【正文】 一邊焊接； ，它是利和鼓風(fēng)機(jī)向罐內(nèi)送人壓縮風(fēng)所產(chǎn)生的浮力使上部罐體，罐壁有多層板組裝而成，組裝順序與液壓倒裝頂升法相同。 正裝法的將罐壁預(yù)先制成的整幅鋼板沿罐體設(shè)計(jì)的圓弧線展開，一邊展開，一邊焊接，組裝順序是：底板 第一層罐壁 第二層罐壁 …… 最頂層罐壁 罐頂安裝 附件安裝 水壓試驗(yàn)。 （1）水浮倒裝法一般適用于外浮頂罐，此法是最早施工方法，目前很少采用； （2）機(jī)械提升倒裝法一般采用手拉葫蘆提升，體積在 1000m3 左右的油罐也有采用立中心柱用卷揚(yáng)機(jī)提升的，因受提升重量和手工操作不均勻性的限制，一般僅適用于 5000m3 以下的儲(chǔ)罐施工； （3）氣頂?shù)寡b法施工機(jī)械簡單，相對來說施工費(fèi)用較低，但由于受其風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓限制，一般 5000m3 以下的儲(chǔ)罐的施工，不宜采用氣頂?shù)寡b法。 （1）分片組裝法。缺點(diǎn)是高空作業(yè)量大、需要相當(dāng)數(shù)量的夾具。 （2）拼大片組裝法。 （3）環(huán)帶組裝法。同時(shí)也減少了不安全因素，并能保證縱縫的焊接質(zhì)量。 （4）拼半環(huán)組裝法。 （5）分帶分片混合組裝法。在施工中較常用的是分片組裝法和環(huán)帶組裝法。外浮頂油罐通常用于儲(chǔ)存原油，內(nèi)浮頂油罐一般用于儲(chǔ)存輕質(zhì)油品。浮頂是一個(gè)覆蓋在油面上并隨油面升降的盤狀物。同時(shí)，浮頂油罐也可減緩油品的質(zhì)量變化。這種結(jié)構(gòu)的油罐投入較大，但從減少的油品損耗中可得到補(bǔ)償，經(jīng)濟(jì)效益客觀。所以尺寸的計(jì)算按不等壁厚貯罐的經(jīng)濟(jì)尺寸計(jì)算公式計(jì)算： 式中：—罐頂板厚度，取為6mm； —罐底板厚度，取為8mm； —鋼板許用應(yīng)力，材料選為Q235—AF,取為157Mpa； （引自參考文獻(xiàn)[2]第178頁表7—1） —焊接接頭系數(shù)，； —貯液重量，==所以：D== 由于當(dāng)D20時(shí)，中幅度最小公稱厚度為6mm(引自參考文獻(xiàn)[1]第122頁表4—1)，取中幅板厚度為6mm；故10000㎡拱頂厚為6mm。 靜載荷1 貯液本身的自重包括附件，指焊與罐體上的固定件，如通氣孔，透光孔，人孔，梯子，平臺(tái)等；配件指裝在罐體開口接管法蘭和管件接頭上的部件，如呼吸閥，閥門，固定泡沫消防堰板等。4=（1） 。3 罐壁設(shè)計(jì) 變截面罐壁的應(yīng)力分析 大型貯罐的圓筒罐壁承受貯液的靜壓，此靜液壓是按照三角形分布，由上至下逐漸增大，故罐壁厚度也由上至下逐漸增厚。 罐壁厚度計(jì)算 參見參考文獻(xiàn)[1]第55頁【例31】引入公式（314）和（315），按規(guī)定單位代入數(shù)據(jù)，按水壓考慮。下節(jié)點(diǎn)貼角焊縫高度h取為10，則：焊縫抗剪強(qiáng)度：因?yàn)?，故為安全? 1. 抗風(fēng)圈所需最小截面系數(shù)WZ ： WZ ===抗風(fēng)圈的外周邊可以是圓形或多邊形，它可以采用型鋼或型鋼與鋼板的組合件制成。在選擇抗風(fēng)圈的截面時(shí)，應(yīng)滿足使抗風(fēng)圈的截面系數(shù)WminWz 2. 抗風(fēng)圈下支托的最大間距： Lmax=(18~24)b1 (cm)式中：b1I字形截面簡支梁受壓翼緣寬度在此指抗風(fēng)圈邊緣高度，cm 為使支托能起到阻止抗風(fēng)圈側(cè)向失穩(wěn)的作用，支托上緣應(yīng)與抗風(fēng)圈焊勞。 由文獻(xiàn)[1]表31查得，其位置在，和處。 當(dāng)時(shí)，加強(qiáng)圈的尺寸為。 綜上所述，設(shè)置兩個(gè)加強(qiáng)圈，加強(qiáng)圈角鋼的尺寸為。 水平地震載荷 液面至罐頂?shù)木嚯x按50考慮。 罐壁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 截面與聯(lián)接形式 罐壁的縱截面為由下至上逐級(jí)減薄的階梯形，系各種厚度的鋼板焊制而成。 浮頂罐圈板本身，圈板與圈板之間聯(lián)接采用焊接。罐壁縱焊縫直接承受液壓產(chǎn)生的環(huán)向拉力，應(yīng)力水平比環(huán)焊縫高，故要求所有縱焊縫必須做到全焊透。焊接接頭的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)按《焊接接頭的基本形式與尺寸》選定。外側(cè)采用連續(xù)焊，焊縫高度不小于較薄圈厚度。 圈板寬度圈板寬度應(yīng)結(jié)合罐壁厚度分布圖考慮，圈板寬度越小，階梯形折線趨近理論計(jì)算直線，材料就越省，但環(huán)焊縫數(shù)就越多，增加了制造安裝的工作量。 包邊角鋼為了加固罐體上部邊緣，罐體上緣須設(shè)置包邊角鋼。 罐壁開孔補(bǔ)強(qiáng) 根據(jù)使用要求，必須在浮頂罐罐壁開許多管孔，例如進(jìn)料管、消防管、清掃孔、人孔等。補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算與一般的鋼制石油化工設(shè)備開孔補(bǔ)強(qiáng)相同，采用等面積法。 當(dāng)開孔直徑不超過250時(shí)，補(bǔ)強(qiáng)板可采用環(huán)形板，環(huán)形板的外直徑取為內(nèi)直徑的2倍左右。 按等面積補(bǔ)強(qiáng)原則計(jì)算方法如下： 需要補(bǔ)強(qiáng)的金屬截面積 式中： ——沿油罐壁縱向開孔直徑； ——開孔處罐壁的計(jì)算厚度。 ——補(bǔ)強(qiáng)板的厚度 ——補(bǔ)強(qiáng)板外半徑與內(nèi)半徑之差值（對于多邊形板，取多邊形內(nèi)切圓半徑為補(bǔ)強(qiáng)板外半徑。參見文獻(xiàn)[2]第188頁。（參見文獻(xiàn)[2]第187頁）罐壁開補(bǔ)強(qiáng)圈外緣與縱焊縫的間距，一般不應(yīng)小于罐壁板厚度的3倍，且不小于100。在上部開小孔或在管的上部采用敞開結(jié)構(gòu)，可以防止液體的虹吸現(xiàn)象。圖21進(jìn)液管插入液體中（管上部敞開）：圖 22 貯罐出液口 采用如圖22的結(jié)構(gòu)，貯液的放凈和清理更加徹底。與泵直接相連的底部出口罐內(nèi)貯液需要分層或有沉淀的底部出口防止漩渦將貯罐底部雜物帶出影響產(chǎn)品質(zhì)量或使泵阻塞的出口。500。 浮頂罐材料為不銹鋼，在化工產(chǎn)品的貯存中使用。實(shí)踐證明不銹鋼在使用中發(fā)生的事故，大多數(shù)是由于焊接接頭的缺陷引起的，尤其是焊接中最易產(chǎn)生的晶間腐蝕傾向。如需在罐體上焊接異種鋼，則在罐體與異種鋼之間嘉魚罐體材料相同的中間墊板，并采用復(fù)合鋼板過渡層用的焊條。4 罐底設(shè)計(jì) 罐壁作用在底板上的集中載荷：作用在底板上貯液靜壓力： 底的特征系數(shù) 由下節(jié)點(diǎn)計(jì)算所得的方向與文獻(xiàn)[1]表36方向相同，故將上述數(shù)據(jù)代入文獻(xiàn)[1]式48中求得邊緣彎矩： 邊緣板中的彎曲應(yīng)力：，故為安全。對于較大的浮頂罐（），罐底外緣受罐壁作用力及邊緣力較大，故底板的外周需比中部為厚。中幅板要搭在邊緣板上，連接采用單面連續(xù)角焊，搭接寬度不小于60。它是外周為圓形，內(nèi)周為正方多邊形的環(huán)狀，這種結(jié)構(gòu)排板容易，受力均勻。 在罐底與罐壁的連接焊縫處，因受到液柱高度變化、內(nèi)壓及內(nèi)載荷等變化而造成的重復(fù)彎曲載荷，再加上載荷基礎(chǔ)下沉?xí)鸾亲冃?，所以對焊接的要求較高。為改善受力情況，應(yīng)避免應(yīng)力集中，內(nèi)側(cè)角焊接應(yīng)焊成圓滑的不等邊角焊。為消除或補(bǔ)償因基礎(chǔ)下沉而引起的中部凹陷，同時(shí)也便于排出殘液，底板應(yīng)具有和基礎(chǔ)同樣的坡度。 厚度 中幅板受力較小，幾乎沒什么強(qiáng)度要求，但考慮到焊接變形，地基不平產(chǎn)生撓度以及貯液及水氣腐蝕等因素，也不宜取得過薄，其最小公稱厚度按參考文獻(xiàn)【1】第122頁表41選取。 寬度 為減小罐底組焊時(shí)的工作量及變形，改善受力，減少焊縫及泄露機(jī)會(huì)，罐底中幅板的最小寬度不宜太窄，中幅板最小寬度為，罐底最大徑向應(yīng)力在距離罐壁處，因此設(shè)計(jì)中規(guī)定邊緣板在沿浮頂罐半徑方向的最小寬度為。5 罐頂設(shè)計(jì)(專題浮頂) 浮頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)浮頂油罐是目前國內(nèi)外在大中型油罐中最常用的一種結(jié)構(gòu)型式。雙盤式多用于或更小的油罐，單盤式的多用于以上的油罐，本人設(shè)計(jì)的是10000m3的油罐，因此采用單盤式的。2 在整個(gè)罐頂面積上降雨量的水積存在單盤上浮頂不沉沒。4在以下各種條件下，浮頂能保持結(jié)構(gòu)的完整性，不產(chǎn)生強(qiáng)度和失穩(wěn)性破壞。 第一準(zhǔn)則的計(jì)算和校核如前所述，第一準(zhǔn)則是單盤板和任意兩個(gè)相鄰艙室同時(shí)破裂（泄露）時(shí)浮頂不沉沒。由以上看出，只要求出和便可進(jìn)行校核，現(xiàn)分別求和。由于此設(shè)計(jì)的貯液重度：液=850=。為簡化計(jì)算，令，則式（34）可改寫為 （35）其中： —浮船內(nèi)徑， —浮船外徑， —內(nèi)邊緣板高度， —外邊緣板高度， —隔板數(shù)， —外邊緣板厚度， —內(nèi)邊緣板厚度， —船艙頂板和船艙底板厚度， —隔板厚度。 （2）的計(jì)算單盤破裂以后浸泡于油品中，此時(shí)單盤除其自身的體積所排開的儲(chǔ)液能提供微小的浮力外，不再提供任何浮力。單盤總重=單盤自重+單盤配件=（單盤總重）=（3）的計(jì)算兩個(gè)艙室泄漏將使船下沉深度增加，在計(jì)算時(shí)可把艙室看成未泄漏，但在兩個(gè)艙室的浮力中心增加重量G，而G與泄漏前這兩個(gè)艙室所排開的液體重量相等，即 （39）式中： —艙室總數(shù)（1萬油罐分成14個(gè)艙室）取14加上重量G以后有兩個(gè)結(jié)果：(1) 把G加在中部，使浮船下沉(2)把G移至兩個(gè)艙室的浮力中心處，浮船傾斜邊緣下沉量增加。將式（316）代入式（33），得 即 （317） （二） 的計(jì)算浮船底是斜的而不是平的，為了解決這個(gè)問題，可先把船底按平的考慮，然后再加上由于這樣考慮帶來的下沉量的誤差的值。底板傾角?。ㄒ妳⒖嘉墨I(xiàn)【1】第142頁）。按（32）式有： 即： 滿足條件。設(shè)計(jì)容許的積水量為Q： （319）式中： —單盤上容許的最大積水重量， —油罐內(nèi)徑， —水的重量， —容許的降雨量，取=。但設(shè)計(jì)要求，即使在這種情況下罐內(nèi)的油品也不得越過浮船的外邊緣，且應(yīng)留有一定裕量。以上的校核條件可用下式表達(dá)： （320）式中： —浮船本身的沉沒深度， —加上單盤以后浮船下沉增加量， —由積水重量引起的浮船下沉增加量， —安全裕量，一般取—最小不得低于。式（320）中的，均與載荷（單盤自重積水重）作用下單盤的撓度有關(guān)，因?yàn)閾隙仍酱?，則向下?lián)贤共糠值捏w積越大，排水量越多，亦即浮力越大，從而使和減小。 單盤撓度及的計(jì)算單盤是一個(gè)大撓度圓形薄板，其中心的撓度可按下式計(jì)算： （322）式中：—單盤中心撓度， —與浮船徑向剛性有關(guān)的系數(shù)， —單盤上所受的當(dāng)量均布載荷， —單盤的外徑， —鋼材的彈性模量， —單盤板的厚度， —單盤直徑，cm。式（322），（323）的建立有三個(gè)假設(shè)條件，只有滿足或基本滿足這些假設(shè)條件時(shí)，使用以上公式才是正確的，三個(gè)假設(shè)是：⑴ 薄膜應(yīng)力假設(shè)⑵ 均勻載荷假設(shè)⑶ 邊界為鉸支假設(shè)實(shí)際情況與式（322），（323）的基本假設(shè)相符，故可以大膽使用。在次力作用下，受壓環(huán)產(chǎn)生徑向位移，而這一位移將會(huì)造成單盤撓度的增加。 （326）式中：折減系數(shù)，；—浮船上加強(qiáng)圈的截面積，如連接角鋼等均可做為加強(qiáng)角鋼看待， 。當(dāng)趨近于無窮大時(shí)，則浮船為剛性環(huán)，此時(shí) 的計(jì)算式（320）中的為加上單盤以后浮船下沉深度的增加量。參閱參考文獻(xiàn)【3】第107頁圖57，為加上單盤以后浮船體積的增加量，為加上單盤以后單盤部分（不計(jì)單盤撓度，即把單盤假設(shè)成平的）的排水體積，為因單盤有自然下?lián)隙黾拥呐潘w積。在單盤上任一點(diǎn)處的平衡條件可用下式表達(dá)： （330）式中： —單盤在方向單位長度上所受的力； —該點(diǎn)在方向的曲率半徑。 的計(jì)算為整個(gè)浮頂面積上有降雨量的水積存在單盤上時(shí)，浮船下沉的增加量。把重量為的水加到單盤上以后，一方面浮船下沉從而使排水體積增加；另一方面單盤的撓度由增至從而使排水體積增加，由平衡條件可知： （333） （334） （335）的計(jì)算參閱式（328）。由式中看出增加則減小，上式含有兩個(gè)未知數(shù)為求解還需找另外的關(guān)系式。由單盤的平衡條件可以得出： （337） 其中： （338）式中： —單盤上的當(dāng)量載荷，可按式（322）計(jì)算 —儲(chǔ)液對單盤浮力的總和。單盤的安裝參閱參考文獻(xiàn)【3】第111頁圖59，其上限為即值達(dá)到時(shí)單盤的底面尚與儲(chǔ)液全部接觸，此時(shí)若再將單盤向上移則單盤底面與儲(chǔ)液脫開。隨著的減小，將有越來越多的單盤重量由浮船承擔(dān)，從而造成由于裝上單盤以后浮船下沉量的增加值的增加。若將在單盤與浮船的連接處出現(xiàn)油氣空間，故 （349）將式（349）代入式（332），并將式（332）左面的改寫為則得出： （350）整理后得： （351）將上式代入式（349）得 （352） 此時(shí)可取 浮頂?shù)膹?qiáng)度及穩(wěn)定性校核前面已經(jīng)計(jì)算了浮頂?shù)牡谝?、二、三設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，但為符合這幾個(gè)準(zhǔn)則的要求還要保證在上述三個(gè)條件下，浮頂不會(huì)因強(qiáng)度不夠而破壞，也不會(huì)因失去穩(wěn)定而失效，這一條也