大型储罐的基础设计及构造研究 丁园
立式圆筒储罐基础施工设计探讨
立式圆筒储罐基础施工设计探讨摘要：随着我国工业的快速发展，在建筑行业中越来越重视储罐的制作、安装，越来越多的人选择储罐储存，控制立式储罐的安装质量非常重要。
大型储罐在油品以及化学工业液体储存设备中被使用广泛，是储运系统和石油化工装置的一个重要组成部分。
近几十年来，发展了各种类型的储罐，最被人们常用的是立式圆筒储罐。
关键词：储罐；基础；质量控制；变形1 储罐的基本结构：储罐是由罐顶、罐底、罐壁和附件构成。
1.1 罐顶介绍立式圆筒形储罐罐顶的主要形式有：自支撑式拱顶、网壳顶、自支撑式锥顶、梁柱式锥顶、内浮顶、外浮顶。
1.2罐底结构一般把立式圆筒形储罐的罐底直接放在基础的砂垫层上，通过底板把储液的重量直接传给基础。
而实际上，储罐的储液、自重的静力和基础沉降产生的附加力矩等，让罐底边缘部分的受力变得十分复杂。
从应力的分析结果来看，罐底的最大径向应力距离罐底边缘大约500mm，那么，罐底边缘板径向宽度就要大于或等于700mm。
根据储罐的控制焊接变形以及储罐的大小等制造工艺艺术来决定罐底的排版形式。
直径小于或等于12.5的储罐，罐底受力不大，适宜按照条形排版阻焊。
对于那些直径大于或等于12.5m的储罐，罐底外缘受到罐壁的作用，边缘力比较大，底板的中部需要比外围薄，所以外围应该设计成弓形边缘板。
2 常用设计标准：2.1中国标准国内立式圆筒形储罐的标准设计有三个：国家能源部标准《钢制焊接常压容器》NB/T47003.1-2009；中国石油总公司标准《石油化工立式圆筒钢制焊接储罐设计规范》SH3046-1992；国家标准《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》GB50341-2003.2.2国外储罐的主要标准日本工业标准《钢制焊接油罐结构》JISB8501；美国石油学会标准《钢制焊接石油储罐》API650和英国标准《石油工业立式钢制焊接油罐》BS2654。
3 罐壁设计：罐壁厚度设计要考虑储液的静压力，从上至下应该逐渐增厚，但在实际制造中不可能采用过多板厚规格。
大型储罐的基础设计研究
大型储罐的基础设计研究广义上，“储罐”泛指用于存储气态、液态物质的钢制密封容器，在我国现代化工业领域具有广泛用途，包括石油、化工、消防、冶金等产业，其中大型储罐可以有效地提高生产、降低成本，它是很多工业企业的必要性设备之一。
理论上最有效率且安全度高的石油供应方式为长输管道，但它只解决了运输问题，无法发挥石油供应“集散地”的效应。
大型储罐应用中不仅强调个体容量规模，对于群组效应的要求也十分明显，一定规格、一定数量的储罐可以提高石油供应的规划性、战略性，实现与市场之间的灵活统筹。
1 大型储罐基础设计概述从我国石油产业自主建设开始，社会每年都会新增大量的储罐设备，特别是大型储罐的数量越来越多，由此形成了相对庞大的建设成本。
结合现状分析，我國石油储罐基础建设在整个储罐工程造价中占据70%左右的成本，其中80%～90%又消耗在材料、制造、人工等方面，留给地基基础设计、建设和维护的资金十分有限，而这也严重影响着油罐的可靠性、安全性和效率性。
概括地说，一个大型储罐基础设计内容包括了罐体选型、地质勘探、地形分析、地基承载力和稳定性计算、地基变形幅度计算等方面。
应该说，任何一种可能影响大型储罐运行安全的要素都应该考虑到设计内容中；结合国内外出现的大型储罐基础安全问题，其中出现频率最高的就是储罐基础部分沉降、变形、歪斜等造成储罐的不稳定性，从而引起储罐发生倒塌或扭曲，造成十分严重的后果。
大型储罐中所容纳的石化产品具有污染属性，一旦泄露不仅会造成巨大的经济损失，同时也会危害人类生命健康、破坏自然生态系统。
设计作为第一步，应该充分地了解储罐地基变形的机理，根据存在的安全隐患展开相应的处理方法，如在恰当的位置加固桩基础，整体上对于地基处理的要求是密实、稳定、牢固。
同时，现实中储罐体积越大它在单位容积上消耗的钢材也就越少，而“相对之下”的储罐所占的基础空间也就越小，例如，15万m3和20万m3的储罐占地面积相差不超过200m2，但在对地基的影响上却存在很大差异；根据物理学原理可知压力越大、受力面积越小，压强就越大，所以在要求上地基压缩层的深度一般为储罐直径的一倍，举例说明，10万m3左右的储罐（浮顶罐）直径在80m左右，那么在地基压缩层上也应该保持在80m左右，当然可以根据地质优势稍微缩小，但承载力的要求并没有变化。
大型钢储罐基础设计
基与基
础设计规范》SH/T3068 -2007和《钢制储罐地基基础设计规范》GB50473 -2008在环墙基础环向拉力计算工
、
公 和参数取值等方面存在的差异，并通过某装置中的6座20000m3重油
例，
对结
果的 。
关键词大型钢储罐环墙基础规范
1工程概况
某工程新建6台20000m3立式重油储罐，储罐 平面布置如图1
力系数，一般土取K=0. 33,软土取K=0. 50； ,w
为水的重度，可取9.8kN/m3计算；hw为充水试
m R 压时环墙基础顶面至最高水位高度， ；
为罐半
m 径， 。
计算得：
F, = (1.1X9.8X17.82 + 1.0X18X2) h 0. 33 X 20 = 1505. 46 kN
4.1.3 按国标第
21
4.0
16
8.0
21
4.0
18
4.5
19
5.0
20
7.0
21
4.5
20
5.0
11.0
5.5
力 值 qP (kPa)
500 550 600 600
, 、, I 式中，
为环墙基础单位高度环向力设计值,
kN/m; qm
qm分别为水、环墙内各层填料自重
1.1 1.0 K 分项系数，分别取
和
;
为环墙基础侧压
黄褐色，含氧化铁，见姜石，夹多层粉土，硬塑-可塑。无摇
振反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。
170
黄褐色，含氧化铁，夹粘土薄层，夹粉土薄层，可塑。无摇振
反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。
155
压缩模量 E]1 -2 (MPa)
大型储罐基础设计分析
大型储罐基础设计分析摘要：本文简要介绍了大型储罐基础设计应注意的问题等提出了一些粗浅的见解。
关键词：大型储罐承载力工程选址工程实例    推广问题一、概述由于国家经济的发展，石油储运越来越受到国家的重视，大型油库在国内沿海成迅猛发展趋势，储罐由原来1万方发展到3万方-----5万方-----10万方-----15万方。
储罐在施工过程中出现不少问题，主要是大罐沉降问题，导致管线开裂，储罐壁板拉开,基础环墙沉降不均等等。
不少施工单位向我们进行了咨询，我们按照规范和掌握的经验，处理了不少问题。
想就此发表一下我们的看法，希望和大家进行一下交流，互相提高知识水平，也对目前参差不齐的施工质量，希望相关部门严抓共管，保证工程安全运行。
储罐设计主要考虑工程选址、地基承载力、沉降计算等二、储罐设计1、油库选址要求及处理方法储罐基础设计，最怕遇到软土地基。
软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。
在建筑储罐地基的局部范围内有高压缩性土层时，应按局部软弱土层考虑。
储罐基础勘察时，应查明软弱土层的均匀性、组成、分布范围和土质情况。
另外冲填土尚应了解排水固结条件。
杂填土应查明堆积历史，明确自重下稳定性、湿陷性等基本因素。
设计时，应考虑上部结构和地基的共同作用。
对储罐体型大小、荷载情况、结构类型和地质条件进行综合分析，确定合理的建筑措施、结构措施和地基处理方法。
由于油库选址不当，储罐地基处理设计，会占到总投资10%~50%，正确选址实际是整个工程投资重点。
但是地址和后期运输也存在矛盾。
目前海运是最便宜的，根据资金收益，大量油库还是建在滨海软土附近，因此正确的地基处理为工程节约大量资金。
当软土地基承载力或变形不能满足设计要求时，地基处理可选用机械压(夯)实、堆载预压、塑料排水带或砂井真空预压、换填垫层或复合地基等方法。
储配站储罐基础的设计
储配站储罐基础的设计摘要：在储配站的设计中，设备基础主要是罐池和储罐基础的设计。
基础设计主要采用钢筋混凝土结构，设计中不仅要核对总图、工艺的相关说明还要结合相关结构规范的有关规定。
本文主要讨论了储罐基础在埋地情况下的设计与处理。
关键词：钢筋混凝土罐池储罐基础中图分类号：TU37 文献标识码：A文章编号：一、钢筋混凝土的优点1、取材容易：混凝土所用的砂、石一般易于就地取材。
2、合理用材：钢筋混凝土结构合理地发挥了钢筋抗拉和混凝土抗压的性能，与砖基础相比有更高的承载力。
3、耐久性：密实的混凝土有较高的强度，同时由于钢筋被混凝土包裹，不易锈蚀，维修费用也很少，所以钢筋混凝土结构的耐久性比较好。
4、耐火性：混凝土包裹在钢筋外面，火灾时钢筋不会很快达到软化温度面导致结构整体破坏。
与裸露的木结构、钢结构相比耐火性要好。
5、可模性：根据需要，可以较容易地浇筑成各种形状和尺寸的钢筋混凝土结构。
6、整体性：浇筑或装配整体式钢筋混凝土结构有很好的整体性，有利于抗震，抵抗振动和爆炸冲击波。
二、设备基础的一般规定1、基础宜采用钢筋混凝土结构（若使用砖基础，砖和砂浆共同作用时会使砖承载力降低，100m3的储罐重量一般在13吨左右，罐中液化石油气重量一般在7吨左右，储罐重量和液化石油气重量之和可能会超出砖基础承载力，使基础上砖体压碎），混凝土强度等级不宜低于C20，素混凝土垫层强度等级不宜低于C15，基础混凝土应一次浇灌完毕，不留施工缝；钢筋宜采用Ⅰ、Ⅱ级热轧钢筋，构造钢筋宜采用Ⅰ级钢筋，钢筋保护层厚度有垫层时取40mm，无垫层时取70mm(同柱下独立基础的设计)。
2、储罐一般都用地脚螺栓固定。
地脚螺栓的材质除特殊说明外，应采用未经冷加工的Q235-A、F钢，并按设备要求设置。
一般情况下地脚螺栓采用预留孔埋置，预留孔的大小要有足够大，可为螺栓直径的3-5倍，以防由于定位误差储罐不能在基础上定位或定位以后储罐位置与总图不对应。
浅析大型储罐基础设计与地基处理
工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald68随着国民经济的快速发展,人们对化学品、油品以及清洁燃料的依赖程度超过以往任何时候。
因此近年来各地新建、扩建各种化学品库、油库、燃料油库。
油库总容量亦呈上升趋势。
单个储罐的容量也是越来越大，特别是大型储罐，直径、高度大，对地基土的承载能力和变形要求高，影响深度大，尤其是软土地基、山区地基以及特殊性土地基，地层复杂。
1 大型储罐基础的型式选择储罐基础的选型，应根据储罐的形式、容积、地质条件、材料供应情况、业主要求及施工技术条件、地基处理方法和经济合理性等条件综合考虑。
储罐基础一般做法是在紧邻罐底板之下做一层沥青砂绝缘层用于阻断地下潮气对罐底板的腐蚀，在沥青砂垫层之下做一层砂垫层，调节罐底板受力状态，其下是压实填土层。
储罐基础的形式基本上有如下两种。
1.1 环墙式基础(图1)当地基土为软土且不满足承载力的要求、计算沉降及沉降差也不在允许范围之内或地震作用下地基土有液化时，宜采用环墙基础。
这种基础是将钢筋混凝土环墙设在储罐壁板之下，利用该环墙将罐体传来的压力传至地基。
1.2 护坡式基础(图2)当地基土能满足承载力设计值和沉降差要求及建罐场地不受限制时，可采用护坡式基础。
护坡式基础一般用于硬和中硬场地土，多用于固定顶罐，近年来也有用于大型浮顶储罐的成功实例。
2 大型储罐基础的特点与设计原则大型储罐的类型很多，下面就简单介绍储罐基础的特点与设计原则。
(1)储罐基础的特点不同于一般建筑物的基础，其基础特点主要是以下几方面。
①对于地基承载力的要求不是很高；根据储罐的容量不同，地基承载力达到80～250 kPa一般就可满足要求。
②工艺生产对基础沉降的要求不很严格。
储罐基础均匀①作者简介:赵荣超(1983,6—),汉,陕西岐山人,本科,工程师,研究方向：工业与民用建筑结构设计及研究。
DOI：10.16660/ki.1674-098X.2015.29.068浅析大型储罐基础设计与地基处理①赵荣超（中油辽河工程有限公司 辽宁盘锦 124010）摘 要：进入21世纪，我国的储罐建设得到了飞速发展。
大型储罐地基基础设计方法研究的开题报告
大型储罐地基基础设计方法研究的开题报告一、研究背景及意义：大型储罐作为重要的工业设备之一，在化工、石化、储运、食品等行业中应用广泛。
大型储罐的设计、制造、安装与调试等工序中，地基基础设计是其中十分重要的一个环节，维持着设备的运转安全与稳定。
虽然关于大型储罐的地基基础设计已取得了不少的成果，但由于不同工艺的要求、特殊的场地条件等问题，地基基础设计方法仍存在不足。
因此，本研究将从具体的实例出发，分析大型储罐地基基础的设计方法，为前期的工程设计提供有效的参考依据。
二、研究内容：1.针对具体的大型储罐工程项目，分析大型储罐的基础结构、设计参数等。
2.就不同的场地条件、地质地形、设备的载荷特征等因素展开研究，探索合理的地基基础选择方法，包括土壤改良、钢筋混凝土基础、地脚螺栓等。
3.结合理论计算和现场实测数据，对地基基础设计方案进行验证，评估其可行性和可靠性，为大型储罐地基基础设计提供科学依据。
三、研究方法：1.文献资料研究：通过查阅相关的文献资料，提取和整理出有关大型储罐地基基础设计方面的信息，包括结构设计、参数计算、选择方案等。
2.现场实测：通过对工程现场进行实测，获取土壤力学性质、环境情况、设备荷载等数据，为地基基础设计提供真实可靠的数据支持。
3.理论分析：通过分析土壤力学、结构力学、工程力学等方面的理论知识，结合实际情况，探求大型储罐地基基础设计的规范化、标准化、科学化的方法。
四、预期成果：1.针对大型储罐地基基础的设计方法，提出合理的建议和设想，为大型储罐基础设计提供新的参考方法。
2.在大型储罐地基基础设计方面探讨解决的难点和问题，提供实用的解决方案。
3.在实践探索过程中，发掘出其他问题，并作出解答和回答，推动能促进工程质量的科学发展。
关于大型储罐地基处理及基础选型若干问题的探讨
关于大型储罐地基处理及基础选型若干问题的探讨【摘要】大型储罐的特点是直径大、荷载重，因而对地基和基础设计有特殊要求。
本文深入探讨了大型储罐的地基处理及基础选型问题，希望能为工程设计提供参考。
【关键词】大型储罐；地基处理；选型；一、引言大储罐地基处理是在储罐建造前对一般地面的承载力进行提高的基础施工过程, 是储罐基础设计的重要组成部分，而基础选型亦是基础设计的关键环节，二者的目的都是为了保证储罐能在正常使用过程中不会因土地承载力不足而发生地面沉降, 进而影响储罐结构的完整性。
本文对这两类问题进行了具体探讨。
二、地基处理方法的分类储罐地基处理是在储罐建造之前，采用适当的措施以改善地基土的强度、压缩性、透水性、动力特性、湿陷性和胀缩性等。
地基处理方法，可以从地基处理原理、地基处理目的、处理地基的性质、地基处理的时效、动机等进行分类，其中最本质的是根据地基处理原理进行分类。
软土地区经常采用的是做换土垫层，如沙垫层、沙卵石垫层灰土或素土垫层、煤渣或矿渣垫层等。
这种方法适用于浅层地基处理。
对于较深层软土地基，当用桩基等深基础在技术经济上不可取时, 对地基进行加固是有效的措施。
加固的方法很多, 大体上可分成两类。
第一类方法的原理是减少或减小土体中的孔隙, 使土颗粒尽量靠拢, 从而减少压缩性, 提高强度, 例如强夯法、振动碾压法、振动密实法、沙柱挤密法、振动碎石桩法、高压旋喷法、深层搅拌法、充水预压法和真空加压法等。
由于粘性土的渗透系数较小, 饱和粘性土中孔隙水的排走、孔隙的缩小、土粒的靠拢需要较多的时间, 因此, 除强夯外, 加固期较长。
第二类方法的原理是用各种胶结剂把土颗粒胶结起来, 例如旋喷法、电硅化法等。
三、大型储罐地基处理方法的选用原则本文介绍的各种方法仅供在选用地基处理方法时参考。
地基处理方法很多, 各种处理方法都有它的适用范围、局限性和优缺点, 没有一种方法是万能的。
具体工程很复杂, 工程地质条件千变万化,各个工程的地基差别很大, 具体工程对地基的要求也不同。
大型储罐基础设计方法分析
油储罐 基 础建设 在整 个储罐 工程 造价 中 占据 ７ ０ ％ 左 右 的成
本 ，其 中８ ０ ％ ￣９ ０ ％ 又 消耗 在 材料 、制造 、人 工 等 方面 ， 留给 地 基基 础 设计 、 建设 和 维护 的 资金 十分 有 限 ，而这 也严重 影响着 油罐 的可靠 性 、安 全性和 效率 性 。 概 括地 说 ，一个 大 型储 罐 基础 设 计 内容 包括 了罐体 选 型 、地 质 勘 探 、地 形 分 析 、 地 基 承 载 力 和 稳 定性 计
此形 成 了相 对 庞大 的 建设 成本 。结合 现 状分 析 ，我 国石
的，鉴 于 石油 储 罐 的特殊 性 ，它对 油库 选址 的 自然 条件
也有 较 高 的要 求 ，对 于一 些地 理 结构不 稳 定 、软土 地基 等情 况必须 加 以避 免 ，否 则基础设 计也就 失去 了意 义。 其中 “ 软 土 地基 ”是一 个 非常 重要 的 问题 ，它 往往 决 定 了一 个储 罐 工程 项 目的成 本 、质 量和 进度 ，甚 至决 定 了项 目是 否 可 以 达 到 预 期 目标 。 软 土 地 基 即 软 弱地 基 ，它 泛 指一 些淤 泥 、杂 填土 、 冲填土 等成 分 构成 的地 基 境 ，在土 壤 结构 层面 缺 乏密 实联 系 的特 点，很 容 易 出现 沉 降 、裂 缝 、地 下水 溢 出等 问题 ，影 响地 表工 程 的
算 、地 基变 形 幅度 计 算等 方面 。应该 说 ，任 何 一种 可 能
影 响 大 型 储 罐 运 行 安全 的 要 素 都 应 该 考 虑 到 设 计 内容
中 ；结 合 国 内外 出现 的大 型储 罐 基础 安全 问题 ，其 中出
因此 ，在 进 行石 油 储罐 选址 的过程 中， 需要对 地基 进 行前 期 处理 ，这 也 属于 设 计环 节 的重 要 部 分， 即针对 现 有 的环 境 进 行评 估 （ 社 会 环 境 、 人 文 环 境 、 自然 环 境 ） ，如 果软 土 地基 现状 在可 控制 范 围 内 ，通 过较 小 的
大型储油罐的基础设计
Байду номын сангаас
2011-10-10
5
THE END
2011-10-10
6
2011-10-10 3
特大型储罐及罐群的抗震安全问题也是需 要重点解决的技术。 要重点解决的技术 。 特大型储油罐及罐群的抗震 理论极其复杂，它表现在以下几个方面： 理论极其复杂，它表现在以下几个方面：（1）油 ） 罐是一种壳体，它的震动问题非常复杂， 罐是一种壳体 ， 它的震动问题非常复杂 ， 这主要 是由壳面的曲率方程及其动力特性引起的， 是由壳面的曲率方程及其动力特性引起的 ， 弯曲 变形和薄膜变形是互相耦连的； 变形和薄膜变形是互相耦连的；（2）油罐内部储 ） 存着大量液体，在地震作用下产生流-固耦合效应 固耦合效应； 存着大量液体，在地震作用下产生流 固耦合效应； （3）储罐的几何尺寸太大，罐壁会产生局部振动， ）储罐的几何尺寸太大，罐壁会产生局部振动， 增加了动力理论分析的难度； 增加了动力理论分析的难度；（4）储罐本身与地 ） 基的耦连问题以及地基土的液化问题。 基的耦连问题以及地基土的液化问题 。 关于储罐 的破坏机理，国内外许多学者都在研究， 的破坏机理 ， 国内外许多学者都在研究 ， 但尚未 得出一致的看法。 得出一致的看法。
2011-10-10 1
在进行油罐的基础设计和地基处理时， 在进行油罐的基础设计和地基处理时 ， 地基中的附加应力是进行地基变形﹑ 地基中的附加应力是进行地基变形﹑强度和稳 定分析的主要参数之一。 定分析的主要参数之一。 目前的规范和参考资料中都给出了均布圆 形面荷载作用在无限大均质地基上的附加应力 系数表。 系数表。 但是， 在实际的地基处理中， 但是 ， 在实际的地基处理中 ， 各土层是 非均质的， 非均质的，应力的分布随着土层刚度的变化而 变化，在进行地基处理、基础设计计算时， 变化，在进行地基处理、基础设计计算时，会 由于理论、公式的自身不足，出现计算误差。 由于理论、公式的自身不足，出现计算误差。
大型立式圆筒形储罐的结构设计及焊接工艺设计毕业论文
大型立式圆筒形储罐的结构设计及焊接工艺设计毕业论文1 绪论1.1 立式圆筒形储罐的发展油品和各种液体化学品的储存设备—储罐，是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。
自1972年采用钢制焊接储罐后，其容量逐步扩大，目前最大容量以达到432410m ⨯。
近几十年来，发展了各种形式的储罐，例如大型卧式圆筒形、球形、立式圆筒形储罐等。
其中在石油化工生产中大量采用大型立式圆筒形储罐。
这是由于大型立式圆筒形储罐具有容积大、使用寿命长、热设计规范、制造的费用低、节约材料、易于制造、便于在内部装设工艺附件以及工作介质在内部相互作用等优点。
当前大型储罐需要深入探讨研究的问题很多，如更完善解决油品和易挥发产品损耗和环境污染，为此要开发损耗更小、建造和维修更方便的内浮顶罐；储罐的大型化，为此开发了储罐用的高强的钢；储罐的CAD 辅助设计；储罐计量和储运系统的自动化；储罐清洗的机械化，储罐维护修补的化学化等。
此外，由于储罐的大型化带来的储罐稳定性、罐顶结构和设计、全天候的储罐附件、消防措施、罐基础等都是当前立式圆筒形储罐的研究重点。
以上的诸多问题是本设计的研究的重点，要更好的优化大型立式储罐的设计，从而做到制造的大型立式储罐既节约环保又经济适用。
20世纪70年代以来，内浮顶储油罐和大型浮顶油罐发展较快。
第一个发展油罐内部覆盖层的是法国。
1955年美国也开始建造此种类型的储罐。
1962年美国德士古公司就开始使用带盖浮顶罐，并在纽瓦克建有世界上最大直径为187 ft （61.6 m ）的带盖浮顶罐。
至1972年美国已建造了600多个内浮顶罐。
1978年国内30003m 铝浮盘投入使用，通过测试蒸发损耗标定，收到显著效果。
近40年来，储罐大型化迅速发展。
1962年美国首先建成了431010m ⨯大型浮顶原油罐（直径87m ，罐高约21m ）；1963～1964年间荷兰欧罗巴港建成了4台431010m ⨯浮顶油罐（直径115m ，罐高14.6m ）；1971年日本建成了431610m ⨯浮顶油罐（直径109m ，罐高117.8m ）；接着沙特阿拉伯建成432010m ⨯巨型浮顶油罐（直径110m ，罐高22.5m ）。
大型储罐设计过程及需注意的问题探讨
大型储罐的设计一般 有如 下过 程 ： 作 为设备 专业 来讲 ，
从 拿到设计条件开始 ， 首先 考虑 的是 介质 的特性 ， 有没有 腐
蚀， 工艺条件提 的材 质是否合适 ， 设 计参数是否完 整 ， 还 需知 道储 罐所在地的风载荷和雪载荷 ， 以及地 震设防烈度 和地震 分组。当这些基础条件大部分 掌握 后 ， 就可 以选择合适 的标
油库 ， 还是 国家 物资储 备 与战略 储备 ， 均 离不 开各 种容量 和 类型的储罐。
性质相似的油品 ， 应 选 用 固定顶 罐 ； 芳烃、 醇类 、 醛类 、 酯类 、 酮类 、 腈类及 与其 性质相 似 的介质 ， 根据 具体情 况可选用 内 浮顶罐或固定顶罐 ； 酸类、 碱类 宜选 用 固定顶 罐。储 存 甲
储罐的设计标准常用 的有 Ｇ Ｂ ５ ０ ３ ４ １— ２ ０ ０ ３ ｛ 立式 圆筒形 钢制焊接油罐设计规 范》、 Ｓ Ｈ ３ ０ ４ ６—１ ９ ９ ２《 石油 化工立 式 圆 筒形钢 制焊 接 储 罐 设 计 规 范 》 、 Ａ Ｐ Ｉ ６ ５ ０ 《 焊 接 石 油 储 罐》 、 Ａ Ｐ Ｉ ６ ２ ０ ｛ 大型焊接低 压储罐 设计 与建 造》、 Ｓ Ｙ ／ Ｔ ０ ６ ０ ８—２ ０ ０ ６ 《 大型焊接低压储罐 的设 计与建造 》 、 Ｓ Ｈ ／ Ｔ ３ １ ６ ７— ２ ０ １ ２ ｛ 钢制 焊接低压储罐》 等； 施工验 收规 范有 Ｇ Ｂ ５ ０ １ ２ ８— ２ ０ ０ ５ （ 立式 圆
第 ２期
马
燕： 大型储罐设计过程及需注 意的问题 探讨
・１ １ ９・
大 型 储 罐 设 计 过 程 及 需 注 意 的 问题 探 讨
大型立式储油罐结构设计
课程设计任务书1 储罐及其发展概况油品和各种液体化学品的储存设备—储罐是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。
由于大型储罐的容积大、使用寿命长。
热设计规范制造的费用低，还节约材料。
20世纪70年代以来，内浮顶储油罐和大型浮顶油罐发展较快。
第一个发展油罐内部覆盖层的施法国。
1955年美国也开始建造此种类型的储罐。
1962年美国德士古公司就开始使用带盖浮顶罐，并在纽瓦克建有世界上最大直径为187ft（61.6mm）的带盖浮顶罐。
至1972年美国已建造了600多个内浮顶罐。
1978年国内3000m3铝浮盘投入使用，通过测试蒸发损耗标定，收到显著效果。
近20年也相继出现各种形式和结构的内浮盘或覆盖物[1]。
世界技术先进的国家，都备有较齐全的储罐计算机专用程序，对储罐作静态分析和动态分析，同时对储罐的重要理论问题，如大型储罐T形焊缝部位的疲劳分析，大型储罐基础的静态和动态特性分析，抗震分析等，以试验分析为基础深入研究，通过试验取得大量数据，验证了理论的准确性，从而使研究具有使用价值。
近几十年来，发展了各种形式的储罐，尤其是在石油化工生产中大量采用大型的薄壁压力容器。
它易于制造，又便于在内部装设工艺附件，并便于工作介质在内部相互作用等。
2 设计方案2.1 各种设计方法2.1.1 正装法此种方法的特点是指把钢板从罐底部一直到顶部逐块安装起来，它在浮顶罐的施工安装中用得较多，即所谓充水正装法，它的安装顺序是在罐低及二层圈板安装后，开始在罐内安装浮顶，临时的支撑腿，为了加强排水，罐顶中心要比周边浮筒低，浮顶安装完以后，装上水除去支撑腿，浮顶即作为安装操作平台，每安装一层后，将上升到上一层工作面，继续进行安装。
2.1.2倒装法先从罐顶开始从上往下安装，将罐顶和上层罐圈在地面上安装，焊好以后将第二圈板围在第一罐圈的外围，以第一罐圈为胎具，对中点焊成圆圈后，将第一罐圈及罐顶盖部分整体吊至第一、二罐圈相搭接的位置，停于点焊，然后在焊死环焊缝。
大型气体储运罐的结构设计与分析
大型气体储运罐的结构设计与分析随着工业发展的不断推进，各种气体的使用范围越来越广泛，因此对于气体储运罐的需求也越来越大。
大型气体储运罐是指能够储存和运输大容积气体的罐体结构，主要由罐体、支座、环缝、止回阀、附件以及保温层等多个部分组成。
为了保证其安全可靠，需要对其结构进行设计与分析。
1、罐体结构设计1.1 力学分析在进行罐体结构设计时，首先需要进行力学分析。
罐体所承受的主要力学作用有内压力、外环境温度、自重及盈料压力等。
在内压力作用下，罐体外壁的顶部和底部受到的弯曲和轴向负载会远远大于中部。
因此，结构设计需要根据内外压力差和容积大小等因素进行合理布局。
1.2 材料选择在确定了罐体的结构布局之后，需要对材料进行选择。
目前罐体主要采用钢材、铝合金等材质，其所支持的压力和最大容积都不同。
钢材具有坚固、耐腐蚀等优点，适用于大型储罐，而铝合金则较轻便、抗腐蚀能力强，常用于小型储罐。
1.3 结构稳定性除了材料选择和力学分析之外，还需要对罐体结构的稳定性进行考虑。
罐体的稳定性主要受到支座的影响，因此在设计支座时需要特别考虑其承载能力和布局结构。
此外，在进行罐体结构设计时，还需要注意排水口和排气口的设置，以保证安全运输。
2、罐体环缝设计2.1 环缝结构大型气体储运罐的罐体一般由两个或两个以上的板材拼接而成，缝合处即是罐体的环缝。
环缝所处的断面受到罐体内外压力的作用，会有一定的结构变形。
因此，在设计罐体环缝时需要考虑其承载能力和强度，同时避免环缝的裂纹和疲劳变形等情况的发生。
2.2 焊接工艺在设计罐体环缝时，还需要关注环缝的焊接工艺。
罐体的环缝焊接采用TIG、MIG、SAW等多种焊接工艺，选择合适的焊接工艺有助于提高焊接质量和减少焊缝的裂纹、疲劳变形等问题的发生。
此外，在手工焊接罐体环缝时还需要特别关注操作技能的培训等问题。
3、保温层设计3.1 保温材料选择为了保证气体储运罐的稳定性和安全性，还需要对其进行保温设计。
大型立式圆筒油罐设计中问题探讨
ｐ 一储 液相对密度 （ 取储液与水 密度 之比） ； ［ ６ 】 一 设计温 度下钢板的许用应力 （ ＭＰ ａ ） ；
［ ６ ］ ， 一 常温下钢板的许用应 力； 焊接接 头系数 （ Ｏ ． ９ ）
一
ａ ） 正 圆锥型 ： 这种罐 底及其基础呈 正圆锥 形， 中间高， 四周低。 其罐 底坡 度按 １ ． ５ ％ 设 置。 这 种结构特点如下：
（ ｂ Ｊ 设环形边缘板 镛戚
（ １ ） 罐壁厚度计算 通常有三种方 法 ： 定 点法 ， 变点法及应 力分析法。 罐 底板的坡 度选择 。 目 前 在食用油行业中， 主要考虑到储罐 的清洗 我国设计 标准 采用定点法 。 Ｇ Ｂ ５ ０ ３ ４ 卜２ ０ ０ ３《 立式 圆筒形钢制焊 接油 罐 和容量大 小主要要以下两种 罐底型式 见下图
设计规范 》 就采用此方 法， 壁厚计算公式
ｔ ａ＝ ＝
ｔｔ ＝ ＝
ｔ 一 储存介质条件下管壁板的计算厚度 （ ｍｍ） ； ｔ ， 一 储存介质条件下管壁板的计算厚度 （ ｍｍ） ；
Ｄ一 油罐 内径 （ ｍ）； Ｈ 一 计算液位高度 （ ｍ） ；
孵 正锥型
｛ 倒港 型
是：
缘板 ， 大于等于１ ２ ． ５ ｍ时， 罐底 板宜设环形边缘板 。 ①从材料用量上 ， 大型化储罐较 同容 积几个 储罐钢 材耗量 越小 。 ②从 占地 面积 上 ， 由于相关 设计 规范 对于 储罐 之 间的距离要 求表
严格 ， 但 是 同储 量的油 罐 ， 大 型储罐 较小 储罐 的占地面积要小 ， 从而 减 少用地 ， 节约土 地资源。
向应 力决定 罐 壁厚度 。 在罐 壁板 纵焊 缝 和环 焊缝 中， 纵 焊 缝的 质量起 此 时油脂 放净 口不一定 处于罐 底最低处 ， 造成油脂不 易排 净， 与其他批 很大的 作用 。 合适的焊 缝形式 及焊接 工艺是 保证 焊缝 质量的前提 ， 所以 次或 品种的油脂混 合。 对罐 壁的纵焊 缝一定采用全 焊透结 构。 壁板较厚 时 （ ＞６ ｍｍ） 采用开坡 ④所造 成的 凹凸变 形，易造成 积水和杂 志的沉淀 ， 从而加剧 了罐底 口， 坡 口形 式 由单面Ｙ形、 单面Ｕ形、 双面 Ｙ形 、 单 面Ｕ形 。 的腐 蚀 。 加 之罐 底 板尤其 中幅板 厚度较 薄 ， 易使 罐底 腐蚀 穿孔造 成泄 （ ３ ） 罐壁 刚度也是决 定罐 壁 质量 重要 条件之一 ， 大 型油罐 是一 种薄 漏 。 正 圆锥 形罐 底是 传统 的罐底 形式 ， 是目 前使用最 为广 泛的形 式， 尤 壳板 柔性 结构 ， 如何 确 保在风 载荷 或负压 或者 两者 同时 作用下储罐 的 其适用在 大型立式储罐 罐底形式 。 稳定性 ， 是储罐 设计 中需 要考虑的另一个重要问题 。 油罐 一般会发 生整 ｂ ） 倒 圆锥 型 ： 这种 罐 底及 基础呈 倒圆锥形 ， 中 间低 ， 四周高 。 罐底 体倾覆 或滑移 、 壁 板轴 向失稳 、 凹憋 。 所 以在设 计过 程中需 要考虑 各种 坡度一 般设 置２ ％ ５ ％。 在罐 底中央设 置集油槽 ， 沉 降的杂质和存 液集 中
大型立式圆筒形储罐的结构设计及焊接工艺设计毕业论文
Q235储罐毕业设计[作者：刘侨系别：机电工程系班级：焊接1201学院：四川建筑职业技术学院内容摘要油品和各种液体化学品的储存设备—储罐，是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。
近几十年来，发展了各种形式的储罐，但最常用的还是立式圆筒形储罐。
本文设计的即为立式圆筒形储罐。
立式圆筒形储罐需在现场施工，并且外观及内部结构设计上要经济适用，另外在设计的过程中注意储罐所受的自然环境对储罐的影响，如增强储罐的防风、防雪、抗震等功能。
根据储存介质的要求来进行立式圆筒形储罐的选材，本文中储罐的介质为煤油，罐体采用Q235A 钢材。
罐壁结构采用不等厚罐壁，罐底采用设环形边缘板罐底，罐顶采用拱顶结构。
根据施工现场的环境要求及储罐钢材、罐身厚度等参数选择合适的焊接方法及焊接材料，采用埋弧焊及手工电弧焊结合的焊接方法，做到所使用的方法快速简便且耐用。
最后是对储罐整体进行检测。
本文参照压力容器、大型储罐等标准，结合设计经验，着重阐述了大型立式圆筒形储罐的结构设计及焊接工艺设计的要点。
关键词：立式储罐；埋弧焊；手工电弧焊；焊接结构；焊接工艺AbstractOil and various liquid chemicals storage equipment - tanks, chemical plant and oil storage and transportation facilities, an important component of the system. As the vertical cylindrical storage tanks need to site construction, which in appearance and structure design to achieve economical and pay attention to the natural environment of the storage tank storage tank suffered the impact of the design process to be enhanced, to reach wind, snow, earthquake, etc. role. This tank wall structure using ladder-type tank wall, tank bottom edge of plate with circular tank bottom set, tank top with dome structure. Storage medium according to the requirements of the selection of vertical cylindrical tanks, the media in this article for the kerosene tank, tank with Q235A steel. According to the construction site environmental requirements and tank steel, body thickness and other parameters can select the appropriate welding methods and welding materials, this paper combined with submerged arc welding and manual arc welding method, the method used to achieve fast and easy and durable. Finally, the iterative experiments on the overall test.This reference pressure vessels, large tanks and other standards, combined with design experience, focusing on the large vertical cylindrical storage tank structural design and welding process design elements.Keywords：Vertical Tank；SAW；Manual metal arc welding目录（）1 绪论 (1)1.1 立式圆筒形储罐的发展 (1)1.2 Q235A钢材 (2)1.3 埋弧焊 (2)1.4 手工电弧焊 (3)2 立式圆筒形储罐的罐壁设计 (4)2.1 储罐的整体设计 (4)2.2 储罐的强度计算 (4)2.2.1 储罐壁厚计算 (4)2.2.2 储罐的应力校核 (5)2.3 储罐的风力稳定计算 (5)2.4 储罐的抗震计算 (6)2.4.1 地震载荷的计算 (6)2.4.2 抗震验算 (8)2.4.3 液面晃动波高计算 (10)2.4.4 地震对储罐的破坏 (10)2.4.5 储罐抗震加固措施 (10)2.5 罐壁结构 (11)2.5.1 截面与连接形式 (14)2.5.2 罐壁的开孔补强 (16)2.5.3 壁板宽度 (17)3 立式圆筒形储罐的罐底设计 (18)3.1 罐底结构设计 (18)3.1.1 罐底的结构形式和特点 (18)3.1.2 罐底的排板形式与特点 (18)3.2 罐底的应力计算 (20)4 立式圆筒形储罐的罐顶设计 (18)4.1 拱顶结构及主要的几何尺寸 (18)4.2 扇形顶板尺寸 (19)4.3 包边角钢 (26)5 储罐的附件及其选用 (27)5.1 透光孔 (27)5.2 人孔 (28)5.3 通气孔 (29)5.4 量液孔 (30)5.5 储罐进出液口 (30)5.6 法兰和垫片 (31)5.7 盘梯 (31)6 备料工艺 (33)6.1 原材料储备 (33)6.2 钢材的预处理 (34)6.2.1 钢材的矫正 (34)6.2.2 钢材的表面清理 (35)6.3 放样、号料 (35)6.4 下料和边缘加工 (26)6.5 弯曲和成型 (26)7 装备工艺 (28)7.1 整体装配与焊接 (28)7.1.1 装配方法概述 (28)7.1.2 倒装法装配和焊接 (28)7.2 部件装配与焊接 (29)7.2.1 罐底的组装 (29)7.2.2 顶圈壁板的组装 (29) (29)7.2.4 顶板的组装 (29)7.2.5 罐壁与罐底的连接 (40)7.3 罐壁板组对用卡具 (40)7.3.1 专用卡具的结构与工作原理 (40)7.3.2 操作顺序 (41)8 焊接工艺 (43)8.1 材料焊接性分析 (43)8.2 焊接方法 (43)8.3 焊接材料 (44)8.4 焊接设备 (45)8.5 检测 (46)结论 (46)致谢 (46)参考文献 (46)附录A(英文文献)附录B（中文翻译）引言Q235A韧性和塑性较好，有一定的伸长率，具有良好的焊接性能和热加工性。
大型储罐基础设计实例及分析
Ｌａ ｒ ｇ ｅ Ｓｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ Ｔａ ｎｋ Ｆｏ ｕｎｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｅｘ ａ ｍ ｐｌ ｅ ａ ｎｄ Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ
Ｎ ｉ ｕ Ｊ ｕ ｎ Ｊ ａ ｎ （ Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， ＣＣＩ Ｅ Ｉ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｎａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ４ ９ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａｓ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｅ ｄ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｄ ｅ ｒ ｎ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｏ ｕ ｒ ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ｒ ｙ ，Ａｌ ｌ ｋ ｉ ｎ ｄ ｓ ｏ ｆ ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ｔ ａ ｎ ｋ ｉ ｓ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ － ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ，Ｔ ｈ ｅ ｔ ａ ｎ ｋ ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｙ ｐ ｅ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｇｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ ｌ ｙ ａ ｒ ｅ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｙｐ ｅ ａ ｎ ｄ ｖ ｏ ｌ ｕ ｍｅ ｏｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ａ ｎ ｋ ， ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍｉ ｃ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ
大型储罐的基础设计及构造研究 丁园
大型储罐的基础设计及构造研究丁园摘要：大型储罐在实际应用过程中，由于这种类型储罐的本体大多数都是利用钢板来进行焊接，所以其在外形尺寸方面比较大，荷载比较大，沉降量也比较大。
与此同时，这种类型的储罐在实际应用过程中，其整体刚度比较低，同时具有一定柔性特征。
储罐基础产生的不均匀沉降要求较高，如果基础有较大的不均匀沉降，就会直接影响到储罐的正常使用。
本文对大型储罐的基础设计及构造进行研究。
关键词：大型储罐；基础设计；构造1 大型储罐的基础设计形式1.1 护坡式基础当天然地基承载力特征值大于或等于基底平均压力、地基变形满足规范要求的允许值且场地不收限制时，可采用护坡式基础。
护坡式基础是在储罐底面四周用素土或碎石沿着基础砌成护坡。
其优点是工程投资少、施工方便；缺点是对调整地基不均匀沉降作用小效果差，且占地面积大。
如果基础大量沉降后，周围护坡破裂，罐底各层填料往往在大于后流失，造成基底局部掏空，所以在这种背景下，护坡式基础在设计已经不常见。
1.2 外环墙式基础外环墙式基础是将钢筋混凝土环墙离开储罐外壁一定距离，罐体坐落在由砂石土构成的基础上。
其优点是受力状态较好，具有一定的稳定性，较环墙式基础省钢筋和水泥；缺点是调整不均匀沉降的能力较差，当罐壁下节点处的下沉量低于外环墙顶时易造成两者之间的凹陷。
一般用于车间内部生产原料储罐，容积控制在1000m3以内。
1.3 环墙式基础环墙式基础在设计中使用较多，系将储罐壁板直接安装在钢筋混凝土环墙上，大部分用与软和中软场地的浮顶罐及内浮顶罐。
环墙式基础在实际应用过程中，其最明显的优点之一就是在平面抗弯的刚度程度上比较大，这样有利于调整不均匀沉降问题，减少罐壁的变形。
罐体自身的荷载在某种程度上可以给地基传递相对较均匀的压力。
与此同时，使用时可以调整中心和边缘的沉降，防止环墙内砂垫层或土的侧向变形或流散，整体的稳定性较好，抗震效果较理想，有利于为施工提供便利操作方式。
减少罐底潮气对罐底板的腐蚀，并且有利于事故的处理。
5000立方储油罐基础的设计
5000立方储油罐基础的设计【摘要】本文以春风油田二号联合站建设工程5000立方储油罐（拱顶罐）基础设计为例，介绍了钢储罐环墙式基础的设计步骤；提出了当钢储油罐设计温度大于90℃时，应采取的隔热措施；并进行了罐基础地基承载力及沉降计算。
【关键词】钢储罐基础；环墙式基础；隔热措施；沉降计算1、引言随着世界石油工业的迅速增长和能源需求的不断增加，原油和成品油的储备受到了各国的普遍关注，对各类油库储备能力的要求也越来越高，因而使各类储罐的数量剧增，对储油罐基础的安全设计有了更高要求。
本文以春风油田二号联合站建设工程5000立方储油罐（拱顶罐）基础设计为例，简单介绍了钢储罐环墙式基础的设计步骤。
2、钢储罐基础设计2.1储油罐参数油罐为5000m3拱顶罐，罐壁内径23.64m，罐底直径23.8m，高度12.518m，罐体自重（不含罐底板）1700kN，罐底板自重300kN，保温重230kN，运行重量50250kN。
罐的设计温度为95℃，操作温度为93℃。
2.2、地质条件表1 各土层一览表地层编号岩土名称土层厚度（m）压缩模量Es（MPa）内摩擦角（°）黏聚力（kPa）桩的极限侧阻力标准值qsik（kPa）桩的极限端阻力标准值qpk（kPa）地基承载力特征值（kPa）①粉质黏土0.5～3.4 13.47 20.9 19.1 40 300 140①1 粉土0.7～2.6 17.5 22.3 19.1 53 400 140②粉砂 1.2～5.6 8 25 0 46 400 140③粉质黏土最大揭露厚度24.50m 13.02 22 18.5 53 400 140③1 粉砂0.7～7.0 8 25 0 35 600 160③2 粉砂 1.2～7.9 10 27 0 50 750 160③3 粉砂0.5～5.6 10 27 0 50 900 180③4 粉砂 1.5～1.8 14 30 0 64 1100 180场地土对混凝土结构具有中腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋有强腐蚀性。
大型油罐基础设计与选型
大型油罐基础设计与选型
贾庆山
【期刊名称】《岩土工程师》
【年(卷),期】2001(013)003
【摘要】目前，容积为5000－10000m3的大型油罐在国内已经相当普遍，这类可挠性很大的薄板结构在土木工程中也是不多见的。
本文在归纳介绍大型油罐基础选型的同时，介绍了几种常用储罐基础类型（其中包括护坡式、环墙式、外环墙式以及山区罐和特种罐的基础）的技术性能，并对储罐基础的失效及其在设计中的预防试验进行了总结。
【总页数】7页(P10-16)
【作者】贾庆山
【作者单位】上海高桥石化设计院，上海201208
【正文语种】中文
【中图分类】TU476
【相关文献】
1.大型油罐基础设计 [J], 姜志明;吴小斌
2.大型油罐基础的设计选型 [J], 贾庆山
3.大型油罐基础选型探讨 [J], 张继文
4.某联合循环电厂大型油罐基础选型及地基处理 [J], 王辉;占三军
5.软土地基大型油罐基础设计方案改进 [J], 姚德康
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
大型储罐的基础设计及构造研究丁园
发表时间：2019-12-09T09:57:41.753Z 来源：《基层建设》2019年第25期作者：丁园
[导读] 摘要：大型储罐在实际应用过程中，由于这种类型储罐的本体大多数都是利用钢板来进行焊接，所以其在外形尺寸方面比较大，荷载比较大，沉降量也比较大。
中国纺织科学研究院有限公司上海聚友化工有限公司北京 100025
摘要：大型储罐在实际应用过程中，由于这种类型储罐的本体大多数都是利用钢板来进行焊接，所以其在外形尺寸方面比较大，荷载比较大，沉降量也比较大。
与此同时，这种类型的储罐在实际应用过程中，其整体刚度比较低，同时具有一定柔性特征。
储罐基础产生的不均匀沉降要求较高，如果基础有较大的不均匀沉降，就会直接影响到储罐的正常使用。
本文对大型储罐的基础设计及构造进行研究。
关键词：大型储罐；基础设计；构造
1 大型储罐的基础设计形式
1.1 护坡式基础
当天然地基承载力特征值大于或等于基底平均压力、地基变形满足规范要求的允许值且场地不收限制时，可采用护坡式基础。
护坡式基础是在储罐底面四周用素土或碎石沿着基础砌成护坡。
其优点是工程投资少、施工方便；缺点是对调整地基不均匀沉降作用小效果差，且占地面积大。
如果基础大量沉降后，周围护坡破裂，罐底各层填料往往在大于后流失，造成基底局部掏空，所以在这种背景下，护坡式基础在设计已经不常见。
1.2 外环墙式基础
外环墙式基础是将钢筋混凝土环墙离开储罐外壁一定距离，罐体坐落在由砂石土构成的基础上。
其优点是受力状态较好，具有一定的稳定性，较环墙式基础省钢筋和水泥；缺点是调整不均匀沉降的能力较差，当罐壁下节点处的下沉量低于外环墙顶时易造成两者之间的凹陷。
一般用于车间内部生产原料储罐，容积控制在1000m3以内。
1.3 环墙式基础
环墙式基础在设计中使用较多，系将储罐壁板直接安装在钢筋混凝土环墙上，大部分用与软和中软场地的浮顶罐及内浮顶罐。
环墙式基础在实际应用过程中，其最明显的优点之一就是在平面抗弯的刚度程度上比较大，这样有利于调整不均匀沉降问题，减少罐壁的变形。
罐体自身的荷载在某种程度上可以给地基传递相对较均匀的压力。
与此同时，使用时可以调整中心和边缘的沉降，防止环墙内砂垫层或土的侧向变形或流散，整体的稳定性较好，抗震效果较理想，有利于为施工提供便利操作方式。
减少罐底潮气对罐底板的腐蚀，并且有利于事故的处理。
但是环墙基础在实际应用过程中，还存在一定的缺点。
最明显的缺点问题之一就是环墙的竖向抗力刚度比环墙内填料相差较大，受力状态不均匀，导致罐壁和罐底的受力效果受到影响，达不到最理想的状态。
除此之外，钢筋及水泥等材料消耗较大，在其中所需要投入的成本也比较高。
1.4 钢筋混凝土桩筏基础
在地基土相对比较软弱，地基处理有困难或不做处理时，宜采用钢筋混凝土桩筏基础，一般是由底部桩基、钢筋混凝土承台板及环墙组合而成的基础形式。
桩筏基础承载力相对比较高，整体性也比较良好，具有非常良好的抵抗地基不均匀沉降的优势特征。
由于储罐的直径比较大，承台要满足刚性基础的要求的情况下设计的较厚，桩基数量也较多，故其最大的缺点就是对钢筋及水泥等材料的整体消耗比较大，投资规模较大。
2 储罐基础地基处理方法
在不良土质或特殊地基上建造大型储罐时，如果对原有地基不做任何处理，则储罐的安全会经常出现各种问题。
这时，必须采取措施改善地基土的力学性能，提高土的抗剪强度，改善土的压缩性能，改善饱和土的渗透性，改善砂土的动力特性等，使其在上部结构荷载作用下不发生破坏或出现过大的变形，保证储罐的正常使用。
常用的地基处理方法有换填垫层法、充水预压法、强夯法和强夯置换法、振冲法、砂石桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、水泥土搅拌法、绘图挤密桩法、钢筋混凝土桩复核地基法等。
储罐地基处理方法的选定应根据储罐对地基的要求，结合地质勘查报告选定几种地基处理方案。
对初步选出的方案分别从加固原理、适用范围、处理效果、工程进度、材料来源、设备条件、工程费用等进行反复综合研究对比，选择最合适的地基处理方法。
方案确定后，还应根据现有条件进行相应的现场实验及施工，以检验设计参数和处理效果。
当岩土工程条件较为复杂时，可由两种或多种地基处理措施组成的综合处理方法将会达到较好的地基处理效果。
3 储罐基础的构造及材料要求
3.1 沥青砂绝缘层
储罐基础顶面应设置沥青砂绝缘层。
利用沥青砂绝缘层的根本目的就是为了实现对罐底腐蚀问题的提前预防和有效阻止。
与此同时，通过这种基础设计模式在其中科学合理的利用，还可以使其下面的砂石土填料层稳固，尽可能减少透水性，避免出现严重的渗漏现象，避免罐底遭受到严重的腐蚀。
除此之外，利用沥青砂绝缘层，有利于对罐底进行方便快捷的铺设和施工操作。
沥青砂绝缘层所用的沥青材料，主要是根据储罐内储存介质的温度，按沥青的软化点来选用。
当储罐内介质温度低于80℃时，宜采用60号甲、乙道路石油沥青，也可采用30号甲、乙建筑石油沥青；当储罐内介质温度等于或高于80℃时，宜采用30号甲、乙建筑石油沥青。
沥青砂绝缘层的配合比一般为（质量比）7：：9，即沥青7：中砂93（并掺一部分滑石粉），砂石在其中的整个含泥量不能够超过5%。
当储罐内储存介质最高温度高于90℃时，罐基础表面应采取隔热措施。
在施工中要注意的一点就是，在针对沥青或者是砂石进行搅拌的时候，应当尽可能将砂石进行加热处理，一般需要加热到100~150℃左右。
另外，石油沥青也需要进行加热操作，一般需要加热到160℃~180℃，如果是在冬天的时候，加热温度还需要更高一些。
在这一温度的基础上，需要立即将砂石和石油沥青进行拌合，保证拌合的均匀性，紧接着可以对其进行浇筑，提高使用率。
3.2 中粗砂垫层
沥青砂绝缘层下面应设置中粗砂垫层，砂垫层宜采用质地坚硬的中、粗砂，亦可采用最大粒径不超过20mm的砂石混合物，不宜采用细砂，不得采用粉砂和冰结砂。
砂中不得含植物残体、垃圾等杂质，应级配良好。
砂垫层的作用，主要是使压力分布均匀，调整和减少地基的不均匀沉降；当厚度不小于300mm时，可防止地下毛细管水的渗入，当底板开裂时，可作为漏油显示信号的通道。
对于有的储罐基础因
垫砂厚度太大需要填素填土是，上料中有机质含量不得超过5%，不得含有冻土或膨胀土。
当填土中含有碎石时，其粒径不宜大于50mm。
中粗砂垫层厚度不宜小于300mm，压实系数不应小于0.96。
中粗砂垫层下回填土层的压实系数不应小于0.96。
3.3 其他构造要求
储罐基础顶面周边高出设计地面高度（不含预抬高的高度）不宜小于300mm。
储罐基础应严储罐周均匀设置泄露孔，间距宜为10~15m，孔径宜为Φ50，预埋管向外形成的坡道不得小于5%。
在环墙内侧预埋管入库应设粒径为20~40mm的卵石组成反滤层和钢筋滤网，且预埋管的出口宜高出设计地面。
钢筋混凝土环墙不宜开缺口，当必须留缺口时环向钢筋应错开截断，待罐体安装结束后应采用比环墙混凝土强度等级高一级的微膨胀混凝土立即将缺口封堵密实。
环墙弧长大于40m时，宜留宽度为900~1000mm的后浇带。
储罐周边的操作平台基础应与钢筋混凝土环墙基础分开，管线的连接也要待试水预压完成后再施工。
结束语
大型储罐在实现基础设计的时候，由于会受到不均匀、材料质量不达标等各种不同类型因素的影响，导致大型储罐在实际应用过程中的效果并不是很理想。
在针对这一问题进行处理的时候，要保证与储罐实际情况进行结合，将施工现场、地理位置、地质条件等要素综合起来，这样不仅有利于保证基础设计效果，而且还能够为储罐在运行过程中的安全性和稳定性提供保障。
参考文献：
[1]《钢制储罐地基基础设计规范》（GB50473-2008）及条文说明.
[2]《钢制储罐地基处理技术规范》（GB/T50756-2012）及条文说明.
[3]徐至钧. 等，编著.大型储罐基础设计与地基处理.中国石化出版社，1999（11）.。