【正文】 課程設計任務書設計題目 大型立式儲油罐結構設計技術參數(shù)和設計要求：技術參數(shù)：直徑 15m 長度 材質 16Mn 壁厚 10mm設計要求：工作壓力 實驗壓力 常溫下微沖擊設計任務：工作計劃與進度安排：1．查閱資料 2 天2．設計計算并撰寫設計說明書 5 天3．上機繪圖 4 天4．答辯 1 天指導教師（簽字）： 年 月 日 專業(yè)負責人（簽字）： 年 月 日學院院長（簽字）： 年 月 日1 儲罐及其發(fā)展概況油品和各種液體化學品的儲存設備—儲罐是石油化工裝置和儲運系統(tǒng)設施的重要組成部分。由于大型儲罐的容積大、使用壽命長。熱設計規(guī)范制造的費用低，還節(jié)約材料。20 世紀 70 年代以來，內(nèi)浮頂儲油罐和大型浮頂油罐發(fā)展較快。第一個發(fā)展油罐內(nèi)部覆蓋層的施法國。1955 年美國也開始建造此種類型的儲罐。1962 年美國德士古公司就開始使用帶蓋浮頂罐，并在紐瓦克建有世界上最大直徑為 187ft（）的帶蓋浮頂罐。至 1972 年美國已建造了 600 多個內(nèi)浮頂罐。1978 年國內(nèi) 3000m3 鋁浮盤投入使用，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)各種形式和結構的內(nèi)浮盤或覆蓋物 [1]。世界技術先進的國家，都備有較齊全的儲罐計算機專用程序，對儲罐作靜態(tài)分析和動態(tài)分析，同時對儲罐的重要理論問題，如大型儲罐 T 形焊縫部位的疲勞分析，大型儲罐基礎的靜態(tài)和動態(tài)特性分析，抗震分析等，以試驗分析為基礎深入研究，通過試驗取得大量數(shù)據(jù)，驗證了理論的準確性，從而使研究具有使用價值。近幾十年來，發(fā)展了各種形式的儲罐，尤其是在石油化工生產(chǎn)中大量采用大型的薄壁壓力容器。它易于制造，又便于在內(nèi)部裝設工藝附件，并便于工作介質在內(nèi)部相互作用等。2 設計方案 各種設計方法 正裝法此種方法的特點是指把鋼板從罐底部一直到頂部逐塊安裝起來，它在浮頂罐的施工安裝中用得較多，即所謂充水正裝法，它的安裝順序是在罐低及二層圈板安裝后，開始在罐內(nèi)安裝浮頂，臨時的支撐腿，為了加強排水，罐頂中心要比周邊浮筒低，浮頂安裝完以后，裝上水除去支撐腿，浮頂即作為安裝操作平臺，每安裝一層后，將上升到上一層工作面，繼續(xù)進行安裝。 倒裝法先從罐頂開始從上往下安裝，將罐頂和上層罐圈在地面上安裝，焊好以后將第二圈板圍在第一罐圈的外圍，以第一罐圈為胎具，對中點焊成圓圈后，將第一罐圈及罐頂蓋部分整體吊至第一、二罐圈相搭接的位置，停于點焊，然后在焊死環(huán)焊縫。用同樣的方法把下面的部分依次點焊環(huán)焊，直到罐底板的角接焊死即成。 卷裝法將罐體先預制成整幅鋼板，然后用胎具將其卷筒，在運至儲罐基礎上，將其卷筒豎起來，展成罐體裝上頂蓋封閉安裝而建成。 各種方法優(yōu)缺點比較 正裝法這種裝焊方法需要采用多種設備和裝配夾具，大多數(shù)裝配焊接都要搭腳手架，此外，裝配工作在吊架吊臺上工作，不僅操作不方便，不宜保證焊接質量，還花費時間，而且高空焊接薄鋼焊接容易變形，工序煩瑣，各工種相互制約，施工速度慢，也不安全，所以在大型儲罐中很少采用正裝法。 倒裝法這種方法不用搭腳手架，并且操作人員是在地面上工作，安全增加，有利于提高工程質量，但相比于卷裝法來說，由于倒裝法也是在工地作用，因此勞動強度還是比較大，而卷裝法生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量上都比前兩中大有提高。 綜上所述，采用卷裝法。 油罐的基礎為了確保有一個穩(wěn)定性，排水良好，具有足夠承載能力，必須建造油罐基礎或底座，大的油罐常需帶有混淋土的基礎，以便把整個基礎封閉起來，增加穩(wěn)定性。油罐基礎座，根據(jù)油罐的類型，容易滿足生產(chǎn)使用要求，地形、地貌、地基條件，以及施工技術條件的因素。合理選用的油罐基礎有以下常見幾種：護坡式基礎、環(huán)墻式基礎、外環(huán)墻式基礎、特殊構造的基礎。根據(jù)比較選用，護坡式基礎 [2]。3 罐壁設計 罐壁的強度計算 罐壁厚的計算 （）)(][2mCPti????式中： —設計壓力：（Mpa） ；P—罐的內(nèi)徑：15000（mm） ；i—設計溫度下材料的許用應力 230（Mpa） ；t][?—焊縫系數(shù)：查表得 ；?—鋼板的負偏差 （mm） ；1C—腐蝕裕度 ；2KB?2K—腐蝕，輕微腐蝕 （mm） ；B—容器的使用壽命 10 年；—壁厚減薄量 0（mm） ；3C?. ??????取 m10?? 罐壁的應力校核(）????MPacDpit .)810(25.)(2 ???????????故滿足材料要求按照試驗應力公式校核 （）siTcDP????)(2][???? m10????式中： —為材料的屈服極限 ,s?MPas345????PT 549.)810(2[.???而 s ..9. ????? 故滿足要求。 儲罐的風力穩(wěn)定計算 抗風圈浮頂儲罐沒有固定頂蓋，為使儲罐在風載作用下保持上口圓度，以維持儲罐整體形狀，故需在儲罐上部整個圓周上設置一個抗風圈。 抗風圈所需要的最小截面系數(shù) WZ假定作用月儲罐外壁還風面的風后按正弦曲線分布。風取分布范圍所對應的抗風圈區(qū)段為兩段較的圓拱，如圖 [4]所示，圓拱所對應的圓心角為60176。??圖 抗風圈區(qū)段儲罐上半部罐壁所承受的風載荷有抗風圈承擔 ()][??mzxZM?式中 —抗風圈所必須的最小截面系數(shù)（m 3） ；Z? —材料許用應力（Mpa） ；][?且 MPas345?][?? —圓拱的跨中彎矩（Nm） ；mzx （）120max???R式中 R—儲罐半徑.（m） ； —圓拱對應的圓心角 ；?弧 ??P0—罐壁駐點線上單位弧長的風載荷（Nm） ；由風洞實驗得出 ()HPP110 ..5?）（H—罐壁全高（m） ；P1—設計風速（N/m 2） ；0?K?其中體形系數(shù) K1= ,風速高度變化，系數(shù) (取離地 15m 高7.??K處的值)則有 ()式中 D—儲罐直徑（m） ； —建罐地區(qū)的基本風速（N/m 2） ；查表得 550（N/m 2） ；0? —抗風圈所必須的最小截面系數(shù)（mm 3） ；Z在選擇抗風圈截面時，應滿足使抗風圈的截面系數(shù) Z??min則有: 21 /??? H/ ?? 21/?/.??? mNPM/???? .][Z ???取 34min105.??