管道与储罐强度储罐详解.pptVIP

浮顶结构 单盘由钢板搭接而成，排板的形式有两种： 人字形排板 条形排板 浮顶结构 环形浮船：由隔板分隔成若干互不渗漏的舱室；舱室的数目根据需要确定。 立柱：设置若干立柱的目的： 当液面处于较低的位置时，浮顶下降并支承在立柱上，避免与罐内附件碰撞； 检修时的浮顶支于立柱上。 浮顶上有中央排水管：由若干段钢管组成，管与管之间有活动接头。 自动通气阀：使罐底与浮顶之间的空间接通大气。 浮顶结构 转动扶梯：作为从罐壁盘梯的顶平台到浮顶的通道。 导向装置：防止浮顶转动或偏移。 人孔：每个舱室上应设置船舱人孔，定期进入舱室检查有无渗漏或渗油处。浮顶上至少设置一个人孔，以便油罐排空后在检修进行通风、透光和便于检修人员的出入。 密封装置：填充浮顶的外边缘板与罐壁之间的200~300mm间隙。 浮顶结构 重锤式机械密封 1—罐壁；2—橡胶板；3—滑板； 4—浮船；5—重锤 软泡沫塑料密封 1—固定板；2—密封胶袋；3—锯齿，4—泡沫塑料；5—罐壁；6—防护板；7—浮船 7.3.2 浮顶的设计准则 保证浮顶正常和非正常状态下不出问题 沉没 强度破坏 失稳破坏 四个准则： 第一准则 对于单盘式浮顶，设计时应做到单盘板和任意两个相邻舱室同时破裂时浮顶不沉没： 下沉深度不大于外边缘板的高度，且有一定裕量，以免油品由浮顶外侧经过外边缘板流入浮顶并灌进舱室内。 下沉深度不大于内边缘板的高度，且应留有一定裕量，以免油品由浮船内侧漫过内边缘板进入舱室（此时单盘破裂，浮船内外两侧均有油），并导致浮顶沉没。 第二准则 在整个罐顶面积上有250mm降雨量的水积存在单盘上时浮顶不沉没。 在下暴雨时，由于雨量过大或中央排水管不畅，甚至堵塞，则单盘上将出现积水。 第三准则 在正常操作条件下，单盘与储液之间不存在油气空间。 上限为Cmax，单盘的底面尚与储液全部接触，此时若再将单盘向上移，则单盘底面（靠近浮船内边缘板附近）与储液脱开。 下限为Cmin，此时浮力恰好与单盘的重量相平衡，单盘成水平的。此时若将单盘继续下降，单盘将在浮力的作用下向上凸起而不利于排水。 第四准则 在以上各种条件下，浮顶能保持结构的完整性，不产生强度或失稳性破坏。 强度： 单盘 浮船 稳定性： 浮船面内失稳 浮船面外失稳 本章小结 立式油罐分为：浮顶油罐、拱顶油罐、内浮顶油罐、锥顶油罐、悬链式油罐 浮顶油罐的优点； 罐壁设计以薄膜理论为基础，考虑弯曲效应（边缘效应）； 罐壁设计的两种方法：定点法和变点法； 罐壁设计的四种标准； 浮顶结构 罐壁开孔的补强方法——等截面法。 立式油罐的抗风设计——抗风圈和加强圈； 立式油罐的风载荷分布与计算； 抗风圈截面模数的确定； 加强圈数量及位置确定——当量高度法； 浮顶结构——单盘和船舱； 浮顶设计准则。 变点法计算到圈板底边的距离 式中 变点法需反复试算迭代，计算工作量大 三式之中取最小值 规范 计算 方法 计算公式 焊缝系数 储液密度 许用应力 SH3046 定点法 操作工况下 t1=0.0049ρ(H-0.3)D/([σ]tφ)+C1+C2 0.9 介质密度 设计温度下2/3σSt或 260MPa中的较小值 试水工况下 t1=0.0049ρ(H-0.3)D/([σ]φ)+C1 0.9 水的密度 常温下2/3σS或260MPa 中的较小值 API650 定点法 (D≤60m) 设计条件下 t1=4.9D(H-0.3)G/Sd+CA 1 介质密度 2/3σS或2/5σb中的较小 值 静水压试验条件下 t1=4.9D(H-0.3)G/Sd 1 水的密度 3/4σS或3/7σb中的较小 变点法 略 JIS B8501 定点法 T=D(H-0.3)ρ/(2fm)+C 底圈 0.85， 其余1.0 取介质与 水的较大值 60%σS BS2654 定点法 T=D[98w(H-0.3)+P]/(20S)+C 1 不小于1.0 2/3σS或260MPa中的较小值 四种标准计算结果的比较（10万方罐） 壁厚比较 四种标准计算的罐壁总重量比较（ kg） 罐壁的开孔补强 由于使用要求，必须在罐壁上开孔并接管； 开孔后的罐壁将在孔的附近产生应力集中，导致孔口疲劳破坏或脆性裂口，使孔口撕裂； 补强办法：在开孔的周围焊上补强钢板，增大开孔周围的壁厚； “等截面”补强方法。 补强板形状 开孔直径不超过250mm 开孔直径超过250mm 7.2 立式油罐的抗风设计 油罐抗风稳定性很差，容易屈曲破坏 大直径、薄壁、敞口 由于大风造成的顶部屈曲的固定浮顶储罐 直径36米的固定顶储罐由于内部真空作用造成顶部屈曲 风速达到160英里/小时的一次飓风中空罐坍塌 抗风措施 罐顶设抗风圈； 中间设加强圈（一圈或数圈）。 7.2.1 风载荷的分布和计算 风以一定速度吹在构筑