2000立方米内浮顶储罐设计.docx

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（-19CtW50°C）基本风压：686Pa雪载荷：441Pa抗震设防烈度：8度场地土类型：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、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80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。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。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。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：-19°Ct50°C,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“4735-1997<<钢制焊接常压容器原则的基础上，推导出立式圆筒储罐最经济齐内径的计算公式，最后应用数值理论反复迭代的方法来确定储罐的最经济内径值。可用两种理论确定的内径和高度与HG21502.2-92（化工钢制立式圆筒形内浮顶储罐系列标准）提供的数据有些出入，这主要是考虑载荷、占地面积及许用容积等方面的因素。本文的设计以HG21502.2-92给定的参数为准网。HG21502.2-92提供的公称容积为200Om的储罐的参数如下叫计算容积：2186m3；储罐内径：1450Omm；罐壁高度：14350mm；拱顶高度：1569mm；总高：15919mmo2.3 材料的选择1、储罐的用材按类别可分为:碳钢（碳素钢和低合金钢）、不锈钢、铝及其合金f,01o2、储罐主要用材的选择储罐用材的选择应根据储罐的设计温度（最低和最高设计温度）、物料的特性（腐蚀性，毒性，易爆性等）钢材的性能和使用限制，在保证各部位全，可靠的基础上节省投资的原则。在满足其他条件的情况下优先选用碳素钢。3、罐壁和罐底的边板对选材来说是最重要地，也是最难于判断的。由强度决定的罐壁部分、罐底的边缘板（或简称边板）、人孔接管、补强板在原则上应选择同一种材科。罐底的中幅板、罐顶及肋板、抗风圈、加强圈等一般可选用Q235-A,Q235-B或Q235-A-F牌号钢材。由2000m3至20000m3的小型油罐由强度决定的罐壁部分的选材，根据用途及建罐地区最低日平均温度分别采用Q235-A-F和Q235-A。当这些小型油罐错存汽油时，则根据建罐地区的最低日平均温度选取不同材料。当最低日平均温度在-IOC以上时，取Q235-A,在-102（TC以上时取Q235-A-Fo油罐的其他部分，如罐底的中幅板、罐顶、抗风圈、加强圈等一般可选用Q235-A或Q235-A-F,日本在这些部位多选用SS41o4、罐壁材料三项基本要求罐壁材料的三项基本要求是强度、可焊性和冲击韧性，三者全都重要不可。根据以上原则，储罐的主体材料选择Q235-A"L2.4 罐壁设计工程设计中罐壁厚度通常由三种方法确定，即：1、定点法：用于容积较小的储罐（直径小于60米）。2、变点法：此方法适用于L/HW2000/6的储罐。3、应力分析法：此方法适用于LH>20006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+3113×0.9=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+3113×0.99.8845mm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+3pp113×0.9=8.9221mm经圆整后为9；第四层:0.0049夕(”-0.3)。+C+C200049X725(9.5-03)x14.5+0.3+3113x0.9=7.9598nn经圆整后为8；第五层：_0.0049P(H-0.3)。+G+G_0049x725(7.6-0.3)xl4.5+0.3+3_69975Wp-113x0.9经圆整后为7；第六层:00049P(H-0.3)。+G+C20.0049X725(5.7-0.3)x14.5+0.3+3113x0.9=6.0351run经圆整后为7；第七层：5.0728 nm4.1604 mm_0.(XM9夕(”-0.3)。+C+G_0.0049x725(3.8-0.3)x14.5+0.3+3113×0.9经圆整后为6；第八层：0.0(M9夕("-0.3)3+G+C2OoO49x725(1.9-0.3)x14.5+0.3+3cr?113×0.9经圆整后为5；式中：Po设计压力：1960MPa;-设计温度下材料的许用应力113(Mpa);焊缝系数:查表得0.9;CI-钢板的负偏差0.3;C2-腐蚀裕度C:=3.0;2.4.2 壁厚应力校核一设计温度下材料的许用应力113MPa;t=PD+(6Y)-2(-C)00019614500+(4.250-3.3)2(4.250-3.3)0.9=16.621 < 113MPQt _ 0.0019614500+(5.212-3.3) _ q q_(Jr) ="= o.Zb /z2(5.212-3.3)0.9113MPQ0.0019614500 + (6.175-33)2(6.17S-3.3)0.9=5.493< 113MPat _ 0.0019614500+(7.132-3.3) 4 2(7.132-3.3)0.9=4.122< 113MPQ(2.(1)(2.(2)(2.(3)(2.(4)(2.(5)t _ 0.0019614500+(8.100-3.3) 5 =2(8.100-3.3)0.9=3.291 < 113MPQ(2.6)4=T = 2741<WPQ(2.7)t _ 0.00196(14500+(10.024-3.3) 7 =2(10.024-3.3)0.9=2.349 < 113MPQ(2.8)t _ 0.00196(14500+(10.987-3.3) 8 =2(10.987-3.3)0.9=2,055 < 113MPQ(2.9)通过上式计算，故满足材料要求罐壁第一圈到第八圈的壁厚是逐步减小的。因储罐容积不太大，从材料的准备和液面上的壁板内外壁受腐蚀的情况考虑，采用不等壁厚设计。罐壁底圈到第八圈的厚度(mm)分别为：11,11,10,9,8,7,6,5。2.4.3加强圈设计由于内浮顶罐顶部有固定顶，不需加设抗风圈，但随着储罐高度的增长(主要是为了减少材料、降低成本)，使得油罐中部的筒体有被风吹瘪的危险。在风载荷的作用下，为防止储罐被风吹瘪，必须对罐壁筒体进行稳定性校核，并根据需要在适当的位置设置加强圈。判定储罐的侧压稳定条件为：PcrP0(2.10)式中匕L罐壁许用临界压力，Pa:Po-设计外压，Pa;当旦ep°时，就可以认为罐壁具备了足够的抗风能力，否则必须设置加强圈以提高储罐的抗外压能力。下面介绍SH3046-92推荐的加强圈的设计方法。该方法是根据薄壁短圆筒在外压作用下的临界压力得到的，罐壁的许用临界压力：Per式中：£/一罐壁许用临界压力，kgfm2;E圆筒材料的弹性模量，192xl09paD油罐内径，m；6圆筒的厚度，m；1.圆筒的高度，m；将D=138675m,L=13,2417m,5=0,007m,E=I92x1()9代入上式得:Per2.S9E5252.S9×192×109×(0.008)25cc/lccc=-=3965.80PQD1-5L14.515×13(2.12)从上面的计算结果来看，Pcr>P0,故本文设计的储罐可不设置加强圈。2.4.4罐壁的开孔及开孔补强由于使用的要求，必须在油罐壁上开孔并接管，例如，进出油管、通气孔、人孔和检查孔等。对罐壁的一些开孔有如下要求：1 .无密闭要求的内浮顶罐，应在最高设计液位以上的罐壁上设置环形通气孔，通气孔应沿四周均匀分布，且不得少于4个，通气孔的总有效面积按下式计算B0.006D=0.006X14.5=0.087m2(2.13)式中：B-环向通气孔总有效通气面积(m?)。2 .罐壁上应至少设置一个低位人孔，并宜设一个高位人孔，其规格不应小于DN600.在罐壁上开孔后将在孔的附近产生应力集中，其峰值应力通常达到罐壁基本应力的3倍，甚至更高，这样高的局部应力再加上开孔结构在制造过程中又不可避免的会形成缺陷和残余应力，如不采取适当的补强措施，就很g能在孔口造成疲劳破坏和脆性裂口，使孔口处撕裂。补强的办法就是在开孔的周围焊上补强圜板.以增大开孔周围的壁厚，降低孔周国的应力。理论分析和实际经验表明，用罐壁相同材质的钢板作为补强圆板，补强Sl板的横截面积与孔口的横截面积(孔口直径和罐壁厚度的乘积)取值相同，将有良好的效果，足以保证孔口的强度要求。因此工程实际中均采用这种“等截面”补强的方法。接管公称直径大于50mm的开孔应补强，当开孔直径不超过250mm,补强板可采用环形板，当开孔直径大于250mm时，补强板采用多边形板。立式油罐的罐底一般是直接放在地基的砂垫层上，油罐内的油品重量可直接传结地基。底板仅受一简单的压缩力，这对钢板来说，受力是极其微小的。因此，对底板来说，理论上几乎没有强度要求，只需要将油品与地基隔开，不渗漏就行了。不过，考虑到不同大小的油罐由于地基沉陷的影响和经济要求，各种规范都对油罐罐底的结构，如排板的形式、底板的厚度以及搭接联接的方式等提出了不同的要求。罐底设计的主要依据是:对排板、焊接、联接方法和板厚的耍求“明2.5.1 排版形式罐底板的排板形式，主要考虑使其焊接变形最小、易于施工、以及节约钢材等因素来决定。经过多年的实践，目前主要采用如图1所示的两种形式。图2.1罐底板的排版形式当储罐内径小于12.5m时宜采用条形排版形式，当外径大于等于12.5时，宜采用弓形边缘板。由于本文所设计的油罐外径为15.919m,故选用弓形排版形式。2.5.2 罐底板厚度的计算根据石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范SH3046-1992表2.1中幅板钢板规格厚度储罐内径(m)中幅板钢板规格厚度(mm)碳素钢不锈钢D>2064表2.2边缘板钢板规格厚度底圈罐壁板厚度(mm)边缘板钢板规格厚度(mm)碳素钢不锈钢11-2087所以，罐底中幅板厚6mm,底圈罐壁板厚度为12mm,则边缘板钢板厚8mmo2.5.3 罐底设计罐底由中幅板和边缘板搭接而成。根据受压与腐蚀情况，再结合工程经验，中畅板和边缘板钢材厚度分别取6mm和8mm,并按塔接T型排列.罐底的中间部分相当于个铺在弹性基础上的薄板，除基础有过大的沉陷外，其所受应力是很小的，但底版的边缘部分受力却十分复杂。中幅板采用单面连续塔接角焊，为保证边缘板比较平坦，中幅板必须搭在边缘板上.中幅板搭在边缘板上也采用单面连续搭接角焊。在罐底上的块钢板重叠处为减小板缝高度和应力集中，应上层底板切角。全部塔接焊缝至少焊接两遍成形。边缘板在与罐底型相焊核的部分应做成甲滑支承面。边缘板对焊核缝下面采用厚度为4毫米、宽度为50毫米的垫板。边缘板之间的对接焊缝上表而必须磨平，以保证与淮底下端紧密接触。底圈壁板与边缘板之间采用双面连续角焊工型接头,在这部分，由于受到罐底的牵制或约束，无法沿半径的方向伸出，焊缝的受力状况比较复杂。因此，要求罐壁与罐底连接处的内、外角焊缝，具有较少的缺陷，有较高的冲击物性，采用焊三通成形，就变得很重要了，在施工上应充分注意。罐底为消耗或补偿因基础下沉而引起的中部凹陷，同时也便于排除残液，设计有一定的坡度。2.6罐顶设计2.6.1 固定顶设计内浮顶储罐固定顶一般设计为拱顶。拱顶是一种由球面拱形结构通过包边环量与罐壁上沿相连接的固定顶盖。球面拱顶与锥顶相比，拱顶结构简单、刚性好、能承受较高的剩余压力、钢材耗量少;但气体空间较一般的锥顶盖大，制造也比锥顶盖麻烦些。一般情况下，球壳半径R=(0.8-1.2)D(油罐内径)，转角曲率半径p=0.1D,此时h0.4r,r为罐半径。顶板周边与包边环量采用薄弱连接。内浮顶罐罐顶的外载荷由球壳的自重、雪载、活载荷、罐内真空度等组成。当对外载荷估计太低会使球壳受压失稳，也会使包边角被拉坏。估计过高会浪费材料，一般外载荷由下计算：Qe=Qi+Q2+Q3+Q4<2.14)式中：Qe一作用于球壳上得外载荷，kgfm2;q一球壳单位面积的自重，kgfm2;q2雪载荷，kgfm2;q3活载荷，kgfm2;q4一罐内可能产生的最大真空度；kgfm2;q2+q3+q4的取值最小不应小于120kgfm2;2.6.2 球壳设计对于2OOOm3或更小的储罐，可采用光面球壳(不加肋)，而较大的储罐采用加肋拱顶较经济，使在拱顶满足稳定性的条件下，拱顶自身的重量最轻。对拱顶罐的球壳进行内压力作用下所产生的薄膜应力的强度校核和外载作用下的稳定校核。在大多数情况下后者是主要的，故只校核后者。球壳的厚度一般用公式：min=0.42?+C=0.42X0.8X14.5÷3=7.872TnTn4mm(2.15)计算，但最小不得小于4mm。式中：min一所需最小板厚，mm；R罐顶曲率半径R=(0.8-1.2)D,mC腐蚀裕量。1、筋条球壳稳定性校核信=2.1X104得)2g<2.16)式中：1带筋条顶板的折算厚度，mm；DL带筋条顶板径向截面的平均抗弯刚度；。一陪修+*9+2同(2.17)E钢材的弹性模量，取E=1.63xl4kgmm2;bi纬向筋宽度，mm；hi纬向筋厚度，mm；1.i一径向截面上的筋(纬向筋)间距，mm；m带筋顶板径向折算系数；%=1+迫(2.18)1 tL1ei径向截面上，组合截面形心O点到顶板中心面的距离，mm,如图2；图2.2带筋顶板稳定性校核模型=f(t+V+7)+S-(2.19)E钢材的弹性模量，取E=1.63xl()4kgmm2;b2纬向筋宽度，mm；h2纬向筋厚度，mm；1.2径向截面上的筋(纬向筋)间距，mm；n2带筋顶板径向折算系数；几=1+”也(2.20)2 tL2e2径向截面上，组合截面形心O点到顶板中心面的距离，mm,图2；D罐顶抗弯刚度；£3D=(2.21)122.6.3内浮顶设计1、内浮顶的载荷内浮顶的载荷有以下两种，首先是在漂浮状态下，应能安全地承受至少两人在浮顶上任何地方走动，既不损害浮顶，也不会令油品溢到浮顶上去，且浮顶应能提供2倍以上浮顶的重量的浮力;其次是在低位支撑状态下，即非工作状态下，支柱及浮顶应能支撑浮顶上599Pa的均布载荷（自动排液装置载荷除外）及与工作相同的的集中载荷。另外还应考虑到浮顶导向装置与软密封在浮顶上下运动中产生的摩擦力所形成的倾覆力矩。2、内浮盘的浮力计算内浮盘所需的浮力至少是浮盘重量的两倍。边缘板和穿过单盘安装的任何开孔接管的最小高度为160200mm）内浮盘漂浮状态下的渗液深度可根据下两式联立求解。T-o=Q2=f0（2.22）求解得：T=衰+”式中：T内浮盘正常漂浮状态下的渗液深度，cm；Ro内浮盘半径，m；Y储液重度，Kg/cm3；Q2边缘环带重量，Kg；To-理想状态下的渗液深度，cm,TO=P/y；P内浮盘单位面积的重量，KgZcm2,P=-%;Qi浮盘及附件的总重，Kg；在内浮盘的浮力设计中不考虑浮盘漏损而引起的内浮盘沉没问题，它需要作加强施工检验，严格控制焊缝质量来解决。3、主要结构梁的强度和浮力的校核在浮顶安装前，有必要对主要结构梁的强度和浮力进行校核。主要参数:罐径:13m,容积:v=2000m3储存介质：92#汽油，介质密度:725kg/n?;计算结构：“T”型；计算模型:将各支点视为钱接点，浮梁支腿间距离最大尺寸为13m,因此取二130LmQNoCm,且将计算模型视为单跨静定简支梁。安装状态时，内浮顶处于无浮力状态，外加荷载以二人体重150集中荷载所决定的设计荷载值P计算，取其最危险的载面校核。强度校核浮梁最危险截面强度校核：max=MmaxX(ej)=11.431kgmm2(2.23)=13.5kgmm2>max,因而浮梁抗弯强度足够。浮梁接头最危险截面强度校核。最危险断面a-a及b-b截面尺寸均为宽b=3mm,高h=38mm矩形截面。最危险截面与支点间距为25mm0最危险截面惯性矩J=bh/12=9曹8)=13718(2.24)max=MmaxX(ey)=等X2.5Xs=2.59kgmmz(2.41)第3章附件1.1.1 的附属设施附属设施主要包括：透光孔、通风孔、清扫孔、量油孔、呼吸阀等已形成标准化，可根据油罐容量合理选用。对不同类型的储罐还有物料管线，安全设施以及检测仪表等附属设施I。1.1.2 油罐附件油罐附件是油罐自身的重要组成部分。它的设置按其作用可分成4种类型：1、保证完成油料收发、储存作业，便于生产、经营管理。2、保证油罐使用安全，防止和消除各类油罐事故。3、有利油罐清洗和维修。4、能降低油品蒸发损耗。油罐除一些通用附件外，盛装不同性质油品，用于不同结构类型的油罐，还配置具有专门性能的附件，以满足安全与生产的特殊需要BL对内浮顶油罐，其专用附件有：通气孔、气动液位讯号器、量油导向管、导防转装置、静电导出装置、带芯人孔等。(1)透光孔和量油孔：用于检查罐内情况及测量油位，根据需要设置。(2)排污孔：排污孔设置在储罐底部最低位置，放水管可兼作排污管。(3)梯子和栏杆：高度大于5m的立式储罐,应采用盘梯或斜梯。梯子外侧和罐顶换作区应设栏杆。(4)人孔的数量应根据储罐大小及维修要求设置。通常在罐顶设1个人孔在罐壁设1个或多个人孔。人孔应设在方便操作的位置，并避开罐内附件。对内浮顶储罐,在其固定顶上应设置不少于1个DN500mm或DN600mm的人孔;在内浮顶上应设置不少于1个DN600mm的人孔U如在内浮顶支撑高度以上及以下的罐壁上宜各设不少于1个DN600mm的人孔。(5)导向防转装置:导向管可以兼作量液管，多用于钢制内浮顶罐，铝制内浮顶多采用钢丝绳作为导向防转装置。(6)防雷和防静电接地:对于爆炸危险场所,储罐应按规范要求做防雷和防静电接地设计。钢制储罐的防雷接地装置可兼作防静电接地用。其主要作用是使浮顶和储罐保持相等的电位，防止静电的危害，保证储罐安全运转I。浮管式铝制内浮顶罐的主要附件包括:浮顶支柱、密封装置、导静电装置、真空阀、防旋转装置、量油孔、人孔、油品入口扩散管、罐壁通气孔、罐顶通气孔等1，801.1.3 汽油罐的安全设施对于轻油罐配备的专用附件有：呼吸阀挡气板、防火器、机械呼吸阀、泡沫发生器、液压安全阀。其作用分别如下：(1)吸阀挡气板：防止空气进入油罐时直冲油面，油面上的油品蒸汽气体层就不会被冲散，因此可减少油品的蒸发损耗。(2)防火器：防火器又称油罐阻火器，是油罐的防火安全设施，它装在机械呼吸阀或液压安全阀下面，内部装有许多铜、铝或其它高热容金属制成的丝网或皱纹板。I当外来火焰或火星万一通过呼吸阀进入防火器时，金属网或皱纹板能迅速吸收燃烧物质的热量，使火焰或火星熄灭，从而防止油罐着火。它的作用有二，一是吸热，使燃烧气体的温度降到闪点以下，将火焰熄灭。二是隔火，使火焰，火花不至于进入油罐。(3)机械呼吸阀：调整储油罐的压力。(4)泡沫发生器：当混合气液沿管道流过泡沫发生器孔板时，突然节流，流速随之增大，造成负压，使大量空气吸入泡沫发生器内，形成空气泡沫，将火熄灭。(5)液压安全阀：选用呼吸阀时应同时选用直径相同的液压安全阀，液压安全阀是为提高油罐更大安全使用性能的又一重要设备，它的工作压力比机械呼阀要高出5-10%23。正常情况下，它是不动的，当机械呼吸阀因阀盘锈蚀或卡住而发生故障或油罐收付作业异常而出现罐内超压或真空度过大时，它将起到油罐安全密封和防止油罐损坏作用。1.1.4 物料的管线设计1、进料管储罐进料管应从罐体下部接入,以免物料流入时产生静电,也可使罐内液体按一定方向流动。当可燃液体进料管需从储罐上部接入时,应沿罐内壁延伸到距储罐底200处。2、出料管出料管应设在罐体下部，管口高度可根据排出要求及储存物料的清洁程度而定。对于有分水要求的油品储罐或有杂质沉积的物料储罐,出料口的位置应适当高些。清净物料的出料口可设置在罐壁的最低点。3、排净管储罐维修、清洗或变换储存物料时,需通过排净管排净。排净管接口应设在储罐的最低处。排净口也可与物料出口合并使用。当排净口设在罐底时，储罐基础要为排净口留出安装维修的空间L4、放水管当储存物料在静置储存中有水在罐底沉积时,应设放水管。放水管接口设在储罐的底部。结论用所给数据进行浮盘的设计，罐壁的设计，罐底的设计计算以及罐顶的设计计算等，得出以下结论1、储罐的主体材料选择Q235A02、2OOOm3内浮顶罐的计算容积：2186m3;储罐内径：14500mm；罐壁高度：14350mm；拱顶高度：1569Omm；总高：15919mm。3、罐壁底圈到第十圈的厚度（mm）分别为：11,10,9,8,7,6,5,4。4、浮顶的材质为碳钢，浮顶结构为型；浮梁最危险截面强度16.81kgmm2；浮梁所提供的总浮力为2989.98kg。5、罐底中幅板厚6mm,底圈罐壁板厚度为5.5mm,则边缘板钢板厚7mm。参考文献1史倬轮：内浮顶罐技术及发展，石化科技，1996,3(1)：16-20o2陈允红、金维吊等：油气储运建设手册，中国建筑工业出版社(1998)O引湛卢丙等编：大型储罐设计，上海科学技术出版社，1986年。4李冰：立式圆筒形储罐最经济内径的计算方法，化工设备与管道，2000o5张有渝：油罐设计的技术经济评价问题探讨，天然气与石油，第2期，第二卷。6大型浮顶油罐测温系统的研发于边7龚利亭：对内浮顶和拱顶油罐设计的若干看法，江西石油化工，2000o8油气储运杂志，中国石油天然气管道局主办。9徐英、杨凡、朱萍等：球罐及大型储罐设计。10上海化学工业设计院石油化工设备设计建设组.化工设备图册贮罐、计量罐，1974年06月。11石油工业部抗震办公室中国石油化工总公司抗震办公室.圆柱形储液罐抗震论文集，1986年10月第1版。”2潘家华：圆柱形金属油罐设计，1986年08月第1版。13湛卢丙：大型储罐罐底结构形式与设计.化工设备设计，1997年。14GB50341-2003,«立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范,2003。15GB1501998,«钢制压力容器标准,1998。16GBJI2890,«立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范,2000017SYJlOI6-82«立式圆筒形钢制焊接油罐设计技术规定石油工业部规划设计总院1982。18张有渝、刘智萍：内浮顶油罐的设计问题，油气储运，第1期，第13卷。19秦景娜：内浮顶储罐的设计及推广，大化科技，2002o20彭小军，高宏斌：立式油罐基础的设计选型，工程设计，2005.3o21潘家华、郭光臣等：油罐及管道强度设计，石油出版社(1986,北京)。OcMM*SI6、.IlCl5IltU八acue:nott(ntmm91mm<tt4S、IBttlHrMCCM<ZmCOUI<OC>MZnmoc<1«CVK.、，afOli、*qI*Il(If1Il:¾1-<M91ami<nu>anM«mifi619*I.tlst(1«UtlUXComoMfCOOKClCTMB6*0Ct.,9It.OlIlIWtIHI<x,司ou<nxOMWCClt*L.MMI*MlOOCH5PMIlmsfCt.*Itcmr6*1craoo<BImtQtg1t4.一9999LKHlgoo«imOMto47oftCIc.*tfUttl(a(UKIOCTOIEtOtxMC*CY9999.9MKIMOMIax.eWKZf*<C,f«.Mbllm><aon>陋*»C,t(t9o999ItBllrw(U0<«K«a«0«wf9*6¥.*M«*MHIm06W«BUoor.OMI._bq.FT99*.9,(Mil*OROIW»K(<VfffKKlfVtI