【正文】 水平地震載荷 .................................................................................................. 14 地震彎距 .......................................................................................................... 15 第一圈罐壁底部的最大壓應力 ...................................................................... 15 第一圈罐壁的容許臨界壓力 .......................................................................... 15 其他結構 .....................................................................................................................15 5 設計圖紙 .............................................................................................................................. 16 結 論 .......................................................................................................................................21 參考文獻 ...................................................................................................................................22 致 謝 .......................................................................................................................................23 內(nèi)浮頂罐的設計 1 4 1 概 述 內(nèi)浮頂罐的產(chǎn)生 在石化行業(yè)中，貯存液態(tài)物料的固定頂罐很多都比較大，容積一般從幾十立方米到上萬立方米。據(jù)前蘇聯(lián)全蘇石油儲運研究所資料報道，各種固定頂罐的蒸發(fā)損失比例為： 原油罐占 % 常壓汽油中間罐占 % 成品汽油罐占 % 上述損失中“大呼吸”損失占 80%，“小呼吸”損失占 20%。這種罐的浮動頂漂浮在儲液面上 ， 浮頂與罐壁之間有一環(huán)形空間 ， 環(huán)形空間中有密封元件 。 是無色透明 、 易燃 、 易爆 、 易揮發(fā)的液體 。 20世紀 80年代以來 ， 甲醇開始用于生產(chǎn)甲基叔丁基醚、甲醇汽油、甲醇燃料以及甲醇蛋白等產(chǎn)品 ， 大大促進了甲醇的發(fā)展 [3]。因此 ， 甲醇貯罐作為甲醇的貯存體 ， 安全性不言而喻。由于內(nèi)浮頂罐的泄漏量極少，因而也更安全。當時 ， 人們最關心的是經(jīng)濟損失和安全 ， 后來還關心生態(tài)環(huán)境保護方面的問題 ， 這就導致人們采用各種措施以滿足各方面的要求。 1955 年美國也開始建造此種類型的儲罐。密封裝置是內(nèi)浮頂罐和大型浮頂儲罐建造的一個重要部件 ， 目前 已有 機械密封、彈性材料密封和管式密封等多種形式 .為了更好的設計和發(fā)展內(nèi)浮頂儲罐 ， 1978 年美國 API650 附錄 H 對內(nèi)浮盤的分類、選材、設計、安裝、檢驗及標準荷載、浮力要求等均作了一系列的修訂和改進。隨著儲液上下浮動 ， 使得罐內(nèi)的儲液與大氣完全隔開 ， 減少儲液儲存過程中的蒸發(fā)損耗 ， 保證安全 ， 減少大氣污染。 (4)因有固定頂能有效防止 風沙 、雨雪或灰塵污染儲液 ， 在各種氣候條件下保證儲液的質(zhì)量 ， 有“全天候車儲罐”之稱。美國石油學會認為 :設計完善的內(nèi)浮頂是迄今為止為控制固定頂蒸發(fā)損耗所研究出來的最好的和投資最少的方法。目前 ， 就建的內(nèi)浮頂罐絕大多數(shù)采用鋁制內(nèi)浮頂或者不銹鋼內(nèi)浮盤 ， 在用的固定頂罐 ， 當需要改造為內(nèi)浮頂罐時 ， 也多采用鋁制內(nèi)浮頂或不銹鋼內(nèi)浮頂。據(jù)有關資料介紹，內(nèi)浮頂裝置對常壓下?lián)]發(fā)性較強的產(chǎn)品能減少 9095%的損耗，由于內(nèi)浮頂罐的泄漏量極少，對揮發(fā)性強的石油產(chǎn)品有更好的儲存效果，因而也更安全。 設計流程 儲罐結構參數(shù)確定 罐壁設計 罐 頂設計 載荷計算 密封設計 罐底設計 設計參數(shù)與材料確定 內(nèi)浮頂罐設計 表 內(nèi)浮頂罐設計參數(shù) 工作壓力 常壓 操作容積 1000m3 設計壓力 常壓 甲醇密度 工作溫度 50℃ 腐蝕裕量 2mm 焊接接頭系數(shù) 設計地 震烈度 7級 設計風壓 設計容積 1050m3 材料確定 甲醇在碳鋼中的腐蝕速度為 ， 固定頂罐體采用 Q235A 鋼制造 。 R儲罐半徑； D儲罐直徑； S罐壁板厚度； H儲罐高度； V儲罐 的設計容積； S1罐頂板厚度； S2罐底板厚度。由（ 57）可得儲罐經(jīng)濟高度： 232V V VHRS S H SS V H? ? ? ????? ? ? ? (510) 所以 D2HHR S S????或 (511) 對于容積不是很大的閉式儲罐，其罐底與罐頂及罐壁厚度相等，則 12S=S=S 代入（ 511）可得 H=D 此時 ,儲罐金 屬用量最省 由 VD=2H? 可求出儲罐直徑。對于容積不是很大的儲罐，采 用定點法設計罐壁厚度，計算簡便，結果也足夠安全。因此罐壁設計厚度應滿足下式 [14]： 0 1 2t t C C? ? ? 而 ? ?0 ? ???? 式中 0t —罐壁計算厚度， mm； 內(nèi)浮頂罐的設計 9 1C —鋼板負偏差，取 1C =； 2C —腐蝕裕量 ； H—所計算那一圈罐壁板底邊至罐頂端的垂直高度， m； φ —焊接接頭系數(shù) ； σ —設計溫度下鋼板的許用應力，取 σ=157Mpa； ρ —甲醇密度， Kg/m3。由于內(nèi)浮頂罐不但要滿足強度更重要是保證內(nèi)浮盤在罐壁上隨液位升降上下運動，浮盤周邊是一圈軟密 封圈，因此罐壁的縱、環(huán)焊縫須采用對接焊，焊縫必須磨平，余高小于 1mm(見圖 )。而罐壁環(huán)縫的強度則要求大于固定頂與罐頂包邊角鋼的連接焊縫的強度。因此，錐頂厚度應在計算厚度的基礎上加上腐蝕裕量，其值不應低于罐體厚度。所以假設罐頂厚度 8mm合理。中心蓋板搭在瓜皮板上，搭接寬度 50mm。 將數(shù)據(jù)代入公式得 42m in 10Fm??? 包邊角鋼尺寸采用 L75 75 8，其截面積 10Am??? A 大于 minF 內(nèi)浮頂罐的設計 11 包邊角鋼的強度足夠。 罐底設計 罐底由中幅板和邊緣板搭接而成。中幅板搭在邊緣板上也采用單 面連續(xù)搭接角焊。邊緣板對焊接縫下面采用厚度為 4毫米、寬度為 50毫米的墊板（見圖 Ⅰ）。罐底為消耗或補償因基礎下沉而引起的中部凹陷，同時也便于排除殘液，設計有一定的坡度（見圖）。它是在丁腈橡膠密封 袋（用于油品時）中填充梯形截面的聚氨酯軟泡沫塑料，依靠泡沫塑料的壓縮變形來實現(xiàn)密封。內(nèi)浮盤與罐壁之間間隙取 150mm，采用斷面寬度 230250mm的軟泡沫塑料密封塊，密封力約為 200N/m。 傾覆 取風載荷作用于貯罐重心位置，由風載荷使貯罐傾覆的力矩應小于由貯罐重量產(chǎn)生的抵抗力矩（取空罐時最危險的情況） [18]。 9 .DF kN m? .RF kN m? DF 小于 RF 安全 。 ? ，代入計算得 rF = W— 貯罐內(nèi)貯液重量， 1 0 5 0 7 9 2 . 8 8 3 2 4 4 0W K g K g? ? ? ? 故 0 m a x. . 352748ZQ C W K g???。（基礎頂面至罐壁底面是同一標高的兩個平面）。 榆林學院畢業(yè)論文 16 5 設計圖紙 圖 內(nèi)浮頂儲罐結構 內(nèi)浮頂罐的設計 17 圖 罐壁縱、環(huán)對接焊 圖 內(nèi)浮盤彈性材料密封結構 1 – 罐壁 2 – 密封膠帶 3 – 固定鉤板 4 – 軟泡沫塑料密封塊 5 – 內(nèi)浮盤 榆林學院畢業(yè)論文 18