钢制拱顶储罐设计.
拱顶储罐制作、安装施工技术-文档
拱顶储罐制作、安装施工技术1概况江苏省泰兴市金达重油减黏油罐工程（一期）油罐共计15台，其中，有2台10 000 m3的拱顶罐，公称直径DX公称高度H=30 mx 19.5 m圆形拱顶球冠底圆直径d为29.95 m，拱顶相对高度h为3.268 m，设计型式为立式圆筒型钢制焊接罐。
该罐直径大，且底板和顶板焊缝比较多、密集，如果焊接施工不当，就会导致底板和顶板变形。
为了保证工程质量，施工时，必须严格按照施工方案和规法进行。
2工艺流程在施工过程中，具体的工艺流程为：施工准备f材料验收和管理f切割、预制和工厂处理f基础验收f底板、壁板和附件的预制f顶板的预制f底板的摆放、组对、焊接、检查和真空检验f最顶层罐壁板的安装、焊接和射线检测，附件的安装f顶部角钢圈的安装f罐内顶升装置的安装f顶板的安装f采用顶升装置顶升壁板，顶起一层安装一层，并进行相应焊缝的焊接、射线检测（重复第8条工序），直至安装完壁板f从罐内拆除顶升装置f焊接底板与壁板的角焊缝f焊接底板与环板的角焊缝f扩散管、浮动出油装置，液位计管、温度计管、取样管等附件的安装f补强圈气密试验f充水试验（对罐壁和罐顶进行强度、稳定性和渗漏试验）f底板的二次真空检验f罐内、外壁喷砂除锈f罐内、外壁刷油防腐f为需要保温的罐体保温。
拱顶板如图1所示，底板如图2 所示，壁板如图 3 所示。
3准备工作预制前，要先绘制罐底、罐顶罐壁排版图，所有进场材料必须符合图纸和有关规范的要求，而且现场要设置卷板机和校正平台，根据排版尺寸就地卷板、预制。
在预制构件时，应按相关工艺施工，预制的钢板应逐张在表面标记移植，以便下一步安装工序正确、顺利进行。
在预制、组装和检验的过程中，储罐所用的样板应符合下列规定：①弧形样板的弦长不得小于 2 m；②直线样板的长度不得小于1 m；③测量焊缝角变形的弧形样板，其弦长不得小于1 m。
4预制4.1底板预制时应注意的问题底板预制时应注意以下问题：①罐底的排版直径应比设计值大0.1%〜0.2%.②罐底拼接板的宽度不得小于 1 000 mm长度不得小于2 000 mm③底板任意相邻焊缝之间的距离不得小于500 mm④环状边缘板底板对接接头宜采用不等间隙，外侧间隙宜为6〜7 mm,内侧间隙宜为8〜12 mm环状边缘板的尺寸允许有偏差，长度AB CD宽度AC BD EF允许偏差± 2 mm,对角之差AD-BC允许偏差W 3 mm环状边缘板如图4所示，环状边缘板底板对接接头如图5 所示。
钢制拱顶油罐施工方案
钢制拱顶油罐施工方案1. 简介钢制拱顶油罐是一种广泛应用于石油、石化、化工等行业的储罐，其具有结构坚固、耐腐蚀、易维护等特点。
本文档将介绍钢制拱顶油罐的施工方案。
2. 施工前准备在进行钢制拱顶油罐的施工前，需要进行以下准备工作： - 完成油罐设计和计量； - 确定施工图纸； - 记录设备和工具清单，并进行采购； - 确定施工进度计划；- 确认施工现场的安全措施。
3. 施工步骤3.1 地基施工首先，需要进行地基的施工。
施工过程包括以下步骤： 1. 清理施工区域，清除杂草和杂物。
2. 进行地面的平整和夯实，以确保地基的坚实。
3. 根据设计要求进行地基的深度挖掘，同时进行土壤的检测，并确保地基的稳定性。
3.2 油罐安装油罐的安装包括以下步骤： 1. 在地基上进行钢板基座的安装，确保基座的水平和垂直。
2. 将油罐的底板与基座焊接连接，并进行检查和测试，确保连接牢固。
3. 油罐体的组装，包括安装罐壁和顶板，并确保焊接牢固。
4. 进行检验和试验，确保油罐的质量和安全性。
3.3 拱顶安装拱顶的安装主要包括以下步骤： 1. 安装拱顶支撑结构，包括支撑梁和立柱，确保支撑结构的稳固和牢固。
2. 安装拱顶板，确保板与板之间的连接牢固，并进行防水处理。
3. 进行拱顶的测试和检查，确保其承载能力和稳定性。
4. 施工注意事项在进行钢制拱顶油罐的施工过程中，需要注意以下事项： - 施工人员必须具备相关的专业知识和技能，并进行安全培训。
- 施工现场必须严格按照施工图纸和标准规范进行操作。
- 在施工过程中，需要随时检查施工质量，并记录施工过程中的重要数据。
- 施工现场必须配备适当的安全设备和紧急救援设备。
5. 施工验收完成钢制拱顶油罐的施工后，需要进行施工验收工作。
验收的内容包括以下方面： - 对施工过程中的各项重要数据进行汇总和整理。
- 对施工质量进行全面检查，包括油罐的结构、焊缝质量、防腐蚀措施等。
- 对施工现场进行清理和整理，确保施工场地的安全和整洁。
拱顶储罐的设计
拱顶储罐的设计【摘要】储罐石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分，主要用于储存原油及各种液体化工品，在石油生产炼化与储运过程中起调节作用。
目前油田储罐拥有量很多，其中使用量最多的是拱顶储罐，它的优点是结构简单，施工方便，造价也较低。
本文对拱顶储罐的设计加以总结概述。
【关键词】拱顶储罐经济尺寸结构设计储罐用钢主要是碳钢和不锈钢（腐蚀性的场合），目前油田内碳钢储罐较多。
选择储罐用材应根据安全可靠、经济合理的原则。
考虑储罐的设计压力和温度、储存介质及其性质、使用场合、材料的化学成分、焊接性能和抗腐蚀性能等因素，且应符合GB50341-2003标准的规定。
2 储罐经济尺寸的确定对于公称容积≤1000m3的储罐，可采用等厚度设计，最节省材料的经济尺寸是：储罐直径与高度相等。
2.2对于公称容积＞1000m3的储罐，应采用不等壁厚设计，最节省材料的经济尺寸是：式中：t1——储存介质时的设计厚度（mm）；t2——储存水时的设计厚度（mm）；ρ——储液密度（kg/m3）；H——计算的罐壁板底边至罐壁顶端（当设有溢流口时，应至溢流口下沿）的垂直距离（m）；D—储罐内直径（m）；[σ]t—设计温度下罐壁钢板的许用应力（MPa）；[σ]—常温下罐壁钢板的许用应力（MPa）；φ—焊缝系数，取0.9；C1—钢板厚度负偏差（mm）；C2—腐蚀裕量（mm）。
按照计算公式所得的储罐上部壁厚较薄，容易造成施工变形过大，安装后的圆度不易保证，抗风抗升举能力不足，使用寿命也受到影响。
为满足刚度要求，标准中对储罐规定了最小公称壁厚。
4 罐底设计4.1 罐底结构根据储罐直径大小，储罐底板焊接分为对接和搭接两种。
对接焊仅用于小直径储罐，此时应注意焊接顺序，减少焊接变形。
目前最常用的还是搭接焊，对于罐内直径小于12.5m时，罐底宜采用条形排板，组焊方式见图1；而对于罐内直径大于或等于12.5m时，罐底宜采用弓形边缘板，组焊方式见图2，因罐底与罐壁连接的周边存在较大的边缘应力，故边缘板比中幅板厚一些。
2.6立式钢制拱顶储罐施工工艺标准(中心柱提升倒装法)
２.６立式钢制拱顶储罐施工工艺标准（中心柱提升倒装法）1.总则1.1适用范围本标准适用于200-5000m3立式钢制拱顶罐的制作及提升安装。
1.2编制参考标准及规范《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》GB50128；《石油工程建设基本术语》SY 4039；《石油化工立式圆筒形钢制储罐施工工艺标准》SH/T3530。
《石油建设工程质量检验评定标准储罐工程》SY 4026。
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236。
《石油化工施工安全技术规程》SH3505。
2.术语2.1中心柱利用无缝钢管制作，根据储罐罐顶高度确定其长度。
底部焊垫板与罐底相连，顶部焊吊耳悬挂倒链。
2.2伞形架由中轴与若干可拆卸的三角形架组成。
使用时，将伞形架撑开，套在中轴上，并用插销固定；方便携带，容易安装；2.3胀圈用槽钢煨制成的，利用千斤顶、调节丝杠连接，保证弧度与储罐壁板内要求弧度一致，依靠挡板带动罐壁板升降，并有保证罐壁几何尺寸的机具。
3.基本规定3.1从事储罐设施施工的单位，应当具有相应的资质等级。
3.2建筑工程施工现场的安全由施工单位负责。
施工单位必须具有安全生产许可证。
3.3施工单位必须按照已批准的设计图纸施工，不得擅自改动。
3.4工程施工全部完成后，施工单位应先进行自验，合格后再请建设单位（监理）、设计单位进行竣工验收，办理竣工验收单。
4.施工准备4.1技术准备4.1.1图纸会审已完成。
4.1.2编制储罐施工方案，明确流水作业划分、组装顺序、罐板的运输与吊装、作业进度计划、工程量等并分级进行交底。
4.1.3确定储罐总体重量，计算出倒链数量及布置方式，满足施工要求。
4.2材料准备4.2.1钢板均应附有质量证明书，并应符合设计要求和国家标准的规定。
4.2.2钢板规格、尺寸、材质应符合设计及规范的规定。
4.3主要设备机具主要施工机械、机具：汽车吊车；履带吊车；中心柱；伞形架；倒链；千斤顶；工装、卡具: 胀圈；切割平台；预制平台；罐顶胎具；罐壁板架；龙门板；立板；立缝防变形弧板；斜撑；方销子；圆销子。
3000m2拱顶罐的设计
吉林化工学院课程设计II摘要石油的开采、炼制、消费离不开油库，油库的主题设备是储罐。
油库和储罐的发展是随着石油工业和国民经济的发展而发展的。
储罐材料经历了非金属到金属再到非金属的循环发展历程，储罐容量经历了由小到大再到特大的过程。
油罐的形式已经发展成多样化、配套化、系列化，其中立式、卧式金属球顶油罐和立式浮顶油罐使用最为广泛；球形底罐、球形罐、滴状罐等都得到了完善与发展。
本次课程设计设计了3100m³拱顶罐，设计过程根据SH3046《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》设计，计算设计壁厚，罐壁，罐顶，罐底。
同时考虑东北气候，地震影响对储罐的影响所设计。
关键词：石油开发；拱顶罐AbstractOil mining, refining, consumer cannot leave the terminal, terminal equipment is the theme of the tank. Tank farm and the development of the storage tank is with the development of petroleum industry and national economic development. Tank has experienced the nonmetal to metal and non-metallic materials circulation development course, went through a process from small to large storage tank capacity.Oil tank in the form of a series, has developed into a diversified, form a complete set to change, including vertical and horizontal metal ball tank and vertical floating roof tank most widely used; Spherical bottom tank, spherical tank, dropwise tank has been perfect and development.The course design of design of 3100 m after dome-roof tank, according to the design process SH3046 《The petroleum chemical industry vertical cylindrical steel welded tank design specification》design, design of wall thickness calculation, the tank wall, roof and bottom. Considering climate in northeast China, earthquake effects on the influence of storage tank design.Key words: oil development; Dome-roof tank目录摘要 ....................................................................................................... 错误！未定义书签。
钢制拱顶储罐建造过程中的若干问题
摘
要：钢制拱顶储罐在油田地面工程建设中得到广泛应用，其建造技术已基本成熟。文章对建
造过程中经常遇到诸如罐顶的排板及瓜皮板的套裁、瓜皮板的焊缝间距、拱顶的变形、壁板的高 度、壁板的板头预弯、罐底中心板的布置、边缘板的最小尺寸的确定、储罐焊接、盘梯的预制与 安装、罐体试验与基础沉降等项中的问题进行了较深入的探讨和妥善的处理，这对保证工程质量 有着积极的意义。 关键词：拱顶储罐；组装；变形；问题；措施 中图分类号：&’ ()!*% 文献标识码： + 文章编号：%""%,!!"- （!""#）"!,""!",". 块数 &。一般取 & 为不小于 " 的最小偶数。
图"
# $$$ %" 油罐罐顶瓜皮板 &!’
应静置 3,5$% &67 ，待所有焊缝都充分冷却后，才 能松开夹具，用吊车小心地堆放到备用胎具上。 （ ,） 由 于 瓜 皮 板 的 经 向 筋 板 只 布 置 在 一 边 ， 而另一边处于相对自由状态，脱胎以后，处于自 由 状 态 的 一 边 （即 无 筋 的 一 边 ） 可 能 会 出 现 一 些 波浪变形。现行 0123$4 规定 “拱顶的顶板预制成
’( 相邻两块瓜皮板的中间搭边量应满足设计要
求。因为罐顶本身是球体的一部分，所以只能近 似展开。近似展开时，两长边为外凸的曲线，为 了预制方便，在实际工作中往往下成直线。所以， 瓜皮板中间的实际搭边量总是比两端头的搭边量 要小（见图 $） 。
图!
扇形板实际下料线与近似展开线比较
大的负面影响。允许它的存在不仅能节约材料， 减少浪费，而且可以给排板带来极大的方便。钟 市集油站 , %%% &! 油罐的成功建造已经证明了它的 可行性。
钢制拱顶储罐设计
式中 R——储罐内半径；
H——罐壁高度。
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二、储罐的容量及经济尺寸选择
2）公称容量 公称容量是指按照储罐的几何尺寸计算所得，经圆整后， 以整数表示的容量。一般情况下，公称容量均小于计算容量。
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二、储罐的容量及经济尺寸选择
量的外载荷。
2．储罐的操作载荷 储罐的操作载荷是储罐在正常操作时，储罐内气相空间的
正压或负压造成的载荷，储罐气相空间的压力由储罐的操作条
件决定。
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三、储罐设计参数（载荷）
一般来说，固定顶储罐的设计压力取安全阀的最大开启压
力，即：正压1960Pa（200mmH2O）
负压490Pa（－50mmH2O）。
一、储罐的种类和特点
4．外浮顶储罐 浮顶储罐的罐顶是直接漂浮在液面上的浮顶，随液面的高低上下浮动。 浮顶与罐壁之间有密封装置，从而最大限度地降低了油品的蒸发损耗。
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一、储罐的种类和特点
4．外浮顶储罐 种类：浮顶按其结构分为单盘式浮顶和双盘式浮顶。 特点： ●单盘式浮顶：结构简单，材料消耗少，但易遭受雨水腐蚀，整 体稳定性较差； ●双盘式浮顶：结构比较复杂，材料用量大，但整体稳定性好， 安全性较高。浮顶储罐浮顶上部直接暴露在大气 中，不易积存油气，所以安全性最好。 大型浮顶在结构上比拱顶更容易处理，且材料消耗较少， 故大型储罐几乎全部采用浮顶储罐。由于雨水及尘土能够通过 浮顶边缘密封与罐壁的间隙进入储罐内，浮顶储罐通常用于储 存雨水等杂质对品质影响不大的油品，例如原油等。
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一、储罐的种类和特点
3．无力矩顶储罐 无力矩顶由薄钢板和中心柱组成，薄钢板悬挂 在罐壁和中心柱之间，罐顶钢板只受拉力，不受弯 矩作用。由于使用很薄的钢板，所以材料消耗很少。 由于顶板过薄，容易损坏，且易遭受雨水腐蚀，安 全性差，目前已基本不使用。
拱顶储罐制作、安装施工技术
拱顶储罐制作、安装施工技术作者：赵珍奇来源：《科技与创新》2016年第09期摘要：由于立式圆筒型钢制焊接储罐底板和顶板的焊缝比较多，而且密集，所以，如果焊接施工不当，就会导致底板和顶板变形。
关键词：拱顶罐；立式圆筒；倒装法；罐体中图分类号：TU714.2 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2016.09.1601 概况江苏省泰兴市金达重油减黏油罐工程（一期）油罐共计15台，其中，有2台10 000 m3的拱顶罐，公称直径D×公称高度H=30 m×19.5 m，圆形拱顶球冠底圆直径d为29.95 m，拱顶相对高度h为3.268 m，设计型式为立式圆筒型钢制焊接罐。
该罐直径大，且底板和顶板焊缝比较多、密集，如果焊接施工不当，就会导致底板和顶板变形。
为了保证工程质量，施工时，必须严格按照施工方案和规法进行。
2 工艺流程在施工过程中，具体的工艺流程为：施工准备→材料验收和管理→切割、预制和工厂处理→基础验收→底板、壁板和附件的预制→顶板的预制→底板的摆放、组对、焊接、检查和真空检验→最顶层罐壁板的安装、焊接和射线检测，附件的安装→顶部角钢圈的安装→罐内顶升装置的安装→顶板的安装→采用顶升装置顶升壁板，顶起一层安装一层，并进行相应焊缝的焊接、射线检测（重复第8条工序），直至安装完壁板→从罐内拆除顶升装置→焊接底板与壁板的角焊缝→焊接底板与环板的角焊缝→扩散管、浮动出油装置，液位计管、温度计管、取样管等附件的安装→补强圈气密试验→充水试验（对罐壁和罐顶进行强度、稳定性和渗漏试验）→底板的二次真空检验→罐内、外壁喷砂除锈→罐内、外壁刷油防腐→为需要保温的罐体保温。
拱顶板如图1所示，底板如图2所示，壁板如图3所示。
3 准备工作预制前，要先绘制罐底、罐顶、罐壁排版图，所有进场材料必须符合图纸和有关规范的要求，而且现场要设置卷板机和校正平台，根据排版尺寸就地卷板、预制。
金属拱顶储罐施工方案
5000m3金属拱顶储罐施工方案1．工程概况1.1工程特点1.1.1储罐施工焊接量大、板材薄，壁板焊接易变形,要投入足够的具有储罐施工经验的焊工及先进的焊接设备（见附表），才能保证焊接质量及施工工期。
1.1.2 储罐施工钢材倒运量大，要配备足够的运输和起重车辆。
1.1.3 储罐所使用的焊接材料：碳钢之间采用J427；碳钢与0Cr18Ni9之间采用A302。
1.1.4 储罐安装采用吊车吊装法和手动葫芦提升法，吊车吊装法和手动葫芦提升法就是在储罐内壁周边均匀设置树立小扒杆，通过悬挂在小扒杆顶端的手动葫芦来提升已组装好的罐顶和罐壁的组合体。
倒装法的施工程序是由上而下逐圈组对，逐圈提升直至组装完最后一圈壁板，提升前在壁板上设置强度足够的胀圈，以防止壁板在提升过程中的变形1.2工程主要实物量1.3 编制依据1.3.1 业主提供图号为EQ23-1693,1694,1695,1696,1697,1698储罐施工蓝图及有关的技术文件。
1.3.2 GB50128-2005《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》。
1.3.3 JB4730.1～4730.6-2005 《承压设备无损检测》1.3.4 GB50236-98 《现场设备、工艺管线焊接工程施工及验收规范》2．施工程序施工主要程序见下表：序号工序名称管理点1 施工准备①技术准备：核对图纸。
②资源准备：现场场地三通一平、水电到位、设备机具准备齐全。
③自制工具制作。
④对底板预制质量进行验收：a材质证（或复验报告）；b几何尺寸；c 底面防腐质量（填写隐蔽记录）。
⑤材料在打砂场打砂，涂刷防腐底漆2油罐基础验收①核对土建施工单位提供的资料。
②现场检查基础。
③对不合格处返工返修及再次检查。
3 底板预制铺设及焊接①底板按排板图进行下料预制。
②按排板图在基础上放线。
③铺设边缘板（边缘板与中幅板的焊缝待壁板与边缘板焊完后再焊接）。
④铺设中幅板及点焊。
⑤中幅板焊接。
⑥顶圈壁板放线。
钢制拱顶储罐设计
式中 R——储罐内半径；
H——罐壁高度。
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二、储罐的容量及经济尺寸选择
2）公称容量 公称容量是指按照储罐的几何尺寸计算所得，经圆整后， 以整数表示的容量。一般情况下，公称容量均小于计算容量。
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二、储罐的容量及经济尺寸选择
使用范围 钢号 许用温度（℃） >0℃ >-20℃ >0℃ >-20℃ >-20℃ >-20℃ >-20℃ 最大板厚 （mm） 20 12 24 12 34 34 34 用 途 用于罐顶、罐底中幅板及 梯子平台等金属结构。 用于罐壁、罐顶及罐底及 梯子平台等金属结构。 用于罐壁及罐底边缘板 用于罐壁及罐底边缘板 用于罐壁及罐底边缘板
一、储罐的种类和特点
4．外浮顶储罐 浮顶储罐的罐顶是直接漂浮在液面上的浮顶，随液面的高低上下浮动。 浮顶与罐壁之间有密封装臵，从而最大限度地降低了油品的蒸发损耗。
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一、储罐的种类和特点
4．外浮顶储罐 种类：浮顶按其结构分为单盘式浮顶和双盘式浮顶。 特点： ●单盘式浮顶：结构简单，材料消耗少，但易遭受雨水腐蚀，整 体稳定性较差； ●双盘式浮顶：结构比较复杂，材料用量大，但整体稳定性好， 安全性较高。浮顶储罐浮顶上部直接暴露在大气 中，不易积存油气，所以安全性最好。 大型浮顶在结构上比拱顶更容易处理，且材料消耗较少， 故大型储罐几乎全部采用浮顶储罐。由于雨水及尘土能够通过 浮顶边缘密封与罐壁的间隙进入储罐内，浮顶储罐通常用于储 存雨水等杂质对品质影响不大的油品，例如原油等。
高效自动焊接（如气电立焊等大线能量焊接方法）方面，有时
存在焊接接头性能恶化的现象，在设计选材时必须高度重视。
拱顶储油罐制作安装施工方案
一、工程概况本工程涉及拱顶储油罐的制作与安装，主要用于储存石油、化工等介质。
拱顶储油罐具有结构紧凑、稳定性好、密封性能优良等特点。
本工程拱顶储油罐的主要技术参数如下：1. 容量：10000立方米2. 直径：30米3. 高度：20米4. 材质：Q235-A钢5. 罐底：圆形平底6. 罐壁：直筒形二、施工准备1. 施工图纸：熟悉并掌握施工图纸，了解拱顶储油罐的结构、尺寸、材料等要求。
2. 施工设备：准备必要的施工设备，如切割机、卷板机、焊接设备、吊装设备等。
3. 施工材料：准备好所需材料，如钢材、焊接材料、涂料等。
4. 施工人员：组织专业施工队伍，包括焊工、切割工、吊装工、测量工等。
三、施工方法1. 底板预制（1）根据施工图纸，按照排版图进行底板预制。
（2）底板中幅板排版直径应考虑罐底边缘板焊接收缩量，比设计直径大1.52/1000。
（3）罐底边缘板外圆直径加收缩量，宽度按设计图纸尺寸。
（4）底板由中幅板和边缘板组成，边缘板的径向宽度大于或等于规范要求。
2. 壁板预制（1）绘制排版图，确定各圈壁板的纵向焊缝位置。
（2）各圈壁板的纵向焊缝宜向同一方向逐圈错开，相邻圈板纵焊缝距离约为板长的1/3，且大于或等于300mm。
（3）底圈壁板的纵缝与罐底边缘板对接焊缝之间的距离，大于或等于300mm。
（4）壁板开孔接管或开孔接管补强板外缘与罐壁纵、环向焊缝之间的距离，符合规范要求。
3. 罐顶预制（1）根据施工图纸，绘制罐顶排版图。
（2）罐顶为球形顶，拱顶板之间采用搭接形式。
（3）罐顶由中心板、扇形顶板和壁板的角钢加强环组成。
4. 罐体组装（1）按照施工图纸，将底板、壁板、罐顶等部件组装成罐体。
（2）确保组装精度，确保罐体各部件的对接焊缝质量。
5. 罐体焊接（1）按照规范要求，进行罐体焊接。
（2）确保焊接质量，避免出现裂纹、气孔等缺陷。
6. 罐体防腐（1）对罐体进行表面处理，去除油污、锈蚀等。
（2）涂刷防腐涂料，确保罐体防腐效果。
立式钢制拱顶储罐瓜皮板预制方案
檪檪檪檪檪檪殏经验交流文章编号：１０００－７４６６（２０１３）０１－００９０－０５立式钢制拱顶储罐瓜皮板预制方案王 勇， 周思柱， 袁新梅， 程文佳（长江大学 机械工程学院， 湖北 荆州 ４３４０２３） 摘要： 针对拱顶储罐瓜皮板预制下料方法繁杂的问题，分析影响瓜皮板下料尺寸因素，总结计算公式并编制计算机程序，提出了一种较为简便的计算方法。
用此方法计算出油库、计量站常用拱顶储 罐的瓜皮板尺寸，可为石油化工工程设计提供便利。
关键词： 储罐； 拱顶； 瓜皮板； 计算程序 中图分类号：ＴＱ０５０．２；ＴＥ９７２．１文献标志码：Ｂ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－７４６６．２０１３．０１．０２３ Ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ＭｅｔｈｏｄｆｏｒＭｅｌｏｎＰｅｅｌＳｈａｐｅｄＰｌａｔｅｓｏｆ ＶｅｒｔｉｃａｌＳｔｅｅｌＤｏｍｅＳｔｏｒａｇｅＴａｎｋｓ ＷＡＮＧ Ｙｏｎｇ，ＺＨＯＵＳｉ－ｚｈｕ，ＹＵＡＮ Ｘｉｎ－ｍｅｉ，ＣＨＥＮＧ Ｗｅｎ－ｊｉａ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＹａｎｇｔｚｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎｇｚｈｏｕ４３４０２３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｍａｋｉｎｇｍｅｌｏｎｐｅｅｌｓｈａｐｅｄｐｌａｔｅｓｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｓｔｅｅｌｄｏｍｅｓｔｏｒａｇｅｔａｎｋｓ ａｒｅｍｉｓｃｅｌｌａｎｅｏｕｓ，ｆｏｒｗｈｉｃｈｒｅａｓｏｎｆａｃｔｏｒｓｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｔｈｅｓｉｚｅｏｆａｍｅｌｏｎｐｅｅｌｓｈａｐｅｄｐｌａｔｅｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ，ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａｓｗｅｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｎｄｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄｔｏｃｏｍｐｕｔｅｒｐｒｏｇｒａｍｓ，ｔｈｅｎａ ｓｉｍｐｌｅｃｏｍｐｕｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗａｓｂｒｏｕｇｈｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｔｈｅｍｅｌｏｎｐｅｅｌｓｈａｐｅｄｐｌａｔｅｓｏｆｏｒｄｉｎａｒｙｓｔｏｒａｇｅ ｔａｎｋｓｉｎｓｏｍｅｏｉｌｄｅｐｏｔｓａｎｄ ｍｅｔｅｒｉｎｇｓｔａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅｆｏｒｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔａｎｋ；ｄｏｍｅｓｔｏｒａｇｅ；ｍｅｌｏｎｐｅｅｌｓｈａｐｅｄｐｌａｔｅ；ｃｏｍｐｕｔｅｒｐｒｏｇｒａｍ 大型储罐是一种在石油化工行业中常见的储存 设备，是石油化工装置和储运系统设施的重要组成 部分。
储罐拱顶面积计算
储罐拱顶面积计算The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020钢制常压立式圆柱形储罐是炼油化工企业不可缺少的设备，贯穿整个生产过程，数量众多，并且，储存的介质都为易燃、易爆、高温、有毒、有害的液体或气体，危险性极大。
储罐按储存介质的不同，可以分为原油罐、中间产品罐、产品罐、含硫污水罐和气柜五大类。
其中，原油罐是指储存原油的各类储罐；中间产品罐是指储存石脑油、粗汽油、粗柴油、蜡油、渣油、加氢裂化原料等各类中间产品的储罐；产品罐是指储存汽油、煤油、柴油、航空煤油等各类成品油的储罐；含硫污水罐是指储存各类含酸、碱、污油及各类硫化物的污水罐；气柜是指储存未脱硫瓦斯的湿式和干式气柜。
储罐按结构不同，可以分为固定顶罐、浮顶罐、内浮顶罐。
固定顶罐又分为自支承拱顶罐、自支承锥顶罐、柱支承锥顶罐。
随着装置高含硫原油加工量的不断增加，储罐的腐蚀日益加重，具体表现在：每一次储罐清罐检修时，在罐体、罐底或罐顶经常可以发现麻点、凹坑，甚至被腐蚀穿孔，一旦发生事故，后果将不堪设想。
经调研，集团公司内部其他企业也普遍反映储罐腐蚀越来越严重，日益威胁石化企业的安全、稳定、长周期运行。
为了延长金属储罐的使用寿命，现在行之有效的办法就是在储罐的罐体、罐底以及罐顶进行油漆、防腐，工程量非常大。
储罐清罐检修工程竣工后，施工单位要根据《全国统一安装工程预算定额》编制检修工程结算书，计取工程费用。
在工程量的计算中，关键是拱顶面积的计算。
目前采用的计算方法是：拱顶面积为罐底面积的倍，部分施工单位按倍或倍计算。
1 按照专业文献，计算储罐拱顶面积(1)潘家华先生所著《圆柱形金属油罐设计》[1]一书的介绍：拱顶是一种自支承式的罐顶，形状近似球面，靠拱顶周边支承于焊在罐壁上的包边角钢上，球面由中心盖板和瓜皮板组成。
在设计拱顶储罐时，一般都将拱顶设计成球面，则拱顶的几何形状就是一个球缺,详见图1。
立式圆筒形拱顶钢制焊接储罐施工工艺
立式圆筒形拱顶钢制焊接储罐施工工艺目次前言 (Ⅲ)1 范围 (1)2 引用标准 (1)3 工艺流程方框图 (2)4 工艺过程 (3)5 安全技术措施 (29)附录A(提示的附录) 充气顶升倒装设施和操作要点 (30)附录B(提示的附录) 罐内中心柱选用核算 (40)附录C(提示的附录) 罐内群桅杆选用和胀圈的稳定性核算 (42)附录D(提示的附录) 5000m3拱顶油罐充气顶升法施工主要机具和量具表 (46)附录E(提示的附录) 10000m3拱顶油罐群桅杆提升法施工主要机具和量具表 (49)附录F(提示的附录) 本工艺有关的参考资料 (40)前言为了使钢制焊接储罐的施工符合规范要求，实施过程控制，确保施工质量，特制定本工艺。
本工艺是根据GBJ128━90《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》的规定，参照SH3530━93《石油化工立式圆筒形钢制储罐施工工艺标准》的部分内容，结合我公司多年来对储罐施工的经验进行编制的。
本工艺的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E和附录F都是提示的附录。
本工艺由科技部归口。
本工艺起草单位:科技部本工艺主要起草人:周世德本工艺从2000年02月01日起实施。
1 范围本工艺适用于倒装法组装焊接的碳素钢和低合金钢制造的、公称容积等于或大于1000 m3的立式圆筒形拱顶储罐的预制、组装和焊接工程施工。
公称容积小于1000m3和其他形式的储罐组装焊接施工也可参照执行。
2 引用标准2.1 下列标准所包含的条文，通过在本工艺标准引用而构成为本工艺标准的条文。
本工艺标准出版时所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本工艺标准时应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GBJ128━90 立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范GB50236━98 现场设备工艺管道焊接工程施工及验收规范SH3530━93 石油化工立式圆筒形钢制储罐施工工艺标准JB4730━94 压力容器无损检测2.2 在储罐施工中，除执行本工艺规定的标准外，尚应执行国家现行的有关标准、规范的规定。
拱顶储罐结构特点和贮存油品类型
其他行业应用
危险废物贮存、输油管道的调节等
特殊贮存需求
中低沸点油品（如液化气、LPG等）、中等挥发性油品；非挥发性液体、腐蚀性液体（需特别加固和防腐工艺）
拱顶储罐结构特点和贮存油品类型
项目
描述
结构特点
罐顶形状
球冠状拱形顶盖
罐体形状
圆柱形
罐底结构
由钢板拼装而成，中部为中幅板，周边为边缘板
罐壁结构
由多圈钢板组对焊接而成，分为套筒式和直线式
承载能力
拱形顶盖具有良好的承载能力
集料效果
拱形顶盖设计有助于集料
贮存油品类型
适用油品
煤油、汽油、重油、柴油等
炼油、化工业
钢制拱顶储罐设计
钢制拱顶储罐设计
1.引言
2.结构设计
2.1材料的选择：
拱顶通常采用优质的低合金钢材料，如Q345、Q390等。
这些材料具
有较好的强度、韧性和耐腐蚀性，能够满足钢制拱顶储罐的使用要求。
2.2形状的确定：
拱顶的形状通常采用球形或半球形。
球形拱顶可以均匀分布荷载，并
通过自重产生正压力，增加罐壁的稳定性。
半球形拱顶则更加适用于较大
容量的储罐，可以减小拱顶的高度，降低工程造价。
2.3厚度的计算：
拱顶的计算厚度需满足以下条件：首先，要符合安全要求，具备足够
的抗弯强度和刚度；其次，要满足罐内液体和外部荷载的承载需求；最后，还需满足受压壁板的要求，保证拱顶与罐壁的协同工作。
3.强度计算
3.1压力校核：
3.2结构强度校核：
钢制拱顶储罐的结构强度校核主要包括下列几个方面：首先，计算拱
顶的弯矩和剪力，确定各个部位的受力情况，确保材料的强度。
其次，根
据拱顶的几何形状和加载条件，计算应力分布，通过有限元分析和理论计
算来进行校核。
4.结论
钢制拱顶储罐的设计涉及到结构设计和强度计算。
在结构设计方面，需要考虑材料的选择、拱顶形状的确定和厚度的计算。
在强度计算方面，需要进行压力校核和结构强度校核，确保储罐能够安全运行。
通过本文的设计，可以为钢制拱顶储罐的制造和使用提供一定的指导和参考。
钢制拱顶储罐设计
对于试验压力，试验正压取1.1倍的设计正压。
即：试验正压＝1.1x1960≈2160 Pa。
试验负压取罐顶附件载荷1200Pa＋（1.1～1.2）设计负压。
即：试验负压＝1200＋1.15x490≈1770Pa。
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三、储罐设计参数（载荷）
3．储罐的动载荷
1）风载荷
在风载荷作用下，储罐可能会倾倒或滑移，风载荷的作用 也会导致罐壁局部被吹瘪。 2）地震载荷 地震载荷作用下可能会使储罐发生以下几种主要破坏形式：
a）底圈壁板局部外凸。地震时在水平加速度的作用下，
由于倾倒力矩使得罐壁一侧压应力材料超过临界压应力值，罐 壁失稳造成的；
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三、储罐设计参数（载荷）
b）罐壁与罐底间的角焊缝撕裂。这是由于水平加速度作用
下水平惯性力使角焊缝的剪应力过大造成的；
c）底圈壁板沿圆周形成圆环状突出，这种现象又称为“象 腿”。
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三、储罐设计参数（载荷）
三、储罐设计参数（载荷）
作用在储罐上的载荷，主要分为静载荷、操作载荷和动载
荷3大类。
1．储罐的静载荷 储罐静载荷包括储罐自重（包括附件，如：平台梯子、接 管、安全阀、呼吸阀等）、隔热层重量、储存液体的静液压力、 附加载荷、雪载荷。附加载荷是指储罐顶部检修人员及工具重
一、储罐的种类和特点
1．拱顶储罐 拱顶罐的罐顶为球面的一部分，它由构成球面的钢板和加
强筋或加强梁组成，直接支撑在罐壁上。
种类： 按加强构件的不同，可细分为：光壳拱顶、带肋 壳拱顶、网壳拱顶。 特点：结构简单、施工方便、造价低廉，能够承受较大的 内压，是最为经济的一种储罐，在石油化工及相关领域得到最
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的拱顶又可以避免雨水、尘土等杂物进入罐内污染油品，所以
用来储存易挥发的成品油，例如航煤、汽油等。
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二、储罐的容量及经济尺寸选择
二、储罐的容量及经济尺寸选择
1．容量
在储罐的容量概念里，有如下几种说法：计算容量、公称
容量、储存容量、有效容量 1）计算容量
计算容量是指按照储罐的几何尺寸计算所得的容量。计算容
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一、储罐的种类和特点
3．无力矩顶储罐 无力矩顶由薄钢板和中心柱组成，薄钢板悬挂 在罐壁和中心柱之间，罐顶钢板只受拉力，不受弯 矩作用。由于使用很薄的钢板，所以材料消耗很少。 由于顶板过薄，容易损坏，且易遭受雨水腐蚀，安 全性差，目前已基本不使用。
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一、储罐的种类和特点
4．外浮顶储罐 浮顶储罐的罐顶是直接漂浮在液面上的浮顶，随液面的高低上下浮动。 浮顶与罐壁之间有密封装臵，从而最大限度地降低了油品的蒸发损耗。
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一、储罐的种类和特点
4．外浮顶储罐 种类：浮顶按其结构分为单盘式浮顶和双盘式浮顶。 特点： ●单盘式浮顶：结构简单，材料消耗少，但易遭受雨水腐蚀，整 体稳定性较差； ●双盘式浮顶：结构比较复杂，材料用量大，但整体稳定性好， 安全性较高。浮顶储罐浮顶上部直接暴露在大气 中，不易积存油气，所以安全性最好。 大型浮顶在结构上比拱顶更容易处理，且材料消耗较少， 故大型储罐几乎全部采用浮顶储罐。由于雨水及尘土能够通过 浮顶边缘密封与罐壁的间隙进入储罐内，浮顶储罐通常用于储 存雨水等杂质对品质影响不大的油品，例如原油等。
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三、储罐设计参数（载荷）
三、储罐设计参数（载荷）
作用在储罐上的载荷，主要分为静载荷、操作载荷和动载
荷3大类。
1．储罐的静载荷 储罐静载荷包括储罐自重（包括附件，如：平台梯子、接 管、安全阀、呼吸阀等）、隔热层重量、储存液体的静液压力、 附加载荷、雪载荷。附加载荷是指储罐顶部检修人员及工具重
3）储存容量（实际容积）
储存容量是指储罐实际上可储存的最大容量。计算容量减去 储罐上部不可用容量，便是储存容量。储存容量的公式为： 储存容量＝πR2H1 式中 R——储罐内半径； H1——最高液位高度。
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二、储罐的容量及经济尺寸选择
4）有效容量（工作容量）
有效容量亦称工作容量，是指储罐内允许最高工作液位与允许最 低工作液位之间的容量，是确定储罐公称容量的重要参数。计算有效容 量的公式为： 有效容量＝πR2（H1—H2） 式中 R——储罐内半径； H1——允许最高工作液位高度； H2——允许最低工作液位高度。
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一、储罐的种类和特点
5．内浮顶储罐 内浮顶储罐的罐顶为拱顶与浮顶的组合，外部为拱顶，内 部为浮顶。
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一、储罐的种类和特点
5．内浮顶储罐 种类：按其浮顶的结构与材质不同，可分为钢制、铝制、不锈 钢制内浮顶等。 特点：内浮顶储罐的内部浮顶可以减少油品的蒸发损失，外部
量的公式为： 计算容量＝πR2H
式中 R——储罐内半径；
H——罐壁高度。
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二、储罐的容量及经济尺寸选择
2）公称容量 公称容量是指按照储罐的几何尺寸计算所得，经圆整后， 以整数表示的容量。一般情况下，公称容量均小于计算容量。
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二、储罐的容量及经济尺寸选择
钢制拱顶储罐设计
一．储罐的种类和特点
二．储罐的容量及经济尺寸选择
三．储罐设计参数（载荷）
四．国内外储罐标准
五．储罐用材料
六．罐底设计
七．罐壁的设计 八．罐顶设计 九．储罐附件及其选用
一、储罐的种类和特点
一、储罐的种类和特点
立式圆筒形储罐一般按其顶部结构的不同，可分为以下几种： 1．拱顶储罐
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为广泛的使用。
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一、储罐的种类和特点
2．锥顶储罐
锥顶储罐的罐顶为圆锥形。
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一、储罐的种类和特点
2．锥顶储罐 种类：按支撑条件的不同，可分为自支撑、柱支撑、桁架支撑 等几种。 特点： ●自支撑锥顶：适用于直径较小的储罐，结构简单、施工方便 等特点； ● 桁架式锥顶：结构复杂，材料消耗高，施工比较困难； ● 柱支撑锥顶：结构复杂、材料消耗高、施工困难，对基础的 要求也较高。 桁架式锥顶和柱支撑锥顶在国内很少使用，但国外普遍使 用柱支撑锥顶而较少使用拱顶。
对于试验压力，试验正压取1.1倍的设计正压。
即：试验正压＝1.1x1960≈2160 Pa。
量的外载荷。
2．储罐的操作载荷 储罐的操作载荷是储罐在正常操作时，储罐内气相空间的
正压或负压造成的载荷，储罐气相空间的压力由储罐的操作条
件决定。
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三、储罐设计参数（载荷）
一般来说，固定顶储罐的设计压力取安全阀的最大开启压
力，即：正压1960Pa（200mmH2O）
负压罐的种类和特点
1．拱顶储罐 拱顶罐的罐顶为球面的一部分，它由构成球面的钢板和加
强筋或加强梁组成，直接支撑在罐壁上。
种类： 按加强构件的不同，可细分为：光壳拱顶、带肋 壳拱顶、网壳拱顶。 特点：结构简单、施工方便、造价低廉，能够承受较大的 内压，是最为经济的一种储罐，在石油化工及相关领域得到最
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二、储罐的容量及经济尺寸选择
2．经济尺寸
● 对罐体本身来讲，在容量一定的条件下，选择合适的直径与高度可以使
得罐体本身的造价最低。对于等壁厚拱顶罐，直径与高度相等时，罐体材
料最省。 ● 储罐经济尺寸确定三要素：罐体造价、基础处理造价及征地费用。
3项费用合计起来的总费用最省的储罐尺寸才应该是最经济的储罐尺寸！
● 一般来说，地基处理费用是确定储罐经济尺寸的关键因素，在地质条件 非常好的前提下，按罐体本身最省的原则确定的罐体尺寸总费用也是最省
的；在地质条件不良的前提下，按地基处理的费用最省原则确定的罐体尺
寸总费用也是最省的。 对于大型储罐区，结合地质条件确定储罐直径和高度是非常必要的。
只有这样，才能达到总工程造价最低，才是真正的储罐经济尺寸。