油罐的尺寸选择和强度设计
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地埋油罐设计规范要求2019
覆土卧式油罐的设计应满足其设置条件下的强度要求,当采用钢制油罐时,其罐壁所用钢板的公称厚度应满足下列要求:1直径小于或等于2500mm的油罐,其壁厚不得小于6mm。
2直径为2501mm~3000mm的油罐,其壁厚不得小于7mm。
3直径大于3000mm的油罐,其壁厚不得小于8mm。
储存对水和土壤有污染的液体的覆土卧式油罐,应按国家有关环境保护标准或政府有关环境保护法令、法规要求采取防渗漏措施,并应具备检漏功能。
有防渗漏要求的覆土卧式油罐,油罐应采用双层油罐或单层钢油罐设置防渗罐池的方式;单罐容量大于100m3的覆土卧式油罐和既有单层覆土卧式油罐的防渗,可采用油罐内衬防渗层的方式。
采用双层油罐时,双层油罐的结构及检漏要求,应符合现行国家标准《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156的有关规定。
采用单层油罐设置防渗罐池时,应符合下列规定:
防渗罐池应采用防渗钢筋混凝土整体浇注,池底表面及低于储罐直径2/3以下的内墙面应做防渗处理。
埋地油罐的防渗罐池设计,应符合现行国家标准《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156有关规定。
罐顶高于周围地坪的油罐,防渗罐池的池顶应高于周围地坪0.2m以上。
罐底低于周围地坪的油罐,应按现行国家标准《汽车加油加气
站设计与施工规范》GB50156的有关规定设置检漏立管。
检漏立管宜沿油罐纵向合理布置,每罐至少应设2根检漏立管。
相邻油罐可共用检漏立管。
《管道及储罐强度设计》课程设计题目25m3埋地卧式油罐图所在院(系)石油工程学院专业班级储运1007班学号201004020712学生姓名杨睿指导教师邓志安完成时间2013.07.12《油罐及管道强度设计》课程设计任务书题目25m3埋地卧式油罐图学生姓名刘丹学号200804020624 专业班级储运0806设计内容与要求一、原始数据1.适用范围及设计条件油罐用于储存工业或民用设施中常用的燃料油。
(1)设计压力常压(2)设计温度-19℃≤t≤200℃(3)设计寿命 15年(4)焊接接头系数 0.85(5)水压试验压力盛水试漏(6)腐蚀裕量 1.5mm(7)装量系数 0.9(8)介质燃料油2.设计基本参数和尺寸25m3埋地卧式油罐的基本参数尺寸见表一。
表一:25m3埋地卧式油罐基本参数和尺寸公称容积(m3)筒体主要尺寸封头壁厚(mm)壳体材料设备金属总质量(kg)直径×长度×壁厚25 2200×6400×8 8 20R 4300二、设计要求1.了解埋地卧式油罐的基本结构和局部构件;2.根据给定油罐大小,查阅相关标准确定相应构件的规格尺寸;3.学会使用AUTOCAD制图;4.相关技术要求参考有关规范。
三、完成内容1.25m3埋地卧式油罐图纸一张(2#);2.课程设计说明书一份。
起止时间2013 年7月01 日至2013年7月12 日指导教师签名年月日系(教研室)主任签名年月日学生签名年月日目录1绪论 (1)1.1金属油罐设计的基本知识 (1)1.1.1 金属油罐的发展趋势 (1)1.1.2 对金属油罐的基本要求 (1)1.2金属油罐的分类 (2)1.2.1 地上钢油罐 (3)1.2.2 地下油罐 (3)1.3卧式油罐简介 (4)1.4课题意义 (4)2埋地卧式油罐课程设计说明书 (5)2.1设计说明书 (5)2.1.1 适用范围 (5)2.1.2 设计、制造遵循的主要标准规范 (5)2.2主要设计内容 (5)2.2.1 油罐供油系统流程图 (5)2.2.2 25m3埋地卧式油罐加工制造图,基本参数和尺寸 (5)2.3安全 (6)2.4设计遵循参照的主要规范 (6)2.5设计范围 (6)2.5.1防雷电与防静电措施 (6)2.5.2防火措施 (7)2.6防腐 (7)2.7油罐接管 (7)2.8油罐容积的确定 (7)2.9其它 (8)3课程设计计算书 (9)3.1设计的基本参数 (9)3.2壳体壁厚计算 (9)3.2.1 筒体壁厚计算 (9)3.2.2 封头壁厚计算 (9)3.2.3许用外压力[P] (10)3.30.1362MP A外压校核 (11)3.3.1 筒体0.1362MPa外压校核 (11)3.3.2 封头0.136193MPa外压校核 (12)3.4罐体最小容积计算 (12)3.5水压试验时的应力校核 (12)3.6筒体加强圈的设计计算 (12)3.6.1 加强圈数的确定计算 (12)3.6.2 加强圈尺寸的设计 (13)3.6.2.1 加强圈的选择 (13)3.6.2.2 计算加强全横截面积As即组合截面的惯性矩 (13)3.6.2.3由下式计算参数B: (14)3.7鞍座的选择计算 (14)3.7.1 罐体重Q1 (14)3.7.2 封头重Q2 (14)3.7.3 汽油重Q3 (14)3.7.4 附件重Q4 (15)3.8鞍座作用下筒体应力计算 (15)3.8.1 筒体轴向弯矩计算 (15)3.8.2 筒体轴向应力计算 (15)3.8.2.1 在横截面的最高点处: (16)3.8.2.2 在横截面的最低点处: (16)3.8.2.3 在支座处的轴向应力: (16)3.8.3 筒体轴向应力校核 (16)3.8.4 筒体切向应力的计算 (17)3.8.5 筒体周向应力计算 (17)3.8.5.1 周向弯矩计算 (17)3.8.5.2 周向压缩应力计算 (18)3.8.5.3 周向总应力的计算和校核 (18)3.8.6 鞍座地震载荷 (19)3.9圆筒应力的强度校核 (19)3.9.1 受力分析 (19)3.9.1.1 圆筒轴向应力的校核 (20)3.9.1.2 圆筒轴向应力的校核 (21)3.10抗浮验算 (21)参考文献 (23)1绪论1.1 金属油罐设计的基本知识1.1.1 金属油罐的发展趋势近一、二十年来,油罐的设计与施工技术都较过去有了更快的发展。
油罐的尺寸选择和强度设计首先,尺寸选择是油罐设计的首要考虑因素。
决定油罐尺寸的要素主要包括以下几个方面:1.贮存容量:油罐的尺寸应能够满足储存所需的容量。
根据贮存的液体石油种类和需求量,可以确定油罐的贮存容量。
容量的确定涉及到储罐的高度、直径和长度等维度的选择,需要满足储存需求。
2.储存时间:根据油罐的使用目的,选择合适的储存时间是重要的。
如果需要长时间贮存液体石油,那么油罐的尺寸应相对较大,以满足长期贮存的需要。
反之,如果需要短期储存或周期性使用,可以选择较小的尺寸。
3.运输条件:如果油罐需要进行运输,尺寸的选择会受到运输方式和要求的限制。
如果需要陆上运输,尺寸应考虑道路和桥梁的通行要求。
如果进行海上运输,尺寸的选择会受到港口设施和水路运输条件的限制。
其次,强度设计是确保油罐的结构强度和耐久性,以应对外部和内部的力和压力。
强度设计需要考虑以下几个因素:1.外部力:油罐结构需要能够承受来自大气环境的外部力。
例如,风力、雪力和地震力等。
这些外部力会对油罐的强度和稳定性产生影响,需要进行合理的设计和计算。
2.内部压力:油罐内部液体的压力也是需要考虑的因素。
油罐中液体的体积和密度会产生一定的压力,油罐的结构需要能够承受内部压力,防止发生变形或破裂。
3.材料选择:油罐的强度设计也需要考虑材料的选择。
常用的材料包括钢材和混凝土。
钢材具有良好的强度和耐久性,适用于大型油罐的设计。
混凝土可以被用来制作较小规模的油罐,但需要同时考虑混凝土的强度和防渗透性。
4.安全因素:强度设计中还需要考虑安全因素。
设计应遵循相关的安全标准和规范,确保油罐能够在不同工况下安全运行。
此外,对于油罐的结构,应考虑到监测和检测装置的布置,以便能够及时发现结构安全隐患。
油罐设计规范油罐设计规范是确保油罐设计、制造和使用的质量、安全和可靠性的基础性文件。
以下为一个可能的油罐设计规范内容,共计约1000个字。
1. 一般要求1.1 油罐应符合国家相关标准和规范的要求。
1.2 油罐应采用合理的结构设计和合适的材料,能够承受设计工况下的负荷和压力,并保证其安全运行。
1.3 油罐应具备良好的耐腐蚀性能和防护措施,以避免外部介质对罐体造成损害。
1.4 油罐的设计、制造和安装过程应进行必要的检测和测试,确保质量合格。
1.5 油罐应具备必要的安全设施,如液位报警器、泄漏监测装置等。
2. 结构设计2.1 油罐的结构设计应合理,能够满足油品存储、搬运和使用的需要。
2.2 油罐应具有合适的壁厚和强度,以承受设计压力和负荷。
2.3 油罐的底部应设计为圆弧形或锥形,以便排放残存的液体。
2.4 油罐应具备防震和防爆能力,以防止外力对油罐的破坏和油品火灾的发生。
3. 材料选择3.1 油罐的罐体应选用适合油品储存的材料,具备良好的抗腐蚀性和耐高温性能。
3.2 罐体材料应符合国家相关标准和规范的要求。
3.3 油罐的焊接材料和焊接工艺应符合相关标准和规范的要求。
4. 施工和制造4.1 油罐的制造应符合相关标准和规范的要求,采用合格的制造工艺和设备。
4.2 油罐的施工质量应进行必要的检测和测试,并具备相关质量证明文件。
4.3 油罐的内部应进行除锈和清洁处理,以保证其内部表面的平整度和光洁度。
4.4 罐体的连接部位应采用可靠的密封措施,以防止泄漏和环境污染。
4.5 油罐的涂层应选用符合相关标准的防腐涂料,以保证油罐的使用寿命和防腐性能。
5. 使用和维护5.1 油罐的使用应符合相关标准和规范的要求,遵守安全操作规程。
5.2 油罐的液位和温度应进行必要的监测和记录,以及时发现异常情况。
5.3 油罐应定期进行维护和检修,确保其正常运行和安全性能。
5.4 油罐的泄漏和污染应及时处理和报告,以保护环境和保障人身安全。
课程设计任务书1 储罐及其发展概况油品和各种液体化学品的储存设备—储罐是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。
由于大型储罐的容积大、使用寿命长。
热设计规范制造的费用低,还节约材料。
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施法国。
1955年美国也开始建造此种类型的储罐。
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187ft(61.6mm)的带盖浮顶罐。
至1972年美国已建造了600多个内浮顶罐。
1978年国内3000m3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[1]。
世界技术先进的国家,都备有较齐全的储罐计算机专用程序,对储罐作静态分析和动态分析,同时对储罐的重要理论问题,如大型储罐T形焊缝部位的疲劳分析,大型储罐基础的静态和动态特性分析,抗震分析等,以试验分析为基础深入研究,通过试验取得大量数据,验证了理论的准确性,从而使研究具有使用价值。
近几十年来,发展了各种形式的储罐,尤其是在石油化工生产中大量采用大型的薄壁压力容器。
它易于制造,又便于在内部装设工艺附件,并便于工作介质在内部相互作用等。
2 设计方案2.1 各种设计方法2.1.1 正装法此种方法的特点是指把钢板从罐底部一直到顶部逐块安装起来,它在浮顶罐的施工安装中用得较多,即所谓充水正装法,它的安装顺序是在罐低及二层圈板安装后,开始在罐内安装浮顶,临时的支撑腿,为了加强排水,罐顶中心要比周边浮筒低,浮顶安装完以后,装上水除去支撑腿,浮顶即作为安装操作平台,每安装一层后,将上升到上一层工作面,继续进行安装。
2.1.2倒装法先从罐顶开始从上往下安装,将罐顶和上层罐圈在地面上安装,焊好以后将第二圈板围在第一罐圈的外围,以第一罐圈为胎具,对中点焊成圆圈后,将第一罐圈及罐顶盖部分整体吊至第一、二罐圈相搭接的位置,停于点焊,然后在焊死环焊缝。
埋地储油罐的主要技术要求1.材料选择:储油罐的外壳和内衬必须选择耐腐蚀、耐磨损和高强度的材料。
常见的材料选择包括玻璃钢、不锈钢和碳钢等。
2.容积设计:储油罐的容积需根据需求进行合理设计,在满足储存数量要求的前提下,尽量减小对土地资源的占用。
容积设计也需要考虑储油罐的外部尺寸限制以及运输和安装的方便性。
3.强度设计:储油罐需要具备足够的强度来承受内外部压力以及地下土壤的压力。
强度设计还需满足相关安全规范和标准的要求。
4.密封性设计:储油罐必须具备良好的密封性能来防止泄漏和污染。
这可以通过采用密封垫片、密封胶带或焊接等方法来实现。
5.抗蚀性设计:储油罐常受到石油产品的腐蚀,因此在设计中需要考虑涂层和防腐措施,以提高储油罐的耐蚀性能。
6.地基处理:储油罐需要安装在稳定的地基上,以确保其在地下长期使用过程中不会发生沉降或变形。
地基处理包括土壤改良、地基加固和排水等措施。
7.安全防护设计:储油罐需要配备安全防护设备,如防雷设施、漏油检测系统、火灾报警系统等,以确保在紧急情况下能够及时发现和处理。
8.管道连接:储油罐与输送管道之间的连接需要具备可靠性和耐腐蚀性。
采用焊接或法兰连接等方式来确保连接的牢固和密封。
9.操作与维护:储油罐的操作与维护需遵循相关规范和安全操作程序。
定期进行检查、漏油检测和维修,以确保储油罐的正常运行。
10.监测与报警:储油罐需要配备监测系统,监测即时油位、温度、压力等参数,并在发生异常时发出声光报警信号,提醒操作人员及时采取应急措施。
11.环境保护:储油罐需要采取一系列措施,如油泥处理、油气净化、防止土壤污染等,以最大程度保护周围环境免受污染。
通过满足这些主要技术要求,埋地储油罐可以提供安全、可靠的石油产品储存解决方案,保护环境和人民的生命财产安全。
10000T (Ф24X26.5)储罐强度及稳定性计算书一、 设计依据1、 GB50341-2003立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范2、 GB50128-2005立式筒形钢钢制焊接储罐施工及验收规范 二、 设计数据1、 储存介质重920kg/m 32、 储存介质温度不应高于90o C,最低温度不低于-10o C,设计温度40o C,工作温度常温。
3、 使用钢板标号Q235B 4、 焊缝系数0.905、 储罐使用压力2.0kp,负压0.49kp6、 拱顶曲率半径R S =1.0D7、 腐蚀裕量:罐壁2mm ,罐顶1.5mm8、 基本风压W o =0.6KN/m 2 地面粗糙度B 类 地震烈度7度0.1g场地类别Ⅱ类 三、 罐壁设计1、 排版(直径24m ,罐高26.5m )罐壁板宽度选用板材1.8m 进行计算,长度由加工单位定制 钢板数量:板宽H = mm8.15.2615(张) 2、 罐壁厚度计算: 根据6.3.1条t d =ϕσρd H D ][)3.0(9.4-+C 1+C 2(6.3.1-1)=5.029.015792.0)3.0(249.4++⨯-⨯x H=5.2)3.0(7657.0+-H 罐厚自上而下计算64855.35.2)3.08.11(7657.0][1=+-⨯=t 取mm t 62= 02681.55.2)3.08.12(7657.0][2=+-⨯=t 取mm t 62= 40507.65.2)3.08.13(7657.0][3=+-⨯=t 取mm t 83=78333.75.2)3.08.14(7657.0][4=+-⨯=t 取mm t 84= 16159.95.2)3.08.15(7657.0][5=+-⨯=t 取mm t 105= 53985.105.2)3.08.16(7657.0][6=+-⨯=t 取mm t 126= 91811.115.2)3.08.17(7657.0][7=+-⨯=t 取mm t 127= 29637.135.2)3.08.18(7657.0][8=+-⨯=t 取mm t 148= 67463.145.2)3.08.19(7657.0][9=+-⨯=t 取mm t 169=[t 10]后板厚度>16mm t d =ϕσρd H D ][)3.0(9.4-+C 1+C 2(6.3.1-1)=5.029.015092.0)3.0(249.4++⨯-⨯x H=5.2)3.0(80142.0+-H68478.165.2)3.08.110(080142.0][10=+-⨯=t 取mm t 1810=1273.185.2)3.08.111(080142.0][11=+-⨯=t 取mm t 2011= 56982.195.2)3.08.112(080142.0][12=+-⨯=t 取mm t 2012= 01234.215.2)3.08.113(080142.0][13=+-⨯=t 取mm t 2213=45486.225.2)3.08.114(080142.0][14=+-⨯=t 取mm t 2514= 89738.235.2)3.08.115(080142.0][15=+-⨯=t 取mm t 2515=t 1~ t 2:6mm 、t 3~ t 4:8mm 、t 5:10mm 、t 6~ t 7:12mm 、t 8:14mm 、t 9:16mm 、t 10:18mm 、t 11~ t 12:20mm 、t 13:22mm 、t 14~ t 15:25mm 3、 罐壁抗风及稳定性计算[]5.2min cr 48.16P ⎪⎭⎫ ⎝⎛=D t H DE (6.5.2-1)∑=ei E H H (6.5.2-2) 5.2min⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ii ei tt h H (6.5.2-3) 不同板厚的当量高度m H mm ei 6.35.265.2628.165.2=⎪⎭⎫⎝⎛--⨯=----m H mm ei 1630.15.285.2628.185.2=⎪⎭⎫⎝⎛--⨯=----m H mm ei 2678.05.2105.2618.1105.2=⎪⎭⎫⎝⎛--⨯=----m H mm ei 2966.05.2125.2628.1125.2=⎪⎭⎫⎝⎛--⨯=----m H mm ei 0920.05.2145.2618.1145.2=⎪⎭⎫⎝⎛--⨯=----m H mm ei 0616.05.2165.2618.1165.2=⎪⎭⎫⎝⎛--⨯=----m H mm ei 0436.05.2185.2618.1185.2=⎪⎭⎫⎝⎛--⨯=----m H mm ei 0644.05.2205.2628.1205.2=⎪⎭⎫⎝⎛--⨯=----m H mm ei 0246.05.2225.2618.1225.2=⎪⎭⎫⎝⎛--⨯=----m H mm ei 0172.05.2255.2618.1255.2=⎪⎭⎫⎝⎛--⨯=----6308.50172.00246.00644.00436.00616.00920.02966.02678.01630.16.3=+++++++++=E H []kpaP cr 5705.0245.266308.52448.165.2=⎪⎭⎫⎝⎛-⨯=罐壁设计外压qP k o +=ω25.2 (6.5.3-3)o z s z k ωμμβω=(6.4.7)插值法:334.1=z μ8009.106.0334.11125.2=+⨯⨯⨯⨯=o P[p cr ]<[p o ] ⇒需要设中间抗风圈[]450225.045705.06003.03=⎥⎦⎤⎢⎣⎡>=>=⎥⎦⎤⎢⎣⎡o cr o P P P 应设置3个抗风圈,中间抗风位置:m H E 4.146308.54== m H E 8.226308.52== m H E 231.446308.5343=⨯= 第一个抗风圈位于最薄板范围内,无需换算 第二个抗风圈位于最薄板范围内,无需换算第三个抗风圈超出了最薄板范围(1.8X2=36.m ) m H E6.343> 在最薄板以下的当量高度:厚的当量高度)mm 8(163.16231.06.32231.4<=- 因此第3个中间抗风圈应设在厚度为8mm 这圈罐壁板上。