2000立方米内浮顶储罐设计.docx

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1、学院课程设计任务书题目名称2000立方米内浮顶储罐设计系部专业班级学生姓名一、课程设计的内容（1）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绘制一张装配图;2、设计数据物料：92#汽油；设计压力：正压：196OPa负压：490Pa设计温度：自选（-19CtW50C）基本风压：686Pa雪载荷：441Pa抗震设防烈度：8度场地土类型

2、：II类储液密度：725kgm3腐蚀裕量：3mm设计风速：55ms焊接接头系数：0.9三、课程设计应完成的工作1、课程设计内容（1）对拱顶油罐的结构进行详细设计，包括拱顶、罐壁、罐底、内浮顶的结构尺寸的设计，储罐附件的结构选取。（2）对拱顶油罐的主要结构进行强度计算，包括拱顶、罐壁、罐底、内浮顶的厚度计算，加强圈的计算和校核；（3）绘制图纸：采用CAD绘制拱顶罐装配图一张。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）总结与展望；（设计过程的总结，还有没有改进和完善的地方）；（5）参考文献（不少于5篇）；（6）附录。四

3、、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。2查阅与设计有关的资料3相关工艺设计计算4撰写课程设计说明书5课程设计初稿的修订6上交课程设计说明书7课程设计进行答辩五、应收集的资料及主要参考文献lGB50074-2002,石油库设计规范20022HG21502.1-1992钢制立式圆筒型固定顶储罐系列19923GB50341-2003,立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范20034GB150-1998,钢制压力容器标准19885JGB/T4735,钢制压力容器20016GBJ128-90,立式圆筒形钢制

4、焊接油罐施工及验收规范1993朱萍，徐英，杨一凡球罐和大型储罐化学工业出版社2005帅健，于桂杰，管道及储罐强度设计石油工业出版社2010摘要由于近年来国内外石油化工的飞速发展，石油储备是一一个非常重要的环节，油罐设计的重要性呼之欲出。本次课程设计是对2000立方米的内浮顶油罐进行合理的设计计算，对储罐的整体结构、罐顶、罐壁、罐底及其连接方式以及油罐上一些必须的附件进行了选材和设计计算。关键词呐浮顶储罐;量油孔;导向管;大型储罐第1章绪论国内外汽油储罐的发展概况11.2内浮顶储罐概述21.1.1 内浮顶储罐的结构形式错误!未定义书签。1.1.2 内浮顶罐的构成及特点错误!未定义书签。第2章内浮

5、顶油罐的设计计算32.1 内浮顶油罐的设计思想和参数的确定32.2 罐总体尺寸的确定32.2.1 储罐内径和高度的确定32.3 材料的选择32.4 罐壁设计42.4.1 罐壁的设计厚度42.4.2 壁厚应力校核62.4.3 加强圈设计72.4.4 罐壁的开孔及开孔补强82.5 罐底设计92.5.1 排版形式92.5.2 罐底板厚度的计算92.6 罐顶设计102.6.1 固定顶设计102.6.2 球壳设计11第3章附件153.1 储罐的附属设施153.1.1 油罐附件153.1.2 汽油罐的安全设施163.1.3 物料的管线设计16结论18参考文献19第1章绪论1.1 研究背景及意义在上个世纪8

6、0年代以前，我国基本上都采用固定顶罐，既影响了质量，又带来严重的损耗，同时给环境也造成了污染。有关资料表明，一座IXlO4巾3地上金属储罐，一年损失可达680T,损失率为10%,其经济损失相当严重。当时，人们最关心的是经济损失和安全，后来还关心生态环境保护方面的问题目，这就导致人们采用各种措施以满足各方面的要求。如利用成胶剂在液面上形成一层隔绝大气的凝胶状浮盖，利用聚酰胺小圆盘覆盖液体自由表面，利用隋性气体覆盖层和采用浮顶结构等措施，以减少储液蒸发损耗及储液气对环境的污染。其中，尤以内浮顶储罐使用最广。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是法国。

7、1955年美国也开始建造此种类型的储罐网。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61.6米的带盖浮顶罐，至1972年，美国己建造了600多个内浮顶油罐。1978年国内3000立方米铝浮盘投入使用，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。密封装置是内浮顶罐和大型浮顶油罐建造的一个重要部件，目前己有机械密封、弹性材料密封和管式密封等多种形式。为了更好的设计和发展内浮顶储罐，1978年美国对内浮盘的分类、选材、设计、安装、检验及标准荷载、浮力要求等均作了一系列的修订和改进。世界上技术先进国家都备有较齐全的储罐计算机专

8、用程序，对储罐作静态和动态分析，同进对储罐的重要理论问题，如大型储罐T形角焊缝部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，以及试验分析为基础深入研究，通过试验取得了大量数据，验证了理论的准确性，从而使研究具有使用价值。1.2国内外的发展概况1.1.1 国内的发展概况长期以来，我国库存轻质油品，广泛采用固定顶油罐和浮顶油罐。由于固定顶油罐在存贮和收发油品时存在“小呼吸”和“大呼吸”，油品蒸发损耗较大，而且会因为油气逸散到空气中造成环境污染，危害人们身体健康。因此油品及化学品的蒸发损耗一直是石油、化学工业关心的问题。人们最初关心的是经济损失和安全，近年来还关心生态、环境保护方面的问题

9、。1.1.2 国外的发展概况为了较经济有效地解决这个问题，世界上发达国家如美国、法国、前苏联早在五、六十年代相继开始研制浮顶油罐。我国直到70年代末期才开始研制。由于浮顶罐能降低损耗，减少环境污染，主要用于储存原油、汽油、柴油、煤油等介质。随着内浮顶技术的发展，汽油和航空原油大多数采用内浮顶罐，新建的外浮顶罐几乎都用于储存原油。1.3研究内容内浮顶储罐结构设计包括：储罐结构参数的确定、罐壁设计、罐顶设计、罐底设计、内浮盘与罐壁间密封设计以及荷载计算。其中罐顶按自支承式拱顶的弱顶结构设计，内浮顶选用湖南石化设备制造有限公司的装配式不锈钢内浮盘，罐底由中幅板和边缘板塔接，罐壁的纵、环焊缝采用对接焊

10、。所设计的内浮顶储罐不但要保证石油的质量和安全，还要保证在0.35kpa风压和7级地震裂度作用下的强度与稳定性。第2章内浮顶油罐的设计计算2.1 内浮顶油罐的设计思想和参数的确定内浮顶油罐总的设计思想是：在设计容积给定的情况下，如何使设计出的油罐达到最低的工程造价和材料消耗，同时又满足罐壁强度和稳定性要求。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（92#汽油）及工作环境确定设计温度为：-19Ct50C,设计压力为正压：1960Pa;负压：490Pa,即-0.49KPa-1.96KPa。2.2 罐总体尺寸的确定储罐总体尺寸的确定主要坚

11、持两个原则，即材料最省和费用最省。2.2.1 储罐内径和高度的确定当容积等于2OOOm3时，采用不等壁厚的储罐。若把罐壁和罐顶看作相同的费用，并且分别为罐底费用的两倍时，按此计算容积为2186?的储罐，高度为15.919m,直径为14.5m.计算容积为：v=-D2H=2628.704m3o4对于立式圆筒性形储罐，可通过建立立式圆筒储罐罐体质量函数关系并求取极小值，同时引入质量折算系数的概念，在速遵JB“4735-199720006的储罐1。对于较小的储罐，采用定点法设计罐壁厚度计算简便，结果也足够安全。2.4.1 罐壁的设计厚度1、储罐所需钢板的层数：层数=三关=8（层）当体积大于IOoOnI3时按照不等壁厚计算，选择钢板宽度为.9m,所以/=1.9m,2=3.8m,3=5.7m,4=7.6m,5=9.5m,=l1.4m,Z7=13.3m,8=15.2m.罐壁厚度从上往下以次为：第一层：0.(XM9Q(H-0.3)。+G+C?_049X725(15.20.3)x14.5+0.3+31130.9=10.8469mm经圆整后为11；第二层:0.0049从H-0.3)。+G+G_0(39x725(13.3-Q3)x14.5+0.3+31130.99.8845mm经圆整后为10；第三层:00049夕(-O3)O+C+G_0侬9x725(11.4-O3)x14.5+0.3+3pp113