10000立方米浮顶油罐设计

摘要浮顶罐浮顶储罐分为浮顶储罐和内浮顶储罐（带盖内浮顶储罐）。

1）浮顶储罐。

浮顶储罐的浮顶是一个漂浮在贮液表面上的浮动顶盖，随着储液的输入输出而上下浮动，浮顶与罐壁之间有一个环形空间，这个环形空间有一个密封装置，使罐内液体在顶盖上下浮动时与大气隔绝，从而大大减少了储液在储存过程中的蒸发损失。

采用浮顶罐储存油品时，可比固定顶罐减少油品损失80%左右。

2）内浮顶储罐。

内浮顶储罐是带罐顶的浮顶罐，也是拱顶罐和浮顶罐相结合的新型储罐。

内浮顶储罐的顶部是拱顶与浮顶的结合，外部为拱顶，内部为浮顶。

内浮顶储罐具有独特优点：一是与浮顶罐比较，因为有固定顶，能有效地防止风、砂、雨雪或灰尘的侵入，绝对保证储液的质量。

同时，内浮盘漂浮在液面上，使液体无蒸汽空间，减少蒸发损失85%～96%；减少空气污染，减少着火爆炸危险，发生火灾一般不会造成大面积燃烧，易于保证储液质量，特别适合于储存高级汽油和喷气燃料及有毒的石油化工产品；由于液面上没有气体空间，故减少罐壁罐顶的腐蚀，从而延长储罐的使用寿命，二是在密封相同情况下，与浮顶相比可以进一步降低蒸发损耗。

内浮顶储罐的缺点：与拱顶罐相比，钢板耗量比较多，施工要求高；与浮顶罐相比，维修不便（密封结构），储罐不易大型化，目前一般不超过10000m3浮顶罐作业的安全要求1．作业期间，浮盘运行不允许超过高液位，也不宜位于低液位，防止发生卡盘或浮盘下沉事故。

2．浮顶罐的输转流量应与浮盘的允许升降速度相适应(一般升降速度不应超过3•5m／h)。

3．浮盘在低于1．8m时，罐的进出油管内流速应限制在1m／s以下，保证浮盘升降平稳，防止发生浮盘下沉事故。

4．浮盘起浮后12~18h内不允许人工计量和采样，防止因静电积聚而引起的火灾爆炸危险。

5．调节浮顶支撑高度时，必须将浮顶自动通气阀的阀杆连同所有浮顶支柱一起调节，不允许有所遗漏。

6．对于浮顶油罐，由于低温使排水管出口处有可能结冰，应在出口处采取保温或伴热，并应在降温前将排水管中的积水放净。

2 罐顶设计2.1 罐顶结构与厚度核算本设备选用自支承式带肋球壳拱顶结构。

顶板由瓜皮板和中心顶板组成。

瓜皮板分别为16块、32块及64块。

连接中心顶板的为32块的瓜皮板，二者厚度均取8mm ；二次连接的瓜皮板为64块；最后与罐壁连接的为16块，厚度均为10mm 。

肋板均选100mm 宽，8mm 厚。

则估算出罐顶总质量约60000kg ，折算成单位面积载荷为60000×9.8÷(π/4×302)=863.3Pa 。

考虑罐顶附加载荷取值，且不小于1200Pa ，故取P L =2063.3Pa 。

2.2 带肋球壳许用外载荷计算许用外载荷。

20.5[]0.0001m h S m t t P E R t=� (1-2)式中：[P ]为带肋球壳的许用外载荷(kPa)；E 为设计温度下刚才的弹性模量(MPa)；取192000MPa 。

R S 为球壳的曲率半径(m)，取30m 。

t h 为罐顶板有效厚度(mm)，取6.8mm 。

t m 为带肋球壳的折算厚度(mm)。

此值按照《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》GB 50341—2014附录H 相关计算得22.5mm 。

将数据带入式中，得[P ]=17.81kPa 。

2.3 拱顶稳定性核算储罐带有罐壁通气孔，则储罐内部无内压，故只校核外载荷作用下的稳定性。

带肋球壳的稳定性验算应满足下式要求：P L ≤[P ] (1-3)综合以上，式1-3是成立的，故稳定性满足要求。

3 包边角钢截面积核算罐壁顶部设置包边角钢，以承受从罐顶传来的横向力。

计算与包边角钢相连的罐顶和罐壁各16倍板厚的截面应满足下式：2mim Pa 8tan pD F σϕθ= (1-4)式中：p 为储罐单位面积载荷，为2063.3Pa ；D 为储罐直径，30m ；σ为包边角钢的许用应力，取2.30×108Pa ；φ为焊接接头系数，取0.9；θ为罐顶与罐壁连接处罐顶的水平夹角(°)，取30°。

10000立方内浮顶油罐施工方案目录1．工程概况2．施工用主要标准规范及技术文件3．施工准备4．施工方法的确定5．组装工艺及要求6．焊接及其检验7．组装质量要求及检验方法8．质量保证措施9．安全施工技术要求１工程概况1.1 建设单位：1.2 工程名称：1.3 设计单位：1.4 工程地点：1.5 工程量：四台10000m3内浮顶油罐和二台6000m3内浮顶油罐现场制作安装。

1.6 主要技术参数：(一)10000m3内浮顶油罐储罐内径：φ 28000mm公称容积 : 10000m3计算容量： 10467m3储存介质：燃料油（汽油或柴油）罐壁高度 : 17000mm主体材质 : Q235－A、16MnR设计压力： +1960Pa － 490Pa设计温度： 50 ℃设计风压 : 850Pa地震烈度 : 7焊缝系数： 0.9腐蚀裕度： 1.5mm试验压力： +2158Pa － 490Pa铝制内浮盘 : WES －φ 28000罐体质量（不含保温）～206520kg （单台）（二）6000m 3 内浮顶油罐储罐内径：φ 21000mm公称容积 : 6000m 3计算容量： 6234m 3储存介质：燃料油（汽油或柴油）罐壁高度 : 18000mm主体材质 : Q235－A、16MnR设计压力： +1962Pa － 490Pa设计温度： 50 ℃设计风压 : 850Pa地震烈度 : 7焊缝系数： 0.9腐蚀裕度： 1.5mm试验压力： +2158Pa － 490Pa铝制内浮盘 : WES －φ 21000罐体质量（不含保温）～134300kg （单台）２施工用主要标准规范及技术文件2.1 施工图纸及相关技术文件2.2 GB50128—2005 《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》2.3 JB4730—94 《压力容器无损检测》2.4 GBJ50205 — 95 《钢结构工程施工及验收规范》３施工准备3.1 现场平台：现场设置一个预制钢平台，尺寸为6m × 12m 。

1万立方米拱顶罐制安施工方案1.概述1.1编制说明本施工方案是针对油库改造工程轻油罐区4台10000m3内浮顶罐倒装法施工编制。

主要阐述了我公司在类似工程施工中拟采用的施工组织、施工方法，以及对实现工程质量、进度和HSE 与文明施工等各项管理工作目标拟采取的保证措施，以期实现工程施工符合招标文件规定的技术条件、图纸、规范、标准的要求，实现本企业施工生产优质、高速、安全、低耗、文明的目标。

1.2 工程总体目标1.2.1工期：开工日期:2010年月日;竣工日期:2010年月日。

1.2.2质量：确保工程质量达到合格，做好质量控制工作。

1.2.3安全：按照“HSE”的安全管理程序和标准，做好安全环境管理工作，确保人身伤亡、火灾爆炸、机械设备事故为零，无损于员工健康，无损于环境。

2.编制依据2.1《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》 GB50128—2005 2.2《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB50236—982.3《石油化工施工安全技术规程》 SH3505-19992.4《职业健康安全管理体系规范》 GB/T28001-20012.5《建设工程项目管理规范》 GB/T50326-20012.6《建筑施工安全检查标准》 JGJ59-992.7 《钢熔化焊对接接头射线照相及质量分级》 JB3323-87 2.8 《压力容器无损检测》 JB/T4730-20052.9《钢制压力容器焊接工艺评定》 JB4708-2000 2.10《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》2.11《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》 HGJ229-912.12《石油化工工程建设交工技术文件规定》 SH3503-2001 2.13《石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范》SH3022- 19992.14 10000m3内浮顶油罐施工图2.15 工程施工总承包合同3.工程概况3.1工程名称:油库扩建工程施工项目:轻油罐区4台10000m3拱顶罐制安及防腐合同竣工时间:2010年月日3.2主要实物工程量及技术参数4.2基础验收底板铺设前，应先有会同建设单位及监理单位对罐基础表面平整情况和整体几何尺寸、罐基表面标高、坡度进行验收，检查基础表面有无裂缝，光泽度、局部凹凸度是否符合标准要求，基础强度、沉降观测点是否符合要求，检查基础的几何尺寸是否符合图纸要求。

十万立方米外浮顶储罐设计摘要：近一、二十年来，油罐的设计与施工技术较过去都有了更快的发展，明显的趋势是大型化，油罐大型化给人们带来许多经济利益，也带来了一些技术课题。

浮顶油罐是目前国内外在大中型油罐中最常用的一种结构形式，它几乎全部消灭了气体空间，从而大大减少了油品的蒸发损耗和大气污染等。

地区地质状况良好，适合建罐，设计基本风压为800Mpa，对钢材的选择考虑了强度，可焊性和冲击韧性三项主要要求。

罐壁厚度计算采用变点设计法，分别计算了充水和储油两种不同储存介质的情况，用它计算大容量罐时，可减少某些圈的壁厚和罐壁总用钢量。

设计中不仅包括了罐顶，罐壁，罐底的整体轮廓计算，还包括抗风圈，加强圈和密封的计算，抗风圈和加强圈设计采用我国国内标准。

油罐的抗震设计也参照国内外的设计规范，可承受8级以上的地震。

校核部分包括浮顶四个准则，强度和稳定性校核，下节点校核以及开孔补强校核。

计算部分清楚简洁，图纸清晰规范，在保证安全的前提下，经济选材是本设计的特点。

关键词：浮顶油罐，浮顶，罐壁，抗风圈，加强圈Abstract：Recent one or two decades, the design and construction of tank technology has been faster than in the past the development of a clear trend that large-scale and large-scale oil brings many economic benefits as well as a number of technical issues .Floating roof tank is the large and medium-sized oil tank at home and abroad in the most commonly used form of a structure, it eliminated almost all of the gas space, thus greatly reducing the evaporation loss of oils and atmospheric pollution. Geological in good condition and suitable for cans, for the design of the basic wind pressure 800Mpa, on the choice of the steel strength, weldability and impact toughness of the three main requirements. Calculation of tank wall thickness design method using change-point, were calculated and the reservoir water storage of two different media, the use it when calculating the large-capacity tanks can reduce certain circle tank wall thickness and the total amount of steel. Design includes not only the tank top, tank walls, tank at the end of the overall outline of the calculation, but also wind circle, strengthening and sealing ring, the wind and the strengthening of circle circle design standards in China. Seismic Design of oil tank at home and abroad is also reference to the design specifications can withstand earthquakes of more than 8. Check some of the four criteria, including floating roof, the strength and stability of calibration, the next check node and check opening reinforcement.Calculation of some clear and concise, clear drawings norms, in the premise of security, economic selection of the design characteristics.Key words: floating roof tank,floating roof,tank skin,wind circle,Circle to enhance目 录1 绪论 (5)2 油罐钢材、尺寸的选择 (7)2.1概述 (7)2.2求许用应力[]σ (7)2.3确定油罐经济直径和高度 (8)3 罐壁强度设计 (10)3.1罐壁计算的说明 (10)3.2采用变点法设计各层壁板厚度 (12)3.2.1计算充水时各层板厚 (12)3.2.2计算储油时各层板厚 (23)4 浮顶设计 (35)4.1基本数据 (35)4.2校核 (36)4.2.1第一准则校核 (36)4.2.2第三准则的计算和校核 (37)4.2.3第二准则校核 (38)4.3浮顶强度及稳定性校核 (39)4.3.1单盘的强度验算 (39)4.3.2浮船强度校核 (40)4.3.3浮船平面内稳定校核盘 (41)4.3.4浮船平面外稳定校核 (42)4.3.5关于Ae 的验算 (43)5 油罐密封及抗风设计 (45)5.1油罐的密封装置 (45)5.2抗风设计 (45)5.2.1抗风圈的设计和计算 (45)5.2.2加强圈的设计和计算 (46)6 罐底及罐基础设计 (48)6.1罐底的设计 (48)6.1.1材料及厚度 (49)6.1.2排版方法 (49)6.1.3底板的连接 (49)6.2罐基础设计 (49)7 下节点计算 (51)8 油罐抗震设计 (54)8.1倾覆力矩计算 (54)8.2罐壁压应力的计算 (54)8.3罐壁临界压应力及其校核 (55)9 油罐的附件设计及开孔补强 (56)9.1附件设计 (56)9.1.1罐顶附件 (56)9.1.2罐壁附件 (56)9.1.3罐壁附件简要介绍 (57)9.1.4 安全设施 (58)9.1.5梯子.平台和栏杆 (58)9.2开孔补强计算 (58)10 质量检验 (60)10.1罐底质量检验 (60)10.1.1罐底的平度检查 (60)10.1.2焊缝质量检查 (60)10.2罐底的质检 (60)11 油罐的消防系统选择 (61)11.1罐区泡沫灭火部分 (61)11.2罐区冷却水部分 (61)参考文献 (62)致谢 (62)1 绪论国内外研究现状伴随着世界石油工业的发展与进步，原油的储备和运输对储罐的容量提出了越来越大的要求。

编号：100000m 3原料油罐玻璃钢内浮顶施工新工艺潘越 郝晓龙中国石油天然气第一建设公司二ΟΟ六 年 八 月石油天然气安装技术中 心站2006年度参评论文100000m3原料油罐玻璃钢内浮顶施工新工艺潘越郝晓龙摘要：中海壳牌南海石化项目五台100000m3原料油罐设计采用玻璃钢内浮顶（以下简称内浮顶），内浮顶技术是荷兰DM Tank Systems公司的专利技术，已在世界上许多国家得到广泛的应用，此次为国内第一次引进该项技术。

本文从内浮顶的主要材料性能出发，详细介绍了用来制作内浮顶的主要原材料.内浮顶上下两层加强玻璃纤维板由玻璃毡和树脂粘结而成，中间层是蜂巢板，整体密度只有190kg/m3，内浮顶与罐壁之间靠特氟龙（Teflon）密封胶带和双层不锈钢片组成件达到弹性密封。

然后从内浮顶的施工工艺出发，介绍了内浮顶各工序的注意事项，并着重介绍了内浮顶的制作工艺和高温固化工艺。

内浮顶的制作工艺详细介绍了内浮顶的主要施工工艺和注意事项，按照内浮顶从模板铺设、底层抗静电涂层的涂覆、底层玻璃纤维和玻璃毡的磙压、蜂巢板的铺设、表层玻璃纤维与玻璃毡的磙压和喷涂防火树脂的施工顺序对内浮顶的施工工艺进行了详细介绍，并说明了树脂在内浮顶各层施工的配合比使用量，又着重强调了喷涂树脂和辊轮磙压方法，具有很强的可操作性和实际应用性。

内浮顶固化工艺是经过缩合、闭环、加成或催化等化学反应，使树脂发生不可逆的变化过程。

常温固化是通过添加固化剂来完成的，内浮顶高温固化是为了使树脂获得良好的耐热性和耐腐蚀性，并确保内浮顶充分硫化和局部热应力消除，在本文中详细介绍了内浮顶高温固化工艺和实际操作过程。

主题词：原料油罐、玻璃钢内浮顶、树脂、应力、挠度、施工、固化1 概述中海壳牌南海石化项目五台100000m3原料油罐设计采用玻璃钢内浮顶，是国内第一次引进该项技术进行施工，具有很大的难度和挑战性。

内浮顶结构示意图如图1所示。

图1：内浮顶结构示意图2 内浮顶材料性能2.1说明内浮顶由中间层蜂巢板和加强型玻璃钢上下面层组成，整体密度只有190kg/m3，不必另外增加浮舱式结构就能漂浮在液面上，同时也能满足内浮顶设计基本载荷要求。

6*10000m3成品油库安全设计一汽油的理化性质物理化学性质汽油的重要性能有为蒸发性、抗爆性、安定性和腐蚀性。

汽油的危险特性油料的火灾危险特性油料具有较强的挥发性和扩散性，具有易燃易爆特性，具有易积累静电和热膨胀性。

由于这些特性的存在，使它具有较大的火灾危险性：挥发性；扩散性；易燃性；易爆性；易积聚静电荷性；热膨胀性；沸溢性。

安全防护措施汽油的安全防护措施可以分为以下几类。

1 工程控制。

生产过程密闭，全面通风。

2 呼吸系统防护。

高浓度环境中，佩带供气式呼吸器。

应急或有计划进入浓度未知区域，或处于立即危及生命或健康的状况3 眼睛、身体和手的防护。

一般不需特殊防护，但高浓度接触时安全防护眼镜。

且必须穿工作服。

对于手，一般不需特殊防护，高浓度接触戴防护手套。

4 其他防护。

工作现场严禁吸烟。

避免长期反复接触。

进入罐或其它高浓度区作业，须有人监护。

二油罐的整体设计油罐的选型10000m3油罐设计参数储罐内径：φ 28000mm 罐壁高度：18000mm公称容积：10000m3计算容量：11084m3设计压力：490Pa~1960Pa 设计风压：850Pa设计温度：-10~50 ℃腐蚀裕度：地震烈度：7 焊缝系数：材料确定根据汽油物性选择罐体材料，汽油几乎没有腐蚀性，且有属于低压灌，可以考虑16MnR这两种钢材。

结构设计?内浮顶油罐的结构形式其实就是内浮盘和密封装置的结构形式。

本设计采用边缘板的钢制单盘式内浮顶和弹性材料密封结构。

内浮盘?内浮盘由一层薄的单盘板，在其外侧围以一圈边缘板焊制而成。

盘上带有若干立柱，使浮盘下沉时最终支撑在罐底上，以免浮顶与罐内附件相碰。

为了检修需要，内浮盘上还设有人孔。

?密封装置?内浮顶油罐要求密封间隙为150mm，密封为196N/m时，达到良好的密封性能。

本设计采用弹性材料密封结构，由密封袋、软泡沫塑料块、固定钩板等组成。

考虑到储存介质为汽油，密封袋采用丁腈耐油橡胶带制作，厚度取。

一、工程概况1.储罐情况简介此次长辛店油库改扩建工程中新建10000立方米内浮顶储罐10台，储罐内直径30000mm，高度16057mm；储罐内为铝制内浮盘结构。

储罐基本上由壁板、底板、顶板、铝制内浮盘、附件等部分组成，附件包括盘梯平台、罐顶栏杆、人孔平台梯子及接管等部分。

10000立方米储罐罐壁由9层壁板组成，第一层~第五层壁板材质为16MnR，第六层~第九层壁板材质为Q235-B。

罐底板由20块边缘板和46块中板组成，其中边缘板厚度10mm，材质为16MnR；中板厚度8mm，材质为Q235-B。

顶板由中心顶板、扇形板及加强筋组成，中心顶板和扇形板厚度为6mm，材质为Q235-B；壁板规格及材质见下表：二、编制依据1.10000米3内浮顶储罐设计图纸；2.《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》GBJ128-90；3.《压力容器用钢板》GB6654-1996；4.《压力容器无损检测》JB4730-94。

三、施工组织机构1. 施工技术准备1.1 图纸审查1.1.1 设计资格审查、图面清晰程度审查。

1.1.2 提供图纸完整性审查，包括施工图、通用图及管口方位图。

1.1.3 施工图纸内容审查，包括图中制造、检验要求审查，技术条件审查，明细表中内容完整性审查，图中尺寸标注正确性、完整性审查。

1.2 施工技术文件编制1.2.1 施工用材料的编制，包括外购材料及外协加工材料的提出。

1.2.2 加工施工工艺、焊接施工工艺、吊装施工工艺等技术文件编制。

1.2.3 施工用工机具、人力使用计划编制。

2. 材料验收2.1 建造油罐选用的材料和附件，应具有质量合格证明书。

当无质量证明书或对质量合格证明书有疑问时，应对材料和附件进行复验，合格后方可使用。

2.2 焊接材料应具有质量合格证明书。

焊条质量合格证明书应包括熔敷金属的化学成分和机械性能；当无质量合格证明书或对质量合格证明书有疑问时，应对焊接材料进行复验。

2.3 建造油罐选用的钢板，必须逐张进行外观检查，其表面不允许存在有裂纹、气泡、结疤、折叠和夹杂等缺陷。

1万立方浮顶储油罐清罐方案编制：审核：日期：储油罐清罐方案为了保证2#油罐顺利进行维修, 确保设备及人员安全, 必须清除罐内原油, 对油罐进行检测，我们依据总公司企业标准《油罐清洗安全技术规程》的有关规定，特编制此清罐方案。

一、清罐前准备工作:1.按材料单进行物资、工具、器材的购置。

2.现场配备35Kg干粉推式灭火器2个、手提式8公斤消防器材4个、手提式4公斤消防器材4个。

3.在2#防火堤西侧开挖一个2.5米开口通道，用于清理油泥。

（蒸罐后）4.在2#油罐人孔北侧开挖4×5×1.5米污油池一个，作为罐内污油排放池，挖出的土围在排污孔四周。

5.清罐前与临濮站联系协商供蒸汽事项。

6.预制泥浆泵装置和管线DN80（100米）至1#储油罐人孔处，安装DN80阀门两个。

7.预制临时蒸汽管线：在我站食堂北侧伴热主管线上架设临时蒸汽管线DN100（200米）至2#储油罐北侧污油池。

8.制作DN50（3×4）米蒸汽盘管一组，用于加热污油池内的罐底油。

9.预制蒸罐管线DN50（20米）至2#储油罐人孔。

10.用70*70*7角钢预制通风机固定支架两个11.事先与临濮站消防队联系消防车一辆，作为清罐时安全专用。

二、清罐程序:1.2#油罐采用单进罐（来油-1#-2#-5#-2#罐) 流程，罐位至8米时采用单出罐（2#罐-5#-4#-主管线）流程，冲刷底部油泥，罐内原油进行外输至1.7m罐位时，岗位人员加密检尺，继续抽油到极限罐位1.5米，2#油罐退出生产运行。

2.把2#油罐进口2-2#阀、出口2-4#阀门、2-6#阀门关闭并上锁。

3.罐位1.5米时改用泥浆泵(70 立方米/时) 抽油,直到打不出油为止.4.打开浮顶罐人孔，站运销人员负责检尺，测量存油工作，并上报处运销科，由运销科组织来人核对罐底油量后，罐底油才可出罐。

5.打开所有人孔自然通风2--3天后, 再用防爆送引风机强制通风2--3天，直至油汽浓度达到规定值后，方可佩带呼吸器具入罐作业。