10m3埋地臥式油罐圖

1、西安石油大學(xué)設(shè)計(jì)論文 管管道道及及儲(chǔ)儲(chǔ)罐罐強(qiáng)強(qiáng)度度設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 課課程程設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 題 目 10m3埋地臥式油罐圖 所在院系 石油工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 完成時(shí)間 2011 年 7 月 9 日 西安石油大學(xué)設(shè)計(jì)論文 1 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題 目10m3埋地臥式油罐圖 學(xué)生姓名學(xué)號(hào)專業(yè)班級(jí) 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 與 要 求 一、原始數(shù)據(jù) 1適用范圍及設(shè)計(jì)條件 油罐用于儲(chǔ)存工業(yè)或民用設(shè)施中常用的燃料油。 （1）設(shè)計(jì)壓力 常壓 （2）設(shè)計(jì)溫度 -19t200 （3）設(shè)計(jì)壽命 15 年 （4）焊接接頭系數(shù) 0.85 （5）水壓試驗(yàn)壓力 盛水試漏 （6）腐蝕裕量 1.5mm （7

2、）裝量系數(shù) 0.9 （8）介質(zhì) 燃料油 2設(shè)計(jì)基本參數(shù)和尺寸 10m3埋地臥式油罐的基本參數(shù)尺寸見表一。 表一：10m3埋地臥式油罐基本參數(shù)和尺寸 筒體主要尺寸公稱容積 （m3） 直徑長(zhǎng)度壁厚 封頭壁厚 （mm） 殼體材料 設(shè)備金屬總質(zhì) 量（kg） 10 160049008 820R2435 二、設(shè)計(jì)要求 1了解埋地臥式油罐的基本結(jié)構(gòu)和局部構(gòu)件； 2根據(jù)給定油罐大小，查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定相應(yīng)構(gòu)件的規(guī)格尺寸； 3學(xué)會(huì)使用 AUTOCAD 制圖； 4相關(guān)技術(shù)要求參考有關(guān)規(guī)范。 三、完成內(nèi)容 110m3埋地臥式油罐圖紙一張(2#)； 2課程設(shè)計(jì)說明書一份。 起止時(shí)間2011 年 6 月 27 日 至 2

3、011 年 7 月 9 日 指導(dǎo)教師簽名年 月 日 系（教研室）主 任簽名 年 月 日 學(xué)生簽名 年 月 日 西安石油大學(xué)設(shè)計(jì)論文 2 1. 目目 錄錄 1 緒論.3 1.1 金屬油罐設(shè)計(jì)的基本知識(shí).3 1.1.1 金屬油罐的發(fā)展趨勢(shì).3 1.1.2 對(duì)金屬油罐的基本要求.3 1.2 金屬油罐的分類.4 1.2.1 地上鋼油罐.5 1.2.2 地下油罐.5 1.3 課題意義. .6 2 設(shè)計(jì)說明書.7 2.1 適用范圍 .7 2.2 設(shè)計(jì)、制造遵循的主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范.7 2. 3 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容.7 2.3.1 油罐供油系統(tǒng)流程圖.7 2.3.2 100m3埋地臥式油罐加工制造圖，基本參數(shù)和尺寸.7

4、 2.4 安全 .8 2.5 設(shè)計(jì)遵循參照的主要規(guī)范.6 2.6 設(shè)計(jì)范圍 .6 2.7 防腐 .7 2.8 油罐接管 .7 2.9 油罐容積的確定.7 2.10 其它 .10 3 設(shè)計(jì)計(jì)算書.11 3.1 設(shè)計(jì)的基本參數(shù).11 3.2 殼體壁厚計(jì)算.11 3.2.1 筒體壁厚計(jì)算.11 3.2.2 封頭壁厚計(jì)算.11 3.3 鞍座的選擇計(jì)算.12 3.4 鞍座作用下筒體應(yīng)力計(jì)算.13 3.4.1 筒體軸向彎矩計(jì)算.13 3.4.2 筒體軸向應(yīng)力計(jì)算.13 3.4.3 筒體周向應(yīng)力計(jì)算.14 3.5 抗浮驗(yàn)算 .16 參考文獻(xiàn).17 西安石油大學(xué)設(shè)計(jì)論文 3 1 1 緒論緒論 1.11.1 金

5、屬油罐設(shè)計(jì)的基本知識(shí)金屬油罐設(shè)計(jì)的基本知識(shí) 1.1.11.1.1 金屬油罐的發(fā)展趨勢(shì)金屬油罐的發(fā)展趨勢(shì) 近一、二十年來，油罐的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)都較過去有了更快的發(fā)展。從世界 范圍來講，這一狀況與前一時(shí)期國際上的能源危機(jī)有關(guān)。由于能源危機(jī)，近若干 年來許多工業(yè)化的、靠進(jìn)口原油的國家都增加了原油的儲(chǔ)備量，這就迫使這些國 家不得不建造更多更大的油罐。這一經(jīng)濟(jì)需求不僅促進(jìn)了油罐事業(yè)的發(fā)展，也使 越來越多的新課題，隨著這些新課題的研究和解決，這就使油罐的設(shè)計(jì)與施工技 術(shù)進(jìn)一步發(fā)展和深化。 現(xiàn)在油罐發(fā)展的總體趨勢(shì)是走向大型化，而所以有此趨勢(shì)是由于大型化具有 下列優(yōu)點(diǎn)： (1)節(jié)省鋼材。 (2)減少投資。 (

6、3)占地面積小。 (4)便于操作管理。 (5)節(jié)省管線及配件。 由以上分析可以看出，油罐大型化有許多經(jīng)濟(jì)利益，這也就是這種趨勢(shì)的動(dòng) 力。目前油庫的組成結(jié)構(gòu)與十年前相比有了很大的改觀，由油罐的“小而多”變 為“大而少” 。這一點(diǎn)也是衡量一個(gè)國家在油罐設(shè)計(jì)、研究、建造等方面技術(shù)水平 高低的一個(gè)尺度。 1.1.21.1.2 對(duì)金屬油罐的基本要求對(duì)金屬油罐的基本要求 對(duì)金屬油罐的基本要求主要有以下五個(gè)方面： (1)強(qiáng)度要求。油罐在卸載以后不應(yīng)留下塑性變形。 (2)有抵抗斷裂的能力。無論在水壓或操作條件下，油罐不得產(chǎn)生斷裂破壞。 (3)有抵抗風(fēng)荷的能力。在整個(gè)建造及使用期間，在建罐地區(qū)的最大風(fēng)荷下不 產(chǎn)

7、生破壞。 (4)有抗地震的能力。要求在整個(gè)使用期間內(nèi)，在建罐地區(qū)的最大烈度下不產(chǎn) 生烈性變形。 (5)油罐要坐落在穩(wěn)固的基礎(chǔ)之上。油罐的基礎(chǔ)在整個(gè)使用期間期間的不均勻 沉陷要在允許的范圍之內(nèi)。 上述基本要求是就總體而言的，具體的某一構(gòu)件還要有其各自的特殊要求。 如前所述，油罐大型化以后給人們帶來了一些利益，但另一方面隨著油罐大 型化，也出現(xiàn)了一些新的技術(shù)課題。因而要付出更大的努力才能滿足以上五個(gè)基 本要求。 油罐的大型化使罐壁鋼板越來越厚。然而，由于罐壁在施工現(xiàn)場(chǎng)無法進(jìn)行退 火處理，所以允許的壁板厚度是有一定限度的。一般來說，鋼板的強(qiáng)度（指屈服 極限、強(qiáng)度極限）越高，則斷裂韌性越低，也就是說月

8、容易產(chǎn)生斷裂。這就要求 油罐的設(shè)計(jì)人員要正確選材，特別是在氣候寒冷的地區(qū)建罐，更要注意在滿足強(qiáng) 度要求的同時(shí)，恰當(dāng)?shù)靥岢鰯嗔秧g性的要求及檢驗(yàn)的方法和手段。這是油罐大型 化過程中遇到的第一個(gè)問題。 西安石油大學(xué)設(shè)計(jì)論文 4 一般來說，鋼板越厚在焊縫或熱影響區(qū)附近越易于產(chǎn)生裂紋，由于這些原始 裂紋的存在，從而增加了斷裂的危險(xiǎn)性。這是油罐大型化過程中遇到的第二個(gè)問 題。 隨著油罐的大型化，壁厚 t 與直徑 D 之比，即 t/D 值降低，這使油罐剛性降 低，從而使油罐抵抗風(fēng)荷的能力下降了。采取何種方法校核油罐抵抗風(fēng)荷的能力， 以及用何種方法增強(qiáng)這種能力，這是油罐大型化過程中遇到的第三個(gè)問題。 一般來說

9、，鋼板強(qiáng)度等級(jí)越高，其可焊性越低，這就要求油罐設(shè)計(jì)人員選材 時(shí)注意其可焊性，同時(shí)采取合適的焊接工藝。焊前的預(yù)熱、焊接順序、線能量的 大小、環(huán)境條件（大氣溫度、適度、風(fēng)速）等都與焊縫質(zhì)量有密切關(guān)系。這是油 罐大型化過程中遇到的第四個(gè)問題。 地震可能給油罐帶來很大的破壞，為人民的生命、財(cái)產(chǎn)造成很大的損失。但 造成小油罐與大地震破壞的因素并不完全相同，油罐越大，則在地震時(shí)與油罐一 致運(yùn)動(dòng)的那部分儲(chǔ)液（地震波中短周期成分起作用）所占的比例越小，而參與晃 動(dòng)的那部分儲(chǔ)夜（地震波中長(zhǎng)周期成分起作用）所占的比例越大。對(duì)大型油罐地 震破壞的研究及其相應(yīng)的抗震措施是油罐大型化過程中遇到的第五個(gè)問題。 油罐大了，

10、油罐基礎(chǔ)所占的面積也大了，許多大型油罐基礎(chǔ)的直徑在 100m 以上。在這 樣大的，面積上要找到均勻的工程地質(zhì)狀況往往是比較困難的。大型油罐基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)、如何 恰當(dāng)?shù)靥岢鰧?duì)于沉陷的要求，以及采用何種結(jié)構(gòu)以增加油罐抵抗不均勻沉陷的能力等是油罐 大型化過程中遇到的第六個(gè)問題。 1.2 金屬油罐的分類金屬油罐的分類 在各類石油庫中，使用著各種類型的油罐，儲(chǔ)存不同性質(zhì)的油品。按照這些 油罐建造的特點(diǎn)，可分為地上油罐和地下油罐兩種類型。地上油罐大多采用鋼板 焊接而成，由于它的投資較少、建設(shè)周期短、日常的維護(hù)及管理比較方便，因而 石油庫中的油罐絕大多數(shù)為地上式；地下油罐多采用鋼板或鋼板混凝土兩種材料 建造，由

11、于整個(gè)油罐建在地下，所以儲(chǔ)存介質(zhì)的溫度比較穩(wěn)定，氣體蒸發(fā)的損耗 較少。但由于這種油罐的投資較高、建設(shè)周期長(zhǎng)、施工難度較大、操作及維護(hù)不 如地上油罐方便，故當(dāng)有特殊要求時(shí)才選用。 1.2.11.2.1 地上鋼油罐地上鋼油罐 鋼油罐的種類一般是按照幾何形狀來劃分的。通?？煞譃槿悾?(1)立式圓柱型油罐 (2)臥式圓柱型油罐 (3)雙曲率油罐（如滴狀油罐和球形油罐） 在以上三類油罐中，立式圓柱型油罐占大多數(shù)，對(duì)大型油罐更是如此。臥式 油罐通常作為小容器使用。滴狀油罐可承受的 0.41.2kgf/cm2剩入壓力，可消除 小呼吸損耗，適于儲(chǔ)存揮發(fā)性大的油品，但這種油罐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工困難，建設(shè) 費(fèi)用高，

12、故在國內(nèi)尚未采用，國外用的也不多。這種油罐自問世以來，實(shí)際上沒 有得到推廣。球罐用于儲(chǔ)存液化氣，其設(shè)計(jì)一般劃在受壓容器范圍內(nèi)。 臥式油罐的優(yōu)點(diǎn)是能承受較高的正壓和負(fù)壓，有利于減少油品的蒸發(fā)損耗； 可在工廠制造然后運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)安裝，搬運(yùn)和拆遷都方便。臥罐的缺點(diǎn)是單位容積的 耗鋼量高，比立式油罐高出一倍以上，而且因單個(gè)油罐體積小，當(dāng)使用較多油罐 時(shí)占面積大。 臥式油罐在油庫中應(yīng)用非常廣泛。在大型油庫中常用它儲(chǔ)存一些周轉(zhuǎn)數(shù)量較 少的不同品種的油料。小型油庫和加油站由于儲(chǔ)量本來就不大，臥罐常常成為主 要的儲(chǔ)油容器。因便于拆遷，臥罐還常用于野戰(zhàn)油庫。除用作一般儲(chǔ)油容器外， 西安石油大學(xué)設(shè)計(jì)論文 5 根據(jù)工藝

13、需要還常把臥罐用作罐裝罐、放空罐、壓力罐、真空罐等。由于臥罐能 承受較高的內(nèi)壓，有時(shí)還用它儲(chǔ)存液化氣。它一般安裝在地面鞍型支座上。用于 油品放空的臥罐常埋入地下，使管線中的存油能自流放入罐內(nèi)，放空罐的埋地深 度也由工藝計(jì)算決定。有時(shí)為了達(dá)到隱蔽的目的，也將臥罐埋入土中或置入地下 掩體內(nèi)。 1.2.21.2.2 地下油罐地下油罐 常用的地下油罐有立式圓筒形及臥式圓筒形兩種。由于油罐設(shè)置在地面以下， 所以土壤的地質(zhì)條件、腐蝕性以及地下水的情況，是地下油罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)主要考 慮的因素。 （1）直接埋地立式圓筒形油罐。這種油罐的頂板、壁板以及底板，一般情況下多 采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，為了防止儲(chǔ)存介質(zhì)的滲漏

14、，油罐的壁板及底板的內(nèi)側(cè)襯一 層鋼板。這種結(jié)構(gòu)的油罐，施工技術(shù)較為復(fù)雜、要求嚴(yán)格、施工周期較長(zhǎng)、投資 較大。 （2）覆土立式圓筒形油罐。立式圓筒形油罐置于被土覆蓋的罐室中，罐式頂部和 周圍的覆土厚度不小于 0.5m，多為普通碳鋼鋼板制造。 （3）埋地臥式圓筒形油罐。采用直接覆土或罐池充沙（細(xì)土）方式埋設(shè)在地下， 且罐內(nèi)最高液面低于罐外 4m 范圍內(nèi)地面的最低標(biāo)高 0.2m 的臥式油罐，多為普通 碳鋼鋼板制造。由于實(shí)際需要的容積不大（大多不大于 50 m3） ，便于廠家整體制 造、運(yùn)輸及施工。 1.31.3 課題意義課題意義 “油罐及管道強(qiáng)度設(shè)計(jì)”是油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)本科生的一門重要的專業(yè)課。而該 課

15、程的課程設(shè)計(jì)對(duì)于學(xué)生加深這門課的理解無疑是有幫助的。它使學(xué)生對(duì)油氣油 罐及管道強(qiáng)度及其相關(guān)問題有了比較全面的了解，并且掌握各類壓力管道及儲(chǔ)罐 分析與設(shè)計(jì)的基本概念、基本原理與基本方法。 近年來，我國油氣儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的建設(shè)得到了空前的發(fā)展，對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施的安 全可靠性提出了越來越高的要求，油氣管道與儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)的新技術(shù)、新方法不斷發(fā) 展，需要將油氣管道和儲(chǔ)罐強(qiáng)度設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論、設(shè)計(jì)計(jì)算方法和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范予以 總結(jié)，為油氣儲(chǔ)運(yùn)工程技術(shù)人員提供較為全面的參考資料。 西安石油大學(xué)設(shè)計(jì)論文 6 2 2 設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)說明書 2.12.1 適用范圍適用范圍 本文適用于儲(chǔ)存工業(yè)或民用設(shè)施中常用的燃料油的 m3埋地臥式油

16、罐。 壓力：常壓 工作溫度：-19 200 介質(zhì)：燃料油（柴油、汽油等） 2.22.2 設(shè)計(jì)、制造遵循的主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范設(shè)計(jì)、制造遵循的主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 (1) 鋼制壓力容器 GB 150 (2) 鋼制焊接常壓容器 JB/T 4735 (3)鋼制壓力容器焊接規(guī)程 JB/T 4709 (4) 氣焊、手工電弧焊及氣體保護(hù)焊焊縫坡口的基本形式與尺寸 GB 985 (5) 壓力容器無損檢測(cè) JB 4730 2.32.3 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 2.3.12.3.1 油罐供油系統(tǒng)流程圖油罐供油系統(tǒng)流程圖 2.3.22.3.2 10m10m3 3埋地臥式油罐加工制造圖，基本參數(shù)和尺寸埋地臥式油罐加工制造圖，基本

17、參數(shù)和尺寸 1600（直徑） 4900（長(zhǎng)度） 8（壁厚） 單位：mm ； 西安石油大學(xué)設(shè)計(jì)論文 7 封頭壁厚：8 mm； 殼體材料：20R； 設(shè)備金屬總質(zhì)量：2435 kg； 2.42.4 安全安全 油罐應(yīng)有避雷、防靜電措施，具體措施如下 2.52.5 設(shè)計(jì)遵循參照的主要規(guī)范設(shè)計(jì)遵循參照的主要規(guī)范 (1)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50058） (2)石油與石油設(shè)施雷電安全規(guī)范 （GB15599） (3)汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范 （GB50156） (4)鍋樓房設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50041） (5)防止靜電事故通用規(guī)則 （GB12158） (6)石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)則 （G

18、B50160） (7)石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范 （GBJ） 2.62.6 設(shè)計(jì)范圍設(shè)計(jì)范圍 2.6.12.6.1 防雷電與防靜電措施防雷電與防靜電措施 (1)防雷電與防靜電措施 (2)防火措施 (3)可燃?xì)怏w、液化烴、可燃液體的鋼罐，必須設(shè)防雷接地，并應(yīng)符合下 列規(guī)定： a.裝有阻火器的甲 B 乙類可燃液體地上固定頂罐，當(dāng)頂板厚度等于或大 于 4mm 時(shí)，可不設(shè)避雷針，線； b.丙類液體儲(chǔ)罐，可不設(shè)避雷針、線，但必須設(shè)防感應(yīng)雷接地； c.浮頂灌（含內(nèi)浮頂罐）可不設(shè)避雷針、線但應(yīng)將浮頂與罐體用兩根截面 不小于 25 mm2軟銅線作電氣連接，其連接點(diǎn)不應(yīng)小于兩處，連接點(diǎn)沿油罐周長(zhǎng)的 間距不應(yīng)大于 30m；

19、d.壓力儲(chǔ)罐不設(shè)避雷針、線，但應(yīng)作接地； (4)本圖罐體均采用厚度4mm 的金屬材料，不設(shè)避雷措施，但當(dāng)罐體置于 建筑物、構(gòu)筑物內(nèi)時(shí)必須作可靠接地，其接地點(diǎn)不應(yīng)少與兩處，其間弧形距離不 應(yīng)大于 30m；當(dāng)金屬油罐在室外設(shè)置時(shí)必須作環(huán)形防雷接地，其接地點(diǎn)不應(yīng)少與 兩處，其間弧形距離不應(yīng)大于 30；接地體距罐壁距離應(yīng)大于 3m (5)埋設(shè)罐體（圖規(guī)定埋深50cm） ，可不設(shè)避雷設(shè)施，但應(yīng)采用防腐蝕鍍 鋅金屬材料。埋設(shè)油罐應(yīng)采取犧牲陽極、保護(hù)陰極的作法：即將油罐體作為陰極， 在土壤中埋設(shè)電位比油罐材料更負(fù)的強(qiáng)陰極（如鋅板） ，并與油罐做電氣連接，使 其構(gòu)成電偶效應(yīng)以達(dá)到保護(hù)油罐，防止電化學(xué)腐蝕。當(dāng)操

20、作井與地上金屬物相連 時(shí)應(yīng)作電氣通路連接，以便與地面設(shè)施等電位連接處理。 (6)將油罐系統(tǒng)流程有關(guān)的設(shè)備、設(shè)施的防雷接地、防靜電接地和電氣設(shè) 備接地共用同一接地裝置，接地電阻4 歐 。接地連接線均采用多股銅芯線，截 面不應(yīng)小于 16 mm2。 (7)可燃液體儲(chǔ)罐的溫度、液位等測(cè)量裝置，應(yīng)采用鎧裝電纜或鋼管配線， 電纜外皮或配線鋼管與罐體應(yīng)作電氣連接。 (8)操作井立柱角鋼與墊板、墊板與儲(chǔ)油罐外壁、立柱角鋼與操作井蓋板 均應(yīng)作電器通路。蓋板與加油車或輸入裝置作防靜電連接。 (9)根據(jù)不同的防護(hù)區(qū)（爆炸危險(xiǎn)區(qū)）確定相應(yīng)的防護(hù)措施：電源線路的 敷設(shè)與連接，防靜電連接、防雷接地的連接（共用接地連接）

21、西安石油大學(xué)設(shè)計(jì)論文 8 (10)(10)油罐底座應(yīng)與油罐作可靠電氣連接，在油罐底座預(yù)留接地端子。當(dāng)接地 端子間沿油罐外圍距離大與 30時(shí)，需增加接地端子。接地端子的設(shè)置位置由設(shè) 計(jì)人員確定。 (11)(11)由接地端子至接地體采用 BV-1X25 mm2導(dǎo)線穿 PVC40 管。接地體應(yīng)用直 徑不小于 16mm 的鍍鋅圓鋼或截面不小于 404 mm2的鍍鋅扁鋼制成。 (12)(12)防火措施 (13)(13)可燃液體火災(zāi)宜采用低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。撲救可燃?xì)怏w、可燃液體和 電器設(shè)備及烷烴金屬化合物等的火災(zāi)，宜選用鈉粉。當(dāng)干粉與氟蛋白泡沫滅火系 統(tǒng)聯(lián)用時(shí)，應(yīng)選用硅化鈉鹽干粉。 (14)(14)油罐

22、區(qū)的火災(zāi)應(yīng)采用干粉車。 (15)(15)卻水系統(tǒng)應(yīng)能滿足消防冷卻總?cè)萘康囊蟆?(16)(16)建筑物、構(gòu)筑物內(nèi)的可燃?xì)怏w泄露危險(xiǎn)場(chǎng)所應(yīng)采用可燃?xì)怏w探測(cè)器報(bào)警 系統(tǒng)。 (17)(17)消防措施，根據(jù)工程實(shí)際情況由選用單位與環(huán)衛(wèi)措施等統(tǒng)一考慮。 2.72.7 防腐防腐 油罐內(nèi)壁防腐措施應(yīng)根據(jù)罐內(nèi)儲(chǔ)存介質(zhì)確定，外壁防腐措施應(yīng)根據(jù)埋罐土質(zhì) 確定。 2.82.8 油罐接管油罐接管 （1）本圖所示工藝接管的規(guī)格、數(shù)量及位置，可根據(jù)工程實(shí)際情況由選用單 位行調(diào)整。 （2）與油罐相連通的進(jìn)油管，通氣管橫管及回油管均應(yīng)坡向油罐，其坡度不 應(yīng)小于 2。 （3）通氣管管口應(yīng)高出地面 4m 及以上。沿建筑物的墻柱向

23、上敷設(shè)的通 氣管管口，應(yīng)高出建筑物的頂面 1.5m 以上。通氣管的公稱直徑不應(yīng)小于 50 mm 且 應(yīng)安裝阻火器。 2.92.9 油罐容積的確定油罐容積的確定 油罐的總?cè)莘e應(yīng)根據(jù)油的運(yùn)輸方式和供應(yīng)周期等因素確定。對(duì)于火車和船舶 運(yùn)輸，一般不小于 20-30 天的設(shè)備最大消耗量；對(duì)于汽車運(yùn)輸一般不小于 5-10 天的設(shè)備最大消耗量；對(duì)于油管道輸送一般不小于 3-5 天的設(shè)備最大消耗量；對(duì) 于以辦公為主的建筑，燃油設(shè)備的日運(yùn)行時(shí)間取 10-12 小時(shí)；以普通住宅為主的 建筑，日運(yùn)行時(shí)間為取 12-16 小時(shí)；以高檔住宅和賓館為主的建筑，日運(yùn)行時(shí)間 取 16-24 小時(shí)。 2.102.10 其它其它

24、 （1）油罐埋地設(shè)置，其頂部覆土不應(yīng)小于 0.5 m 。油罐的周圍，應(yīng)回填干 凈的沙子或細(xì)土，其厚度不應(yīng)小于 0.3 m。 （2）油罐操作平臺(tái)、梯子由選用單位統(tǒng)一考慮。 （3）埋地臥式油罐操作井是為埋地臥式油罐而設(shè)計(jì)的，兩者應(yīng)配套使用。操 作井的高度受油罐埋地深度控制，選用者應(yīng)根據(jù)油罐實(shí)際埋地深度調(diào)整圖中給出 的操作井高度，同時(shí)調(diào)整相關(guān)尺寸。 （4）對(duì)地下水位高的地區(qū)，選用者應(yīng)對(duì)埋地臥式油罐采取錨固防浮措施。 （5）本圖中的設(shè)備也可用于重質(zhì)燃料油，但所需的加熱器等相關(guān)構(gòu)件由選用 者提供。 （6）本圖中給出液位計(jì)口主要用于配備現(xiàn)場(chǎng)液位指示的玻璃板液位計(jì)，對(duì)罐 內(nèi)液位控制應(yīng)由選用者根據(jù)工程自控控制

25、方案統(tǒng)一考慮。 西安石油大學(xué)設(shè)計(jì)論文 9 （7）埋地臥式油罐物料出口是否安裝底閥以及其連接等問題由選用者考慮。 （8）由于埋地臥式油罐地埋地時(shí)油罐殼體將承受一定的外荷載，因此，設(shè)計(jì) 時(shí)按外壓 0.1 兆帕對(duì)其進(jìn)行核算。 3 3 設(shè)計(jì)計(jì)算書設(shè)計(jì)計(jì)算書 3.13.1 設(shè)計(jì)的基本參數(shù)設(shè)計(jì)的基本參數(shù) 設(shè)計(jì)壓力 P 0.1MPa 設(shè)計(jì)溫度 T 20 介 質(zhì) 燃料油 焊縫系數(shù) 0.85 腐蝕裕量 C1 1.5mm 筒體內(nèi)徑 = 1600mm i1 D 筒體長(zhǎng)度 L= 4900 mm 封頭內(nèi)徑 = 1600mm i2 D 主體材料 20R 其設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力 157MPa t 水壓試驗(yàn)壓力 = 0.125

26、MPa T P 鋼板厚度負(fù)偏差 C2= 1.0 mm 3.23.2 殼體壁厚計(jì)算殼體壁厚計(jì)算 3.2.13.2.1 筒體壁厚計(jì)算筒體壁厚計(jì)算 由文獻(xiàn)7中的公式計(jì)算筒體壁厚 1 2 i t PD P =0.11600（21570.850.1） =0.600 (3-1) 壁厚附加量 CC1C21.51.0 =2.5 由于最小壁厚規(guī)定并且mm3 min =216001000=3.2 1 min 2 1000 i D 所以C3.22.5=5.7 min 圓整后，實(shí)選壁厚6 n 3.2.23.2.2 封頭壁厚計(jì)算封頭壁厚計(jì)算 西安石油大學(xué)設(shè)計(jì)論文 10 由文獻(xiàn)7中的公式計(jì)算封頭壁厚 1 20.5 i t

27、 PD P =0.11600（21570.850.50.1） =0.600 (3-2) 由于最小壁厚規(guī)定并且 3.2 mm3 min 1 min 2 1000 i D 壁厚附加量 C=C1C21+1.52.5mm 所以C3.22.5=5.7 min 圓整后實(shí)選壁厚6mm n 3.3.3.3. 鞍座的選擇計(jì)算鞍座的選擇計(jì)算 3.3.13.3.1 罐體重罐體重Q Q1 1 Dg= 1600 mm， 8mm 的筒節(jié)，每米設(shè)備重量 q1=1050kg/m3 Q1 = 10504.9= 5145 (3-3) 1 q L 3.3.23.3.2 燃料油重燃料油重Q Q2 2 (3-4) .2kg10980

28、2 . 9981112VQ 其中: 充料系數(shù)，取 1； V儲(chǔ)罐體積 ，VV封+V筒11m3 汽油在 200C 時(shí)的比重為 998.2Kg/m3 。 3.3.33.3.3 儲(chǔ)罐的總重儲(chǔ)罐的總重 .2kg161255145.210980 21 QQ Q 式中 Q1-罐體重 ； Q2-燃料油重。 所以儲(chǔ)罐的重力 G=Qg，而兩支座的支持力等于儲(chǔ)罐的重力，即 。79013.48N9.8.216125 2 1 2 1 GF 3.43.4 鞍座作用下筒體應(yīng)力計(jì)算鞍座作用下筒體應(yīng)力計(jì)算 3.4.13.4.1 筒體軸向彎矩計(jì)算筒體軸向彎矩計(jì)算 雙支座支撐的的臥式容器殼視為雙支點(diǎn)的外伸梁，在容器軸向存在兩個(gè)最大

29、 彎矩，一個(gè)在鞍座處，一個(gè)在容器兩支座間跨距中點(diǎn)處。 跨距中點(diǎn)處的彎矩按下式計(jì)算： M1F（C1LA） (3- 西安石油大學(xué)設(shè)計(jì)論文 11 5) 支座處的彎矩按下式計(jì)算： (3-6) 232 2 1 i RFAA MCC CLA 式中 Ri-筒體內(nèi)半徑，m； A支座中心線至封頭切線的距離，m，選取 A0.6m。 C2系數(shù)， (3-7) 8.111 49003 4334 1 3 4 1 2 L H C C3系數(shù)， (3-8) 058 . 0 80049002 433800 2 222 2 3 i i LR HR C C1系數(shù)， (3-9) 165 . 0 118 . 1 8 . 0058 . 0

30、 25 . 0 25 . 0 2 3 1 C RC C i 所以 mNAL C F M 10 3 11 190.556 . 09 . 4265 . 0 8.479013 mN C A R C L A C FA M i 10 3 23 2 2 917 . 6 118 . 1 6 . 0 8 . 0 058 . 0 9 . 4 6 . 0 1 118 . 1 6 . 08.479013 1 3.4.23.4.2 筒體軸向應(yīng)力計(jì)算筒體軸向應(yīng)力計(jì)算 在跨距中點(diǎn)處橫截面上，由壓力及彎矩所引起的軸向應(yīng)力之和見下圖： 圖圖 6-1 筒體軸向應(yīng)力分析圖筒體軸向應(yīng)力分析圖 (1) 橫截面的最高點(diǎn)處 MPa R

31、MPR ei e i 198 . 2 7 . 580014 . 3 190.55 107 . 52 8 . 0101 . 0 2 23 6 2 1 1 (3-10) 西安石油大學(xué)設(shè)計(jì)論文 12 (2) 橫截面的最低點(diǎn)處 (3-11) MPa R MPR ei e i 835.11 7 . 580014 . 3 190.55 107 . 52 8 . 0101 . 0 2 23 6 2 1 1 以上兩式中 P設(shè)計(jì)壓力 Mpa； 容器壁厚，mm（不計(jì)附加壁厚）。 e mmC ne 7 . 53 . 28 (3) 支座處的軸向應(yīng)力 此應(yīng)力取決于支承面上筒體的局部剛性。當(dāng)在載荷作用下筒體不能保持圓形

32、時(shí)，其橫截面上部的一部分對(duì)承受軸向彎矩不起作用。 當(dāng)筒體有加強(qiáng)圈時(shí)，在筒體最高點(diǎn)處的軸向應(yīng)力用下式計(jì)算： (3-12) MPa RK MPR eie i 575 . 7 7 . 58 . 014 . 3 1 917 . 6 7 . 52 8001 . 0 2 2 2 2 2 3 在筒體橫截面的最低點(diǎn)處的軸向應(yīng)力用下式計(jì)算： (3-13) MPa RK MPR eie i 018 . 7 7 . 580014 . 3 1 917 . 6 7 . 52 8001 . 0 2 2 2 2 2 3 K1 ，K2為參數(shù)，查文獻(xiàn)7表 76 得 K11，K21 3.4.33.4.3 筒體周向應(yīng)力計(jì)算筒體周向

33、應(yīng)力計(jì)算 (1) 周向彎矩計(jì)算 因鞍座截面處無加強(qiáng)圈，且 A0.5Rn，所以按文獻(xiàn)7中公式： M=K6FRn計(jì)算。 式中 K6系數(shù)，由文獻(xiàn)7查得：K6=0.0131 mRR nin 808 . 0 008. 08 . 0 其它參數(shù)同上。 則mVFRKM n 342.836808 . 0 48.790130131 . 0 6 (2) 周向壓縮應(yīng)力計(jì)算 因鞍座截面處無加強(qiáng)圈，且 A0.5Rn，所以按文獻(xiàn)7中公式：Tmax=-K5F 計(jì)算。 式中 K5系數(shù)，由文獻(xiàn)7中查得：鞍座包角時(shí) ,120 K50.760 則 Tmax=- K5F=- 0.76079013.48=-60050.245N 西安石油

34、大學(xué)設(shè)計(jì)論文 13 而在鞍座軸邊角處的周向壓縮應(yīng)力 T 值為：T=-F/4=-79013.484=-19753.25N (3) 周向總應(yīng)力的計(jì)算和校核 該設(shè)計(jì)圓筒的鞍座界面上無加強(qiáng)圈，但在鞍座兩側(cè)的圓筒上有加強(qiáng)圈。而且鞍座上 不設(shè)置襯墊板，則圓筒橫截面最低處周向壓縮應(yīng)力按下式計(jì)算： (3-14) Mpa b FkK e 443.34 7 . 5869.305 48.7901376 . 0 1 2 5 5 其中 k-計(jì)及圓筒和鞍座是否相焊的系數(shù)，本設(shè)計(jì)中不相焊，k=1 K5系數(shù)， K50.76 b-圓筒的有效長(zhǎng)度， mmRbb en 869.3057 . 580856 . 1 20056 . 1

35、 2 所以 鞍座邊角處的周向總應(yīng)力： (3-15) MPa FK b F ee 117.59 7 . 52 48.790130131 . 0 3 7 . 5869.3054 48.79013 2 3 4 2 2 6 2 6 根據(jù)文獻(xiàn)7規(guī)定，用圓筒材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力進(jìn)行校核；用圓 5 6 筒材料在設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力的 1.25 倍進(jìn)行校核。 因?yàn)?157Mpa5 t 1.25157=196.25Mpa t 61.25 所以滿足強(qiáng)度要求。 3.5 抗浮驗(yàn)算抗浮驗(yàn)算 為了保證臥罐不被地下水浮起，必須滿足下列不等式： (3-16) 2stSOw GGVK 式中 Gst-罐體單位長(zhǎng)度自重； Gso-作