第三章 油罐尺寸选择和罐壁强度设计1.
油罐的尺寸选择和强度设计
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。
油罐罐壁和罐底的设计
3、罐壁厚度
φ——焊接接头系数,取φ=0.9;当标准规定的最低屈服强度大于390MPa 时,底 圈罐壁板取φ=0.85。 注：罐壁板的最小公称厚度,不得小于罐壁的计算厚度分别加各自壁厚附加 量的较大值。 罐壁板的最小公称厚度不得小于下表 油罐内径D(m) D≤10 D≤10 18<D≤60 D>60 罐壁最小公称厚度（mm) 5 6 8 10
2、环形边缘板外缘应为圆形，内缘为正多边形或圆形;为正多边形时,其边 数应与环形边缘板的块数相等。
3、罐底板可采用搭接、对接或二者的组合对较厚板宜选用对接如下图所示 ：
1）采用搭接时,中幅板之间的搭接宽度不应小于5 倍板厚，且不应小于
30mm;中幅板应搭接在环形边缘板的上面,搭接宽度不 应 小 于6 0 mm。
这种罐底形式有以下特点:
(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]孔。 (3) 倒國锥形罐底可以增加储存容量，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，可以改普罐底腐蚀状况。 (5) 罐底受力比较复杂，储罐基础设计施工要求比正F 圆锥形罐底更严格。 （二）罐底板尺寸设计 1、不包括腐蚀裕量,罐底中幅板的最小公称厚度不应小于下表规定：中幅板最小 公称厚度
，应符合国外相应钢制焊接油罐规范的规定
钢材的弹性模量
钢类 -100 碳素钢（含碳 量C≦0.30%） 碳锰钢 在下列温度下的弹性模量（10³ MPa） -20 194 208 20 192 206 100 191 203 150 189 200 200 186 196 250 183 190
大型储罐设计规范
大型储罐设计规范篇一:大型贮罐设计大型贮罐设计目录1 贮罐设计1.1贮罐设计的几个问题 1.2贮罐的种类和特点 1.3材料选择1.4许用应力、焊缝系数、壁厚附加量 2 贮罐经济尺寸的选择和载荷2.1贮罐经济尺寸的选择 2.2载荷3 罐壁设计 3.1罐壁强度计算3.2贮罐的风力稳定计算 3.3贮罐的抗震设计 3.4罐壁结构 4 罐底设计4.1罐底的应力计算 4.2罐底结构 5 罐顶设计5.1锥顶 5.2拱顶6 贮罐附件(或配件)及其选用 6.1常用附件1 贮罐设计1.1贮罐设计的几个问题贮罐容量按目前水平，考虑贮罐的经济尺寸，其容量一般限制到稍大于150000 m3，若有下列情况者需考虑用多台贮1罐来代替一台大贮罐。
需要贮罐容量大于150000 m3;需要对原料、中间产品和产品进行计量的贮罐; 盛装特殊贮液的贮罐;供指定用户的特种产品或特殊等级的专用贮罐;在贮存容易着火、分解变质、聚合和易于污染的贮液，当出现事故时为避免更大损失和减少影响，宜用多台贮罐。
1.1.1贮罐容量a.公称容量系指理论上能进入的容量，一般用整数表示。
b.实际容量系指技术上能进入地容量。
对固定顶和内浮顶贮罐，如图1-1中A值取决于消防口地安装位置限制液面地最大高度，对浮顶贮罐由罐壁高度及浮顶边缘最大高度决定液面地最大高度。
公称容量实际容量图1-1 贮罐容量c.操作容量系指技术上能处理的容量，B值是罐底值至排出管顶部的距离，若是罐壁直接开孔接管排出，则B值由管中心线至罐底的距离再加150mm。
1.1.2贮罐布置a.贮罐间距1-3 b.物料性质2由于物料性质不同，物料贮存条件和消防条件的要求不同。
因此在同一罐区贮存不同物料时应考虑贮存性质相同或相近的物料尽可能布置在一起。
1.2贮罐的种类和特点1.2.1贮罐的设计压力和设计温度贮罐压力(对封闭式的贮罐而言)指罐体强度和稳定性能承受的压力。
设计压力、操作压力、贮液的贮存压力，在概念上各不相同。
油罐及管道强度设计课程设计
《油罐及管道强度设计》课程设计题目10000m³拱顶油罐装配图所在院（系）石油工程学院《油罐及管道强度设计》课程设计任务书目录1.设计说明书 (4)1.1适用范围 (4)1.2设计、制造遵循的主要指标规范 (4)1.3 罐体规格尺寸范围 (4)1.4 罐顶盘梯及平台 (4)1.5 罐体的防腐 (4)1.6 油罐附件 (5)1.7 接口 (5)1.8 液位指示计口 (5)1.9 消防设施 (5)1.10 避雷及防静电 (5)1.11 油罐基础 (5)1.12 罐体保温 (6)1.13 罐体外壁涂漆 (6)1.14 选用说明 (6)1.15 油罐的制造、检验及验收 (6)1.16 原始数据 (6)1.17 开口说明 (7)1.18 技术要求 (7)2 .设计计算书 (8)2.1 设计原始数据 (8)2.2 油罐尺寸的确定 (8)2.3 油罐罐壁的设计计算 (8)2.3.1油罐罐壁钢板的尺寸、排板确定 (8)2.3.2罐壁各层钢板厚度的计算 (8)2.4 油罐罐底的设计计算 (11)2.5 罐顶的设计计算 (12)2.5.1计算载荷（设计压力）的确定 (13)2.6 油罐罐顶的校核 (13)3. 参考文献 (16)1.设计说明书1.1 适用范围此设计中油罐储存介质为柴油及不易挥发的相类似油品。
设计条件设计压力正压：1960Pa负压：490Pa设计温度-19℃≤t≤90℃基本风压686 Pa雪载荷441 Pa抗震设防烈度8度（近震）场地土类型Ⅱ类储液密度≤1000kg/m3腐蚀裕量1mm当介质腐蚀性较强，腐蚀速率超过0.1mm/a时，应根据介质对碳钢腐蚀速率确定适当的腐蚀裕量，并相应增加油罐壁板及油罐底版的厚度或采取其它防腐措施。
1.2 设计、制造遵循的主要指标规范SH3046《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》GBJ128《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》SH3048《石油化工钢制设备抗震设计规范》GB50205《钢结构工程施工质量验收规范》1.3 罐体规格尺寸范围4.1.3.1 公称容积：10000m34.1.3.2 公称直径：DN 31200 mm1.4 罐顶盘梯及平台此设计中所有油罐均采用45°升角的螺旋盘梯。
地下油罐设计原则
地下油罐设计时的注意事项在发电机组应用中，由于项目需求发电机组功率越来越大，发电机房内的日用油箱（按消防规定最大容积不能大于1立方米）只能维持发电机组运行2个小时左右。
为了满足项目不小于8小时连续运行的要求，设计师们通常会设计储油罐，在建筑物附近总会设计成地下油罐的形式。
因为地下油罐在消防规范中的要求最低：1、距离道路5米以上；2、距离防火墙15米以上；3、距离防爆墙3米以上。
根据道路和建筑物，确定地下油罐的大致位置。
下面我们将进行地下油罐的具体设计：1、油罐尺寸根据所需油罐容量，设计油罐尺寸。
地下油罐一般设计圆柱体形式，在设计时需考量油罐重心及油罐的运输。
15立方米以下的油罐直径通常为1600MM左右；2、油罐地基有人认为。
地下油罐已经埋入地下，还需要地基吗？答案是肯定的，必须设计足够强度油罐地基。
如果地基强度不够，油罐将下沉，与油罐相连的所有管道有可能因为油罐下沉而破坏，从而导致整个供油系统故障。
3、人孔对于地下油罐来说，人孔设计是必须的。
因为油罐的保养和清洗工作是通过人孔来进入的，而且也只能通过人孔才能进行保养和清洗。
4、通气阀长期储存的燃油会产生气体，如果没有通气阀，储罐内的气体会增大储罐内的压力，影响储油罐的寿命和安全。
因此通气阀也是所有油罐设计中必须的5、加油口6、回油口如日用油箱设计有溢流盘和回油泵，地下油罐的回油口也是必须的。
7、液位计根据业主要求提供合适的液位计，准确读出储油罐的液位。
通常有磁翻转液位计，声波液位计等看了以上地下油罐设计原则，可能有人会问：沉淀污渍和水分是油罐的主要功能之一，如此设计后地下油罐的排水排污如何进行呢？这是一个很好的问题。
地下油罐的排水排污是按周期（半或一年）对油罐保养和清洗来实现的。
在规定周期内维护保养人员将通过人孔进行油罐，对油罐内的污渍和水进行清理。
因此说地下油罐的人孔设计是必须的。
各位亲爱的工程技术人员，想必大家在工程实践中也碰到过不少地下油罐的相关问题，希望你们能通过我司的微信平台，将你们成功的经验与我们分享；也欢迎大家能将出现问题反馈给我们，我们将和您一起解决问题。
1000立方米拱顶油罐(...)
发展现状[1]：在容积小于
的油罐中，拱顶油罐是最常用的，近十余年来拱顶罐
几乎全部代替了在五、六十年代曾在我国广泛使用的悬链式无力矩油罐。目前，我国最大
的油罐为 2 万 ，世界上最大的为 5 万 。拱顶罐的刚性好，施工方便，由于能承受较
高的压力，有利于降低油品损耗，因此 1 万 以下的油罐广泛采用拱顶罐。
*******学院课程设计
课程名称
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题 目 ************
系部
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专业
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班级
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学生
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学号
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指导教师
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2018 年 6 月**日
培黎石油工程学院课程设计任务书
题目名称 系部 专业班级
学生
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第 2 章 设计原始数据...............................................................................................4 第 3 章 拱顶罐罐壁设计 ..........................................................................................5
第 5 章 罐顶设计 ......................................................................................................12
5.1 球顶的曲率半径 ...............................................................................................12 5.2 油罐罐顶的校核 ...............................................................................................12
油罐罐壁和罐底的设计
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。
油气储运工程管道和油罐强度设计复习资料
绪论：失效机理：1材料：A塑性失稳 B断裂 C应力腐蚀开裂 D氢致开裂 E裂纹的动态扩展。
2结构--丧失稳定性。
A塑性失稳：由于变形引起的截面几何尺寸的改变导致的丧失平衡的现象。
B断裂：由裂纹的不稳定扩展造成的，裂纹残生的原因：制造--焊缝，母材缺陷（气孔，夹渣，未焊透，分层）施工--机械损伤（表面划度，凹坑）运行--腐蚀环境。
C疲劳：材料在交变作用下的破坏，原因：内压变化--间歇输送，正反输送，输气：外力变化--风载荷（跨越管段），卡曼涡游震动（悬空管段），埋于公路下未夹套管管道。
D应力腐蚀开裂：基本条件：局部环境，敏感援建：应力条件：114MM--1067MM，t：3.2MM--9.4MM。
强度等级241μPa--480μPa 电阻焊:双面埋弧焊E氢致开裂:H2S--酸性环境,腐蚀产生氢侵入钢内而产生的裂纹.F:裂纹的动态扩展，输气管道特有的现象，脆性断裂：平断口，塑形区尺寸小，低韧性，多焊接缺陷，延性断裂：宏观塑性变形大，焊缝母材的缺陷部位。
止裂原理：止裂还是快速，持续扩展，取决于裂纹的扩扎速度V1，馆内介质在管道破裂的时候的减压波的速度V2，V1＞V2是快速扩展，V1＜V2止裂。
减压波380--440MM/S。
油1500MM/S管道的结构失稳：1轴向载荷--轴向失稳。
2外压--径向失稳。
3弯曲--径向失稳。
4联合载荷--径向失稳地下管道：地下敷设的好处：施工简单，占地面积小，节省投资，埋于地下的管道容易保护，不影响交通和农耕，因此被长距离油气管道和矿场集输管道普遍采用1：地下敷设管道的埋设深度综合考虑农耕深度，地面负荷，热油管你到对土壤保温与约束等因素，一般情况下管顶覆盖土层厚度为1--1.2M，热油管道管顶埋深取为1.2M，管道顶部距铁轨不小于1.3M。
距公路不小于1M，管道埋在略低于冰冻线处。
2：当要求管道平面走向或高度发生变化时，采用弹性敷设或弯头。
3：弹性敷设是利用管道在外力或自重作用下产生弹性弯曲变形来改变管道的走向或适应高程的变化。
油罐及管道强度设计课程设计——【管道与设计储罐强度】
3.
1.
1.1
此设计中油罐储存介质为压力 正压：2KPa
负压：0.5KPa
设计温度 -19℃≤t≤90℃
基本风压580Pa
雪载荷 441 Pa
抗震设防烈度 8度（近震）
场地土类型 Ⅱ类
储液密度840kg/m3
输液量
（m3）
管径
（mm）
数量
规格
质量
(kg)
连接尺寸及标准
<100
100
1
DN100
4.7
PN6,DNXX
JB/T81-94
101~150
150
1
DN150
9.4
151~250
200
1
DN200
14.4
251~300
250
1
DN250
19.6
>300
300
1
DN300
34
二、设计要求
1．了解拱顶油罐的基本结构和局部构件；
表二：人孔、透光孔及量油孔选用表
容积（m3）
罐壁人孔
透光孔
量油孔
数量
直径(mm)
质量
(kg)
数量
直径(mm)
质量
(kg)
数量
直径(mm)
质量
(kg)
5000~10000
1
600
126
3
500
47.7
1
150
7.6
b.量油孔
量油孔一般适用于人工检尺的油罐，其公称直径是DN150mm。安装位置应在罐顶平台附近并与透光孔相对应，以便测定储液计量或取样。其选用见表二。
油罐及管道强度设计课件
沸腾钢： 钢在冶炼时只进行部分脱氧， 出炉 时钢水中的剩余氧与碳相互作用，形成一氧化 碳， 在凝固过程中， 一氧化碳不断从钢水中溢出， 造成沸腾状态。 沸腾钢的优点： 强度极限、 屈服极限均与镇 静钢相同； 价格比同钢号的镇静钢低约 25％ （因 沸腾钢成材率高，所用还原剂少） 。 沸腾钢的缺点： （1） 时效倾向性强。 随着时间的延长， 其 强度和硬度略有提高，但塑性和韧性显著下降， 冷脆转变温度升高。 沸腾钢的时效现象在低温时 较弱，故沸腾钢的最高使用温度一般限制在 200 ℃以下。这一点对油罐钢材的选择无影响。
优 点 ： 施 工 容 易 ， 造 价 低 。 缺 点 ： 中 间 无 支 撑 ， 直 径 受 到 限 制 。 容 积 太 大 ， 蒸 汽 空 间 大 ， 呼 吸 损 耗 大 。 3 m 最 大 的 拱 顶 罐5万 （ D=50.3m,H=23.67m） 。 拱 顶 罐 的 组 成 ： 顶 ： 中 心 盖 板 ， 扇 形 盖 板 （ 瓜 皮 板 ） ， 加 强 筋 。 罐 壁 ： 从 上 而 下 由 薄 变 厚 的 钢 板 组 成 。 底 ： 边 板 （ 环 板 ） ， 中 幅 板 。
2．可焊性要求 可焊性两种指标的控制： (1)碳的当量含量（低好） 。 (2)热影响区（与碳当量含量和冷却速 率有关）硬度（低好） 。Ceq 越高，冷却速率 越快，热影响区硬度越高。 3．冲击韧性要求 防止油罐产生脆性断裂。 钢材的选择：沸腾钢和镇静钢。 镇静钢： 钢水在浇铸前完全脱氧， 因而 在浇铸过程中保持镇静状态。
第 一 节旋 转 薄 壳 的 几 何 特 征
一 、基 本 概 念 1、 下 图表 示一 般旋 转壳 体的 中面 。通 过旋 转 轴 OO1 作 一 纵 向 平 面 ， 它 与 旋 转壳 体 中 面 的 交 线 OB 称 为 经 线 。 (回转面的经线) (一般旋转壳体的中面） 经 线 上 任 一 点B 绕 轴 OO1旋 转 一 周 的 轨 迹 称 为 纬 线 或 平 行 圆 。 B点 的 法 线 必 与 旋 转 轴 相 交 ， 其 交 角 。 2、 坐 标 的 确 定 （壳体中面的几何特征） 经 线 的 位 置 由 从 母 线 平 面 量 起 的 角 度 确 定 ； 平 行 圆 的 位 置 由 角 确 定 。 壳 体 中 面 上 任 一 点 的 位 确 置 可 由 两 个 坐 标 和 定 。 沿 中 面 法 线 方 向 的 坐 标 z， z指 向 壳 体 中 面 的 曲 率 中 心 为 正 。
油罐及管道强度设计
油罐及管道强度设计一、填空1、常用的立式圆柱形油罐按其顶的结构可分为拱顶罐、外浮顶罐、内浮顶罐三大种油罐。
2、罐壁板和管子的厚度负偏差是指实际厚度与公称厚度之差。
3、罐壁厚度是根据最大环向应力荷载计算的。
4、立式圆柱形油罐罐壁开口补强原则是等截面原则。
5、如果沿壁厚t为的立式油罐罐壁开一直径D为的人孔，需要补强的金属截面积是Dt 。
6、拱顶罐的罐顶曲率半径为0.8~1.2 倍罐壁筒体直径。
是指j方向的单位载荷在i向产生的位移。
7、柔性系数ij8、我国的标准风速是以一般平坦地区，离地面10米高30年一遇的10分钟平均最大风速为依据9、我国的抗风圈一般设计在包边角钢以下1m的位置上。
10、立式油罐直径小于12.5米时，罐底宜采用由矩形的中幅板和边缘板组成的条形排版形式，而大于12.5米时，罐底宜采用周边为拱形边缘板的排版形式。
二、简述题1、回转薄壳的第一、第二曲率半径的定义，第一曲率半径：径线本身的曲率半径。
第二曲率半径：从回转壳上的点沿法线到回转轴的距离。
2. 油罐罐壁为什么有最大和最小壁厚的要求，它们各与哪些因素有关。
最大壁厚要求：由于现场难以进行回火处理，但要保证焊缝质量。
与材质和最低使用温度有关。
最小壁厚要求：为了满足安装和使用要求。
与油罐直径有关。
3. 各种罐采用哪些抗风措施？拱顶罐：设置加强圈，适当增加壁厚，尽量不空罐。
外浮顶罐：设置抗风圈，设置加强圈，适当增加壁厚，尽量不空罐。
4. 平面管道热应力的大小与哪些因素有关，它们的变化如何影响热应力的大小？平面管道热应力与温差，管系形状，补偿器设置，冷紧、约束状况等有关。
5. 浮顶的设计必须满足哪些要求？（1）对于单盘式浮顶，设计时应做到单盘板和任意两个相邻舱室同时破坏时浮顶不沉没，对于双盘式浮顶，设计应做到任意两个舱室同时破坏时浮顶不沉没2、在整个罐顶面积上有250mm降雨量的水积存在单盘上时浮顶不沉没3、在正常操作条件下，单盘与储液之间不存在油气空间。
储油罐设计规范范文
储油罐设计规范范文储油罐是一种用于存储液体油品的容器，设计规范的制定对于保证储油罐的安全性和可靠性至关重要。
下面将对储油罐的设计规范进行详细介绍，以确保其合理性和可行性。
一、设计参考标准2.根据储油罐的容量和用途，可以参考国际标准，如API650《焊接钢制油罐设计与施工规范》和API653《现有焊接钢制油罐的检验、修复、修改和重建规范》等。
二、储油罐的选址与排布1.储油罐应选在无水源、易燃物或有害物质远离的地方，考虑动态和静态载荷的影响。
2.储油罐的排布应合理布局，保证安全隔离距离和灭火设备的设置，以降低事故风险。
三、储油罐的结构设计1.储油罐应考虑静液压力和液体油品对容器壁的作用，合理选择罐体材料和壁厚。
2.储油罐应有足够的结构强度和刚度，以防止变形和破裂。
3.储油罐应设置防护装置，如防雷、防腐、防静电等，以提高安全性。
四、储油罐的附件设计1.储油罐的进口和出口应设置合理的管道连接，以方便油品的进出。
2.储油罐应设置液位测量、温度监控、压力控制等附件，以及安全阀、泄漏检测装置等安全措施。
五、储油罐的防火设计1.储油罐应符合防火规范，如设置防火距离、隔离间距和消防设备等，以降低火灾的风险。
2.储油罐应设置可燃气体、静电火花和高温源等防爆措施，以提高储油罐的安全性。
六、储油罐的建造和质量控制1.储油罐的建造应符合相关标准和规范，控制施工质量和工艺流程。
2.储油罐的焊接和检测应严格按照规范要求，采用先进的焊接技术和非损检测方法。
七、储油罐的维护与检测1.储油罐应定期进行检查、检测和维护，确保其安全可靠。
2.储油罐的维护和检测应符合相关标准和规范，如API653的要求，确保罐体和附件的良好状态。
综上所述，储油罐设计规范的制定是为了保证储油罐在使用过程中的安全性和可靠性。
选址、结构设计、附件设置、防火设计、建造质量控制和维护检测等方面都需要严格按照规范要求进行。
只有合理、科学的设计，才能确保储油罐的正常运行，降低事故风险，保护人员和环境安全。
立式储罐罐壁强度设计
立式储罐罐壁强度设计储罐是一种常用的容器，用于存储和运输各种液体和气体。
储罐的设计对于确保其安全运营非常重要，其中一个重要的设计参数就是罐壁强度。
罐壁强度设计旨在确保储罐能够承受内部和外部压力以及其他外力的作用而不发生破裂，从而保证储罐的安全性和可靠性。
储罐的罐壁强度设计涉及多个方面，包括材料选择、厚度计算、设计应力等。
以下是一个关于立式储罐罐壁强度设计的简要介绍。
第一步是材料的选择。
常见的储罐材料包括不锈钢、碳钢和合金钢等。
材料的选择要考虑到液体或气体的性质以及运行条件，例如温度、压力和腐蚀性。
材料必须具有足够的强度和耐腐蚀性能，以确保储罐的长期运行。
第二步是罐壁厚度的计算。
罐壁的厚度取决于多个因素，包括液体或气体的压力、温度和材料的强度。
根据设计准则和标准，可以使用厚度计算公式来确定最小的罐壁厚度。
这些公式通常考虑抗风压、储罐顶部荷载、液体或气体的压力以及储罐的几何形状。
同时，由于储罐通常在操作期间会经历温度变化，因此还需要考虑温度引起的热应力。
第三步是设计应力的计算。
在储罐运行过程中，罐壁会受到多种应力的作用，例如压力应力、拉伸应力、剪切应力和弯曲应力等。
设计应力的计算是为了确保罐壁在正常操作及应对紧急情况下不会超过材料的强度极限。
这通常涉及到应力的线性弹性分析和非线性弹塑性分析，考虑到材料的本构关系和屈服条件。
另外，对于一些特定应用的储罐，还需要进行其他的设计考虑。
例如，在液化气体储罐中，需要考虑罐壁的绝热性能，以减少温度下降和液体蒸发。
对于带有蒸汽加热设备的储罐，还需要考虑传热和热膨胀等因素。
在进行立式储罐罐壁强度设计时，需要参考一些相关的设计规范和标准。
例如，ASMEVIII-1和API650是常用的储罐设计规范，提供了关于材料选择、厚度计算和设计应力等方面的指导。
此外，还应遵循工程伦理，保证设计的合理性、科学性和安全性。
总之，立式储罐罐壁强度设计是确保储罐运行安全性和可靠性的重要环节。
油罐罐壁和罐底的设计
这种罐底形式有以下特点:
(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]孔。 (3) 倒國锥形罐底可以增加储存容量，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，可以改普罐底腐蚀状况。 (5) 罐底受力比较复杂，储罐基础设计施工要求比正F 圆锥形罐底更严格。 （二）罐底板尺寸设计 1、不包括腐蚀裕量,罐底中幅板的最小公称厚度不应小PCr ] 16.48 ( ) HE D
H E H ei
t min 2.5 hi hi ( ) ti
式中 [Pcr]——核算区间罐壁筒体的许用临界压（kPa）; HE——核算区间罐壁筒体的当量高度（m）; tmin——核算区间最薄圈罐壁板的有效厚（mm） ;
油罐内径（m) D⩽10
中幅板最小公称直径（mm) 5
D>10
6
2、不包括腐蚀裕量,罐底环形边缘板的最小公称厚度应符合下表(mm)： 底圈罐壁板公称厚度 ⩽6 7~10 11~20 21~25 26~30 ⩾30 环形边缘板最小公称厚度 6 7 9 11 12 14
（三）罐底结构 1、油罐内径小于12.5m时，罐底可不设环形边缘板;油罐内径大于或等于 12.5m 时，罐底宜设环形边缘板如下图：
2、罐壁包边角钢 1）罐壁上端应设置包边角钢。包边角钢与罐壁的连接,可采用全焊透对接焊结 构或搭接结构。包边角钢自身的对接焊缝必须全焊透。浮顶罐罐壁包边角钢的水平肢 必须设置在罐壁外侧。
包边角钢与管壁连接接头
2）油罐管壁上端包边角钢的最小尺寸如下表示： 固定顶罐包边角钢的最小尺寸 油罐内径D(m) D≤10 10<D≤18 18<D≤60 D>60 包边角钢尺寸（mm） L50×5 L65×8 L75×10 L90×10
油罐及管道强度设计
80
裂纹率， %
73 48 33
74
60 40 20 0
0～10 10～15 15～20 20～25 25～30 30～50 球罐钢板厚度区间， mm
Ⅱ、油罐大型化带来的新课题
③钢板强度等级越高，其可焊性越低，这 要求设计者选材时注意其可焊性，同时采 取合适的焊接工艺。
可焊性：接头焊接的可能性（针对施工而 言）和使用时的可靠性（针对使用而言）。 ④随着油罐的大型化，壁厚t与直径D之比 t/D降低，油罐钢性降低，导致油罐抵抗 风荷的能力下降。
罐顶
罐顶通气孔
罐壁通气孔
密封装置 自动通气孔 单盘人孔 内浮顶 罐顶支柱
浮顶支柱
导向板
内浮顶油罐 Enclosed Floating-Roof Tanks
③内浮顶油罐
结构特点：兼有拱顶罐和浮顶罐的结构特点。
优点：a）蒸发损失大大减少；
b）空气污染很小，油品质量易保证；
c）罐顶和罐壁腐蚀小，罐寿命长；
Cone Roof Tanks
内外檩lin 罐壁
中心立柱
内立柱
外立柱
底板
④锥顶油罐
结构特点：
a）自支承式：顶为圆锥形，载荷由罐顶自 承，并且传递到罐壁。 b）桁架式：载荷由桁架承担并传递到罐壁， 为了防止因横向载荷所产生的旋转，需要 采用装入斜支承等措施。
④锥顶油罐
结构特点：
c）梁柱式：罐顶载荷由梁柱承担并传递到 罐壁。梁柱按梁的弯曲理论设计。罐顶坡 度一般为1/16。在易地震的罐区，为了防止 顶板支承构件旋转，需要采用拉杆将外围 支柱相互连接等措施。
1、油库
定义：油库即收发和储存油品的独立的或 企业附属的仓库或设施。 组成：收发油系统和储存单元。 收发油系统的 主要设备 油库 泵、阀门和管线 各类仪表
第三章__油罐尺寸选择和罐壁强度设计1
3、第 3 圈壁板的计算壁厚 用试算法求t a 3 ，取H 3 18.35 2 1.93 14.49m 与求解t a 2 的过程相类似， 经过三次试算最 后求得第 3 圈壁板的折算高度为 0.947m。
t a3
t 03
1 (14.49 0.947) 60 21.07 mm 2 21.43 0.9 21.07mm
罐壁接管补强补强板形状201861064定点法确定壁厚时罐壁环向应力分布201861065定点设计法壁厚与罐高的关系201861066立式圆柱形油罐圈板配置图201861067受液压作用的罐壁201861068油罐罐壁厚度关系图201861069边缘板受力图201861070各种载荷作用下罐底的挠度转角及弯矩201861071吴天云提出的力学模型201861072圆柱形油罐下节点受力图
ta2
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( H 2 x min ) D 1 (16.42 0.834) 60 24.24mm 2[] 2 21.43 0.9
14
第二次试算： 与第一试算相类似。 K 1 .16 ；C 0 .077 ； x 1 0.925m ，x 2 1.264m ， x 3 1.04m ；
12
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0.022 60 1.06 18.35 28.26mm
取以上两种结果的较小值， 所以底圈板的 计算壁厚t 0 1 28.07 mm 。 t 02 （计算中 i=2） 2、求第 2 圈计算壁厚
h i 1 Rt 0 ( i 1)
h1 Rt 0 1
t ai D( H i x ) 2[]
③ 若 t ai t ai 0 ， 则 计 算 结 束 。 否 则 t ai0 t ai ， 重 复 执 行 ② 。
油罐设计要求概要汇总
标准号：GB 50341-2003立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范1钢板相关规范罐壁厚度不应大于45mm当使用大于30mm的20R、16MnR应在正火或控轧式正火状态下使用。
2钢管相关规范3结构型钢当建罐地区的最低日平均温度低于-20℃时，主要承重构件不得采用沸腾钢。
4罐底板标准不包括腐蚀裕量，罐底中幅板的最小公称厚度不应小于下表的要求。
不包括腐蚀裕量，罐底环形边缘板的最小公称厚度应符合下表规定。
5罐壁排板与连接罐壁相邻两层壁板的纵向接头应相互错开，最小距离应大于较壁厚壁板厚的5倍，且不得小于100mm。
当顶部抗风圈兼做走道时，其最小宽度不应小于600mm。
顶部抗风圈不应存放影响行走的障碍物。
顶部抗风圈应设置在离罐壁上端1m的水平面上。
顶部抗风圈可以用钢板与型钢来制造。
钢板最小公称厚度为5mm。
角钢的最小尺寸为63X6、槽钢的最小尺寸为16a。
抗风圈水平铺板上应开设适当数量的排液孔，孔径通常为16~20mm。
罐顶板及其加强支撑构件的最小公称厚度（不包括腐蚀裕量）不应小于4.5mm。
顶板间的连接可采用对接或搭接。
采用搭接时，搭接宽度不得小于5倍板厚，且不小于25mm。
顶板外表面的搭接缝应采用连续满角焊，内表面的搭接缝可根据使用要求及结构受力情况确定焊接形式。
结构件和壳板自身的拼接焊缝应全焊透。
顶板与包边角钢只在外侧连续角焊，焊角尺寸不大于4.5mm。
连续处的灌顶坡度不大于1/6。
6构件许用应力许用拉应力不应大于140MPa。
许用压应力：不考虑压杆稳定时，不应大于140MPa。
考虑压杆稳定性时，按下式计算：7罐壁开孔及补强接管公称直径大于50mm的开孔应补强。
开孔有效补强面积，不应小于开孔直径与罐壁厚度的乘积。
7.1补强范围1. 沿罐壁竖向，开孔中心线上下各1倍开孔直径。
2. 沿接管轴线方向，罐壁表面内外两侧各4倍的管壁的厚度。
两开孔至少有1个补强板时，其最近角焊缝边缘之间的距离，不应小于较大焊脚尺寸的8倍且不小于150mm。
第三章储罐选型和校核
第三章贮罐的选型和校核本次设计贮罐的选型是参考《HG-T 3154-1985 卧式椭圆形封头贮罐系列》，本贮罐标准系列的设计压力P为25×10-2MPa、59×10-2MPa、98×10-2MPa、157×10-2MPa、176×10-2MPa、196×10-2MPa、216×10-2MPa、245×10-2MPa、294×10-2MPa、392×10-2MPa，设计温度为-20℃﹤t﹤200℃，公称容积Vs为0.5~100m3。
本次的原料液贮罐、产品贮罐及塔釜液贮罐都选择设计压力为25×10-2MPa，设计温度为100℃，储存时间为12小时。
4.1 原料液贮罐选型与校核由第一章物料衡算知：原料流量为WF =8333.3333Kg/h，30℃下原料的密度为ρF=863.316Kg/m3；T=12h储罐初算容积V0=WF×T/ρ=8333.3333×12/863.316=115.83m3充装系数取0.85.所以V=V/0.85=136.27m3参考HG-T 3154-198 卧式椭圆形封头贮罐与基本参数，选择一个容积接近V 的贮罐，其基本参数如下表：表4.1容积，m3公称容积Vs 全容积V主要结构尺寸，mm公称直径D筒体封头厚度S1支座位置L1 L2贮罐总长度L0壁厚S 长度L80 79.73 3000 12 10200 14 8780 710 9608焊缝系数ψ允许腐蚀裕度mm贮罐重量 Kg 标准序号0.85 1.5 10900 HG5-1580-85-33两个储罐并联在上表4.1的数据的基础上，运用化工设备强度计算软件sw6-1998 3.1中的卧式容器校核，对选择的贮罐进行强度校核，输入数据如下：一、主体设计参数：设计压力：25×10-2MPa设计温度：100℃设备内径：3000mm试验压力：表压，0.1Mpa压力试验类型：液压试验二、筒体数据：液柱静压力：空（这是指其他机械部件额外施加的压力）筒体长度：10200mm后面所有的腐蚀裕量：1.5mm筒体名义厚度：12mm后面所有的焊缝系数：0.85材料类型：板材后面所有材料：均选Q235-A后面所有地方均不要钩选“指定材料负偏差为0”三、左、右封头数据输入：液柱静压力：空（这是指其他机械部件额外施加的压力）封头名义厚度：14mm选椭圆封头，板材封头曲面深度：750mm封头直边高度：因为直径大于500mm，取40mm四、设备法兰数据：不填五、鞍座数据：（1）筒体与两封头焊缝间长度：10200mm筒体内径：3000mm保温层数据：不填；地震7度，无附属设备;（2）充装系数：0.85介质重量：863.316Kg/m3内件及附件重量：不填两鞍座间距：8780mm鞍座高度：250mm鞍座包角：120mm鞍座宽度：360mm加强板宽度：700mm加强板厚度：14mm鞍座腹板厚度：10mm组合截面数据：两个数据均不填，自动生成基础内型：水泥基础筒体与鞍座安装形式：焊接（3）选无加强圈，后面其余不填填入上列数据后，点击设备计算，勾选已经输入数据的部分（筒体、封头、鞍座），点确定出现计算结果：计算通过，可以进入形成计算书阶段。
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0.9 ； 式 中 ： ， 焊 缝 系 数 ， 取 x， 折 减 高 度 。
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美国标准 API650，x=0.305m，x=1ft，则
t0 H 0.305R 。
定点设计法壁厚与罐高的关系
三 、罐 壁 的 变 点 设 计 法 变 点 法 是 根 据 不 同 情 况 改 变 折 减 高 度 。 1、 第 一 圈 壁 板 的 计 算
第三章 油罐尺寸选择和 罐壁强度设计
第一节 第二节 第三节 第四节
罐壁钢板厚度设计 立式圆柱形油罐直径和高度的选择 罐壁边缘应力计算 罐壁的开口补强
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第一节 罐壁钢板厚度设计
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2
一 、几 个 基 本 知 识 点 1、 壁 板 间 的 焊 接 方 式 (立式圆柱形油罐圈板配置图) 500mm） 纵 向 焊 缝 ： 对 接 （ 焊 缝 间 错 开 环 向 焊 缝 ： 对 接 、 搭 接 和 混 合 式 焊 缝 浮 顶 罐 罐 壁 环 向 焊 缝 必 须 是 对 接 ； 拱顶罐罐壁环向焊缝可选择任一 种 焊 接 方 式 。 2、 罐 壁 最 小 厚 度 对 于 油 罐 上 部 的 罐 壁 ， 由 于 考 虑 到 安 装 和 使 用 的 稳 定 性 要 求 ， 因 而 有 最 小 厚 度 要 求 。
1.375 当
t 02 t a 2 t 01
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h1 2.625 时 ， Rt 01
h1 t a 2 2 . 1 1.25 Rt 01
9
此 时 ， 罐 底 弯 曲 应 力 影 响 到 第 二 圈 壁 板 。 当 h 1 1 .6 m 时 m3 中 ， 2~7 万 等 油 罐 属 于 这 一 类 。
h1 2.625时, t 02 t a 2 当 Rt 01
此时环板对第二圈已毫无影响。当 3 h 1 1 .6 m 时 m ， 1万 以 下 的 油 罐 属 于 这 一 类 。 t a2 的 其 中 算 法 见 下 面 。 3 、第三圈及以上各圈壁厚的计算
力 计 算 ； 否 则 ， 按 油 品 的 静 压 力 计 算 。 6、 罐 壁 厚 度 的 计 算 式
t t0 C0 C 2 t0
式 中 ： t， 罐 壁 的 设 计 厚 度 ； ， 罐 壁 计 算 厚 度 ； C C0 ， 钢 板 厚 度 允 许 负 偏 差 ； ， 腐 蚀 裕 量 。
由 于 最 大 应 力 落 在 第 二 圈 上 ， 同 时 环 板 的 弯 矩 对 第 二 圈 有 较 大 影 响 ， 为 二 向 应 力 状 态 ， 为 了 h 1 1 .6 m 确 保 第 二 圈 的 安 全 ， 取t 02 t 01 （ 当
3 m 时 ， 10 万 以 上 油 罐 属 于 这 一 类 ） 。
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油罐的稳定性与 D/t 有关，所以油罐越大 t s min ） （D ） ， 所 用 钢 板 的 最 小 厚 度越 厚 （ 。 3、 罐 壁 最 大 厚 度 罐 壁 钢 板 越 厚 ， 越 难 保 证 焊 缝 质 量 。 由 于 施 工 现 场 难 以 对 焊 缝 进 行 热 处 理 ， 故 须 限 制 储 罐 的 最 大 壁 厚 。 最 大 许 用 壁 厚 与 材 质 和 许用 最 低 温 度 有 关， 同 时 也 与 一 个 国 家 的 整 体 焊 接 工 艺 水 平 有 关 。 4、 最 大 环 向 应 力 的 位 置 立 式 圆 柱 形 储 罐 的 壁 厚 与 直 径 之 比 很 小 ， 罐 壁 除 了 局 部 区 域 由 于 壁 厚 变 化 或 与 环 板 相 连 结 处
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产 生 弯 曲 力 矩 外 ， 其 他 区 域 的 力 矩 很 小 ， 可 不 予 (罐壁环向应力分布) 考 虑 ， 而 按 薄 膜 理 论 计 算 。 罐壁各圈板的壁厚应按每圈的最大环向应 力 计 算 。 按 照 无 力 矩 薄 膜 理 论 ， 若 只 考 虑 液 压 产 生 的 环 向 应 力 ， 则 最 大 环 向 力 位 于 每 层 圈 板 的 最 大 环 向 力 位 于 每 层 圈 板 的 最 下 端 。 若 考 虑 到 上 下 圈 板 连 接 处 因 变 厚 度 而 产 生 的 力 矩 和 剪 力 ， 则 各 圈 罐 壁 下 端 的 环 向 力 将 减 小 ， 因 而 各 圈 环 向 力 的 最 大 值 不 在 最 下 端 ， 而 是 在 圈 板 下 端 以 上 某 一 高 度 的 位 置 上 。 理 论 和 实 测 都 表 明 ： 对 于 中 小 型 罐 ， 这 一 高 度 约 为30cm； 对 于 中 大 型 油 罐 ， 折 算 高
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度 与 具 体 的 油 罐 有 关 ， 并 随 圈 板 的 不 同 而 不 同 。 5、 载 荷 对于常压储罐， 一般操作时内压很小 （正 压力 200mmH 2 O ；负压力 50 mmH 2 O ） 。 因此 在 设 计 油 罐 壁 厚 时 常 常 忽 略 。
oil H 2O 时 当 储 存 油 品 的 ， 按 试 水 的 静 压
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二 、罐 壁 的 定 点 设 计 法
r , r R
(定点设计法壁厚)
q z H 0 .3
N H 0.3R
N q z r
N t0
t0
t0
H 0.3R
H x R
H 0.305D t 01 2 0.0223D H HD t 01 1.06 2 H t 01 为 两 式 中 的 较 小 值 。
8
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2、 第 二 圈 壁 板 的 计 算
h1 1.375时Байду номын сангаас t 02 t 01 当 Rt 01