18立方米卧式储油罐设计说明书

一设计产品概要：

1.1产品概要

金属油罐是采用钢板材料焊成的容器。普通金属油罐采用的板材是一种代号叫A3F的平炉沸腾钢；寒冷地区采用的是A3平炉镇静钢；对于超过10000m3的大容积油罐采用的是高强度的低合金钢。

常见的金属油罐形状，一般是立式圆柱形、卧式圆柱形、球形等几种。立式圆柱形油罐根据顶的结构又可分为桁架顶罐、无力矩顶罐、梁柱式顶罐、拱顶式罐、套顶罐和浮顶罐等，其中最常用的是拱顶罐和浮顶罐。拱顶罐结构比较简单，常用来储存原料油、成品油和芳烃产品。浮顶罐又分内浮顶罐和外浮顶罐两种，罐内有钢浮顶浮在油面上，随着油面升降。浮顶不仅降低了油品的消耗，而且减少了发生火灾的危险性和对大气的污染。尤其是内浮顶罐，蒸发损耗较小，可以减少空气对油品的氧化，保证储存油品的质量，对消防比较有利。前内浮顶罐在国内外被广泛用于储存易挥发的轻质油品，是一种被推广应用的储油罐。

卧式圆柱形油罐应用也极为广泛。由于它具有承受较高的正压和负压的能力，有利于减少油品的蒸发损耗，也减少了发生火灾的危险性。它可在机械，一成批制造，然后运往工地安装，便于搬运和拆迁，机动性较好。缺点是容量一般较小，用的数量多，占地面积大。它适用于小型分配油库、农村油库、城市加油站、部队野战油库或企业附属油库。在大型油库中也用来作为附属油罐使用，如放空罐和计量罐等。球形油罐具有耐压、节约材料等特点，多用于石油液化气系统，也用做压力较高的溶剂储罐。

1.2设计特点：

容器的设计一般由筒体，封头，法兰，支座，接口管及人孔等组成。常低压化工设备通用零件大都有标准，设计时可直接选用。本设计书主要介绍了卧式储罐的筒体，封头的设计计算，低压通用零件的选用。各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理的进行设计。

1.3设计参数：

产品主体尺寸：Ф2800×8×3200 mm

工作压力：常压

主体材质：Q235-A

设计温度：0~350℃

设计寿命：15年

焊接接头系数：0.85

腐蚀裕量：1.5 mm

水压试验压力：盛水试漏

装量系数：0.98

操作介质：燃料油

二产品结构分析：

2.1 材料的选择[5]：

选择Q235-A碳钢钢板作为筒体焊接材料，是因为它具有适当的强度和塑性，工艺性能良好，价格低廉，因而被广泛用来制造一般的中低压容器。

优质中碳钢的强度较高、韧性较好，但是焊接性能较差，不宜作接管用钢，由于接管要求焊接性能较好且塑性较好，故选择10号优质低碳钢的普通无缝钢管制作各型号接管。

2.2 力学分析[1]

2.2.1 厚度计算

钢板厚度δ=8 mm，则其厚度负偏差C1=0.8 mm，腐蚀裕量C2=1.5 mm，则其厚度附加量

C = C1+ C2+=2.3 mm

根据其设计数据可得计算厚度

δ=PD i

=2.1 mm

2[σ]t∅−P

[σ]t为Q235-A钢板在最高设计温度下的许用应力值为77Mpa。

则设计厚度

δd=δ+ C2=4.6 mm

名义厚度

δn= δd+ C1=6 mm

有效厚度

δe=δn−C=3.7 mm

2.2.2 筒体与封头水压试验强度校核

σt=P T(D i+δe)

≤0.9σs

2δe∅

式中P T=1.23P=0.125 Mpa，D i为筒体公称直径2800 mm，σs为Q235-A钢板的屈服强度为235 Mpa。

则有

σt=0.125×(2800+3.7)

=55.7 Mpa

2×3.7×0.85

又有

0.9σs=211.5Mpa

所以水压试验满足强度要求。

2.2.3 筒体与封头应力校核（Q235-A的密度为7860kg/m3）

筒体质量

m1=ρV1=π·2.8×（0.9×2+0.8）×8×10−3×7860 kg 封头质量

m2=ρV2=0.03926×7860kg=308.9 kg 附件质量

m3=32.7 kg

则油罐总质量约为

m=1779.5 kg

负荷

Q=mg 2=1779.5×9.82=8719.55 N ≈8.72 KN

则每个支座承受约4.36 KN 的负荷，均分载荷就为

q=2F L‘=2Q L+4h i 3=2.84 KN/m

则圆筒中间处的轴向弯矩

·mm 1026.21]4341）（21[462

a 122N L A L h L h R FL

M i i ⨯=-+-+=

筒体上半部分受压缩，下半部受拉伸

支座处的圆筒横截面上的轴向弯矩

·mm 1024.1]341211[622

2N L h AL h R L A FA M i i a ⨯=+-+---= 最高点处的圆筒轴向应力

MPa Rm M PR e

e m 39.18π22211=-=δδσ 最低点处的圆筒轴向应力

MPa Rm M PR e

e m 34.19π22212=+=δδσ 最高点处支座的圆筒轴向应力（包角=120°，K 1=1，K 2=1）

MPa Rm K M PR e

e m 81.18π22123=-=δδσ

最低点处支座的圆筒轴向应力

MPa Rm K M PR e

e m 92.18π22224=+=δδσ 又有

{σ1，σ2，σ3，σ4}max=19.34 Mpa

[σ]T =77 Mpa

{σ1，σ2，σ3，σ4}max ≤[σ]T

2.3 产品图（产品零件图见图纸，坡口形式及参数见焊接工艺卡）

三 工艺流程[2]

：

3.1 筒体加工工艺过程

检验：材料应符合国家标准要求的质量证书

↓

划线：号料、划线、筒体由三节组成

↓

切割下料：按划线尺寸切割下料

↓

刨边：按图样要求刨各筒节坡口

↓

成形：卷边成形

↓

焊接：焊缝和试板组对，出去坡口及其两侧的铁锈、油污等;按焊接工艺组

焊纵缝和试板

↓

检验：纵焊缝外观合格，按JB4730-94标准进行局部射线探伤，达到Ⅱ级合