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1、1500 m 儲罐設計 3 1500m3儲罐設計 1綜述 1.1國內(nèi)外汽油儲罐的發(fā)展概況 長期以來，我國庫存輕質(zhì)油品，廣泛采用固定頂油罐和浮頂油罐。由于固定頂 油罐在存貯和收發(fā)油品時存在“小呼吸” 和“大呼吸”，油品蒸發(fā)損耗較大，而且 會因為油氣逸散到空氣中造成環(huán)境污染，危害人們身體健康。因此油品及化學品的 蒸發(fā)損耗一直是石油、化學工業(yè)關心的問題。人們最初關心的是經(jīng)濟損失和安全， 近年來還關心生態(tài)、環(huán)境保護方面的問題。為了較經(jīng)濟有效地解決這個問題，世界 上發(fā)達國家如美國、法國、前蘇聯(lián)早在五、六十年代相繼開始研制浮頂油罐。我國 直到70年代末期才開始研制。由于浮頂罐能降低損耗，減

2、少環(huán)境污染，主要用于儲 存原油、汽油、柴油等介質(zhì)。隨著內(nèi)浮頂技術的發(fā)展，汽油和航空煤油大多數(shù)采用 內(nèi)浮頂罐，新建的外浮頂罐幾乎都用于儲存原油。 1955年前后，第一次實際采用塑料泡沫浮頂這個充氣的救生筏形的構件漂浮在 液面上，能減少汽油罐的蒸發(fā)損失 85%。法國還研制了由硬聚氯乙烯浮動蓋板組成 并以同樣材料作為浮子支撐的內(nèi)浮頂罐。前蘇聯(lián)從1961年起開始使用合成材料做內(nèi) 浮蓋，到1970年末已有300622m3容量的儲罐裝配了合成材料做的內(nèi)蓋。1962年美 國在組瓦克建有世界上最大直徑為 187ft(61.6m)的帶蓋浮頂罐。至V 1972年美國已建 造了 600多個內(nèi)浮頂油罐。 由于塑料

3、浮頂耐溫較差及使用壽命等問題，從20世紀50年代開始，非鋼內(nèi)浮 頂罐開始出現(xiàn)，其材料有鋁、環(huán)氧及聚酯玻璃鋼、聚氯乙烯塑料和聚氨酯泡沫塑料 等。加拿大歐文煉廠在直徑為28.65m油罐中就采用了全鋁制的內(nèi)浮頂。 與鋼制內(nèi)浮頂相比，非鋼內(nèi)浮頂具有質(zhì)輕、耐腐蝕等優(yōu)點，但強度較差,有的價格 較貴,使其應用受到限制。20世紀80年代以前以鋼制內(nèi)浮頂?shù)膽脼橹?，但此?耐腐蝕能力和綜合力學性能較好的鋁合金在內(nèi)浮頂制造上得以應用 ，用其制造的裝 配式鋁制內(nèi)浮頂油罐的降耗率能夠達到 96%,而且現(xiàn)場安裝時的動火量比鋼盤式內(nèi) 浮頂減少95%以上，因此得到廣泛的推廣應用。為了更好的設計和發(fā)展內(nèi)浮頂儲罐， 19

4、78年美國API650附錄H對內(nèi)浮盤的分類、設計、安裝、檢驗及標準荷載、浮力 第7頁共38頁 要求等作了一系列的修訂和改進。 國內(nèi)于20世紀70年代后期，開始使用淺盤式鋼制內(nèi)浮頂。由于淺盤式鋼制內(nèi) 浮頂?shù)目钩列圆睿?0世紀80年代中后期開始使用鋁制內(nèi)浮頂，鋼制內(nèi)浮頂已使用 得很少。1978年國內(nèi)3000m3鋁盤儲罐投入使用，通過測試蒸發(fā)損耗標定，收到顯 著效果，近20年也相繼出現(xiàn)了各種形式和結構的內(nèi)浮盤或覆蓋物。 經(jīng)過長時期的使用及探索，近年來，內(nèi)浮頂?shù)目傮w結構有了較大改進，相繼開發(fā)了 多種新型的裝配式鋁浮頂，使內(nèi)浮頂儲罐技術得到較快發(fā)展。目前新建的內(nèi)浮頂罐， 絕大多數(shù)采用鋁制內(nèi)浮

5、頂。在用的罐，當需要改造成內(nèi)浮頂罐時，采用鋁制內(nèi)浮頂 是最佳的選擇。 1.2儲罐結構型式的選擇 油品儲罐的選型應考慮的主要因素是盡量降低油品損耗，避免油品在儲存期間 變質(zhì)，減輕大氣污染與火災的危險性，同時還要考慮經(jīng)濟合理。 控制和減少儲液的蒸發(fā)是儲罐技術發(fā)展的一個重要方面。油品在儲存過程中的 蒸發(fā)損失不僅可以造成儲液量的損失，還導致油品質(zhì)量的下降，使油品變質(zhì)。減少 儲罐的蒸發(fā)損失有很多措施，如用水噴淋可基本消除固定頂罐的小呼吸損失，但這 要浪費大量的冷卻水，將罐體外表面涂成白色或使用熱絕緣材料可降低小呼吸損耗 60% ，還有提高儲罐承載能力等措施。但是，以上這些措施都不能從根本上減少儲

6、罐的蒸發(fā)損失，采用內(nèi)浮頂罐是迄今為止控制油品蒸發(fā)損失所采用的技術中最有效 的解決辦法之一。 儲存汽油，柴油的儲罐原則上既可以選擇固定頂油罐 ，也可選用內(nèi)浮頂油罐。但 不同罐型的防火距離要求是不同的，一般而言（容量大于1000m3的油罐），固定頂油罐 之間的距離為0.6D（D為罐直徑），內(nèi)浮頂油罐之間的距離為0.4D。對固定頂與內(nèi)浮 頂油罐的選型進行分析比較，當土地價格與地基處理費用較高時，從經(jīng)濟合理性上來 講,選用內(nèi)浮頂油罐是恰當?shù)摹? 考慮到本油罐所盛的介質(zhì)為汽油，而汽油為易揮發(fā)的輕質(zhì)油品，為降低汽油的 蒸發(fā)損耗，減少環(huán)境污染，以及減少油庫的占地面積，選用內(nèi)浮頂罐最合適。 1.3內(nèi)浮頂儲

7、罐概述 1.3.1內(nèi)浮頂罐的構成及特點 3 內(nèi)浮頂儲罐主要由罐體、內(nèi)浮盤、 密封裝置、導向和防轉(zhuǎn)裝置、靜電導出設施、 通氣孔、高液位報警器等組成。為避免浮頂漏損沉沒，多采用帶有環(huán)形隔艙的內(nèi)浮 頂，或采用雙盤式內(nèi)浮頂以增加浮盤的浮力及安全性（后者還起隔熱作用） 。 鋼制的內(nèi)浮盤的浮頂儲罐在美國石油學會（API ）稱為“帶蓋的浮頂罐”，而稱 鋁制（或非金屬）浮盤為“內(nèi)浮頂罐”，而這兩種形式的的儲罐在國內(nèi)均稱為內(nèi)浮頂 儲罐。這種罐的頂部為拱頂與浮頂?shù)慕Y合，外部為拱頂，內(nèi)部為浮頂。內(nèi)部的浮頂 可減少油品的蒸發(fā)損耗，而外部的拱頂又可避免雨水、塵土等異物從環(huán)形空間進入 罐內(nèi)。由于具有浮頂罐和拱頂罐

8、的優(yōu)點，這種罐主要用于儲存航空煤油、汽油等要 求高的油品。 內(nèi)浮頂油罐罐體外形結構與拱頂油罐大體相同。與浮頂油罐相比，它多了一個 固定頂，這對改善油品的儲存條件，特別是防止雨水雜質(zhì)進入油罐和減緩密封圈的 老化有利。同時內(nèi)浮頂也能有效的減少油品的損耗，所以內(nèi)浮頂油罐同時兼有固定 頂油罐和浮頂油罐的特點。從耗鋼量比較，雖然內(nèi)浮頂油罐比浮頂油罐增加了一個 拱頂，但也省去了罐壁和罐頂周圍的抗風圈、加強環(huán)、滑動扶梯和折水管等，因此 總耗鋼量仍略少于浮頂油罐。內(nèi)浮頂罐的詳細特點如下： 1） 、內(nèi)浮頂儲罐不是固定頂罐和浮頂罐的簡單迭加， 由于結構上的特殊性，與固定 頂儲罐相比有以下特點： ① 、儲液的

9、揮發(fā)損失少。由于內(nèi)浮盤直接與液面接觸，液相無揮發(fā)空間，從而減 少發(fā)損失85%?90%。 ② 、由于液面沒有氣相空間，所以減輕了罐體（罐壁與罐頂）的腐蝕，延長了儲 罐的壽命。 ③ 、由于液面覆蓋內(nèi)浮盤，使儲液與空氣隔離，故大大地減少了空氣的污染，減 少了著火爆炸的危險，易于保證儲液的質(zhì)量。特別適用于儲存高級汽油和噴氣燃料， 也適合儲存有害的石油化工產(chǎn)品。 ④ 、在結構上可取消呼吸閥及罐頂冷卻噴淋設施。 ⑤ 、易于老罐改造成內(nèi)浮頂罐，并取消呼吸閥、阻火器等附件，投資少，經(jīng)濟效 益明顯。 2） 、內(nèi)浮頂罐與外浮頂罐相比有如下特點： ① 、內(nèi)浮頂罐又稱“全天候”儲罐，由于有頂蓋密封能有效地

10、防止風、沙、雨、 雪灰塵污染儲液，在各種氣候條件下均能正常操作，不管寒冷多雪、風沙頻繁或是 炎熱多雨地區(qū)儲存高級油品或噴氣燃料等嚴禁污染的儲液特別適宜。 ② 、在相同密封的條件下，內(nèi)浮頂儲罐可以進一步降低蒸發(fā)損耗。這是因為固定 頂?shù)恼趽跻约肮潭斉c內(nèi)浮盤之間靜止的空氣層，有較好的隔熱效果，并使蒸發(fā)損 失進一步減少。 ③ 、內(nèi)浮頂儲罐的內(nèi)浮盤沒有雨雪載荷，浮盤負荷小，結構簡單、輕便。浮盤上 可以省去中央排水罐、轉(zhuǎn)動扶梯、擋雨板等，易于施工和維護。 ④ 、由于有固定頂?shù)恼趽?，?nèi)浮盤周邊的密封裝置避免了日光直接照射而老化。 ⑤ 、節(jié)省材料，易于施工和維護。 3）、內(nèi)浮頂罐的缺點：與拱頂罐

11、相比耗鋼量多一些，施工要求高一些，與浮頂罐相比密 封結構檢查維修不便，儲罐不易大型化，目前容量一般不超過10000m3。 1.3.2浮盤的選擇 根據(jù)不同材料的性質(zhì)以13.5m浮盤為例，按照國家標準GB50341-2003 ?立式圓 筒形鋼制焊接油罐設計規(guī)范？的要求，在不考慮腐蝕余量的情況下，對其耗材和性 能比較。 1） 鋼浮頂。按照標準要求下盤、上盤及周邊鋼板選用 4.5mm厚，中間隔板選用 2.5mm厚，整體重量超過為35t。 2） 不銹鋼浮頂。不銹鋼內(nèi)浮頂適用性好，耐腐蝕，適用于大多數(shù)介質(zhì)。浮頂蓋 板選用0.5mm厚，骨架、浮筒用1.2mm厚，13.5m浮盤重量約在9t。 3）

12、 鋁浮頂。鋁浮頂耐腐蝕性較好，整體重量輕，制作方便。蓋板選用 0.5mm厚 鋁板，骨架選用2mm厚，浮筒選用1.7mm厚，13.5m浮盤重量約在2.1t。由于重量 輕，浮盤運行穩(wěn)定性好。 根據(jù)上面的比較，選用鋁浮頂?shù)男詢r比高，經(jīng)濟合理；如必須選用鋼浮頂，選 用不銹鋼材料做內(nèi)浮頂無論從使用方面，還是價格方面都比選用碳鋼浮頂更為合理。 1.3.3鋁制內(nèi)浮盤儲罐 所謂鋁制內(nèi)浮頂儲罐，即是在鋼制的固定頂儲罐內(nèi)設置一個鋁制或鋁鎂合金材 料裝配而成的內(nèi)浮盤。裝配式鋁制內(nèi)浮頂采用非焊接結構 ，主要由浮筒、構架、鋪板 及支腿等部件組成。構架和鋪板位于油面以上，用卷制的鋁合金筒作浮力構件，支撐整 個構架，

13、鋪板與油面之間有一定的空間，除了鋁浮頂與罐壁之間的環(huán)形空間以外，所有 3 油面由鋁浮頂覆蓋。鋁浮頂周邊與罐壁之間的環(huán)形間隙采用舌形密封裝置或填料式 舌形密封裝置加以密封。鋁浮頂上設有量油孔、真空閥、人孔、防靜電裝置和防旋 轉(zhuǎn)裝置等附件。鋁制內(nèi)浮頂按照提供浮力的元件區(qū)分有浮管式的和浮子式的。本設 計選用浮管式，其結構如圖1所示： 圖1裝配式鋁制內(nèi)浮頂油罐結構示圖 與鋼制內(nèi)浮頂相比，鋁制內(nèi)浮頂有很多優(yōu)點： 1） 、施工工期短，對罐壁要求低 鋼制內(nèi)浮頂是用鋼板焊接而成，往往是在生產(chǎn)罐區(qū)內(nèi)施工，長時間大量焊接與切 割的動火工作對生產(chǎn)罐區(qū)來說無疑是十分危險的，裝配式鋁制內(nèi)浮頂實現(xiàn)了預制

14、全部零部件可以通過罐壁人孔送入罐內(nèi)，用螺栓進行安裝，安裝時的動火工作量比鋼 盤式內(nèi)浮頂減少95%以上，1臺1500m3油罐的裝配式鋁制內(nèi)浮頂，可以在一星期之 內(nèi)完成全部安裝工作。 2） 、質(zhì)量輕，成本低，安裝、搬運方便 鋁制內(nèi)浮頂?shù)娜苛慵疾捎娩X合金制造，在搬運過程中十分輕便。因此，在 安裝過程中不需要起重設備，零件的組裝不用焊接，多采用螺栓緊固，個別部位采 用鉚接。特別適合于舊拱頂鋼罐改造成內(nèi)浮頂罐。 3） 、密封圈更耐腐蝕 鋼制內(nèi)浮頂采用“ O”密封，而裝配式鋁制內(nèi)浮頂四周與罐壁之間的環(huán)形空間 多數(shù)采用舌形密封裝置加以密封，一種是舌形橡膠密封帶，一般用在新罐上；另一 種是填料式舌

15、形密封膠帶，一般用在舊罐上。舌形密封屬于二次密封，它除了提高密 封效果外，還可以保持一次密封免遭風雨等的破壞，延長一次密封的壽命，但使用 二次密封能減少油罐的有效使用容積。其結構圖如圖 2所示： 圖2舌形密封裝置 4）、浮盤升降更平穩(wěn)，不易卡盤 鋼制內(nèi)浮頂由于自身重量大、浮船容易腐蝕滲漏，造成傾斜升降，發(fā)生沉船現(xiàn) 象，導致油罐不能正常工作。裝配式鋁制內(nèi)浮頂改變了傳統(tǒng)的利用大直徑 （DN 200） 不銹鋼管作支撐的硬式防轉(zhuǎn)裝置，采用了固定鋼絲繩支撐的軟式防轉(zhuǎn)裝置，使內(nèi)浮 頂自由的漂浮在油面上，緩解了浮頂徑向壓力的不均衡狀態(tài)，防止了卡盤現(xiàn)象。 1.3.4鋁制內(nèi)浮頂工作原理 當油

16、品進罐后，油品充滿在罐底、罐壁與內(nèi)浮頂之間，當油品液位高度達到淹 沒浮筒的1/2時，內(nèi)浮頂便在浮筒產(chǎn)生的浮力作用下漂浮在油面上，隨著油面升降 而升降，有效地減小了油品上部的氣相空間，同時，始終將油品與空氣保持隔離狀 態(tài)，從而大量減少了油品的蒸發(fā)損耗，節(jié)約了能源，減少了環(huán)境污染，提高了儲罐 使用的安全性。內(nèi)浮頂儲罐正常運行的關鍵點是內(nèi)浮盤的安全平穩(wěn)升降。若處理不 當，引起沉盤，起不到內(nèi)浮頂儲罐的作用，則安全性要求就得不到保證。為確保內(nèi) 浮盤安全平穩(wěn)升降的要求主要有兩方面：一是導向結構；二是內(nèi)浮盤的平整度。導 向管越垂直，內(nèi)浮盤的平整度越好，內(nèi)浮盤上下升降的平穩(wěn)性越好。 1500 m 儲罐設計

17、 3 2內(nèi)浮頂油罐的設計計算 2.1內(nèi)浮頂油罐的設計思想和參數(shù)的確定 內(nèi)浮頂油罐總的設計思想是在設計容積給定的情況下，如何使設計出的油罐達 到最低的工程造價和材料消耗，同時又滿足罐壁強度和穩(wěn)定性要求。 儲罐的設計參數(shù)主要有：設計溫度、設計壓力、風及地震載荷、油罐的直徑、 高度、容量等。 根據(jù)儲罐所盛裝的介質(zhì)（汽油）及工作環(huán)境（湖北地區(qū)）確定設計溫度為 0--600C，設計壓力為常壓，即-0.49KPa— 1.96Kpa。其他參數(shù)將在后文中介紹。 2.2罐總體尺寸的確定 儲罐總體尺寸的確定主要堅持兩個原則，即材料最省和費用最省。 2.2.1儲罐內(nèi)徑和高度的確定 根據(jù)儲罐總體尺

18、寸確定的兩個原則，前人將計算儲罐內(nèi)徑的方法歸納為下表: 罐壁情況 儲罐形式 按材料最省的經(jīng)濟尺寸 按費用最省的經(jīng)濟尺寸 等壁厚 小型敞口儲罐 H ~ R H ~ R 小型圭寸閉儲罐 H ~ 2R H ~ 2R 不等壁厚 大型圭寸閉儲罐 H?J加 C2 + C3 H吒 2C1 表1儲罐的經(jīng)濟尺寸 當容積大于1000m3時采用不等壁厚的儲罐。若把罐壁和罐頂看作相同的費 用，并且分別為罐底費用的兩倍時， 其經(jīng)濟尺寸H : 3D/8看來合理些。按此算得 容積為1500m3的儲罐，高度為6.45m,直徑為17.20m,儲罐為“矮胖形”，取 H=6.5m,D=

19、17.3m。計算容積為：V D H = 1527m。 4 對于立式圓筒性形儲罐，可通過建立立式圓筒儲罐罐體質(zhì)量函數(shù)關系并求取極 小值，同時引入質(zhì)量折算系數(shù)的概念，在遵循 JB/T4735-1997?鋼制焊接常壓容器? 原則的基礎上，推導出立式圓筒儲罐最經(jīng)濟內(nèi)徑的計算公式， 最后應用數(shù)值理論反 復迭代的方法來確定儲罐的最經(jīng)濟內(nèi)徑值（計算過程可參考文獻 16）。由此計算出 第11頁共38頁 的儲罐的最經(jīng)濟內(nèi)徑值可歸納為下表: V （m3） 罐體材料 碳鋼/不銹鋼 Dis （ mm） 碳鋼/不銹鋼 V （m3） 罐體材料 碳鋼/不銹鋼 Dis （ mm） 碳鋼/不銹鋼

20、 20 Q235-A-F/不銹鋼 3050/2900 900 Q235-A/不銹鋼 11600/11600 30 Q235-A-F/不銹鋼 3500/3350 1000 Q235-A/不銹鋼 12150/12150 50 Q235-A-F/不銹鋼 4100/3950 1500 Q235-A/不銹鋼 14300/14400 80 Q235-A/不銹鋼 4800/4650 2000 Q235-A/不銹鋼 16250/16450 100 Q235-A/不銹鋼 5100/4950 2500 Q235-A/不銹鋼 17750/18150 15

21、0 Q235-A/不銹鋼 5800/5650 3000 Q235-A/不銹鋼 19250/19750 200 Q235-A/不銹鋼 6400/6250 3500 Q235-A/不銹鋼 20550/20850 250 Q235-A/不銹鋼 6900/6700 4000 Q235-A/不銹鋼 22100/22250 300 Q235-A/不銹鋼 7350/7100 5000 Q235-A/不銹鋼 24350/24900 400 Q235-A/不銹鋼 8100/7850 6000 Q235-A/不銹鋼 26600/27150 500 Q2

22、35-A/不銹鋼 8700/8450 7000 20R/不銹鋼 27550/29050 600 Q235-A/不銹鋼 9250/8950 8000 20R/不銹鋼 29250/31050 700 Q235-A/不銹鋼 9600/10500 9000 20R/不銹鋼 31100/無 800 Q235-A/不銹鋼 1100/11100 10000 16MnR/不銹鋼 31000/無 表2儲罐的最經(jīng)濟內(nèi)徑值 上述兩種理論確定的內(nèi)徑和高度與 HG 21502.2-92 （化工鋼制立式圓筒形內(nèi)浮 頂儲罐系列標準）提供的數(shù)據(jù)有些出入，這主要是考慮載荷、占

23、地面積及許用容積 等方面的因素。本文的設計以HG 21502.2-92給定的參數(shù)為準。HG 21502.2-92提供 的公稱容積為1500m3的儲罐的參數(shù)如下： 計算容積：1650m3;儲罐內(nèi)徑：13000mm罐壁高度：13500mm；拱頂高度： 14050mm；總高:14905mm；罐壁底圈到第八圈的厚度（mm）分別為：8, 7，6，6, 6，6，6，6,儲罐總重：51425Kg。 2.2.2內(nèi)浮頂所占容積和有效容積的估算 1、內(nèi)浮頂占罐體的有效高度 根據(jù)內(nèi)浮頂使用有關規(guī)定：放油時罐內(nèi)應保持 1.4m的高度，防止浮盤落架， 卡盤，收放油時油罐本身的高度減少 1.4m；進油時頂部有

24、1.2m的空間（不包括圓 3 頂部分）。因此H浮=1.4 1.^ 2.6m。 2、儲罐的有效容積 上面確定了 1500m3儲罐的高度H=13.5m,所以內(nèi)浮頂所占儲罐的容積為： V浮 2.6 1500 = 288 .9 m3 式（2-1） 13 . 5 儲罐的有效容積為：V有效二V總-V浮 =1500-288.9 =1211.1m3。 2.3材料的選擇 1、 儲罐的用材按類別可分為：碳鋼（碳素鋼和低合金鋼）、不銹鋼、鋁及其合金。 2、 儲罐主要用材的選擇 儲罐用材的選擇應根據(jù)儲罐的設計溫度（最低和最高設計溫度）、物料的特性（腐 蝕性，毒性，易爆性等）鋼材的性能和使用限制

25、，在保證各部位安全，可靠的基礎 上節(jié)省投資的原則。在滿足其他條件的情況下優(yōu)先選用碳素鋼。 3、 罐壁和罐底的邊板對選材來說是最重要地， 也是最難于判斷的。由強度決定的罐 壁部分、罐底的邊緣板（或簡稱邊板）、人孔接管、補強板在原則上應選擇同一種材 科。罐底的中幅板、罐頂及肋板、抗風圈、加強圈等一般可選用 Q235-A，Q235-B 或Q235-A-F牌號鋼材。 由1000m3至10000m3的小型油罐由強度決定的罐壁部分的選材，根據(jù)用途及 建罐地區(qū)最低日平均溫度分別采用 Q235-A-F和Q235-A。 當這些小型油罐鍺存汽油時，則根據(jù)建罐地區(qū)的最低日平均溫度選取不同材料。 當最低日

26、平均溫度在一10C以上時，取Q235-A，在-10— -200C時取Q235-A-F。 油罐的其他部分，如罐底的中幅板、罐頂、抗風圈、加強圈等一般可選用Q235-A 或Q235-A-F,日本在這些部位多選用 SS41。 4、 罐壁材料三項基本要求 罐壁材料的三項基本要求是強度、可焊性和沖擊韌性，三者全都重要不個可偏 廢。 根據(jù)以上原則，儲罐的主體材料選擇 Q235-A。 2.4罐壁設計 工程設計中罐壁厚度通常由三種方法確定，即： 內(nèi)浮頂油罐的設計計算 1）、定點法： 用于容積較小的儲罐（直徑小于 60米）。 2）、變點法： 此方法適用于L/H <1000/6的儲罐

27、。 3）、應力分析法：此方法適用于 L/H>1000/6的儲罐。 對于容積較小的儲罐，采用定點法設計罐壁厚度計算簡便，結果也足夠安全 2.4.1壁厚的確定 罐壁的設計首先要確定壁厚。在罐壁中環(huán)向應力是占控制地位的，因而壁厚是 根據(jù)環(huán)向應力確定的。壁厚一般可按下式計算： 式（2-2） D H - 0.3 “ 2 b : 式中：t--罐壁按強度要求的最小壁厚，毫米； D-- 油罐的直徑，米； H-- 由所計算的那圈壁板的底邊至罐壁頂端的垂直距離，米； --貯液的比重，當貯液的實際比重小于 1時，取 =1； :--焊縫系數(shù)，根據(jù)我國目前的焊接水平和焊縫質(zhì)量檢查的具體情況， 可

28、取:=0.90 ； 卜L-許用應力，可按2/3二s進行計算，匚S為材料規(guī)定的最低屈服極 限，公斤/毫米3 ； 式中0.3是由于下一圈板或罐底對所計算的那圈板的約束而使最大應力減低的 修正系數(shù)； C--鋼板的允許負偏差及腐蝕裕量之和，毫米。 鋼板的允許負偏差，與鋼板的厚度和寬度有關。按 （2-2）式計算出的t值，適當 向上圓整?？紤]到預制，運輸、安裝以及保證建成后罐壁圓度等，按 （2-2）式確定的 壁厚在任何情況下不得小于按剛性要求所決定的。 2.4.2罐壁的設計厚度 罐壁的設計厚度按下式計算，取其中的較大值。 0.0049’ H -0.3D G C2 ti t 式（2-3）

29、第13頁共38頁 1500 m 儲罐設計 3 t2 4.9 H -0.3 D Ci 式（2-4） 第21頁共38頁 式中：ti--儲存介質(zhì)時的設計厚度（mm）； t2--儲存水時的設計厚度（mm）； --儲液的密度（kg/m3）; H--計算的壁板底邊至罐壁頂端的垂直距離（m）; D--儲罐內(nèi)直徑（m）； t 1 --設計溫度下罐壁鋼板的許用應力（MPa）； I—--常溫下罐壁鋼板的許用應力（MPa）； :--焊縫系數(shù)，取0. 9； G--鋼板或鋼管的厚度負偏差（mm）,取0.6mm； C2--腐蝕裕量（mm）,取2mm； 查得，常溫下

30、 Q235-A的許用應力！「l-235MPa，設計溫度下的許用應力為 t 1 =157MPa，將 D=13m, H=13.5m 代入上式，分別得： & 0.0049 790 13.5 -0.3 13 2.6 11 4.72mm 157 0.9 4.9 13.5-0.3 13 0.6 I2 3.98mm 235X0.9 在確定壁板的名義厚度時，不能單純地按計算結果考慮，因為計算公式只從滿足 罐體強度方面考慮了作用在罐壁上的液柱靜壓力、材料的許用應力以及焊接接頭系 數(shù)。按照上述二式計算的罐壁厚度，最上一層或者幾層鋼板的厚度可能會較薄，以 致于制造難度增大。確定罐體壁厚還要考慮以下幾

31、個方面的問題 ::（1）防腐蝕；（2） 罐體受力；（3）罐體剛度。為此罐體壁厚，可用一些經(jīng)過實踐證明行之有效的經(jīng)驗數(shù) 據(jù)加以限制： 當油罐直徑<12 m時，最小壁板厚度為 6 mm;當油罐直徑12 m < D<15 m時， 最小壁板厚度為7mm；當油罐直徑15 m< D<36 m時，最小壁板厚度為8mm。 2.4.3罐壁的設計外壓 儲罐的外壓包括風壓和罐內(nèi)負壓， 對內(nèi)浮頂罐，沒有罐內(nèi)負壓。故設計外壓為： p=2.25」zW0 式（2-5） =2.25X 0.74X 0.35 =0.58kPa=580Pa 式中：二--風壓高度變化系數(shù)，對于有密集建筑群的大城市區(qū)，取 0.74;

32、 W0--建罐地區(qū)的基本風壓，根據(jù)GB50009-2001?建筑結構荷載規(guī)范？基本 風壓取值，武漢50年一遇的風壓值為0.35KN /m2。 2.4.4加強圈設計 由于內(nèi)浮頂罐頂部有固定頂，不需加設抗風圈，但隨著儲罐高度的增長（主要 是為了減少材料、降低成本），使得油罐中部的筒體有被風吹癟的危險。 在風載荷的 作用下，為防止儲罐被風吹癟，必須對罐壁筒體進行穩(wěn)定性校核，并根據(jù)需要在適 當?shù)奈恢迷O置加強圈。 判定儲罐的側(cè)壓穩(wěn)定條件為： Pcr - P0 式（2-6） 式中Per——罐壁許用臨界壓力，Pa； p0 設計外壓，Pa； 當Pcr -P0時，就可以認為罐壁具備了足夠的抗風

33、能力，否則必須設置加強圈以 提高儲罐的抗外壓能力。 式（2-7） 式（2-8） 下面介紹SH3046-92推薦的加強圈的設計方法。該方法是根據(jù)薄壁短圓筒在外 壓作用下的臨界壓力得到的， 罐壁的許用臨界壓力： 式中： 呃」 罐壁許用臨界壓力，kgf/m ； E——圓筒材料的彈性模量，192 109Pa ； cr 2.59E 2.5 d1.5l D——油罐內(nèi)徑，m； -――圓筒的厚度，m； L――圓筒的高度，m; 將 D -13m,L =13.5m,、= 0.006m,E =192 109 代入上式得: 131.5 13.5 嚴9 192 19。.。。冒5 =2!

34、91.54Pa cr D1.5L 3 將式（2-7）用在當量筒體上，公式中的壁厚用:.min表示，L用罐壁筒體的當量 高度表示，經(jīng)整理后得到： 式（2-9） 式中：Per——罐壁筒體的臨界壓力，Pa; D 儲罐的內(nèi)徑，m； He 八 Hei，m; H ei ――抗風圈以下各圈罐壁的當量高度, H e ――抗風圈以下的罐體的總當量高度, hi ――抗風圈以下各圈板的實際高度， m; -i 抗風圈以下各圈板的有效厚度， mm; 從上面的計算結果來看，Per - Po，故本文設計的儲罐可不設置加強圈。 2.4.5罐壁的開孔及開孔補強 由于使用的要求，必須在油罐壁上開孔并接管

35、，例如，進出油管、通氣孔、人 孔和檢查孔等。對罐壁的一些開孔有如下要求： 1）、無密閉要求的內(nèi)浮頂罐，應在最高設計液位以上的罐壁上設置環(huán)形通氣孔，通 氣孔應沿四周均勻分布，且不得少于 4個，通氣孔的總有效面積按下式計算： B_0.06D=0.06 13=0.78m2 式（2-10） 式中：B——環(huán)向通氣孔總有效通氣面積（m2 ）。 2）、罐壁上應至少設置一個低位人孔，并宜設一個高位人孔，其規(guī)格不應小于 DN600。 在罐壁上開孔后將在孔的附近產(chǎn)生應力集中，其峰值應力通常達到罐壁基本應 力的3倍，甚至更高。這樣高的局部應力再加上開孔結構在制造過程中又不可避免 的會形成缺陷和殘余應力，如

36、不采取適當?shù)难a強措施，就很可能在孔口造成疲勞破 壞和脆性裂口，使孔口處撕裂。補強的辦法就是在開孔的周圍焊上補強圈板，以增 大開孔周圍的壁厚，降低孔周圍的應力。 理論分析和實際經(jīng)驗表明，用罐壁相同材質(zhì)的鋼板作為補強圈板，補強圈板的 橫截面積與孔口的橫截面積（孔口直徑和罐壁厚度的乘積）取值相同，將有良好的 效果，足以保證孔口的強度要求。因此工程實際中均采用這種“等截面”補強的方 法。 接管公稱直徑大于50mm的開孔應補強，當開孔直徑不超過250mm,補強板可 米用環(huán)形板，當開孔直徑大于 250mm時，補強板米用多邊形板。 2.5罐底設計 立式油罐的罐底一般是直接放在地基的砂墊層上.油罐內(nèi)的

37、油品重量可直接傳 結地基。底板僅受一簡單的壓縮力，這對鋼板來說，受力是極其微小的。因此，對 底板來說，理論上幾乎沒有強度要求，只需要將油品與地基隔開，不滲漏就行了。 不過，考慮到不同大小的油罐由于地基沉陷的影響和經(jīng)濟要求，各種規(guī)范都對油罐 罐底的結構，如排板的形式、底板的厚度以及搭接聯(lián)接的方式等提出了不同的要求 C 罐底設計的主要依據(jù)是：對排板、焊接、聯(lián)接方法和板厚的要求。 1排版形式 罐底板的排板形式，主要考慮使其焊接變形最小、易于施工、以及節(jié)約鋼材等 因素來決定。經(jīng)過多年的實踐，目前主要采用如圖 3所示的兩種形式。 圖3儲罐罐底板排版形式 當儲罐內(nèi)徑小于12.5m時宜采用

38、條形排版形式，當外徑大于等于12.5時，宜采 用弓形邊緣板。由于本文所設計的油罐外徑為13m，故選用弓形排版形式（如圖3-b）。 罐底板的接縫除弓形邊緣板之間為對接外其余全為搭接。搭接順序一般是由中 心向邊緣進行。 2、罐底的應力計算（用中科院力學研究所的計算方法）： 3 1） 、中幅板處于薄膜受力狀態(tài)，且在板的單位長度上的徑向與環(huán)向的薄膜力是一致 的，均等于常量N。 2） 、邊緣板受力（如圖4） p 1 1 j 1 1 ! i < 1 1 ! 1 1

39、 I 1 1 j ■ F. 1 .1 1 圖4罐底邊緣板受力示意圖 其中：F1――是支撐應力； M o——是罐壁與邊緣板的約束彎矩； L ――受彎寬度； P2――是 X=L ； 根據(jù)：⑴第一層罐壁圈板撓度方程式： -X Q CO S1X1 q s i n :1x1 ~Et Lo -X1 E-1 式（2-11）

40、 ⑵罐壁X1=0處的邊界條件 M x=M o Qx =-N （ =Qo） ⑶圖2-2的力平衡方程式 式（2-12） 式（2-13） F1 P2 P1 4 訕疋 2 ⑷在X=L/2處的撓度W及f連續(xù) 內(nèi)浮頂油罐的設計計算 ⑸由圓膜的應力-應變關系，求得的罐底徑向位移 N(1 _U)R ~~Et0 （向圓心為正） ⑹罐壁與罐底的交界處的位移連續(xù)條件 U X4 = _W1 X1 衛(wèi) dw dx d Wi | X=0 = d Xi國 dxi 等關系，可以求得（推導從略） 中幅板的薄膜力: 2 2MoPi 「1（1，） R

41、to 式(2-i4) 罐壁與邊緣板之間的約束彎矩: 詰匚何右（2「；（i0 一） i Rto -i) i _ i . 171(4 i 21 i(i _」)40 t 「 Rto 式(2-i5) 式中 t——邊緣板厚度; 3(i j2) 二4 小 R2r 式(2-i6) J ――泊松系數(shù)； R――儲罐半徑； i ――罐壁第一圈厚度； to——中幅板的平均厚度; Lo——底板的液壓高度； 第i#頁共38頁 1500 m 儲罐設計 3 P——作用在罐底的儲液壓力； P = Lo ――儲液重度； L 邊緣板受彎寬度，根據(jù)下式求的: H

42、（h）pi3 _ 240（ t） 4 “ 2、2iHo -2S、i丄- Roto 1 “ 1920D 49 - 4 |4K （乞竽2 6 l4K Roto 1 17l r 3 （_L）3 .1」40丫 1 .1 Rto 式（2-17） D――邊緣板彎曲剛度，； K――彈性地基系數(shù)（一般取為 2 4Kgf/cm）； 第37頁共38頁 式（2-18） 31」 R2、12 在罐底邊緣處的應力雖然很高，但屬于二次應力，即使超過屈服極限，但未造 成破壞，可用匚x < 2- s進行校核。 2.6罐頂設計 2.6.1固定頂設計 內(nèi)浮

43、頂儲罐固定頂一般設計為拱頂。拱頂是一種由球面拱形結構通過包邊環(huán)量 與罐壁上沿相連接的固定頂蓋。球面拱頂與錐頂相比，拱頂結構簡單、剛性好、能 承受較高的剩余壓力、鋼材耗量少；但氣體空間較一般的錐頂蓋大，制造也比錐頂 蓋麻煩些。 一般情況下，球殼半徑 R= （0.8~1.2） D （油罐內(nèi)徑），轉(zhuǎn)角曲率半徑p =0.1D， 此時h~ 0.4r,r為罐半徑。頂板周邊與包邊環(huán)量采用薄弱連接。 內(nèi)浮頂罐罐頂?shù)耐廨d荷由球殼的自重、雪載、活載荷、罐內(nèi)真空度等組成。當 對外載荷估計太低會使球殼受壓失穩(wěn)， 也會使包邊角被拉壞。估計過高會浪費材料， 式(2-19) 般外載荷由下計算: qE 二 q 7

44、2 73 74 式中：qE 作用于球殼上的外載荷，kgf/m 2 ； q1 球冗單位面積的自重，kgf/m q2 雪載何，kgf/m ； q3 活載何，kgf/m ； q4 罐內(nèi)可能產(chǎn)生的最大真空度；kgf/m2； q2 q3 q4的取值最小不應小于120kgf/m。 262球殼設計 對于1000m3或更小的儲罐，可采用光面球殼（不加肋），而較大的儲罐采用加 肋拱頂較經(jīng)濟，使在拱頂滿足穩(wěn)定性的條件下，拱頂自身的重量最輕。對拱頂罐的 球殼進行內(nèi)壓力作用下所產(chǎn)生的薄膜應力的強度校核和外載作用下的穩(wěn)定校核。在 大多數(shù)情況下后者是主要的，故只校核后者。 式（2-20）

45、 球殼的厚度一般用公式： tmi n=0. 4R C = 0. 42 0. 8 1 3 ml 5 計算，但最小不得小于 4mm。 式中：tmin 所需最小板厚，mm ； R――罐頂曲率半徑，m； C――腐蝕裕量。 巳=0. 3 1 1、光球殼穩(wěn)定性校核 式（2-21） 式中：Pcr 穩(wěn)定許用載荷，kgf/cm2 ； E 鋼的彈性模量，kgf/cm2； t 球殼厚度，mm； R――球殼曲率半徑，m。 3 穩(wěn)定性驗算應滿足: 式中：P――拱頂?shù)脑O計外壓力 Per——許用壓力。 2、筋條球殼穩(wěn)定性校核 I.PeJ - 2.1 104 （與 式（2-22）

46、式中：tm 帶筋條頂板的折算厚度，mm； Di 帶筋條頂板徑向截面的平均抗彎剛度，kg-mm ； ht 匚 Lng2 2 4 12 式（2-23） E——鋼材的彈性模量，取 E=1.63 104kg/mm2 ； bi――緯向筋寬度，mm； h1――緯向筋厚度，mm； L1――徑向截面上的筋（緯向筋）間距，mm； n1 帶筋頂板徑向折算系數(shù)； 式（2-24） 1. bh tL1 8 經(jīng)向截面上，組合截面形心 O點到頂板中心面的距離，mm， 圖 2-5； 圖5 帶筋頂板穩(wěn)定性校核模型 D2 =E 座（匚.里.. .I3 2 [L2 3 2

47、 4 12 E——鋼材的彈性模量，取 E=1.63 1 04kg/mm2; b2――緯向筋寬度，mm； h2――緯向筋厚度，mm； L2――徑向截面上的筋（緯向筋）間距，mm； n2 帶筋頂板徑向折算系數(shù)； n2 =1 式（2-25） 式（2-26） e2 經(jīng)向截面上，組合截面形心 0點到頂板中心面的距離，mm， 圖 2-5； D 罐頂抗彎剛度，kg-mm。 b2h2 tL2 D Et 3 12 263內(nèi)浮頂設計 1、內(nèi)浮頂?shù)妮d荷 根據(jù)API650附錄H中的要求，內(nèi)浮頂?shù)妮d荷有以下兩種，首先是在漂浮狀態(tài)

48、 3 下，應能安全地承受至少兩人在浮頂上任何地方走動，既不損害浮頂，也不會令油 品溢到浮頂上去，且浮頂應能提供 2倍以上浮頂?shù)闹亓康母×?；其次是在低位支?狀態(tài)下，即非工作狀態(tài)下，支柱及浮頂應能支撐浮頂上 599pa的均布載荷（自動排 液裝置載荷除外）及與工作相同的的集中載荷。另外還應考慮到浮頂導向裝置與軟 密封在浮頂上下運動中產(chǎn)生的摩擦力所形成的傾覆力矩。 2、內(nèi)浮盤的浮力計算 內(nèi)浮盤所需的浮力至少是浮盤重量的

49、兩倍。邊緣板和穿過單盤安裝的任何開孔 接管的最小高度為160~200mm 內(nèi)浮盤漂浮狀態(tài)下的滲液深度可根據(jù)下兩式聯(lián)立求解。 式（2-27） 式（2-28） T - f。二T。 Q2 二1 二R2f 4 求解得：—等T 式中：T――內(nèi)浮盤正常漂浮狀態(tài)下的滲液深度， cm； R0——內(nèi)浮盤半徑，m； 儲液重度，Kg/cm ； Q2——邊緣環(huán)代重量，Kg ； T0——理想狀態(tài)下的滲液深度，cm，T。二p/ ; P——內(nèi)浮盤單位面積的重量，Kg/cm2， Q1 ; HR。2 ; Q1——浮盤及附件的總重，Kg ； 在內(nèi)浮盤的浮力設計中不考慮浮盤漏損而引起的內(nèi)浮盤沉沒問

50、題，它需要依靠 加強施工檢驗，嚴格控制焊縫質(zhì)量來解決。 3、主要結構梁的強度和浮力的校核 在浮頂安裝前，有必要對主要結構梁的強度和浮力進行校核。 主要參數(shù)：罐徑：13m，容積：V= 1500m3 儲存介質(zhì)：汽油，介質(zhì)密度：790kg/m3； 浮頂結構：“T”型； 計算模型：將各支點視為鉸接點，浮梁支腿間距離最大尺寸為 13m，因此取Lmax 二1300cm,且將計算模型視為單跨靜定簡支梁(見圖 6)。 安裝狀態(tài)時，內(nèi)浮頂處于無浮力狀態(tài)，外加荷載以二人體重 150集中荷載所決 定的設計荷載值P計算，取其最危險的載面校核。 (1)強度校核 浮梁最危險截面強度校核： S max

51、=Mmax x (e/j) 式(2-29) =(150/2)(1300/2)(10.2639/435) 2 =1150.24 kg / cm =11.50 kg / mm [S ]=13.5kg/mm2 > S max,因而浮梁抗彎強度足夠。 浮梁接頭最危險截面強度校核(見圖 7)。最危險斷面a-a及b-b截面尺寸均為 寬b =3mm，高h=38mm矩形截面。 最危險截面與支點間距為25mm。 最危險截面慣性矩 式(2-30) J=bh/12= (0.3X 3.8) /12 =1.3718 cm4 2 S max=MmaXe/j)=(150/2) (2.X (X.9/1

52、.3718)=2.59kg/mm 式(2-31) 2 [S ]=13.5 kg / mm S max < [S ]，接頭強度足夠 (2)浮頂?shù)母×π：? 圖6強度校核計算模型 圖7浮梁危險截面計算模型 式(2-34) 式(2-35) 式中: T0=^^,T1 sin t 3 浮頂?shù)淖灾谿=1082 kg,浮梁總長度L=12.9 m,每米浮梁產(chǎn)生的浮力F (介質(zhì)的 密度以汽油790kg/m3計且按SH3046-92標準規(guī)定，只計浮筒部分浮力)。 F=(0.165/2)2 X 3.14X 1X 790= 16.892 kg / m 式(2-32) 浮梁所提供的總

53、浮力： W=129X 16.892=2179.068 kg 式(2-33) 浮梁浮力自重比： W/G=2179.068/1082= > 2符合標準要求。 4、浮船的抗沉計算 浮船的下沉深度不得大于浮船外邊緣板的高度 b3,且至少留出5~10cm余量， 即： b3 —T Toa 5-10 式中： T 浮船底板傾角:=0時下沉的最大深度，cm； T0a 浮船底板傾角■■角引起的滲液深度的附加量，cm； 浮船最大的下沉深度T為： T 二T。 T^ ：Ta 令:0 T。二:T 則：T二匸^ 1 -a (1 2 )(1 -) T0a D1tg:

54、b(1 ) 2.6.4罐頂?shù)娜丝缀蜋z查孔 油罐的固定頂和內(nèi)浮頂上應至少各設 1個DN600的人孔，固定頂上宜設置沿四 周均布的目視檢查孔，且不得少于 4個。 2.7抗震設計 在地震時，儲罐是受地震損害最嚴重的設備之一，往往是由于儲罐內(nèi)物料受地 震力而晃動導致罐體變形、裂縫，物料大量外流而引起火災、爆炸等事故發(fā)生。由 于儲罐抗震性能不好且抗震措施未能完善的解決，所以在近年來國內(nèi)外地震中，儲 罐的震害屢見不鮮，更為嚴重的是儲罐的損壞有時還伴隨著火災，爆炸和環(huán)境污染 等次生災害。因此抗震設計是目前儲罐的研究的熱門。 2.7.1傾覆力矩的計算 H 式（2-36） 式中： M

55、水平地震載何對罐底底面的彎矩，kgf-cm ； Qo 水平地震的載何，kgf; H 罐底底面至液面的咼度，m； Q0按下式計算： Q0 二 CZ m a w0 式中： CZ――綜合影響系數(shù)，對常壓立式油罐，取 CZ=0.40; ma— 地震影響系數(shù)最大值， max與地震烈度有關； W0——產(chǎn)生載荷的油罐總重量，W按下式計算。 M = Q0 - 2 W 二 FtW 式中： W ——罐內(nèi)儲液重量，kgf； Ft――動液系數(shù)，由H/R查表選取; R 底層圈板的內(nèi)半徑，cm。 2.7.2罐壁壓應力計算 底層壁板的最大壓應力可按下式計算 N M CT =——+——

56、 A W 式（2-37） 式中：二——底層壁板的最大壓應力，kgf/cm2; N――底層壁板底部的垂直載荷，包括罐體自重和保溫層重, kgf ； 3 A 底層壁板的截面積，cm2; A - ：Dt W 底層壁板的截面系數(shù)，cm3; W =0.785D2t D——油罐的直徑，cm； t――油罐底層壁板的厚度，cm。 2.7.3罐壁臨界壓應力及其校

57、核 臨界許用壓應力可按下式計算 z J.25 ” \.0.25 式(2-38) tcJ = 3.88 1 05 右)H 式中：＞"cr 1 臨界許用壓應力，kgf/cm2。 當;一:：！爲 時，說明在設計預測的地震情況下，油罐安全。 國家標準？建筑結構荷載規(guī)范？GB50009-2001規(guī)定在地震烈度為七度或七度以 上時（烈度為九度區(qū)為不適宜建罐區(qū)）必須采取抗震措施。為減少地震力，日本的 經(jīng)驗是在儲罐內(nèi)采取增設擋板的措施，好比農(nóng)民挑水時水桶內(nèi)往往放兩塊木板的道 理。由于本設計中的儲罐，工作環(huán)境為湖北地區(qū)，而湖北地區(qū)的地震烈度為六度， 故在抗震措施上不用過多的考慮。 2.8儲罐的附

58、屬設施 附屬設施主要包括：透光孔、通風孔、清掃孔、量油孔、呼吸閥等已形成標準 化，可根據(jù)油罐容量合理選用。對不同類型的儲罐還有物料管線，安全設施以及檢 測儀表等附屬設施。 2.8.1油罐附件 油罐附件是油罐自身的重要組成部分。它的設置按其作用可分成 4種類型： 1、 保證完成油料收發(fā)、儲存作業(yè)，便于生產(chǎn)、經(jīng)營管理。 2、 保證油罐使用安全，防止和消除各類油罐事故。 3、 有利油罐清洗和維修。 4、 能降低油品蒸發(fā)損耗。 油罐除一些通用附件外，盛裝不同性質(zhì)油品，用于不同結構類型的油罐，還應 配置具有專門性能的附件，以滿足安全與生產(chǎn)的特殊需要。 對內(nèi)浮頂油罐，其專用附件有：通氣孔

59、、氣動液位訊號器、量油導向管、導向 防轉(zhuǎn)裝置、靜電導出裝置、帶芯人孔等。 1） 、透光孔和量油孔：用于檢查罐內(nèi)情況及測量油位 ，根據(jù)需要設置。 2） 、排污孔：排污孔設置在儲罐底部最低位置，放水管可兼作排污管。 3） 、梯子和欄桿：高度大于5m的立式儲罐，應采用盤梯或斜梯。梯子外側(cè)和罐頂操 作區(qū)應設欄桿。 4） 、人孔：人孔的數(shù)量應根據(jù)儲罐大小及維修要求設置。通常在罐頂設 1個人孔, 在罐壁設1個或多個人孔。人孔應設在方便操作的位置，并避開罐內(nèi)附件。對內(nèi)浮頂 儲罐,在其固定頂上應設置不少于1個DN500mm或DN600mm的人孔；在內(nèi)浮頂上 應設置不少于1個DN600mm的人孔;在內(nèi)

60、浮頂支撐高度以上及以下的罐壁上宜各設 不少于1個DN600mm的人孔。 5） 、導向防轉(zhuǎn)裝置：導向管可以兼作量液管，多用于鋼制內(nèi)浮頂罐，鋁制內(nèi)浮頂多 采用鋼絲繩作為導向防轉(zhuǎn)裝置。 6） 、防雷和防靜電接地：對于爆炸危險場所，儲罐應按規(guī)范要求做防雷和防靜電接地 設計。鋼制儲罐的防雷接地裝置可兼作防靜電接地用。其主要作用是使浮頂和儲罐 保持相等的電位，防止靜電的危害，保證儲罐安全運轉(zhuǎn)。 浮管式鋁制內(nèi)浮頂罐的主要附件包括：浮頂支柱、密封裝置、導靜電裝置、真 空閥、防旋轉(zhuǎn)裝置、量油孔、人孔、油品入口擴散管、罐壁通氣孔、罐頂通氣孔等。 2.8.2汽油罐的安全設施 對于輕油罐配備的專用附件有：呼

61、吸閥擋氣板、防火器、機械呼吸閥、泡沫發(fā) 生器、液壓安全閥。其作用分別如下： 1） 、吸閥擋氣板：防止空氣進入油罐時直沖油面，油面上的油品蒸汽氣體層就不會 被沖散，因此可減少油品的蒸發(fā)損耗。 2） 、防火器：防火器又稱油罐阻火器，是油罐的防火安全設施，它裝在機械呼吸閥 或液壓安全閥下面，內(nèi)部裝有許多銅、鋁或其它高熱容金屬制成的絲網(wǎng)或皺紋板。 當外來火焰或火星萬一通過呼吸閥進入防火器時，金屬網(wǎng)或皺紋板能迅速吸收燃燒 物質(zhì)的熱量，使火焰或火星熄滅，從而防止油罐著火。它的作用有二，一是吸熱， 3 使燃燒氣體的溫度降到閃點以下，將火焰熄滅。二是隔火，使火焰，火花不至于進 入油罐。 3） 、機

62、械呼吸閥：調(diào)整儲油罐的壓力。 4） 、泡沫發(fā)生器：當混合氣液沿管道流過泡沫發(fā)生器孔板時，突然節(jié)流，流速隨之 增大，造成負壓，使大量空氣吸入泡沫發(fā)生器內(nèi)，形成空氣泡沫，將火熄滅。 5） 、液壓安全閥：選用呼吸閥時應同時選用直徑相同的液壓安全閥，液壓安全閥是 為提高油罐更大安全使用性能的又一重要設備，它的工作壓力比機械呼閥要高出 5~10%。正常情況下，它是不動的，當機械呼吸閥因閥盤銹蝕或卡住而發(fā)生故障或 油罐收付作業(yè)異常而出現(xiàn)罐內(nèi)超壓或真空度過大時，它將起到油罐安全密封和防止 油罐損壞作用。 2.8.3物料的管線設計 1） 、進料管 儲罐進料管應從罐體下部接入，以免物料流入時產(chǎn)生靜電，

63、也可使罐內(nèi)液體按一 定方向流動。當可燃液體進料管需從儲罐上部接入時 ，應沿罐內(nèi)壁延伸到距儲罐底 200 處。 2） 、出料管 出料管應設在罐體下部，管口高度可根據(jù)排出要求及儲存物料的清潔程度而定。 對于有分水要求的油品儲罐或有雜質(zhì)沉積的物料儲罐，出料口的位置應適當高些。清 凈物料的出料口可設置在罐壁的最低點。 3） 、排凈管 儲罐維修、清洗或變換儲存物料時，需通過排凈管排凈。排凈管接口應設在儲罐 的最低處。排凈口也可與物料出口合并使用。當排凈口設在罐底時，儲罐基礎要為 排凈口留出安裝維修的空間。 4） 、放水管 當儲存物料在靜置儲存中有水在罐底沉積時，應設放水管。放水管接口設在儲罐

64、 的底部。 2.8.4檢測控制儀表 1）、溫度計：應在儲罐側(cè)壁安裝就地指示溫度計。低溫常壓液體儲罐應設溫度指示 儀。對罐內(nèi)設有蒸汽加熱器的儲罐，為防止物料加熱超溫，宜設溫度控制及報警系統(tǒng)。 重要的溫度高低溫報警宜引至控制室監(jiān)控。 2） 、壓力計：低溫常壓液體儲罐和設有氮封系統(tǒng)的儲罐 ，應設置就地壓力計和壓力 控制系統(tǒng)。重要的壓力高、低報警宜引至控制室監(jiān)控。 3） 、流量計：因生產(chǎn)管理需要，要求記錄流入、流出物料量時，應在儲罐（或罐組）進出 界區(qū)的物料管線上設置流量計，流量計應具有指示（或記錄）累記功能。作為接納生產(chǎn) 裝置界區(qū)外原料或向界區(qū)外輸出產(chǎn)品的儲罐，選用的流量計要具有足夠的精度

65、。 4） 、液位計：各儲罐均應設液位計。根據(jù)操作需要 ，液位計的功能有就地指示、液 位控制和高低液位報警?？扇家后w的儲罐除設置液位計外 ，還應設高低位報警器（防 止過量充液造成災害性事故），必要時可設自動聯(lián)鎖切斷進液裝置或自動聯(lián)鎖停出料 泵。 2.9儲罐基礎的設計 油罐基礎對保證油罐安全使用有重要的意義。對于內(nèi)浮頂罐來說，如果儲罐基 礎出現(xiàn)過大的偏斜沉降，儲罐罐壁將隨之變形，使圓形的罐壁筒圈呈橢圓形，從而 影響浮頂?shù)纳?。儲罐基礎受荷載作用后變形的控制，是儲罐基礎設計中應重點考 慮的問題。為了滿足油罐的安裝精度，油罐基礎的承載能力及沉陷量必須符合使用 要求。 2.9.1儲罐基礎的選型

66、 儲罐基礎的選型，應根據(jù)儲罐的形式、容積、地質(zhì)條件、材料供應情況、業(yè)主 要求及施工技術條件、地基處理方法和經(jīng)濟合理性等條件綜合考慮。 根據(jù)油罐基礎破壞機理及其使用要求可將它分為 3類：①護坡式基礎；②環(huán)墻式基 礎;③外環(huán)墻式基礎。 當儲罐直徑D>8m時，基底壓力一般超過100kN/m2，通?？刹捎铆h(huán)墻式基礎, 亦可采用護坡式基礎。其優(yōu)點是混凝土用量省，但必須進行充水預壓，增加施工周期， 基礎沉降量大。由于湖北地區(qū)的場地為二類場地， 綜合以上因素選擇環(huán)墻式基礎，如 圖&這種基礎有如下優(yōu)點： 1） 、罐壁座落在環(huán)墻上，環(huán)墻為罐壁底端提供了一個平整支承面，利于罐壁安 裝達到標準規(guī)定的精度； 2） 、環(huán)墻平面抗彎剛度較大，能很好調(diào)整地基不均勻沉降，使罐壁避免了局部 應力集中現(xiàn)象； 1500 m 儲罐設計 3 砒皆口 I禺肆- 圖8環(huán)墻式基礎 3）、基礎本身穩(wěn)定性好，抗震能力強。 2.9.2汽油儲罐基礎的處理 1、 常溫儲罐基礎必須在砂墊層上面鋪設厚度為 100mm的瀝青砂層，亦稱絕緣 層，其功能是隔潮以保護儲罐底板，瀝青砂層鋪設時要分格，呈放射