300m3柴油储罐课程设计.docx

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1、石油工程学院课程设计课程名称油气储存与装卸课程设计题目300立方米柴油罐储罐设计石油工程学院课程设计任务书题目名称300立方米柴油储罐设计系部专业班级学生姓名一、课程设计的内容（I）确定拱顶油罐的基本结构和局部构件；（2）确定油罐大小及相应构件的规格尺寸；（3）储罐的附属设施。二、课程设计的要求与数据1、设计要求（1）初步掌握主要设备的选型；（2）熟练应用常用工程制图软件；（3）熟悉储运项目设计程序步骤；（4）掌握储运项目常用标准规范；（5）熟悉并掌握储罐的计算方法；（6）熟练应用CAD绘制一张罐体图及附件安装图;2、设计数据物料：0#柴油；设计压力：正压：196OPa负压：490Pa设计温度

2、：自选（-19Ct90oC）基本风压：686Pa雪载荷：441Pa抗震设防烈度：8度场地土类型：II类储液密度：840kgm3腐蚀裕量：Imm三、课程设计应完成的工作1、课程设计内容(1)工艺计算：储罐材料的选择：罐顶、罐壁、罐底和各类附件的材料；储罐尺寸计算：罐顶、罐壁、罐底钢板厚度、油罐直径和高度计算等；储罐强度校核：罐壁校核；罐底结构设计；拱顶储罐加强圈设计计算；储罐抗震设计；拱顶储罐附件设计选型。(2)绘制图纸：采用CAD绘制拱顶罐罐体图及附件安装图1张。2、课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写，具体包括:(1)摘要；(2)目录;(3)正文；(4)结论；(5

3、)参考文献(不少于15篇)；(6)附录。四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期1指导老师就课程设计内容、设计要求、进度安排、评分标准等做具体介绍。学生确定选题，明确设计要求。教室2查阅与设计有关的资料图书馆3相关工艺设计计算教室4撰写课程设计说明书教室5CAD绘制设计图教室6课程设计初稿的修订教室7上交课程设计修订稿，课程设计答辩教室五、应收集的资料及主要参考文献lGB50074-2014石油库设计规范GB50028-2020城镇燃气设计规范HG21502.1-1992钢制立式圆筒型固定顶储罐系列3GB50341-2014立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范51GB150-2020钢制压

4、力容器6 GB50128-2005立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范7 GB50316-2000（2008年版）工业金属管道设计规范8 GB50183-2015石油天然气工程设计防火规范指导教师:系部主任:教学院长:摘要柴油储罐是用于储存柴油的钢制密封容器即为钢制储罐，是石油、化工、消防、交通、冶金、国防等行业必不可少的、重要的基础设施，柴油储罐在国民经济发展中所起的重要作用是无可替代的。特别是国家战略物资储备均离不开各种容量和类型的储罐。我国的储油设施多以地上储罐为主，且以金属结构居多。通过对罐顶、罐壁、罐底钢板厚度、油罐直径和高度计算，以及对罐壁校核；罐底结构设计；拱顶储罐加强圈设计计算

5、；储罐抗震设计。初步确定了300m3柴油储罐的基本设计数据。关键词：柴油储罐；罐壁；抗震AbstractDieselstoragetankisasteelsealedcontainerusedfordieselstoragetank,namelysteelstoragetank,whichisanessentialandimportantinfrastructureforpetroleum,chemicalindustry,fireprotection,transportation,metallurgy,nationaldefenseandotherindustries.Dieselstora

6、getankplaysanimportantroleinthedevelopmentofnationaleconomyandisirreplaceable.Inparticular,thenationalstrategicmaterialreserveareinseparablefromvariouscapacityandtypesofstoragetanks.Chinasoilstoragefacilitiesaremainlyabove-groundstoragetanks,andmostaremetalstructures.Calculatethedesign,structureofth

7、etankbottom,designofreinforcingrings,andseismicdesignofthetank.Thebasicdesigndataofthe300m3dieselstoragetankwerepreliminarilydetermined.Keywords:dieselstoragetanks;tankwalls;seismicresistance摘要IAbstractIl目录Ill第1章绪论11.1 设计背景及意义11.2 国内外拱顶储罐发展现状11.2.1 国内发展现状11.2.2 国外发展现状2第2章300m3柴油储罐基本参数32.1 罐基本参数的确定32

8、.2 罐材的选择3第3章3OOm3柴油储罐设计计算43.1 罐壁设计计算43.1.1 油罐层数及罐壁钢板数的确定43.1.2 储罐壁厚计算53.1.3 罐壁校核73.2 加强圈设计计算83.3 拱顶罐顶部结构设计计算93.3.1 瓜皮板设计IO3.3.2 球壳设计123.3.3 包边角钢的设计133.4 罐底设计163.5 油罐抗震设计173.5.1 倾覆力矩的计算173.5.2 罐壁底部水平地震剪力203.5.3 罐壁临界许用压力203.5.4 抗震验算21第4章油罐及其附件的设计224.1 油罐附件选取224.3 油罐消防安全设计244.3.1 消防冷却系统及其设备244.3.2 空气泡沫

9、消防系统设计基本参数的确定25结论30参考文献31附录32附录A：钢制立式圆筒形拱顶储罐系列基本参数尺寸32附录B：抗震关系图33第1章绪论1.1 设计背景及意义石油是国家的重要战略资源，也是促进国家经济发展和保障国家安全的重要支柱。随着经济的飞速发展，各行各业对石油的需求量是日益增加，许多依靠原油的国家就更加需要增加石油的储备量，所以这些国家正在建设大量的石油储罐,是现在的主要目标之一。油罐是石油、化工、国防等一些行业必不可缺少的基础设备，我国的储油设施主要有地上储罐和地下储罐，且常见多的是地上储罐，而且大多数储罐都是金属结构。输油管道首站的储油罐用于收集、储存石油和保证管线输油量的稳定，未

10、站的储油罐用于接收和储备来油，并提供给用油单位I1.1.2 国内外拱顶储罐发展现状1.2.1 国内发展现状目前，人们对石油资源的需求在不断的增加。拱顶油罐是国内许多行业应用最多最广泛的油罐之一，这得益于拱顶罐造价低廉，制造不复杂。以解决我们所面临的的各种困难。现今，有限的石油资源储存变成了各个国家的主要目标，因此建设更多的大型油罐是现在的首要目的。随着国内国民经济的迅速发展，国内石化企业也对石油的需求量也在日益增加，所以扩充国内的石油储备能力是必不可少的。第一，可以确保国内石油原料的供应，第二，也可以降低世界石油动荡给我国带来的影响。因此建设更大更多的油罐是必须的。中国的大型石化油罐的发展是2

11、0世纪70年代中后期开始的，国内的第一座建成的大型油罐是在上海的陈山码头，到目前为止，已经在大庆，上海，兰州，秦皇岛，山东，大连等地区建设了100余座100oOO立方米的油罐。我国的石油储备建设相对滞后，与发达国家相比起步较晚。2010年1月17日，国家能源局长在首届中国经济年会上表示，我国已经顺利完成石油战略储备一期工程。首批4个储油基地镇海、舟山、黄岛、大连已投入使用，储备总量约1400万吨。这个储油量相当于我国10多天的原油进口量，加上国内21天进口量的商用石油储备能力，也就是说，我国的储油能力已经达到30天进口量。同时，二期战略石油储基地建设进展顺利，到2013年己全面完工，我国总石油

12、储备能力已达2.74亿桶(约合3753万吨)。此外，我国计划到2020年完成建立战略石油储备的全部工作，总共将建成约5亿桶储备，大致相当于90天的石油进口量，届时我国的石油储备规模将位居世界第二。建设战略石油储备的储罐都是超大型储罐，建设在沿海各省，沿海各地土质较差，超大型储罐的基础都采用桩基，桩一般采用的是灌注桩、预应力管桩、预制方桩等，由于设计方法的原因，工程造价比上部超大型储罐还高，相当于地上建一台储罐，地下埋进一台储罐的工程费用，造成很大浪费12。1.2.2 国外发展现状截止目前，世界上最大的储罐有拱顶罐，内浮顶罐，其容积已达到了100oOo立方米，拱顶的设计所采用的技术是铝网壳结构技

13、术。其中外浮顶储罐的容积已经达到了200000立方米，同时最大的锥顶油罐的容积是5000()立方米。现在，美国、日本、俄罗斯等一些发达国家任然在继续研究更大型储罐的设计技术网。在日益激烈的国际市场竞争面前，要求油库提高效率，加快周转，加强安全管理，减少人为差错，增强竞争力和提升企业形象。数字化、网络化、模型化，智能化方向发展是油库发展的必然趋势。近几年,随着成品油油库技术的升级,新技术被不断地应用到油库中。石化企业在发展现有信息系统的基础上，不断深化企业综合自动化系统，加强安全控制系统的应用，提高企业基础自动化和先进控制水平，以增强企业的市场竞争力。作为作业频率最高的公路发油系统,已成为油库新

14、技术应用最多的地方,涉及到设备、控制技术和发油形式。第2章300m3柴油储罐基本参数2.1罐基本参数的确定储罐的设计参数主要有：设计温度、设计压力、风及地震载荷、油罐的直径、高度、容量等。根据储罐所盛装的介质(柴油)及工作环境确定：(1)设计温度为19CW69OC(2)设计正压为1960Pa(3)设计负压为490Pa(4)基本风压为686Pa(5)雪载荷为441Pa(6)抗震设防烈度为8度(7)场地土类型为11类(8)储液密度为840kgm3(9)腐蚀裕量为Imm2.2罐材的选择储罐的用材按类别可分为：碳钢(碳素钢和低合金钢)、不锈钢、铝及其合金。储罐用材的选择应根据储罐的设计温度、物料的特性

15、钢材的性能和使用限制，在保证各部位安全,可靠的基础上节省投资的原则。在满足其他条件的情况下优先选用碳素钢Q235-Bo罐壁材料的三项基本要求是强度、可焊性和冲击韧性，三者全都重要不可或缺。根据以上原则，储罐的主体材料选择Q235-Bo设计温度下钢板许用压力为157Mpa,常温强度=235IO3MPa,弹性模量E=210IO3MPa0第3章3OOm3柴油储罐设计计算3.1 罐壁设计计算3.1.1 油罐层数及罐壁钢板数的确定等壁厚罐的最大公称容积为100On?,当公称容积大于100Om3时，应建造变壁厚罐。本次设计油罐是300m3,需建造等壁厚储罐，来确定储罐高度和直径。储罐按给定的设计容积进行设计，在满足的设计容积的条件下变换直径和高度可以得到许多种组合，自重总有某种尺寸使材料，投资费用最省，下面分