1、 0 管道及储罐强度设计管道及储罐强度设计 课程设计课程设计 题 目 40m 3 埋地卧式油罐图 所在院（系） 石油工程学院 专 业 班 级 学 号 学 生 姓 名 指 导 教 师 完 成 时 间 1 目录目录 1 绪论 . 3 1.1 金属油罐设计的基本知识 . 3 1.1.1 金属油罐的发展趋势 3 1.1.2 对金属油罐的基本要求 3 1.2 金属油罐的分类 . 4 1.2.1 地上钢油罐 4 1.2.2 地下油罐 5 1.3 课题意义 5 2 埋地卧式油罐课程设指导书计 . 7 2.1 设计说明书 . 7 2.1.1 适用范围 7 2.1.2 设计、制造遵循的主要标准规范 . 7 2.
2、1.3 主要设计内容 . 7 2.1.3.1 油罐供油系统流程图 7 2.1.3.2 40 m 3埋地卧式油罐加工制造图，基本参数和尺寸 7 2.1.4 安全 8 2.1.5 设计遵循参照的主要规范 8 2.1.6 设计范围 . 8 2.1.7 防腐 . 9 2.1.8 油罐接管 . 9 2.1.9 油罐容积的确定 9 2.1.10 其它 10 3 课程设计计算书 11 3.1 设计的基本参数 . 11 3.2 壳体壁厚计算 . 11 3.2.1 筒体壁厚计算 . 11 3.2.2 封头壁厚计算 . 11 3.3 鞍座的选择计算 . 12 3.3.1 罐体重 Q1 . 12 3.3.2 燃料油
3、重 Q2 . 12 3.3.3 储罐的总重 Q= Q1Q2 12 3.4 鞍座作用下筒体应力计算 . 12 3.4.1 筒体轴向弯矩计算 . 12 3.4.2 筒体轴向应力计算 13 3.4.3 筒体周向应力计算 . 14 3.5 抗浮验算 . 15 参考文献 . 16 2 3 1 绪论绪论 1.1 金属油罐设计的基本知识金属油罐设计的基本知识 1.1.1 金属油罐的发展趋势金属油罐的发展趋势 近一、二十年来，油罐的设计与施工技术都较过去有了更快的发展。从世界范围 来讲，这一状况与前一时期国际上的能源危机有关。由于能源危机，近若干年来许多 工业化的、靠进口原油的国家都增加了原油的储备量，这就迫
4、使这些国家不得不建造 更多更大的油罐。这一经济需求不仅促进了油罐事业的发展，也使越来越多的新课题， 随着这些新课题的研究和解决，这就使油罐的设计与施工技术进一步发展和深化。 现在油罐发展的总体趋势是走向大型化，而所以有此趋势是由于大型化具有下列 优点： (1)节省钢材。 (2)减少投资。 (3)占地面积小。 (4)便于操作管理。 (5)节省管线及配件。 由以上分析可以看出，油罐大型化有许多经济利益，这也就是这种趋势的动力。 目前油库的组成结构与十年前相比有了很大的改观，由油罐的“小而多”变为“大而少”。 这一点也是衡量一个国家在油罐设计、研究、建造等方面技术水平高低的一个尺度。 1.1.2 对
5、金属油罐的基本要求对金属油罐的基本要求 对金属油罐的基本要求主要有以下五个方面： (1)强度要求。油罐在卸载以后不应留下塑性变形。 (2)有抵抗断裂的能力。无论在水压或操作条件下，油罐不得产生断裂破坏。 (3)有抵抗风荷的能力。在整个建造及使用期间，在建罐地区的最大风荷下不产生 破坏。 (4)有抗地震的能力。要求在整个使用期间内，在建罐地区的最大烈度下不产生烈 性变形。 (5)油罐要坐落在稳固的基础之上。油罐的基础在整个使用期间期间的不均匀沉陷 要在允许的范围之内。 上述基本要求是就总体而言的，具体的某一构件还要有其各自的特殊要求。 如前所述，油罐大型化以后给人们带来了一些利益，但另一方面随着
6、油罐大型化， 也出现了一些新的技术课题。因而要付出更大的努力才能满足以上五个基本要求。 油罐的大型化使罐壁钢板越来越厚。然而，由于罐壁在施工现场无法进行退火处 理，所以允许的壁板厚度是有一定限度的。一般来说，钢板的强度（指屈服极限、强 4 度极限）越高，则断裂韧性越低，也就是说月容易产生断裂。这就要求油罐的设计人 员要正确选材，特别是在气候寒冷的地区建罐，更要注意在满足强度要求的同时，恰 当地提出断裂韧性的要求及检验的方法和手段。这是油罐大型化过程中遇到的第一个 问题。 一般来说，钢板越厚在焊缝或热影响区附近越易于产生裂纹，由于这些原始裂纹 的存在，从而增加了断裂的危险性。这是油罐大型化过程中遇到的第二个问题。 随着油罐的大型化，壁厚 t 与直径 D 之比，即 t/D 值降低，这使油罐刚性降低， 从而使油罐抵抗风荷的能力下降了。采取何种方法校核油罐抵抗风荷的能力，以及用 何种方法增强这种能力，这是油罐大型化过程中遇到的第三个问题
