立式常压储罐的设计研究

大型立式油罐罐底设计探讨摘要：大型储罐已经成为石油化工装置和储运系统的重要组成部分，而储罐的安全在很大程度上又取决于储罐的设计。

由于储罐的罐底承受着来自各方巨大的压力，因此，罐底的设计是大罐设计的重要部分。

本文主要从罐底结构方面来介绍大型立式油罐罐底的设计，对大罐设计、施工和维修都有着重要的意义。

关键词：立式油罐罐底设计排版坡度储罐是一种用于储存液体、固体或气体的密封容器。

在工业中通常使用的是钢制储罐，钢制储罐是石油、化工、粮油、食品、消防、交通、冶金、国防等行业必不可少的、重要的基础设施，钢制储罐在国民经济发展中起着非常重要的作用。

根据储罐放置位置、存储介质、形状进行划分，其主要结构形式有：正圆锥形罐底；倒圆锥形罐底；倒偏锥形罐底；单面倾斜形罐底；阶梯式漏斗形罐底。

而大型立式油罐罐底多采用锥形罐底的形式。

1、罐底的结构形式和特点大型立式油罐罐底通常采用倒圆锥形罐底。

这种罐底及其基础成倒圆锥形。

中间低四周高，罐底坡度一般取2%—5%。

随排除污泥杂质，水分的要求高低而定。

在罐底中央焊有集液槽，沉降的污泥和存液集中与此，由弯管自上或由下引出排放。

这种罐底形式的特点如下：1）液体放净口处于罐底中央。

不管日后罐底如何变形，放净口总是处于罐底的最低点，这对排净沉降的杂质，水分，提高储存液体的质量十分有利。

2）因易于清洗，对于燃料油罐可以不再设置清扫孔。

3）倒圆锥形罐底可以增加储罐容量，储罐直径越大，罐底坡度越陡，可增加的容量越多。

4）因较少形成凹凸变形和较少沉积，可以改善罐底腐蚀状况。

5）罐底受力比较复杂，储罐基础设计，施工要求比正圆锥形罐底更加严格。

2、大型立式油罐罐底的设计要求大型立式油罐罐底是油罐重要的组成部分，其罐底除了承受油罐自身的重力外，还要受到储液的静力和基础沉降所产生的附加力等，罐底板边缘部分受力状况非常复杂，为保证油罐的功能性和安全性，罐底的设计上不容忽视。

经实测，罐底的径向应力σx和环应力σy 略向中心移动便迅速衰减。

2019,29(1)刘成军等立式常压储罐的设计探讨35立式常压储罐的设计探讨刘成军#周璇李惊琛中石油华东设计院有限公司青岛266071(要对储罐的高度、溢流保护、伴热盘管计算或设计等方面的问题进行探讨。

提储罐各段高度计算 的方法 。

介绍溢流保护系统 破虹吸管的设置方式，提供用于 破虹吸管内气相介 的计算公式。

分别对储罐常用的伴热型式及伴热介质的特点进行简介， 储罐向 热的热系数估算值及 侵没于储罐储存介质中的伴热盘 热系数经验值。

介绍伴热盘管设计步骤，指出当伴热盘 时， 用 组盘 联的方式 盘管内介 速和压降过大的问题。

伴热盘 只限于安装在罐底， 还可在罐体上分层安装，以获得更好的伴热效果。

关键词常压储罐溢流管破虹吸管蒸汽伴热盘管传热系数式常压储罐化工生产过程中广泛使用的储存设备，主要储存各种 、半成 产品等。

式压储罐 构可分 定顶罐、内浮顶罐、外浮罐。

储罐的高度、 保、伴热盘设计时需要重点考虑的内容，其设计合影响到储罐 、安、经地运行。

本文拟对储罐的高度、 保护、伴热盘 方面的设计及计算进行探讨。

之和。

H i :罐 罐 的包边 下沿与高高液位（HHLL )之间的高度。

文献1对于固定顶罐 规定为泡沫产生器下 罐 端的高度，当采用PC -4型、PC -8型、PC -16型泡沫产生器时, H #分别为0.213m 、0.240m 、0.303m ;对于外浮顶 罐，规定比与&之和为罐壁顶以下1.5m 〜1.6m ; 对于钢浮盘的内浮顶罐规定H1与H2之和为罐1储罐的高度计算储罐的容积作下可用有效容积、罐底部用于满足 吸入压 用于保护浮盘保留在罐内液体的 作容积以及罐 ；用于液体的膨胀或保护浮盘容积之和。

在设计储罐时，需对高度进行计算。

储罐的结构 见图1。

储罐的C 度为罐 C C 液位H1、C C位与高液位H2、高位 位H3、 位与位H4、 位与罐底板之间的高度H &以下0. 9m 〜1. 0m 。

154在石化企业液体物料常压存储过程中，储存介质的挥发损耗、氧化变质现象尤为常见。

不仅浪费资源，还有安全隐患和环境污染等问题。

根据GB50160-2008石化企业防火标准[1]、SH/T3007-2014储运罐区设计规范[2]的要求，对甲B 、乙A 类的可燃液体储罐，应设置氮气密封保护系统，通过调节氮气量使之填充顶部空间，节能降耗的同时，隔离油品与外界接触以起到保护作用。

1 氮封系统适用工况 氮气密封系统的应用主要取决于罐的类型和存储介质的性质。

常适用于以下几种工况[1、2]：（1）采用内浮顶罐或固定顶罐储存沸点在45℃下，或37.8℃时的饱和蒸气压>88KPa的甲B 类液体时，应设置氮气密封保护系统；（2）采用内浮顶储罐常压储存沸点≥45℃、或37.8℃时饱和蒸气压≤88KPa的甲B 、乙A 类液体时，可设置氮气密封保护系统；另，当有特殊要求而选择固定顶、低压储罐或容量≤100m 3的卧式储罐时，应设置氮气密封保护系统；（3）当常压存储I、II级毒性的甲B 、乙A 类液体时，应设置氮气密封保护系统；（4）储存介质与空气接触，易发生氧化、聚合等反应，常压储存时，应设置氮封保护系统；（5）储存介质具有水溶性，并对其含水量有严格要求，常压储存时，应设置氮封保护系统。

2 氮封系统方案2.1 压力控制设计方案 此方案基本原理为：氮气密封系统的设置，旨在控制罐内气体压力维持在300 Pa（G）上下。

当储罐内气体压力上升≥500 Pa（G）时，关停氮气控制阀，暂停氮气的补充；当内压力≤200 Pa （G）时，氮气控制阀将打开以补充氮气，防止吸进空气形成易燃气体。

值得注意的是，氮气操作压力宜为0.5~0.6 MPa [3]。

2.2 氧含量控制设计方案此方案基本原理为：氮气密封系统的设计，旨在控制罐内气相空间氧气浓度不超过5%，从而阻断可造成爆炸的助燃条件。

（1）在罐内设置氧气浓度监测器进行监控，将高报与氮气管路控制阀进行联锁设计。

探析立式圆筒形储罐的设计探析立式圆筒形储罐的设计摘要：近年来，伴随着社会的不断进步以及经济的迅猛发展，我国石油产业规模逐步扩大，储罐作为重要的储油工具，其占据着重要的应用地位，为充分满足现今的储罐多元化以及大型化需求，必须合理展开该项设备设施的优化设计。

在此，本文将针对立式圆筒形储罐的设计进行简要探讨。

关键词：储罐；石油；立式；圆筒形；设计前言众所周知，对于石油以及化工等很多企业来说，其针对液体原料和产品进行储存的时候通常会选择使用大型立式圆筒形储罐设备，伴随着我国化工以及原油进出口量的大幅度增加，其所需储罐设备更加趋向于大型化方向发展。

一般而言，大型储罐的实际建造成本相对较高，其提出了更高的设计要求，在设计进程当中应该紧抓设计标准的精髓所在，参考规范严格施工，通过多方比较后择取优秀的设计方案，确保储罐运行安全。

2.立式圆筒形储罐所具备的相关优点第一，基于实际的钢材使用量角度出发来看，若是储罐拥有较为相同的结构，其对应的容积越大，在单位容积范围内所需消耗的钢材量则愈小。

第二，基于储罐的占地面积来看，因为现今的设计规范针对各个储罐间的距离问题进行了较为严格的要求，若是拥有相同的工程总容积，相较于数量较多的储罐而言，几台大型储罐的占地面积则比较小些。

第三，若是储罐拥有相同的总容量，通过比较大直径与小直径罐组则不难发现，大直径储罐对应的配件、仪表以及管网、消防等设施则较为简单便捷，其实际操作甚为简单，针对配套储运能够更好地实现管理。

第四，基于理论的角度出发来看，若工程已经规定了具体的容积需求，通过对比大直径与小直径罐组不难发现，大直径罐组的总投资成本是比较低的。

3.简析立式圆筒形储罐的优化设计3.1整体设计当储罐小于等于一千立方米的时候，能够运用等厚度设计方式。

其中，储罐直径等于高度时材料最为节约；当储罐大于一千立方米的时候，可运用不等壁厚度设计方式，最节约材料相对的经济尺寸为，在该式中，表示的是储罐的实际高度（mm），表示的是材料许用应力，和分别表示的是罐顶与罐底的厚度（mm），表示的是储液比重（），表示的是焊缝系数，分析后可以知道，材料许用应力跟储罐的顶部以及底部对应厚度对于储罐的实际高度起着决定性作用，储罐高度跟储罐的容量不存在有直接关系，式中的表示的是储罐直径（mm）以及表示的是储罐容量（），基于该式可进行储罐直径的合理计算并得出结果。