罐管结构设计-油罐部分1
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21-4 油罐21-4-1 油罐的种类和构造油罐的种类和构造见表21-17。
油罐的种类和构造表21-17种类简图构造特点适用条件砖壁油罐为圆形的地下式或半地下式,其底板与顶板,又可做成球面形或平面形,其结构与砖壁水池相同一般为几百吨到几千吨的中、小型油罐梁板式平顶盖油罐常见的有两种,一种是环形柱网,梁板式平顶盖,由预制扇形板、圆弧梁、中心圆板等组成;还有一种是方形或矩形柱网顶盖。
壁厚一般采用200~240mm,底板为P8级防渗钢筋混凝土,厚200mm一般为大、小、中型油罐,其中环形柱网梁板式平顶盖油罐在我国应用十分广泛无梁顶盖油罐油罐的顶盖没有主梁和次梁,而采用等厚度平板直接支承在正方形布置的柱网上,柱的上端放大,形成柱帽,用以作为板的支座,可以采用现浇,也可以采用预制装配式无梁楼盖油罐顶盖柱网跨度为5~6m,有效荷载为5000N/m2以上时,采用无梁顶盖比梁板式平顶盖经济装配式球顶盖油罐这种油罐罐底为凹形,罐壁为装配式壁板,顶盖采用钢筋混凝土薄壳,罐内无支柱,结构材料省,对消防和清罐有利。
采用现浇混凝土时、施工较麻烦;也可采用无脚手装配式球壳顶盖,用轻巧的A字架拼接适用于容量15000m3的大型油罐,可节省大量材料和人力,加快建设速度浮顶顶盖油罐油罐的顶盖为浮船式,能随进油而浮升,卸油而降落,罐顶没有气体空间,可减少贮油损失,这种油罐可全部为钢结构,为节省钢材,也可在罐底和罐壁用钢筋混凝土结构,顶盖采用钢结构这种油罐施工要求较高,壁板垂直度的偏差不能太大,否则会影响浮顶顶盖的升降21-4-2 预制装配式油罐施工21-4-2-1 施工工序现场施工的工序为:土方开挖→浇筑混凝土垫层→绑扎底板钢筋→浇筑底板、环槽、柱基杯口混凝土→蓄水养护→就地预制柱、圆弧梁、中心圆板→环槽、柱基杯口找平→壁板、柱、圆弧梁、顶板吊装→壁板竖向灌缝→环槽内侧石棉水泥嵌缝→罐壁预应力绕丝→环槽外侧面石棉水泥嵌缝→油罐充水→罐外壁喷涂水泥砂浆→罐外防潮层涂刷→回填土到设计标高→罐顶找平层、防水层施工→罐顶覆土→建成交付使用。
油罐附件详细说明沉降罐结构原理及安全附件1、结构〔1〕外部结构:机械呼吸阀、液压安全阀、阻火器、泡沫发生器、避雷针、人孔、透光孔、来液管线、溢流管线、收油〔污水〕管线、排污〔脱水〕管线、水箱、抽气管线等安全附件〔2〕内部结构:集油槽、中心配液管、集水管、抽乳化层管线、虹吸管。
沉降罐结构图〔a〕立式沉降罐结构图〔b〕配液装置图1-油水混合物入口管2-辐射状配液管3-中心集油槽4-原油排出管5-排水管6-虹吸上行管7-虹吸下行管8-液力阀杆9-液力阀柱塞10-排空管11、12-油水界面和油面发讯浮子13-配液管14-配液管支架2、原理含水原油由进口管线,经配液管中心汇管和辐射状配液管流入沉降罐底部的水层内,在水层内进行水洗。
破乳剂作为一种外表活性剂,主要作用是降低油水界面的外表张力,由于油水密度的差异,使部分含水油在上升的过程中,较小粒径的水滴向下运动,油向上运行,实现了油水别离。
在原油上升到沉降罐集油槽的过程中,其含水率逐渐减小。
经沉降别离后的原油进入集油槽后,经原油溢流管流出沉降罐;别离后的污水经上部水箱,由脱水立管排出。
立式沉降罐工艺原理油水混合物由进口管线经配液管中心汇管通过辐射状配液管流入沉降罐底部的水层内,其中的游离水、破乳后粒径较大的水滴、盐类和亲水固体杂质等在水洗的作用下并入水层;原油及其携带的粒径较小的水滴在密度差的作用下,不断向上运动,且水分不断从油中沉降出来;当原油上升到沉降罐上部液面时,其含水率大为减少,经中心集油槽通过排出管排出。
沉降罐底部的污水,经由液力柱塞阀控制高度的上行虹吸管吸至一定高度后,通过下行虹吸管与排水管排出。
工作过程:〔动画演示附于幻灯片教案中〕:3、附件〔1〕机械呼吸阀机械呼吸阀结构及工作过程1①结构原理:由压力阀和真空阀组成。
当罐内气压超过油罐设计压力时,压力阀被气体顶开,气体从罐内排出,使罐内压力不再上升;当罐内气压低于设计的允许真空压力时,大气压顶开真空阀盘,向罐内补入空气,使压力不再下降,以免油罐抽瘪。
重油储罐加温盘管的结构选择与改造兰州石化公司油品储运厂油品调合车间李琰马杰摘要:在石油化工行业中,如果储罐储存的是粘度较高或者凝点较低的介质时为了保证罐内的油品温度始终保持在其凝点以上,同时让介质保持良好的流动性,防止凝罐,常常需要从储罐内部对介质进行加温。
蒸汽加温盘管就是较常用的一种储罐加温设施。
蒸汽加温盘管的优点是操作便捷,安装简单,使用安全可靠,在储罐加温中被广泛的使用。
所以根据各类储罐储存介质的性质和生产需求选择适当的结构形式对加温盘管进行改造,使其结构更合理,使用更可靠,维护更便捷,同时最大限度的提高加温效率避免热损失和水击现象是十分必要的。
关键词:排管式加温盘管;盘式加温盘管;重油。
1、加温盘管的工作原理与分类1.1加温盘管的工作原理通常较为常见的储罐蒸汽加温盘管主要是由蒸汽进气管线、加温盘管、冷凝水回水管线和控制阀门这几部分组成。
蒸汽加温盘管是在储罐底部安装的管线回路,在入口处接入蒸汽系统利用锅炉蒸汽作为热源对罐内的介质进行热传递加温,出口处接入回水系统排出冷凝水形成一套完整的加温回路。
1.2加温盘管的优缺点罐内加温盘管的主要特点是结构简单、造价低、操作管理便捷、管内可承受较高压力、安装简便、可以根据容器的形状,制作成圆柱或平板等不同形状,也可将几组加温盘管进行并联组合从而达到增加传热面积效果,甚至可以在一个储罐中采用两组相互独立的加温盘管,通入不同的热源以充分利用热量。
但是由于储罐的体积相对于普通设备要大了许多,储罐内流体的流速必然很低,所以管外给热系数也相对较小,这将影响总传热系数的提高。
此外,加温盘管自身的通过能力也有限,而且经过长时间使用后盘管内部会积聚锈渣等难以清洗的杂质,可能会进一步限制传热介质的通过性,所以这也限制了加热盘管只适用于传热负荷不是很大的设备及较清洁的传热介质。
1.3加温盘管的种类现在大型储罐中较为常用的管式加温盘管按照布置形式可分为全面加温盘管和局部加温盘管,按照结构形式不同又可分为排管式加温盘管和盘式加温盘管。
石油化工装置中储罐的结构设计技术分析发布时间:2022-08-31T06:45:07.986Z 来源:《城镇建设》2022年第8期作者:谷文英[导读] 目前,我国大型油罐的数量日益增多,使用高强度钢材制作的油罐也日益增多,谷文英中石油吉林化工工程有限公司 132002摘要:目前,我国大型油罐的数量日益增多,使用高强度钢材制作的油罐也日益增多,这种类型的油罐体积大、载重大。
文章以石化行业中的大型油罐为例,对大型油罐的优势及其结构特点进行了分析和研究,以期为油罐的设计提供参考。
关键词:大型油罐;高强度钢材;优势;结构特点;参考引言:石化行业在促进经济发展的同时,也面临着技术设计和安全方面的问题。
换句话说,只要做好了技术的设计和分析,就可以解决大部分的问题和隐患。
针对石化设备的储罐结构设计和分析,首先对大型储罐的优点进行了分析,并对其结构技术的设计要点进行了分析,希望对提高我国石化设备的设计水平具有一定的参考价值。
1.大型油罐的优势国内的大型油罐主要有地面油罐、地下或半地下油罐。
目前国内最常用的就是地面上的大型油罐。
它具有如下优点:(1)事实上,大型储罐可以节省钢材。
就拿现在的情况来说,其容积增加的话,表面积就会相对较小,然后单位容积的消耗钢材的量就会减少。
由此可以看出,石化设备内的储罐容量与钢铁消耗呈反比关系。
(2)油罐的体积越大,占用的空间越小。
在石化行业中,油品储罐的空间是一个很大的问题。
在考虑罐体的空间时,要考虑到罐体的有效体积,二者的有关参数要一致,罐体之间的间隔也要满足火灾距离的要求。
根据当前储罐的消防规范,在石化公司的储罐容量基本一致的情况下,采用多个大罐、多个小罐为一组,可大大节约空间。
(3)大型油罐易于实际运行和后期维修和管理。
油罐大型化,其整体的体积就越小,使用起来也就越方便。
小型储罐的维修和管理也比较复杂,因此,几个大型储罐的优点就体现出来了。
(4)油箱的尺寸可以节省油箱的附属设备。
管道部分第一章地下管道一、概述埋地管道的敷设程序①开挖管沟②管段组焊③试压检验④管沟回填二、管道载荷及受力分析1、载荷分类永久载荷、可变载荷、偶然载荷2、薄壁环向应力和轴向应力=2??????=4??3、厚壁管道的应力分析从图中的应力分布曲线可看出,内压引起厚壁圆筒的径向应力和环向应力沿壁厚均是变化的,且两向应力的最大值均在内壁面处,而轴向应力在横截面上则为一个常数三、许用应力与壁厚设计1、管道许用应力计算公式[σ]=K φ??K ——强度设计系数Ф——焊缝系数?——钢管的最低屈服强度2、管道壁厚设计输油管道直管段壁厚设计公式输气管道直管段壁厚设计公式t——温度折减系数注:实际使用壁厚需要加上腐蚀余量3、管材选择目前用于长输管道的钢管主要有无缝钢管和焊缝钢管两种。
(焊缝钢管是发展的主要趋势)焊缝钢管主要有直缝埋弧焊钢管和螺旋缝埋弧焊钢管两大类型:直缝埋弧焊钢管与螺旋缝埋弧焊钢管相比具有焊缝短、成型精度高、残余应力小、错边量小等特点,但受力状况不如螺旋缝埋弧焊钢管好四、地下管道轴向应力与变形1、轴向应力-热应力热应力:与A、L无关,仅与管材、温度、约束条件相关。
2、环向应力的泊松效应注:注意正负号(受拉为正,受压为负)3、埋地管道不同约束情况下的应力分析三种不同的热变形:嵌固段、过渡段、自由段过渡段管道单位长度上的摩擦阻力:平衡条件:fl=???∵∴即出/入土段伸缩变形量为同样长度管段自由伸缩量的一半。
注:自由段长度较短,产生的热变形量可以由垫片等一些设施吸收,而过渡段较长,产生的热变形量则需要固定支墩来吸收。
五、固定支墩的设计计算1、作用和位置把过渡段长度缩减为0的措施。
2、固定支墩的受力平衡推力P与摩擦力f(土壤对支墩抗力T)平衡。
注:上式用于支墩和土壤无相对滑移的情况支墩抗滑移校核条件:T>KΦP3、土压力种类:注:上式用于支墩和土壤有相对滑移的情况4、支墩的倾覆校核5、地耐压校核支墩前边缘对地基的压力最大,以表示,后边缘压力最小,以???表示校核条件:六、管道弯曲应力1、简单弯曲情况下的管道弯曲应力计算(嵌固)管壁外层纤维引起的轴向拉力:2、存在相对位移时的弯曲应力计算如果管道曲率很大(>125),那么???=4??,这时弯曲管道由于内压和温差引起的轴向应力恰好与直线管道相同。
《管道及储罐强度设计》课程设计题目 40m3埋地卧式油罐图所在院(系)石油工程学院专业班级储运1102 学号 201104060229 学生姓名韩珂指导教师姚培芬完成时间 2012年07月10日目录1绪论 (3)1.1 金属油罐设计的基本知识 (3)1.1.1金属油罐的发展趋势 (3)1.1.2对金属油罐的基本要求 (3)1.2 金属油罐的分类 (4)1.2.1地上钢油罐 (4)1.2.2地下油罐 (4)1.3 课题意义 (4)2埋地卧式油罐课程设指导书计 (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)2.1.3主要设计内容 (5)2.1.3.1 油罐供油系统流程图 (5)2.1.3.2 40 m3埋地卧式油罐加工制造图,基本参数和尺寸 (6)2.1.4安全 (6)2.1.5设计遵循参照的主要规范 (6)2.1.6设计范围 (6)2.1.7防腐 (7)2.1.8油罐接管 (7)2.1.9油罐容积的确定 (7)2.1.10其它 (7)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)3.3鞍座的选择计算 (9)3.3.1 罐体重Q1 (9)3.3.2 燃料油重Q2 (10)3.3.3 储罐的总重Q=Q1+Q2 (10)3.4鞍座作用下筒体应力计算 (10)3.4.1 筒体轴向弯矩计算 (10)3.4.2 筒体轴向应力计算 (11)3.4.3 筒体周向应力计算 (11)3.5抗浮验算 (13)参考文献 (14)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。
从世界范围来讲,这一状况与前一时期国际上的能源危机有关。
由于能源危机,近若干年来许多工业化的、靠进口原油的国家都增加了原油的储备量,这就迫使这些国家不得不建造更多更大的油罐。
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。
目录第一章编制依据1、编制说明2、编制原则3、本工程施工及验收主要技术规范第二章工程概况1、工程简介2、总体部署3、施工组织部署第三章施工准备1、生产准备2、技术准备第四章施工方案与技术措施1、测量工程2、土方工程3、罐环墙基础4、罐内回填5、环墙的施工6、钢筋工程7、模板工程8、混凝土工程9、油罐圆顶工程施工10、砌筑工程11、毛石挡墙和道路施工第五章冬雨季施工措施1、基础工程2、砼工程3、机械防雨、防雷4、施工措施4.1雨季施工措施4.2冬季施工措施第六章降低工程成本措施1、降低成本主要计划和措施第七章质量管理体系与措施1、工程目标2、质量保证体系3、确保工程质量的技术措施4、工程物资质量保证措施(材料的采购、质量、价格、运输技术条件的监督措施)第八章安全、文明管理体系与措施1、保施工安全的保证体系2、确保安全生产的技术组织措施3、确保文明施工的技术组织措施4、料具管理5、治安保卫6、保密措施第九章消防措施1、建立消防组织和制度2、配备必要的消防设施和器材3、明火管理4、现场防火要求第十章环境保护管理体系与措施1、总体指导思想2、环境目标和指标3、环境管理组织机构4、施工现场运行控制5、重大环境因素的控制6、检查制度7、环境管理监督检查及监测8、不符合控制及纠正预防措施9、信息交流的安排第十一章工程进度计划与措施1、施工进度计划2、保证工期措施2、技术措施3、人员4、材料和机械第十二章资源配备计划1、材料计划2、劳动力计划安排3、机械设备仪器安排计划4、临时用地计划第十三章施工总平面布置设计1、临设及职工住宿2、搅拌场地3、材料堆放第十四章材料管理与使用1、材料采购计划2、合格供应商的评审3、供应商的选择4、与供应商的配合5、材料采购6、材料验收程序及证件收集7、材料存放和管理第十五章主要分项工程验收标准1、模板支设的允许偏差2、钢筋绑扎的允许偏差3、混凝土允许偏差4、砌体基础的允许偏差5、油罐基础的允许偏差第十六章对项目的技术、现场管理和降低投资的合理化建议第一章编制依据1、编制说明油库安全专项整治油罐翻建工程一标段技术标施工组织设计的依据是:1)、油库安全专项整治油罐翻建工程一标段工程施工招标文件;2)、油库安全专项整治油罐翻建工程一标段的有关技术资料、国家现行建设工程标准、规范、招标文件澄清或修改、评标定标办法、答疑纪要;3)、油库安全专项整治油罐翻建工程一标段的工程量清单、图纸等说明。
卧式油罐的结构设计摘要:本文论述了油库使用的储油罐的设计过程,主要从容器直径的选取和厚度的计算开始,对封头进行计算,开孔及管口的法兰和接管配置进行设计,在设计的基础上,确定正确的设计压力、适当的储存量、合适的材料、合理的结构以及相应的制造技术要求,以确保储罐的安全性和经济性。
关键词:储油罐设计配置机构合理卧式油罐是用以储存原油、植物油,化工溶剂、水或其他石油产品的长形容器。
卧式油罐是由端盖及卧式圆形或椭圆形罐壁和鞍座所构成,通常用各类油库保存成品油或原油。
一、容器直径的选取和厚度的计算容器结构设计首先要选取容器直径,容器的直径按钢制压力容器的工程直径系列选取。
除非用户有要求,一般取长径比为2~5,很多情况下取2~3就可以了。
本台20m3石油储罐卧式储罐要求容器的几何容积为20m3 。
我们先设定直径,再根据此直径和容积求出筒体长度,验算其长径比。
设定的直径应符合封头的规格。
我们设定直径为2200mm,查标准GB/T 25198-2010《压力容器用封头》附录C,得知此规格的封头容积为 1.5459m3,得筒体容积为20-1.5459x2=16.9082m3。
得到:筒体长度为4450.2mm .长径比为4450.2/2200=2.023。
比较理想,则我们确定本例石油储罐储罐的内直径为2200mm,筒体长度圆整为4450mm。
有了容器直径,即可计算圆筒的厚度。
首先,设计温度下圆筒的计算厚度按照GB150.3-2011《压力容器第3部分:设计》公式3-1(p94)[2]计算(公示的适用范围为Pc≤0.4[σ]tφ,本例中0.4[σ]tφ=0.4x189x1=75.6>Pc=1.77所以,参数满足公式的适用范围。
计算容器筒体的计算厚度:计算出厚度为10.35mm。
碳钢和低碳钢制容器壳体加工成形后,满足不包括腐蚀裕量的最小厚度不小于3mm,因此计算厚度为10.35mm,其名义厚度为计算厚度与腐蚀裕量之和,再向上圆整到钢板的商品厚度。
油罐罐壁和罐底的设计油罐是一种常见的用于存储和运输石油和其他液体的设备。
它们的设计对于确保储存或运输过程中石油和其他液体的安全性非常重要。
下面将介绍油罐罐壁和罐底的设计。
油罐罐壁的设计主要考虑以下几个方面:1.材料选择:油罐罐壁通常由钢板制成,因为钢材具有高强度和耐腐蚀性能。
此外,特殊合金钢还可以在极端条件下使用,例如高温和高压。
3.防腐措施:油罐罐壁需要进行防腐处理,以避免与储存或运输的液体接触后发生腐蚀。
常用的防腐方法包括涂层和阴极保护。
4.罐壁结构:油罐罐壁通常由一系列垂直和水平的钢板组成,通过焊接或螺栓紧固连接在一起。
这种结构可以有效地承受液体的压力和重力负荷。
油罐罐底的设计同样重要,其设计考虑了以下几个方面:1.负荷承受能力:油罐罐底需要能够承受液体的重力负荷,以及可能的附加负荷,例如施加于罐底的机械装置或其他结构。
罐底通常采用承载型结构,以确保其稳定性和强度。
2.防泄漏措施:油罐罐底需要能够防止液体泄漏。
罐底通常采用板状结构,通过焊接等方法进行密封。
此外,还可以在罐底上安装防泄漏设备,如液体探测器和阀门等。
3.底座设计:油罐罐底需要与底座相连接,底座能够提供稳定的支撑和垂直负荷传递。
底座通常由一系列钢筋混凝土或钢制构件组成,通过焊接或螺栓紧固在一起。
4.排水系统:油罐罐底需要设有排水系统,以便排除污水和沉积物。
排水系统通常包括位于罐底中央的放水口和连接到排水管道的阀门。
综上所述,油罐罐壁和罐底的设计需要考虑材料选择、厚度计算、防腐措施、结构设计、负荷承受能力、防泄漏措施、底座设计和排水系统等因素。
只有合理和科学的设计,才能确保油罐的安全和可靠运行。