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
三、管壁的设计
ti——第i圈罐壁板的有效厚度（mm）；
hi——第i 圈罐壁板的实际高度（m）; Hei——第 i圈 罐 壁 板 的 当 量 高 度 （m ）。
2）罐壁筒体的设计外压应根据不同罐型采用不同的计算公式: 对于敞口的浮顶油罐: P0=3.375ωk 对于与大气连通的内浮顶油罐: P0=2.25ω k 对于存在内压的固定顶油罐: P0 = 2. 25ω k ↓ +q 式中： P0——罐壁筒体的设计外压(kPa); ωk——风荷载标准值(kPa); q——罐顶呼吸阀负压设定压力的1.2倍(kPa)。
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) 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） ;
底圈罐壁板与边缘板之间的T形接头
8、罐底板任意相邻的三块板焊接接头之间的距离,以及三块板焊接接头与 边缘板对接接头之间的距离,不得小于300mm。边缘板对接焊缝至底圈罐壁纵焊 缝的距离,不得小于300mm。 9、边缘板的材质应与底圈壁板材质相同。
油罐管壁及罐底设计
Design of tank wall and tank bottom
团队成员：杨焕鹏、吴 江、席攀成、王 振 、杨丰荣 2018年4月28日
一、油罐设计的设计条件
设计条件不应少于以下内容: 1、设计温度,应取油罐在正常使用状态时,罐壁及主要受力元件可能达到的最高或 最低金属温度。 1） 油罐的最高设计温度不应高于900C。对于固定顶油罐,最高设计温度 不应高于2500C。 2）油罐的最低设计温度,在寒冷地区,对既无加热又无保温的油罐,应取建 罐地区的最低日平均温度加130C。 油罐的罐底板,应有均匀支撑。 2、设计荷载: 1）设计压力（正压和负压）; 2）液注静压力; 3）油罐自重（含保溫层重）; 4）雨雪荷载、风荷载及地震荷载; 5）由附属设备和连接管道所引起的附加荷载。
6、当边缘板与中幅板采用对接时，凡属下列情况,均应按要求削薄厚板边
缘。
中幅板厚度不大于10mm,两板厚度差大于或等于3mm; 中幅板厚度大于10mm,两板厚度差大于中幅板厚度的30%
7、底圈罐壁板与边缘板之间的T 形接头,应采用连续焊。罐壁外侧焊脚尺 寸及罐壁内侧竖向焊脚尺寸,应等于底圈罐壁板和边缘板两者中较薄件的厚度,且 不应大于13mm;罐壁内侧径向焊脚尺寸，宜取1.0~1.35 倍边缘板厚度(见图a、b) 。当边缘板厚度大于13mm 时,罐壁内侧可开坡口(见图b)。
4、顶部抗风圈
1）顶部抗风圈设置的位置，一般应在离罐壁上端lm 的水平面上。 2）顶部抗风圈的外周边缘可以是圆形的,也可以是多边形的。当顶部抗风圈兼作
走台时，其最小宽度不应小于600mm。顶部抗风圈上表面不得存在影响行走的
障碍物。 3）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。 4）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~ 2 0 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：
四、罐底的设计
（一）罐底的结构形式和特点： 大型储油罐底通常采用倒圆锥形罐底，这种罐底及其基础特别像- 一个倒圆 锥形。因此而命名，中间低四周高，罐底的坡度有2%--5%。随排除污泥杂质， 水分的要求高低而定。在罐底中央需要焊接一个集液槽,将沉降的污泥和存液在
这个地方集中起来，从而傍边由弯管自上或由下引出排放。
5）当盘梯穿过顶部抗风圈时,顶部抗风圈上的盘梯洞口外侧各截面（图中
A-A、B-B、C-C 截面）的截面模数,均不应小于顶部抗风圈的最小截面模数WZ。
Wz=0.083D2H1ωK 式中：WZ——顶部抗风圈的最小截面模数（cm3 ）; H1—— 罐壁 高度 （m）; ωk——风荷载标准值（kPa）。
3、中间抗风圈 1）对于设有固定顶的油罐,应将罐壁全高作为风力稳定性核算区间。对于 敞口油罐，应将顶部抗风圈以下的罐壁作为核算区间。 核算区间的罐壁筒体许用临界压力应按下式计算:
二、材料的选取
钢材选用,应根据油罐的设计温度、油品腐蚀特性、材料使用部位、材料的 化学成分及力学性能、焊接性能等综合考虑,并应符合安全可靠和经济合理的原 则。 选用钢材和焊接材料的化学成分、力学性能、焊接性能,应符合本规范所列 标准最新版本的规定。按国内其他标准生产的材料和新研制的材料，如具有更 优的性能并满足本规范的规定,经有关部门审定后，也可以使用。选用国外钢材
2）采用对接时,焊缝下面应设厚度不小于3mm 的垫板。垫板应与罐底板贴 紧并定位。
4、厚度不大于6mm 的罐底边缘板对接焊缝可不开坡口,焊缝间隙不宜小于6mm ，厚度大于6mm 的罐底边缘板对接焊缝应采用V 形坡口。边缘板与底圈壁板相 焊的部位应做成平滑支撑面如下图示:
5、中幅板、边缘板自身的搭接焊缝以及中幅板与边缘板之间的搭接焊缝, 应采用单面连续角焊缝,焊脚尺寸应等于较薄件的原度。
1、 罐壁排板与连接 1） 罐壁相邻两层壁板的纵向接头应相互错开,最小距离应大于较厚壁板厚的5 倍,且不 得小于100mm。 2）上圈壁板厚度不得大于下圈壁板厚度。
3）罐壁板的纵环焊缝应采用对接,内表面对齐。
4）对接接头应采用全焊透结构,焊接接头的设计应符合现行国家标准《气焊、手工电 弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB 985 和《埋弧焊焊缝坡口的基本 形式与尺寸》GB 986 的规定。
3 、介质的存储温度。 4、气象及工程地质资料。 5、油罐的直径、高度和容量。 6、存储介质的成分及物性。 7、厚度附加量： C = C1 + C2 式中： C——厚 度 附 加 量 （mm ）; C2——钢材厚度负偏差（mm）;按钢材标准或订货要求确定;当钢板的负偏差 不大于0.25mm时，可忽略不计。 C3——腐蚀裕量（mm）;应根据使用环境、腐蚀特性、防施等因素确定。