储罐设计ppt

钢制焊接常压储罐设计公司内部交流——设备组王争昪大纲1储罐的分类2储罐设计标准3储罐的结构4罐体设计大纲1储罐的分类2储罐设计标准3储罐的结构4罐体设计一、储罐分类储罐分类按材质按所处位置按安装形式按形状金属储罐非金属储罐地上储罐半地下储罐地下储罐立式储罐(100m3以上)圆柱形球形按压力常压低压卧式储罐一、储罐分类储罐分类（续）按温度按罐顶型式按储存介质低温储罐（-45℃）常温储罐（90℃）高温储罐（90~250℃）锥顶储罐拱顶储罐伞顶储罐网壳顶储罐油品储罐液体化学品储罐固定顶浮顶浮顶储罐内浮顶储罐大纲1储罐的分类2储罐设计标准3储罐的结构4罐体设计二、储罐设计标准常用储罐(立式、圆筒、常压）标准：API650《钢制焊接石油储罐》API620《大型焊接低压储罐与建造》GB50341《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》SH3046-92《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》HG21502.1-92《钢制立式圆筒形固定顶储罐系列》HG21502.2-92《钢制立式圆筒形内浮顶储罐系列》SY/T0608《大型焊接低压储罐的设计与建造》还有，BS2654/JISB8501/DIN4119等国外标准。大纲1储罐的分类2储罐设计标准3储罐的结构4罐体设计三、储罐结构三、储罐结构自支撑锥顶罐支撑式锥顶罐三、储罐结构拱顶罐无加强筋（≤1000m3)拱顶罐带加强筋（1000m3)网壳顶储罐三、储罐结构拱顶罐带加强筋（1000m3)三、储罐结构浮顶储罐（单盘）三、储罐结构三、储罐结构浮顶储罐（双盘）三、储罐结构三、储罐结构三、储罐结构内浮顶储罐三、储罐结构大纲1储罐的分类2储罐设计标准3储罐的结构4罐体设计四、罐体设计罐底设计四、罐体设计罐底设计四、罐体设计罐底设计四、罐体设计罐底设计insideoutsideW=ρgHwtLM四、罐体设计罐壁计算主要分为以下三步：（1）考虑液柱静压力的强度计算（2）风载荷作用下的罐壁筒体稳定性校核（3）抗震设计罐壁设计四、罐体设计1、板间的焊接方式纵向焊缝：对接（焊缝间错开5倍较厚板厚，且100mm）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5.15.2/D有关，所以油罐越大（D），所用钢板的最小厚度越厚（mins）。罐壁设计罐壁设计基础知识四、罐体设计罐壁设计罐壁最小厚度限制四、罐体设计罐壁设计罐壁最大厚度限制（GB50341)罐壁钢板越厚，越难保证焊缝质量。由于施工现场难以对焊缝进行热处理，故须限制储罐的最大壁厚。最大许用壁厚与材质和许用最低温度有关。四、罐体设计罐壁设计罐壁最大厚度限制（GB50341)（美）API-650规定：壁板的最大厚度为45mm；（英）BS2654规定：壁板的最大厚度为40mm；（日）JISB8501-1976规定：低碳钢为38mm，高强度钢为45mm。四、罐体设计罐壁设计罐壁各圈板的壁厚应按每圈的最大环向应力计算。按照无力矩薄膜理论，若只考虑液压产生的环向应力，则最大环向力位于每层圈板的最下端。若考虑到上下圈板连接处因变厚度而产生的力矩和剪力，则各圈环向力的最大值不在最下端，而是在圈板下端以上某一高度的位置上。理论和实测都表明：对于中小型罐，这一高度约为30cm；对于中大型油罐，折算高度与具体的油罐有关，并随圈板的不同而不同。最大环向应力的位置四、罐体设计罐壁设计载荷对于常压储罐，一般操作时内压很小（正压力OmmH2002；负压力OmmH502）。因此在设计油罐壁厚时常常忽略。罐壁厚度的计算式210CC式中：，罐壁的设计厚度；0，罐壁的计算厚度；1C，钢板厚度允许负偏差；2C，腐蚀裕量。罐壁厚度的计算式四、罐体设计罐壁设计罐壁计算——定点设计法Rrr,，xHptRxHtpRtRxHtpR22根据第一强度理论，有：1RxH计算厚度式中：，焊缝系数；x，折减高度。美国标准API650，x=1ft=0.305m，则RH305.0。四、罐体设计罐壁设计罐壁计算——定点设计法四、罐体设计罐壁设计罐壁计算——变点设计法（API650)变点法是根据不同情况改变折减高度。具体方法如下：1、第一圈壁板的计算2703.006.12305.00101HDHHDDH01为两式中的较小值。注：本节所有公式中的变量均以国际单位表示的数值代入。四、罐体设计罐壁设计罐壁计算——变点设计法（API650)2、第二圈壁板的计算当0102011,375.1时Rh当202011,625.2aRh时。当01120120201125.11.2,625.2375.1RhRhaa时其中2a的算法见下面。3、第三圈及以上各圈壁厚的计算)3(0iaiiaii0四、罐体设计罐壁设计罐壁计算——变点设计法（API650)4、)2(iai的计算①求ai的初值][2)305.0(0iaiHD②010aiiK；KKKKC1)1(；},,min{22.132.061.032103201xxxxRxCHxCHRxaiiiai][2)(xHDtiai③若0aiai，则计算结束。否则aiai0，重复执行②。四、罐体设计罐壁设计罐壁计算——变点设计法（API650)例题例1已知50000m3的储罐直径D=60m，罐壁高19.35m，最高液位18.35m，每圈壁板高度为1.93m。试水时的许用应力610014.210][Pa。要求用变点设计法计算在充水条件下最下面3圈壁板的计算厚度。解：1、求底圈板的计算壁厚mm07.289.010014.210260)305.035.18(9800][2)305.0(601DHmm23.289.010014.21026035.1898009.010014.21035.18980035.1860703.006.1][2][703.006.16601HDHHD取以上两种结果的较小值，所以底圈板的计算壁厚mm07.2801。四、罐体设计罐壁设计罐壁计算——变点设计法（API650)2、求第2圈计算壁厚02（计算中i=2）1.202807.03093.1011)1(01RhRhii1.3752.12.625)25.11.2)((011201202Rhaa用试算法求2a，取m24.1693.135.18H2第一次试算：mm07.259.010014.210260)305.042.16(9800][2)305.0(622DHa四、罐体设计罐壁设计罐壁计算——变点设计法（API650)12.107.2507.28201aK058.012.112.11)112.1(12.11)1(KKKKCm834.042.16058.032.002507.03061.032.061.0221CHRxam952.042.16058.0CHx22m058.102507.03022.1Rt22.1x2a3m834.0minxmm24.249.010014.210260)834.042.16(9800][2)(6min22DxHa四、罐体设计罐壁设计罐壁计算——变点设计法（API650)第二次试算：与第一试算相类似。16.1K；077.0C；m925.01x，m264.12x，m04.13x；m925.01minxxmm10.249.010014.210260)925.042.16(980062a第三次试算：165.1K；079.0C；m934.01x，m297.12x，m0037.13x；m934.0xx1minmm09.249.010014.210260)934.042.16(980062amm76.2502807.03025.193.11.2)09.2407.28(09.2402四、罐体设计罐壁设计罐壁计算——变点设计法（API650)3、第3圈壁板的计算壁厚用试算法求3a，取m49.1493.1235.183H与求解2a的过程相类似，经过三次试算最后求得第3圈壁板的折算高度为0.947m。mm07.219.010014.210260)947.049.14(980063amm07.2103四、罐体设计罐壁设计罐壁计算——变点设计法（API650)例子试以变点法确定在试水情况下的储罐底部三圈壁板厚度。已知储罐直径D=85.34m，高度H=19.51m，底部三圈高度均为2.438m。试水时的许用应力MPa682.206][，焊缝系数0.1。答案：第一圈第二圈第三圈变点法38.15mm35.56mm26.96mm定点法38.87mm33.93mm29.00mm四、罐体设计拱顶（多为自支撑）带肋拱顶自支撑锥顶支撑式锥顶其他特殊罐顶罐顶设计四、罐体设计罐顶设计固定载荷计算（API650)：标准规定最大灌顶厚度0.5in（12.7mm），此时所对应的固定载荷为：kPaPagps19787.1281.985.7载荷四、罐体设计拱顶（自支撑）罐顶设计四、罐体设计自支撑锥顶罐顶设计专业合作创新网址://地址:上海市闸北区永和路150号318弄1号楼4楼电话：[phone]*4689致谢Acknowledgement——设备组王争昪