第三章油罐尺寸选择和罐壁强度设计PPT课件

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此 时 ，罐 底 弯 曲 应 力 影 响 到 第 二 圈 壁 板 。当
h 1 1 .6 m 时，2~7 万m 3 中等油罐属于这一类。
当
h1 Rt 01
2 . 625 时 , t 02
ta2
此时环板对第二圈已毫无影响。当 h 1 1 .6 m 时，1 万m 3 以下的油罐属于这一类。
其中ta2 的算法见下面。 3、 第 三 圈 及 以 上 各 圈 壁 厚 的 计 算
0 . 0223 H
D
H HD
2
t 01 为 两 式 中 的 较 小 值 。
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2、第二圈壁板的计算
当
h1 Rt 01
1 .375 时 , t 02
t 01
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
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美 国 标 准 A PI650 ， x= 0.305m ， x = 1ft ， 则
t0
H
0 . 305
R
。
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
t
01
H
0 . 305
2
D
t
01
1 . 06
为 1 .9 3 m 。 试 水 时 的 许 用 应 力 [ ] 21 . 43 kgf / mm 2 。要 求 用 变 点 设 计 法 计 算 在
充水条件下最下面 3圈壁板的计算厚度。
解 ： 1、 求 底 圈 板 的 计 算 壁 厚
t 01
当 储 存 油 品 的 oil H 2 O 时 ， 按 试 水 的 静 压
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 2
C
式 中 ： t， 罐 壁 的 设 计 厚 度 ；t 0 ， 罐 壁 计 算 厚 度 ； C 0 ， 钢 板 厚 度 允 许 负 偏 差 ；C ， 腐 蚀 裕 量 。
确 保 第 二 圈 的 安 全 ， 取 t 02 t 01 （ 当 h 1 1 .6 m 时 ， 10 万m 3 以 上 油 罐 属 于 这 一 类 ）。
当1 .375 h 1 2 .625 时 ，
Rt 01
t 02
t a 2 t 01
ta2
2 .1
1 .25
h1 Rt
01
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的稳定性要求，因而有最小厚度要求。
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油 罐 的 稳 定 性 与 D /t 有 关 ， 所 以 油 罐 越 大
（ D ）， 所 用 钢 板 的 最 小 厚 度 越 厚 （ t s min ）。 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
第三章 油罐尺寸选择和 罐壁强度设计
第一节 罐壁钢板厚度设计 第二节 立式圆柱形油罐直径和高度的选择 第三节 罐壁边缘应力计算 第四节 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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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) 纵向焊缝：对接（焊缝间错开 500m m ） 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
t ai
D (H i x ) 2[ ]
③ 若 t ai t ai 0 ， 则 计 算 结 束 。 否 则 t ai 0 t ai ， 重 复 执 行 ② 。
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四、例题
例 1 已 知 50000m 3储 罐 直 径 D =60m ， 罐 壁
高 1 9 .3 5 m ， 最 高 液 位 1 8 .3 5 m ， 每 圈 壁 板 高 度
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二 、 罐 壁 的 定 点 设 计 法 (定点设计法壁厚)
r , r R q z H 0 .3
N r
q z
N H 0 .3 R
N
t0
t0
H 0 .3 R
t0
H x R
式 中 ： ，焊 缝 系 数 ，取 0 .9 ；x，折 减 高 度 。
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 考 虑 ， 而 按 薄 膜 理 论 计 算 。(罐壁环向应力分布)
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 ，
t 0 i t ai ( i 3 )
t 0 i t ai
4、 t ai ( i 2 ) 的 计 算
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① 求 t ai 的 初 值tai 0D ( H i 0 . 305 2[ ]
)
② k t 0i1 ； C k (k 1) ；
t ai 0
1 k k
x 1 0 . 61 Rt ai 0 0 . 32 CH i x 2 CH i x 3 1 . 22 Rt ai 0 x min{ x 1 , x 2 , x 3 }
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 200 mmH 2 O ； 负 压 力 50 mmH 2 O ）。 因 此在设计油罐壁厚时常常忽略。