油罐浮頂設計

1、浮頂油罐內(nèi)浮頂油罐內(nèi)浮頂油罐井字形內(nèi)浮頂井字形內(nèi)浮頂浮頂?shù)慕Y構浮頂?shù)慕Y構v浮頂油罐是在大中型油罐罐頂中最常見的結構形浮頂油罐是在大中型油罐罐頂中最常見的結構形式式v浮頂有兩種：浮頂有兩種：雙盤式：有上下兩層蓋板，隔熱效果好，用來存放輕質(zhì)雙盤式：有上下兩層蓋板，隔熱效果好，用來存放輕質(zhì)油等，多用于油等，多用于5000m3或更小的罐；或更小的罐；單盤式：周邊環(huán)形浮船，中間為單盤，單盤由鋼板搭接單盤式：周邊環(huán)形浮船，中間為單盤，單盤由鋼板搭接而成，與浮船之間由角鋼連接，多用于而成，與浮船之間由角鋼連接，多用于5000m3以上的以上的罐，排板的型式有條形與人字形兩種；單盤鋼板的厚度罐，排板的型式有條形

2、與人字形兩種；單盤鋼板的厚度根據(jù)強度計算而定，但不得小于最小厚度。根據(jù)強度計算而定，但不得小于最小厚度。API650規(guī)規(guī)定單盤的最小厚度為定單盤的最小厚度為4.76mm，我國規(guī)定不小于，我國規(guī)定不小于4mm。浮頂附件浮頂附件v環(huán)形浮船：由隔板分割成若干互不滲漏的艙室；艙室的數(shù)目根據(jù)需要確環(huán)形浮船：由隔板分割成若干互不滲漏的艙室；艙室的數(shù)目根據(jù)需要確定。定。v立柱：設置若干立柱的目的有兩方面立柱：設置若干立柱的目的有兩方面當液面處于較低的位置時，浮頂下降并支承在立柱上，避免與罐內(nèi)當液面處于較低的位置時，浮頂下降并支承在立柱上，避免與罐內(nèi)附件碰撞；附件碰撞；檢修時的浮頂支于立柱上。檢修時的浮頂支于

3、立柱上。v中央排水管：由若干段鋼管組成，管與管之間有活動接頭。排水管上端中央排水管：由若干段鋼管組成，管與管之間有活動接頭。排水管上端設有單向閥，以免一旦排水管或接頭泄漏時，儲液從排水管倒流到浮頂設有單向閥，以免一旦排水管或接頭泄漏時，儲液從排水管倒流到浮頂上上 根據(jù)油罐直徑大小的不同選擇排水管的管徑。根據(jù)油罐直徑大小的不同選擇排水管的管徑。v自動通氣閥：使罐底與浮頂之間的空間接通大氣自動通氣閥：使罐底與浮頂之間的空間接通大氣 有兩個作用，當浮頂支于立柱上后，若繼續(xù)發(fā)油，不會使浮頂下出現(xiàn)真有兩個作用，當浮頂支于立柱上后，若繼續(xù)發(fā)油，不會使浮頂下出現(xiàn)真空，以免將浮頂壓壞；二是浮頂在上述位置進油時

4、，避免在浮頂和液面空，以免將浮頂壓壞；二是浮頂在上述位置進油時，避免在浮頂和液面之間出現(xiàn)空氣層。自動通氣閥的截面積應按最大進出油量來確定。之間出現(xiàn)空氣層。自動通氣閥的截面積應按最大進出油量來確定。v轉動浮梯：作為從罐壁盤梯的頂平臺到浮頂?shù)耐ǖ?。v導向裝置：防止浮頂轉動或偏移v人孔：每個艙室上應設置船艙人孔，定期進入艙室檢查有無滲漏或滲油處，浮頂上至少設置一個人孔，以便油罐排空后在進行通風、透光和便于檢修人員的出入。v密封裝置：填充浮頂?shù)耐膺吘壟c罐壁之間的200300mm間隙浮頂附件浮頂附件浮頂?shù)脑O計準則浮頂?shù)脑O計準則v對于單盤式浮頂，設計時應做到單盤板和任對于單盤式浮頂，設計時應做到單盤板和任

5、意兩個相鄰艙室同時破裂時浮頂不沉沒意兩個相鄰艙室同時破裂時浮頂不沉沒. 對于雙盤式浮頂，應做到任意兩個艙室同時對于雙盤式浮頂，應做到任意兩個艙室同時破裂時，浮頂不沉沒。破裂時，浮頂不沉沒。v在整個罐頂面積上有在整個罐頂面積上有250mm降雨量的水積存降雨量的水積存在單盤上時浮船不沉沒在單盤上時浮船不沉沒v在正常操作條件下，單盤與儲液之間不存在在正常操作條件下，單盤與儲液之間不存在油氣空間油氣空間v在以上各種條件下，浮頂能保持結構的完整在以上各種條件下，浮頂能保持結構的完整性，不產(chǎn)生強度或失穩(wěn)性破壞性，不產(chǎn)生強度或失穩(wěn)性破壞第一準則的計算和校核第一準則的計算和校核v（1）下沉深度不大于外邊緣板的

6、高度，且有一定）下沉深度不大于外邊緣板的高度，且有一定裕量，以免油品由浮頂外側經(jīng)過外邊緣板流入浮裕量，以免油品由浮頂外側經(jīng)過外邊緣板流入浮頂灌進艙室內(nèi)頂灌進艙室內(nèi)aTTb3b3外邊緣板高度外邊緣板高度T當當a0 下沉深度下沉深度T當當a0 浸沒深度的增加量浸沒深度的增加量安全裕量安全裕量第三節(jié)第三節(jié) 第一準則的計算和校核第一準則的計算和校核（2）下沉深度不大于內(nèi)邊緣板的高度，且有一定裕）下沉深度不大于內(nèi)邊緣板的高度，且有一定裕量，以免油品由浮頂內(nèi)側經(jīng)過內(nèi)邊緣板流入浮頂量，以免油品由浮頂內(nèi)側經(jīng)過內(nèi)邊緣板流入浮頂灌進艙室內(nèi)灌進艙室內(nèi)gTTba1b1內(nèi)邊緣板高度內(nèi)邊緣板高度g浮船尺寸浮船尺寸假設假設

7、a=0 下沉深度下沉深度T的計算的計算v下沉深度下沉深度T由三項組成由三項組成010TTTT浮船本身的沉沒深度浮船本身的沉沒深度 T1 破壞的單盤使浮船下沉深度的增加量破壞的單盤使浮船下沉深度的增加量0TT0由于兩個艙室泄漏而使浮船下沉深度的增由于兩個艙室泄漏而使浮船下沉深度的增加量加量浮船本身沉沒深度浮船本身沉沒深度12122101222100)1(4)(4DDDQDDQTQ Q0 0浮船的重量，浮船的重量，kgf;kgf;D D1 1浮船的外徑，浮船的外徑，cm;cm;D D2 2浮船的外徑，浮船的外徑，cm;cm;1 1儲液的比重，儲液的比重，kgf/cmkgf/cm3 3; ;破裂單盤

8、使浮船下沉深度增加量破裂單盤使浮船下沉深度增加量) tp(1T444)1(41d221221222211221DPtDPDTDdd單盤總重單盤破裂后浸泡于油品中，此時單盤除其自身單盤破裂后浸泡于油品中，此時單盤除其自身的體積所排開的儲液能提供微小的浮力外，不的體積所排開的儲液能提供微小的浮力外，不再提供任何浮力。把破裂的單盤連接到浮船上再提供任何浮力。把破裂的單盤連接到浮船上將使浮船下沉量增加將使浮船下沉量增加T T1 1值值 根據(jù)平衡條件可以列根據(jù)平衡條件可以列出：出：由于兩個艙室泄漏而使浮船下沉深度的增加量由于兩個艙室泄漏而使浮船下沉深度的增加量TmTTTmTTDGTTTTTDmG)sin

9、113/82(sin11382)1 (4)1 (424304300122100001221sin113/8243ma兩個艙室泄漏而使浮船下沉深度增加兩個艙室泄漏而使浮船下沉深度增加T T0 0。計算時，。計算時，把艙室看成末泄漏，但在兩個艙室的浮力中心增加把艙室看成末泄漏，但在兩個艙室的浮力中心增加重量重量G G，而，而G G與泄漏前兩個艙室所排開的液體重量相等與泄漏前兩個艙室所排開的液體重量相等aTTTT10計算浮船底不平而產(chǎn)生的下沉深度增加量計算浮船底不平而產(chǎn)生的下沉深度增加量浮船底是傾斜的，先把船底按照平的考慮，然后再浮船底是傾斜的，先把船底按照平的考慮，然后再加上由于這樣考慮而帶來的下

10、沉量的誤差加上由于這樣考慮而帶來的下沉量的誤差T Ta a三角形所圍成的環(huán)形體積為：三角形所圍成的環(huán)形體積為： caDtgcacaVcba3222TDVcdoa)1 (4221cdoacbaVVtgDT1)1 (6)1)(21 (第一準則的計算和校核第一準則的計算和校核v如果第一準則不滿足可增加艙室數(shù)目或增大如果第一準則不滿足可增加艙室數(shù)目或增大內(nèi)外邊緣板高度內(nèi)外邊緣板高度第二準則的計算和校核第二準則的計算和校核v第二準則是在整個罐頂面積上有第二準則是在整個罐頂面積上有250mm降雨量的降雨量的積存時浮頂不沉沒。在下暴雨時，由于雨量過大積存時浮頂不沉沒。在下暴雨時，由于雨量過大或中央排水管不暢

11、，甚至堵塞，則單盤上將出現(xiàn)或中央排水管不暢，甚至堵塞，則單盤上將出現(xiàn)積水。在積水的作用下，浮頂下沉量增加。設計積水。在積水的作用下，浮頂下沉量增加。設計時要求在這種情況下罐內(nèi)油品不得超過浮船的外時要求在這種情況下罐內(nèi)油品不得超過浮船的外邊緣板，且留有一定的余量。否則，雨水會經(jīng)過邊緣板，且留有一定的余量。否則，雨水會經(jīng)過外邊緣板流入浮頂，灌進艙室，最終導致浮頂沉外邊緣板流入浮頂，灌進艙室，最終導致浮頂沉沒。在計算浮頂下沉量時，還需考慮浮頂所受的沒。在計算浮頂下沉量時，還需考慮浮頂所受的浮力。浮力與載荷作用下的撓度有關，載荷越大，浮力。浮力與載荷作用下的撓度有關，載荷越大，撓度越大，即向下?lián)贤共糠?/p>

12、體積越大，亦即浮力撓度越大，即向下?lián)贤共糠煮w積越大，亦即浮力越大。越大。第二準則的計算和校核第二準則的計算和校核v數(shù)學表達數(shù)學表達1203TTTbT0浮船本身的沉沒深度，浮船本身的沉沒深度，cmT1加上單盤以后浮船下沉增加量，加上單盤以后浮船下沉增加量，cmT2由積水重量由積水重量Q引起的浮船下沉增加量，引起的浮船下沉增加量，cm安全裕量，一般取安全裕量，一般取100200cm第三準則的計算和校核第三準則的計算和校核v第三準則為在操作時單盤與儲液之間不存在第三準則為在操作時單盤與儲液之間不存在油氣空間。這一條件是從減少單盤的腐蝕考油氣空間。這一條件是從減少單盤的腐蝕考慮的。單盤的安裝上限為慮的

13、。單盤的安裝上限為Cmax，在該位置單，在該位置單盤的底面尚與儲液全部接觸，此時若將單盤盤的底面尚與儲液全部接觸，此時若將單盤向上移，則單盤底面與儲液脫開。單盤的下向上移，則單盤底面與儲液脫開。單盤的下部的極限位置為部的極限位置為Cmin，此時浮力恰好與單盤，此時浮力恰好與單盤的重量相平衡，單盤成水平的。此時若將單的重量相平衡，單盤成水平的。此時若將單盤繼續(xù)下降，單盤將在浮力的作用下向上凸盤繼續(xù)下降，單盤將在浮力的作用下向上凸起而不利于排水起而不利于排水第三準則的計算和校核第三準則的計算和校核vCmin的計算的計算 單盤的重量與浮力相等，此時浮船不再在垂單盤的重量與浮力相等，此時浮船不再在垂直

14、方向上負擔單盤傳來的載荷，單盤為平的。直方向上負擔單盤傳來的載荷，單盤為平的。v把單盤的安裝位置向上移，隨著把單盤的安裝位置向上移，隨著C值的增加，值的增加，儲液對單盤的浮力儲液對單盤的浮力p將減小。隨著將減小。隨著p的減小，的減小，將有越來越多的單盤重量由浮船承擔，從而將有越來越多的單盤重量由浮船承擔，從而造成了由于裝上單盤以后浮船下沉量的增加造成了由于裝上單盤以后浮船下沉量的增加值增加，當液面與單盤的安裝位置平齊時為值增加，當液面與單盤的安裝位置平齊時為最大值，否則單盤與液面之間會出現(xiàn)油氣空最大值，否則單盤與液面之間會出現(xiàn)油氣空間。間。浮頂?shù)膹姸燃胺€(wěn)定性校核浮頂?shù)膹姸燃胺€(wěn)定性校核v包括浮船強度校核和單盤強度校核包括浮船強度校核和單盤強度校核v穩(wěn)定性校核包括浮船的整體穩(wěn)定性和浮船截穩(wěn)定性校核包括浮船的整體穩(wěn)定性和浮船截面的穩(wěn)定性。浮船整體穩(wěn)定性包括浮船平面面的穩(wěn)定性。浮船整體穩(wěn)定性包括浮船平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性和平面外的整體穩(wěn)定性。內(nèi)的整體穩(wěn)定性和平面外的整體穩(wěn)定性。船艙船艙隔板2萬萬m3外浮頂油罐外浮頂油罐v罐內(nèi)徑40.5m，罐高17400m，最高液位16.4m,鋼板高度1.6m, 浮船外壁