、范圍：①適用于承受內(nèi)壓的圓角的徑向單個(gè)原形開(kāi)孔的補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)。②兩相鄰開(kāi)孔邊緣的間距不得小于。③在圓筒上，最大開(kāi)孔尺寸應(yīng)在；④應(yīng)與殼體焊成整體，且采用全熔透焊縫，過(guò)濾部分打磨圓角。</p><p><b>　　補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)：</b></p><p>　?、偎柩a(bǔ)強(qiáng)面積，有的大小確定。</p><p><b>　　所以=</b>&l

115、t;/p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　所以</b></p><p>　?、谟行аa(bǔ)強(qiáng)范圍。對(duì)于圓筒有：</p><p>　　Lc=0.472Pi</p><p><b>　　=0.472</b></p><

116、p><b>　　=83.9mm</b></p><p>　　故補(bǔ)強(qiáng)面積為A=4500mm2 ，補(bǔ)強(qiáng)板取Dg200 材料16Mn</p><p><b>　　6.2 通氣孔</b></p><p>　　用于貯存易揮發(fā)介質(zhì)的固定頂罐上再貯罐頂部靠近頂罐的中心處安裝，目的是起呼吸作用，如圖6-1所示：</p>

117、<p><b>　　圖6-1 通氣孔</b></p><p>　　表6.1 通氣孔規(guī)格</p><p><b>　　6.3 量液孔</b></p><p>　　使用于安裝有通氣孔的貯罐，公稱直徑一般為DN150安裝于固定罐壁附近的頂部，往往在透氣孔附近。用來(lái)測(cè)定液量或取樣用。</p><p

118、>　　量液孔德正下方應(yīng)避開(kāi)加熱器或其它設(shè)備，其法蘭要求水平，為了使量液孔嚴(yán)密，蓋內(nèi)側(cè)刻有一圈特別的凹槽，測(cè)量時(shí)，量液尺沿著導(dǎo)向槽放于罐底，導(dǎo)向槽或量液孔殼應(yīng)用有色金屬（Al）制成，以免量液尺與其摩擦產(chǎn)生火花，而發(fā)生危險(xiǎn)。</p><p>　　6.4 貯罐進(jìn)出液口</p><p>　　罐體的進(jìn)液口應(yīng)該開(kāi)在罐頂位置，據(jù)罐壁位置約750 mm，孔徑應(yīng)取為300mm，罐體的出液口必須開(kāi)在罐壁

119、第一圈的位置，距罐底距離為200mm，孔徑大小取為300mm。</p><p><b>　　6.5 法蘭和墊片</b></p><p>　　法蘭連接應(yīng)滿足的基本要求是：法蘭可靠，選擇合理，如在操作壓力和溫度有浮動(dòng)，介質(zhì)有較強(qiáng)的腐蝕的情況下，仍能緊密不漏，保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行，有足夠的抵抗所有作用力的強(qiáng)度和剛度；能保證裝卸而不影響密封性能。</p><

120、p>　　要選擇DN200的法蘭，法蘭材料為16MnR，匹配溫度0°-30°，螺母材料為Q235。U型螺栓材料為M12。</p><p><b>　　第七章 焊接工藝</b></p><p>　　焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的一般工藝過(guò)程，如圖7.1所示，焊接時(shí)整個(gè)過(guò)程中的核心工序。</p><p>　　圖7-1 焊接工藝過(guò)程圖<

121、/p><p>　　7.1 板材檢驗(yàn)[15]</p><p>　　首先檢測(cè)板材是否合格。其次檢查板材的質(zhì)量是否有缺陷。</p><p>　　7.2 鋼材的矯形：凈化與板加工</p><p>　　凈化常用方法用鋼絲刷，砂紙等對(duì)剛才表面的銹跡進(jìn)行清除。材料在搬運(yùn)和貯存中容易產(chǎn)生扭曲，彎曲，隆起等一些缺陷，在剪切冷割，焊接中也會(huì)容易產(chǎn)生變形，從而妨礙后

122、面工作的進(jìn)行，因此必須矯正。</p><p>　　7.3 焊接材料的選用</p><p>　　表7.1 焊接材料選用表</p><p>　　7.4 貯罐底板、壁板、頂板制造、組裝與焊接</p><p><b>　?、?底板制造 </b></p><p>　　① 為補(bǔ)償焊接收縮，罐底的排版直徑比設(shè)