大型立式储罐计算 ppt课件
大型立式储罐计算PPT课件
储罐是工业中广泛使用的储存设备，用以储存石油、 石化产品及其类似液体。本课件讲述的常压储罐，为内 部气相空间有直接与大气相通的开口（即常压）和存在 微内压的大型储存设备，而罐壁承受储液压力的作用会 产生很高的应力，为保证储罐安全、可靠地运转，对储 罐的设计、施工提出严格的要求，认为常压储罐而随意 放松设计要求会导致灾难性后果，因此必须严格遵循有 关的设计规范要求。 本课件重点介绍在常温和接近常压的条件下储存液 体的立式圆筒形储罐，储罐由平罐底、圆柱形罐壁、角 钢圈和罐顶组成，在施工现场进行组装焊接。罐底与罐 壁采用T型接头，罐顶与罐壁采用搭接结构。罐顶结构 形式只限为锥顶、拱顶两种。
四、计算程序种类
目前我公司现有的计算程序： 1.1 SEI公司：石油化工静设备计算辅助设计桌面系统
中圆筒形储罐计算程序； 1.2 天辰公司：EXCEL表格式计算程序。 1.3 京鼎公司：EXCEL表格式计算程序 。 1.4 中航黎明锦化机： EXCEL表格式计算程序。 因常压储罐设计天辰设计院较多，我公司使用频率较
罐顶最小厚度t 罐顶名义厚度
0C t t
Pa P Po
E
Pa
Ett
mm
°θ
Rs
mm
ths
mm
tmin
mm
tm
100 1 2 1800
191000 0.994791666
0.3 24.77 12600
6.59 5.5 6
十、罐顶计算模块(续)
与罐内壁距离 (包边角钢在内侧为正,外侧为负)
拱顶计算
扇形顶板个数 D*π/1800 中心板直径 拱顶半径 展开长度 大端展开半径 小端展开半径 大端弦长 小端弦长 大端弧长 小端弧长 拱顶高度 拱顶起始角 扇形顶板重量 中心顶板重量 无肋板时罐顶的临界压力 0.1*Et((trn-c1r-c2r)/Rs/1000)2 罐顶设计外压
大型立式储罐计算
未来储罐计算软件将更加集成化，能 够将多种分析模块集成在一起，方便 用户进行一站式的设计和优化工作。
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THANKS
储罐的抗震稳定性计算
总结词
抗震稳定性是指储罐在地震作用下的稳定性，主要考虑地震烈度、地震加速度等因素。
详细描述
在进行储罐的抗震稳定性计算时，需要考虑地震烈度、地震加速度等对储罐的影响，以 及地震对储罐产生的倾覆力矩。通过计算和评估，可以确定储罐在地震作用下的稳定性，
并采取相应的抗震措施。
储罐的液体晃动稳定性计算
总结词
液体晃动稳定性是指储罐内液体在晃动作用 下的稳定性，主要考虑液体的晃动幅度、频 率等因素。
详细描述
在进行储罐的液体晃动稳定性计算时，需要 考虑液体的晃动幅度、频率等对储罐的影响， 以及液体晃动对储罐产生的倾覆力矩。通过 计算和评估，可以确定储罐在液体晃动作用 下的稳定性，并采取相应的措施减小液体晃 动对储罐稳定性的影响。
根据储罐内介质的腐蚀性、操作温度 和压力等条件，选择合适的防腐材料 和防腐涂层，如防腐涂料、衬里等。
保温设计
根据储罐内介质的温度和操作要求， 采用适当的保温材料和保温结构，如 保温层、绝热层等，以减少热量损失 和节能减排。
06 储罐计算的软件应用
储罐计算软件的种类与功能
储罐计算软件种类
储罐计算软件有多种，包括专业软件和通用 软件。专业软件针对特定类型的储罐进行计 算，而通用软件则适用于多种类型的储罐。
考虑储罐的支撑结构和地基，确保储罐在使 用过程中不会发生倾斜或下沉。
压力计算
根据储罐内液体的性质和工艺要求，计算储 罐所需承受的压力。
其他计算
如液体的静压力、储罐的附件和管道等也需 要进行相应的计算。
《钢制立式贮罐》课件
食品储存
用于储存石油、燃料油等油品，便于运输和 销售。
重要性
钢制立式贮罐作为重要的储存设备，在工业 生产和物流领域中发挥着不可或缺的作用， 保障了生产和供应链的正常运行。
贮罐的历史与发展
早期贮罐
01
早期的贮罐多为木制或陶制，随着工业技术的发展，逐渐被金
属制贮罐取代。
现代化贮罐
02
现代化的钢制立式贮罐采用了先进的制造技术和材料，具有更
01
定义
钢制立式贮罐是一种用于储存液 态物质的容器，通常由钢材制成 ，具有立式圆柱形结构。
02
03
04
良好的密封性能
罐体连接处和阀门等部位均采用 密封材料，确保液体不泄漏。
贮罐的用途与重要性
化工原料储存
用于储存各种化工原料，满足生产过程中的 连续供应需求。
油品储存
在某些特定情况下，食品级贮罐可用于储存 食用油、饮料等食品。
安全使用注意事项
操作人员培训
操作贮罐的人员必须经过专业培训，了解贮 罐的工作原理和安全操作规程。
遵守操作规程
在使用贮罐时，必须严格遵守操作规程，避 免发生意外事故。
安全防护
确保操作人员配备必要的安全防护装备，如 防护服、手套和呼吸器等。
定期检查与维修
贮罐应定期进行检查和维护，确保其正常运 转和安全性。
定期检查
贮罐应定期进行外观检查，查 看是否有腐蚀、裂纹或其它损
伤。
清洁
保持贮罐内外表面清洁，防止 杂物和污垢的积累。
紧固
定期检查并紧固所有连接件， 确保密封性和安全性。
润滑
根据需要，对贮罐的转动部位 进行润滑，以减少磨损和摩擦
。
常见故障与排除方法
立式圆柱罐体容积计算
立式圆柱罐体容积计算立式圆柱罐体容积计算是在日常生活中非常常见的一个数学问题。
无论是在工业生产中还是在日常生活中，我们都会遇到需要计算圆柱罐体容积的情况。
比如在制作饮料时，我们需要知道罐体容积以确定生产的饮料数量；在建筑工程中，我们需要计算罐体容积以确定存储水的能力等等。
因此，了解如何计算立式圆柱罐体容积是非常重要的。
我们需要知道什么是立式圆柱罐体。
立式圆柱罐体是一个圆柱形状的容器，底部和顶部都是圆形。
它的高度是从底部到顶部的距离，底部和顶部的圆形面积是相等的。
在计算立式圆柱罐体容积时，我们需要知道它的底部半径和高度。
要计算立式圆柱罐体容积，我们可以使用以下公式：容积= 圆底面积 × 高度。
圆底面积可以通过以下公式计算：圆底面积= π × 半径的平方。
其中，π是一个常数，约等于3.14。
举个例子来说明如何计算立式圆柱罐体容积。
假设一个立式圆柱罐体的底部半径为5厘米，高度为10厘米。
首先，我们可以计算圆底面积：圆底面积 = 3.14 × 5 × 5 = 78.5平方厘米。
然后，我们可以将圆底面积乘以高度来计算容积：容积= 78.5 × 10 = 785立方厘米。
通过这个简单的例子，我们可以看到如何使用立式圆柱罐体容积计算公式来计算容积。
只需要知道底部半径和高度，就可以轻松地计算出立式圆柱罐体的容积。
除了直接计算立式圆柱罐体容积的公式，我们还可以通过其他方法来计算。
比如，我们可以使用水平面积和高度来计算容积。
水平面积是指圆柱体在某个水平位置的截面面积。
我们可以通过计算水平面积的公式来计算立式圆柱罐体的容积。
立式圆柱罐体容积计算是一个非常实用的数学问题。
通过学习如何计算立式圆柱罐体容积，我们可以更好地应对日常生活和工作中的容量计算问题。
希望本文对读者能够有所帮助，理解立式圆柱罐体容积计算的方法和应用。
大型立式储罐安装ppt课件
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（2）罐底板的排版基本要求： ① 焊缝尤其是短焊缝越少越好； ② T形接头要尽量少； ③ 中幅板宽度≥1000mm，长度≥2000mm； ④ 边缘板沿罐底半径方向的最小尺寸≥700mm ； ⑤ 中幅板任意相邻焊缝间距≥200mm； ⑥ 边缘板对接接头宜采用不等间隙，如图。
13
（3）罐底厚度的一般性要求：
大型储罐的罐底板一般包括：边缘板和中幅板 1、排版方式分为： T形排版、搭接井字形排版、搭接条形排版、搭接
十字形排版、对接十字形排版等多种形式。
9
10
2.3、简要介绍罐底板、罐壁板、拱顶、浮顶、中央排 水、密封装置及刮蜡机构的种类及规格
2、大型储罐罐底排版形式
在进货尺寸与图纸排版尺寸 不符时要重新进行排版， 然后让监理、业主、设计 认可后办一个设计联络单 的形式确认。
船舱底板；船舱顶板；隔板；环板；边缘板；桁架；椽 子；支柱；浮船人孔；船舱人孔；自动通气阀；呼吸阀；中 央排水管集水坑；小集水坑；紧急排水等。
28
29
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33
2.3.5、中央排水管
（1）位置：连接排水管集水坑与罐壁中央排水口的 软管。
（2）作用：把浮船上的水排到罐外。 （3）材质： ① 橡胶软管； ②可挠性不锈钢复气软
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2.3.3、拱顶
（1）拱顶由中心顶板与瓜片板组成。
（2）排版要求： ① 任意相邻焊缝≥200mm； ② 中心顶板与边板的搭接≥50mm； ③ 扇形板之间的搭接≥40mm。
（3）中心顶板的直径要求： 100-700 m ³ 1000-5000 m ³ 5000m ³以上
φ1500 φ2000 φ2100
允许偏差
4
-0.3mm
储罐课件
储液损耗的原因 • 油品与液体化学品损耗两种类型中，蒸发是储液损耗的主 要原因。为此在这里主要阐述储罐蒸发损耗的各种原因。 • 任何储液的蒸发损耗都是在储罐内部传质过程中发生的。 这种传质过程包括发生在气、液接触面的相际传质，即储 液的蒸发(液体表面的汽化过程)。发生在储罐内气相空间 蒸气分子的扩散.上述过程的进行，使储罐内气相空间原 有的空气变为趋于均匀分布的储液蒸气和空气的混合气体. 当外界条件变化引起混合气体状态参数改变时，混合气体 从储罐排入大气，就造成了储液的蒸发损耗。 • 引起蒸发的内部因素是储液本身的固有性质。对油类来说 是多种碳氢化合物的馏分组成，馏分组成越轻，沸点越低， 蒸气压越大，蒸发损耗越大。因此在储罐内溶剂汽油、航 空汽油、车用汽油和原油，容易 造成蒸发损耗，而煤油、 燃料油的蒸发损耗稍小，润滑油的蒸发损失更小。对液体 化学品来说其组成较单一纯度较高，其蒸发损耗主要取决 于沸点、蒸汽压的大小，沸点越低、蒸气压越大就越容易 蒸发。因此在储罐内的醚类、醇类容易蒸发，苯类、酚类 稍小，酸类和碱类更小。
• 4.储罐的密封程度 若进油储罐上部密封不严即有孔隙，随着储罐内部或外 部气压的波动，油气就会从孔隙被排出或空气被吸入。孔 隙不止一个，就会因空气流动形成自然通风。空气从一个 孔隙进入而油气从另一个孔隙排出。当孔隙在不同高度分 布时，还会因高差而产生的气压压差使油气从低处孔隙排 出，空气从高处孔隙吸人。油气排出和空气吸入，会使储 罐内的油蒸气浓度降低，又会使油品不断地蒸发，形成恶 性循环。这种因储罐不同高度的孔隙引起的蒸发扭耗又称 为自然通风损耗。 储罐上孔隙的产生原因为焊缝处的锈蚀、透光孔、法兰 密封垫缺损、呼吸阀阀盘失灵、操作时盆油口未盖严等。 • 5.储罐的大呼吸 储罐顶大呼吸是指储罐收、发储液(油)时的呼吸。 储液收油时，由于油面逐渐升高，气相空间逐渐减小， 罐内气相压力增大，当压力超过储罐安全控制压力时使呼 吸阀打开。一定浓度的油蒸气从呼吸阀排出，直到储罐停 止收油，所呼出的油蒸气造成了油品的蒸发损耗。
大型立式储罐计算
应设置压力监测装置，实时监 测储罐内压力变化，防止超压 。
安全阀
在储罐顶部设置安全阀，当储 罐内压力超过设定值时，自动 泄压，保证储罐安全。
液位计
必须设置高、低液位报警装置 ，确保储罐内液位在安全范围 内。
温度计
根据储存介质特性，设置温度 监测装置，确保储罐内温度在 安全范围内。
防火设施
按照规范要求设置防火墙、防 火堤等防火设施，防止火灾蔓 延。
经验公式法
根据实验数据和工程经验，总结出适用于特定结构和载荷条件的经验公式，用于快速估算 储罐的强度。该方法简便易行，但精度相对较低，适用于初步设计和选型阶段。
实验验证法
通过全尺寸或缩尺模型实验，模拟储罐在实际工况下的受力情况，直接测量其应力和变形 等响应，以验证理论分析和计算结果的准确性。该方法成本高、周期长，但结果可靠，适 用于关键结构和重要部件的强度验证。
制造工艺
包括切割、卷制、焊接、检验等工艺流程。其中，焊接工艺对储罐的质量和安全 性至关重要，需采用合理的焊接方法和工艺参数，并进行严格的焊接质量检查。
03
容量计算与校核方法
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
容量计算公式推导
圆柱体储罐容量公式
V = πr^2h，其中r为底面半径，h为高。此公式适用于圆柱体储 罐，计算简单方便。
基于仿真模拟的预测模型
利用仿真技术对储罐运行过程进行模拟，根据模拟结果预测运行维 护费用。
优化设计建议提
设备选型优化
布局优化
在满足工艺要求的前提下，选用性价比更 高、维护成本更低的设备，降低投资成本 和运行费用。
优化储罐及附属设施的布局，减少占地面 积，提高土地利用率，降低建设成本。
第七章立式储罐罐壁强度设计
第二节 罐壁钢板厚度设计 一、 几个基本知识点
1、 板 间 的 焊 接 方 式 纵 向 焊 缝 ： 对 接 （ 焊 缝 间 错 开 5 0 0 m 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 的 稳 定 性 要 求 ，因 而 有 最 小厚度要求。 油 罐 的 稳 定 性 与 有 2.5 / D 1.5 关 ， 所 以 油 罐 越 大 （ D ）， 所 用 钢 板 的 最 小 厚 度 越 厚 （ s min ）。
a2
0
1
a2
2.1
h1
1.25 R0
1
其中a2 的算法见下面。
3、 第三圈及以上各圈壁厚的计算0i ai (i 3)
0i ai
精品文档
4、 ai (i 2) 的 计 算 ① 求 ai 的 初 值
ai0
D(H i 0.305 ) 2[ ]
② K 0i1 ； C K (K 1) ；
面 3圈壁板的计算厚度。
解 ： 1、 求 底 圈 板 的 计 算 壁 厚
01
( H 0 .305 ) D 2[ ]
9800 (18 .35 0.305 ) 60 2 210 .014 10 6 0 .9
28 .07 mm
01
1 . 06
0 . 703 H
D
H HD
[
]
2[
x 1 0 .925 m ， x 2 1 .264 m ， x 3 1 .04 m ； x min x 1 0 .925 m
a2
大型立式储罐计算参考文档
办法：深入学习标准，明确计算步骤，正确填 写数据，学会分析重要数据合理性。
六、重要参数释义
1设计压力： 1.1定义：罐顶部气相空间的最高压力（表压），其值不应低于正常使用
时可能出现的最高操作压力。压力范围：-490~6000Pa 1.2如何输入：设计内压：常压、满液输0Pa；微内压输具体数值；设计
GB50341-2003《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》； SH3046-1992《石油化工立式圆筒形制焊接储罐设计规范》。 这两个设计标准主要是参考美国API650《钢制焊接油罐》编制
的。对于埋地、储存极度和高度危害的介质、人工制冷液体的储 罐不适用这两个标准。 对于极度和高度危害介质，一般参考美国 API650设计。 2) 设计压力：6000Pa～18kPa，应按美国API650； 3) 设计压力：18kPa～103.4kPa低压储罐，应按美国API620。 本课件使用计算程序引用GB50341-2003 设计规范。
h3
h4
h5
1.8
0.9
Q235B 157
Q235B 157
157
157
0.3
0.3
0.9
0.9
储存介质时计算厚度
8.43
7.79
7.15
6.51
储存水时计算厚度
2
罐壁最小公称厚度 (P27)
5.00
5.00
5.00
5.00
/
罐壁板名义厚度
12
10
一、概述(续)
二、主要载荷
承受载荷主要分为静载荷、操作载荷、 动载荷三大类。
立式油罐罐底设计PPT课件
第14页/共34页
2021/7/4
模，浇灌接缝处的高一级标号混凝土，以便将环墙连 成整体。
五 其他基础形式 除了上述介绍的四种储罐基础的形式外，其他的 基础形式还很多，这里不一一介绍。下面只介绍两种 特殊构造的基础：（抗风抗震储罐基础构造图） 第一种是抗风抗震的储罐基础。在台风较多的地 区建中小型储罐，当储罐内没有介质储存时易发生储 罐的整体位移。这种情况的储罐往往是容积比较小 (500m3以下)，而台风特别大，接近于飓风时易发生， 因此在储罐基础四周用预埋地脚螺栓加以铺固。预埋 螺栓的直径至少要 20，间距不大于4m。
储存高温油品的储罐基础构造图202031019202031020202031021底板坡度202031022单向倾斜罐底202031023底圈板与边缘板的连接202031024底圈板与边缘板的连接2020310252万方油罐罐底边缘板应力曲线2020310265万方油罐边缘板径向应力分布图202031027中幅板最小厚度表表71中幅板最小厚度油罐内径中幅板最小厚度mm12202031028边缘板最小厚度表表72边缘板最小厚度底圈罐壁厚度mm边缘板最小厚度mm71011202130301012202031029护坡式基础构造图202031030护圈式基础构造图202031031环墙式基础构造图202031032装配环墙式基础202031033抗风抗震储罐基础202031034储存高温油品的储罐基础
第一节 立式油罐罐底设计
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给地基。底板仅受一个简单的压
缩力。这对钢板来说，受力是极其微小的。因此，对底板
来说，理论上没有强度要求，只需将地基与油品隔开，不
渗漏就行了。不过，考虑到不同大小油罐的地基沉陷影响
立式储罐计算(压力容器)
设备名称设计规范：设计内部压力P i 8kPa 设计外部压力P e 0kPa 设计温度T 50°C 设计风速V 115km/h 设计雪压S 0 kPa 罐顶动载荷Lr 0 kPa 罐壁内径D 6.5m 罐壁高度 H 17.2m 充液高度H 6.48m液体比重G 或ρ 1.2罐壁CA 0mm 罐底CA 0mm 焊缝系数E0.85罐壁尺寸、材料及许用应力如下：高度（m）厚度（mm）材料设计S d （MPa ）R p0.2（MPa ）R m （MPa ）水压试验S t （MPa）重量（kg ）1 1.58S30408137192.251371371962.82 1.58S30408137192.251371371962.83 1.56S30408137192.251371371471.64 1.56S30408137192.251371371471.65 1.26S30408137192.251371371177.36罐壁总高度7.2罐壁总重：m 18046.1计算结果：计算液位高度H （m ）计算壁厚t d （mm ）名义厚度t n（mm ）1 6.48 2.0 6.02 4.98 1.5 6.03 3.48 1.0 6.04 1.980.6 6.051.480.46.0立式圆筒形钢制焊接储罐设计计算书从下至上分段号TAILINGS DECANT WATER TANK （2020-TK-003）从下至上分段号1. 设计基本参数：API Std 650-2013 《钢制焊接石油储罐》2) 水压试验厚度计算：2. 罐壁分段及假设壁厚：腐蚀裕量3. 罐壁计算：1) 设计厚度计算（储存介质）：罐壁高度度： H1—中间抗风t—除非另有规定，量宽度的那层壁板的。
大型储罐计算书
4000m³储罐计算书一、 计算个圈壁板厚度1、计算罐壁板厚度，确定罐底板、罐顶板厚度： 用GB50341-2003中公式（6.3.1-1）计算罐壁厚度ϕσρd d ][0.3)-(H 9.4t D =式中：d t —储存介质条件下管壁板的计算厚度，mm D —油罐内径（m ）（21m ）H —计算液位高度（m ），从所计算的那圈管壁板底端到罐壁包边角钢顶部的高度，或到溢流口下沿（有溢流口时）的高度（12.7m ） ρ—储液相对密度（1.0）d ][σ—设计温度下钢板的许用应力，查表4.2.2（157MPa ） ϕ—焊接接头系数（0.9） 第1圈： mm 7.89.0163.010.3)-(12.7219.4t d =⨯⨯⨯⨯=n δ=8.7+2.3=11mm 取12mm 第2圈： mm 38.79.0163.011.88)-0.3-(12.7219.4t d =⨯⨯⨯⨯=n δ=7.38+2.3=9.68mm 取12mm 第3圈： mm 06.69.0163.011.88)2-0.3-(12.7219.4t d =⨯⨯⨯⨯⨯=n δ=6.06+2.3=8.36mm 取10mm 第4圈： mm 74.49.0163.011.88)3-0.3-(12.7219.4t d =⨯⨯⨯⨯⨯=n δ=4.74+2.3=7.04mm 取8mm根据表6.4.4，罐壁最小厚度得最小厚度为6+2=8mm ，故第5、6、7圈取8mm 。
二、罐底、罐顶厚度、表边角钢选择（按GB50341规定） 罐底板厚度：查表5.1.1，不包括腐蚀余量的最小公称直径为6mm ，加上腐蚀余量2mm ，中幅板厚度为8mm查表5.1.2，不包括腐蚀余量的最小公称直径为11mm ，加上腐蚀余量2mm ，取边缘板厚度为14mm 罐顶板厚度：查7.1.3，罐顶板不包括腐蚀余量的公称厚度不小于4.5mm ，加上1mm 的腐蚀余量后取6mm包边角钢：按GB50341表6.2.2-1，选∠75×10 罐顶加强筋：-60×8 三、罐顶板数据计算：①分片板中心角（半角）55.2425200302/21000arcsin 302/arcsini 1︒=-=-=）（）（SR D α ②顶板开孔（φ2200）中心角（半角）5.2252001100arcsin r arcsin2︒===SR α 顶板开孔直径参照《球罐和大型储罐》中表5-1来选取注：中心顶板与拱顶扇形顶板的搭接宽度一般取50mm ，考虑到分片板最小弧长不小于180mm ，故取φ2200mm③分片板展开半径mm 1151144.25tg 25200tg 11=︒⨯==αSR R mm 1100.52tg 25200tg 22=︒⨯==αSR R④分片板展开弧长：⌒AD =mm 96985.255.24360252002360221=-⨯⨯⨯=-⨯）（）（πααπSR ⑤分片板大小头弧长：大头：⌒ABmm 1535446021000n302i =∆+-⨯=∆+⨯-=）（）（ππD 小头：⌒CDmm 1974411002n r 2=∆+⨯⨯=∆+=ππ ⑥中心顶板展开弧长⌒L mm 22995023605.22520022502360222=⨯+⨯⨯⨯=⨯+⋅⋅=）（）（παπSR四、拱顶高度计算内侧拱顶高：mm 227830)-(21000/2252002520030)-/2(D h 222i 2n =--=--=SR SR外侧拱顶高：m m 228462278h w =+=五、盘梯计算计算参数：g H —罐壁高度，mm （12700） i R —罐内半径，mm （10500）W SR —拱顶半径，mm （25206） α—内侧板升角（45°）n R —内侧板半径，mm （n R =10500+12+150=10662mm ）B —盘梯宽度（内外板中心距）取656mm ，板宽150mm ，板厚6mm 1、平台高度WW SR SR --+=2i 2w 1L)-(R h h425mm 252061000)-(1050025206228422=--+=mm 3125142512700=+=H式中：1h —平台支撑角钢上表面至包边角钢上表面的距离，mmL —平台端部至罐内表面的距离，一般取800-1000mm ，取L=1000mm2、内侧板展开长度mm 184202100)-(1312523n =⨯=-=）（H H L式中：3H —盘梯下端至罐底上表面的距离，mm ，≮50mm ，取100mm3、外侧板展开长度mm 189951066265611184207071.0117071.022n n w =++⨯⨯=++=•R B L L ）（）（ 4、三角架个数个）（717001225)-(13125x n 3==-=L H式中：x —第一个三角架到罐底上表面的距离，mm 取1225mm 3L —相邻三角架的垂直距离，mm 一般1500-2000mm5、三角架在罐壁上的水平位置a n =n01n 2b h R R）（- 式中：1b —内侧板及外侧板的宽度，mm ，一般取150mm —n h 第n 个三角架平台表面的距离，n ×1700mm0R —底圈壁板外半径，mm （10500+12=10512mm ） n R —内侧板半径mm （10662）a 1=mm 1467106621051221507001=-）（ a 2=mm 31431066210512215070012=-⨯）（ a 3=mm 48191066210512215070013=-⨯）（ a 4=mm 64951066210512215070014=-⨯）（ a 5=mm 81711066210512215070015=-⨯）（ a 6=mm 98471066210512215070016=-⨯）（ a 7=mm 115231066210512215070017=-⨯）（ 6、盘梯包角︒=⋅-=⋅-=96.691801066210013119180n 3b ππαR H H ≈70° 六、带肋球壳稳定性验算21mn 2s m t t t 0001.0][）（）（⋅=R E P （C.2.1-1） 式中： ][P —带肋求壳的许用外载荷，KPaE —设计温度下钢材的弹性模量，MPa 查表4.1.6得192×103 MPaS R —球壳的曲率半径，mm S R =SR=25200mm n t —罐顶板有效厚度，mm n t =6-C=6-1-0.6=4.4mmm t —带肋球壳的折算厚度，mm332m3n 31m m 4t t 2t t ++= （C.2.1-2）式中：]e t n 12t 4t 2t h 3h b h [12t 21n 13n 2nn 121s 11131m-+++⨯=）（L （C.2.1-3）]e t n 12t 4t 2t h 3h b h [12t22n 23n 2nn 222s 22232m-+++⨯=）（L （C.2.1-4） S L 1n 111t b h 1n += （C.2.1-5）SL 2n 222t b h 1n += （C.2.1-6） 式中：31m t —纬向肋与顶板组合截面的折算厚度，mm1h —纬向肋宽度，mm （高度60）1b —纬向肋有效厚度mm （8-（2×1+0.8）=5.2） 1s L —纬向肋在径向的间距，mm （1228） 1n —纬向肋与顶板在径向的面积折算系数058.112284.42.5061t b h 1n 1n 111=⨯⨯+=+=S L 1e —纬向肋与顶板在径向组合截面的形心到顶板中面的距离，mm（按CD130A6-86《钢制低压湿式气柜设计规定》算出下面公式）78.1)602.54.41214(2)4.460(602.5)(2)(e 1111111=⨯+⨯⨯+⨯⨯=++=h b t l t h h b n s n32m t —径向肋与顶板组合截面的折算厚度，mm 2h —径向肋宽度，mm （高度60）2b —径向肋有效厚度mm （8-（2×1+0.8）=5.2）2s L —径向肋在纬向的间距，mm 下面求2s L ：a) 先求第1圈纬向肋的展开半径3R 先求第圈纬向肋处的角度（半角3α） ∵600360/252002=⋅⋅∆πα ∴364.1=∆α° ︒=︒-︒=∆-=186.23364.155.2413ααα 再求第1圈纬向肋处展开半径3Rm m 10793186.23tg 25200tg R 33=︒⨯==αSRb) 求第1圈纬向肋的每块分片板肋板的弧长2s Lmm 14152]186.23cos 10790244360sin[L 2s =⨯︒⨯⨯⨯=）（ 2n —径向肋与顶板在径向的面积折算系数05.114154.4602.51t b h 1n 2n 222=⨯⨯+=+=S L 2e —径向肋与顶板在纬向组合截面的形心到顶板中面的距离，mm537.1)602.54.41415(2)4.460(602.5)(2)(e 2222222=⨯+⨯⨯+⨯⨯=++=h b t l t h h b n s n带肋球壳按下图布置把上面各参数代入C.2.1-3中求31m t4082]78.14.4058.1124.444.424.40636012152.506[12t232231m=⨯⨯-++⨯+⨯⨯⨯=）（把上面各参数代入C.2.1-4中求32m t3492]4537.14.405.1124.444.424.40636014152.506[12t232232m=⨯⨯-++⨯+⨯⨯⨯=）（c) 把31m t ，31m t 代入C.2.1-2中，求m tmm 46.12492434.424082t 33m =+⨯+=d) 把m t 代入C.2.1-1中求[P]78.246.124.42.2546.12101920001.0][2123=⋅⨯⨯⨯=）（）（P KPae) 验算：设计外载荷（外压）L P 按7.1.2条规定取1.7KPaL P <[P] 即1.7<2.78 ∴ 本带肋球壳是稳定的 （L P 是外载荷，按7.1.2条规定，取1.7MPa ）七、 加强圈计算1、设计外压，按6.5.3-3q 25.2P k o +=W （6.5.3-3）式中：o P —罐壁筒体的设计外压（KPa ） •W k —风载荷标准值（KPa ）见式6.4.7q —罐顶呼吸阀负压设定压力的1.2倍（KPa ），取1.2（按SYJ1016 5.2.2条规定）风载荷标准值：按式6.4.7o z s z k w μμβ=•W （6.4.7）式中：•z β——高Z 处见风振系数，油罐取1s μ—风载体系形数，取驻点值，o w —基本风压（取0.4KPa ）z μ—风压高度变化系数z μ风压高度变化系数，查表6.4.9.1，建罐地区属于B 类（指田野、乡村，丛林及房屋计较稀疏的乡镇和城市郊区，本储罐高度为12.7m ，介于10和15中间，要用内插法求x=z μ=1.08 （15m —1.14 10—1.0 12.7—x ）风载荷标准值：432.04.008.111k =⨯⨯⨯=•W KPa 把k w =0.432KPa 代入6.5.3-3中a 2.22.1432.025.2P o KP =+⨯=2、计算罐壁筒体许用临界压力 2.5min cr )Dt (48.16][P E H D = （6.5.2-1）∑=ei H H E5.2imin iei t t h ）（=H 式中：][P cr —核算区间罐壁筒体的需用临界压力，KPa E H —核算区间罐壁筒体的当量高度，mm in t —核算区间最薄板的有效厚度，mm(8-2.3=5.7) i t —第i 圈罐壁板的有效厚度，mmi h —第i 圈罐壁板的实际高度，mm （1880） ei H —第i 圈壁板的当量高度E H 表∑==95.8ei H H E m把E H 代入（6.5.2-1）中48.1)215.7(95.82148.16][P 2.5cr =⨯⨯=KPa ∵o P =2.3>1.48MPa ∴需要加强圈 具体用几个加强圈依据6.5.4的规定 ∵22.3][P 2.3 cr ≥＞ ∴应设1个加强圈，其位置在1/2E 处 根据6.5.5规定，在最薄板上，不需要换算，到包边角钢的实际距离就是4.5m （距包边角钢上表面4.5m ）根据表6.5.6选取加强圈规格，本设计选∠125×80×8八、 抗震计算（CD130A 2-84） 1、水平地震载荷W a Q max 0Z C =式中：0Q —水平地震载荷 kgfZ C —综合影响系数 0.4m ax a —地震影响系数，按附表A 选0.45W —产生地震荷载的储液等效重量（波动液体）’w F W f =式中：f F —动液系数，由R H W /的比值，按附表A 2选取，如遇中间值则用插值法求。
大型立式储罐计算解读
六、重要参数释义（续）
2）罐顶计算厚度还应乘设计温度与常温下钢材的弹性模量之比 3）抗风计算中，罐壁的许用临界压力应乘设计温度与常温下钢材 的弹性模量之比 4）微内压储罐设计压力公式中系数1.1还应乘设计温度下材料的 屈服强度与210MPa的比值（不得大于1） 5）有保温的锚栓的许用应力应为常温下许用应力乘以表2.2（P22） 设计温度下屈服强度降低系数 3.许用应力如何选取：碳钢和低合金钢可直接按GB50341查取， 高合金钢许用应力确定按SH3046-1992查取，不能用GB150中数 值。 4.焊接系数:一般取0.9,当标准规定的最低屈服强度大于390MPa时 取0.85， 储存极度和高度危害的介质时，天辰取1.0 5.直径范围：公称直径5m<DN<32m，公称直径小于等于5米常压 储罐一般不用计算。
八、罐壁计算模块(续)
罐壁名义厚度不得小于计算厚度加壁厚附加量的较大 值，且不得小于表6.3.3规定值(P27)。由于罐壁高度通 常大于钢板宽度，所以罐壁总是用多圈钢板组焊而成; 壁厚从下向上逐层递减,相邻壁厚差最好不超过2mm; 底圈壁板是产生周向拉应力及纵向弯曲应力最大部分， 所以有意将底圈壁板加厚。 2) 判别设置中间抗风圈数量、位置步骤： A.核算区间的罐壁筒体许用临界压力Pcr B.计算存在内压的固定顶油罐罐壁筒体的设计外压Po C.判断中间抗风圈数量、位置(P33-6.5.4) 注意：天辰计算程序只给出一个中间抗风圈位置，当 需设两个以上数量时，设置位置按标准具体给出。
十、罐顶计算模块(续)
加强肋计算 拱顶有效厚度 经向肋的厚度 trn-cr1-cr2 mm mm th b1 6.2 5.7
纬向肋的厚度
经向肋的宽度 纬向肋的宽度 经向肋的最大间距 纬向肋的最大间距 经向带肋组合截面型心到顶板中心面的距离 纬向带肋组合截面型心到顶板中心面的距离 经向带肋截面的面积折算系数 纬向带肋截面的面积折算系数 经向带肋截面平均抗弯刚度值 纬向带肋截面平均抗弯刚度值 壳板抗弯刚度值 带肋拱顶的折算厚度 带肋拱顶许用临界压力 罐顶设计外压 **********校核合格********** 0.1*Et(tm/Rs/1000)2(th/tm)0.5
储油罐计量-PPT课件
第二章 立式金属罐检定
• 为了克服以上 三种方法的缺 点，我国计量 科学工作者开 发研制了一种 新的仪器—— 具导轨光学径 向偏差测量仪， 该仪器曾获国 家发明三等奖。 该仪器在一个 测量位置可测 量左右两条母 线，如图所示：
第二章 立式金属罐检定
• 4）具导轨光学径向偏差测量仪
第二章 立式金属罐检定
第二章 立式金属罐检定
• （ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ）、 为克服带线 滑车测量读数不准的 问题，采用了光学垂 准线法，其中有水准 铅直仪法和激光垂准 仪法，主要是用光线 代替了吊线，另外滚 动滑轮由磁性小爬车 代替，测量精度有所 提高。测量原理如图 所示：
第二章 立式金属罐检定
• 激光垂准仪法测量 径向偏差示意图： • 这种方法同上一方 法一样，还存在劳 动强度大，高空作 业，需要人员多， 通过罐壁加强圈以 及旋梯时难以操作 等问题限制，有时 干脆避开此段不测 量，造成测量分布 不均匀，数据误差 较大。
第五节 立式金属罐的结构
• 附件图11
第五节 立式金属罐的结构
• 附件图12
第二章
立式金属罐检定
• 一、检测原理 • 立式金属罐大容量检测主要采用几何测 量法，即测量出立式金属罐每圈板的直径 （半径、径向偏差）、圈板高度、圈板厚 度、底量、附件等几何尺寸，计算出立式 金属罐的容量。 • 根据测量直径方法的不同，几何测量 法又分为：围尺法、径向差测量法。
第三节 容量计量单位
• 二、容量非法定计量单位换算 • • • • • • 1立方米（m3） =219.97英加仑（UKgal） =264.17美加仑 (USgal) =6.2898桶（美）（barrel） 1英加仑（UKgal）=4.54596升（L） 1美加仑 (USgal) =3.78553升（L） 1桶（美）（barrel）=158.984升（L） =42美加仑（Usgal）
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大型立式储罐计算
目前我公司现有的计算程序： 1.1 SEI公司：石油化工静设备计算辅助设计桌面系统
中圆筒形储罐计算程序； 1.2 天辰公司：EXCEL表格式计算程序。 1.3 京鼎公司：EXCEL表格式计算程序 。 1.4 中航黎明锦化机： EXCEL表格式计算程序。 因常压储罐设计天辰设计院较多，我公司使用频率较
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大型立式储罐计算
GB50341-2003《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》； SH3046-1992《石油化工立式圆筒形制焊接储罐设计规范》。 这两个设计标准主要是参考美国API650《钢制焊接油罐》编制
的。对于埋地、储存极度和高度危害的介质、人工制冷液体的储 罐不适用这两个标准。 对于极度和高度危害介质，一般参考美国 API650设计。 2) 设计压力：6000Pa～18kPa，应按美国API650； 3) 设计压力：18kPa～103.4kPa低压储罐，应按美国API620。 本课件使用计算程序引用GB50341-2003 设计规范。
大型立式储罐计算
2015.3.11
大型立式储罐计算
储罐是工业中广泛使用的储存设备，用以储存石油、 石化产品及其类似液体。本课件讲述的常压储罐，为内 部气相空间有直接与大气相通的开口（即常压）和存在 微内压的大型储存设备，而罐壁承受储液压力的作用会 产生很高的应力，为保证储罐安全、可靠地运转，对储 罐的设计、施工提出严格的要求，认为常压储罐而随意 放松设计要求会导致灾难性后果，因此必须严格遵循有 关的设计规范要求。 本课件重点介绍在常温和接近常压的条件下储存液 体的立式圆筒形储罐，储罐由平罐底、圆柱形罐壁、角 钢圈和罐顶组成，在施工现场进行组装焊接。罐底与罐 壁采用T型接头，罐顶与罐壁采用搭接结构。罐顶结构 形式只限为锥顶、拱顶两种。
内容： 1）罐顶构件许用应力，还应乘表B2.2(P77)确定的设计温度下材料的屈
服强度与210MPa的比值（不得大于1）
大型立式储罐计算
2）罐顶计算厚度还应乘设计温度与常温下钢材的弹性模量之比 3）抗风计算中，罐壁的许用临界压力应乘设计温度与常温下钢材 的弹性模量之比 4）微内压储罐设计压力公式中系数1.1还应乘设计温度下材料的 屈服强度与210MPa的比值（不得大于1） 5）有保温的锚栓的许用应力应为常温下许用应力乘以表2.2（P22） 设计温度下屈服强度降低系数 3.许用应力如何选取：碳钢和低合金钢可直接按GB50341查取， 高合金钢许用应力确定按SH3046-1992查取，不能用GB150中数 值。 4.焊接系数:一般取0.9,当标准规定的最低屈服强度大于390MPa时 取0.85， 储存极度和高度危害的介质时，天辰取1.0 5.直径范围：公称直径5m<DN<32m，公称直径小于等于5米常压 储罐一般不用计算。
100 973 10.5
6 1 550 300 6 1
大型立式储罐计算
第I圈罐壁板的实际高度 hi
各圈壁板材料 设计温度下罐壁许用应力 常温下罐壁材料许用应力 罐壁材料负偏差 焊接接头系数
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1.8 Q235B
157 157 0.3 0.9
h2
1.8 Q235B
157 157 0.3 0.9
壳体计算
大型立式储罐计算
设计条件输入可按图纸技术特性表数据给出。
设计内压 设计外压 设计温度 储液密度 储罐内径 罐壁腐蚀裕量 罐顶腐蚀裕量 基本风压 基本雪压 地震烈度 风压高度变化系数 (按p29页计算)
设计条件
Pa P
Pa Po
0C
t
kg/m3 ρ
mD
mm C2s
mm C2r
Pa Wo
Pa
μz
2000 0
高为天辰公司计算程序。该程序界面简洁，数据输入 简单，结论直观，修改及打印计算书方便，深受我公 司工程技术人员喜欢。 本课件使用天辰计算程序讲述GB50341-2003 需要的 计算内容。
大型立式储罐计算
计算机的广泛应用有效地提高了我们的工作效 率，使我们从设计工作中需要反复进行设备零 部件强度，刚度计算过程解脱出来，虽然大部 分计算内容由专业计算程序支持完成，但工程 技术人员对形成计算书数据正确性、完整性负 有法律责任。
外压一般输安全阀负压开启压力490Pa或给定负压值，没有输0Pa。 2.设计温度： 2.1定义：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。温度范围：<250℃ 2.2如何输入：操作温度为常温或低于50℃时，设计温度取50℃。 操作温度为大于等于50℃，小于90℃时，设计温度取90℃。 操作温度为大于等于90℃时，设计温度取最高操作温度加上20 ℃。 2.3设计温度大于等于90℃，小于250℃时，按附录B附加要求修正程序
由于计算模块不可能囊括所有技术细节，技术 标准不断更新，与设计模型的不符，常需要我 们对简单计算程序进行修改。
办法：深入学习标准，明确计算步骤，正确填 写数据，学会分析重要数据合理性。
大型立式储罐计算
1设计压力： 1.1定义：罐顶部气相空间的最高压力（表压），其值不应低于正常使用
时可能出现的最高操作压力。压力范围：-490~6000Pa 1.2如何输入：设计内压：常压、满液输0Pa；微内压输具体数值；设计
大型立式储罐计算
大型立式储罐计算
承受载荷主要分为静载荷、操作载荷、 动载荷三大类。
1．静载荷：储罐自重、隔热层重量、附 加载荷、储存液体静压力、雪载荷。
2．动载荷：风载荷、地震载荷。 3. 操作载荷：正压（操作条件决定的气
相空间）、负压国内常用的设计规范： 1) 设计压力：-490Pa～6000Pa ，容积大于100m3储罐应按
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1.8
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Q235B 157
Q235B 157
157
157
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0.3
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储存介质时计算厚度
8.43
7.79
7.15
6.51
储存水时计算厚度
2.48
1.83
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0.52
罐壁最小公称厚度 (P27)
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5.00
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罐壁板名义厚度
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