25000立方米外浮顶储罐课程设计.docx

《25000立方米外浮顶储罐课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《25000立方米外浮顶储罐课程设计.docx（41页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、石油工程学院课程设计课程名称油气储存与装卸课程设计题目25000立方米外浮顶储油罐设计系部石油工程学院专业油气储运工程班级学生姓名学号指导教师石油工程学院课程设计任务书题目名称25000立方米外浮顶储罐设计系部专业班级学生姓名、课程设计的内容（1）确定拱顶油罐的基本结构和局部构件；（2）确定油罐大小及相应构件的规格尺寸；（3）储罐的附属设施。二、课程设计的要求与数据1、设计要求（1）初步掌握主要设备的选型；（2）熟练应用常用工程制图软件；（3）熟悉储运项目设计程序步骤；（4）掌握储运项目常用标准规范；（5）熟悉并掌握储罐的计算方法；（6）熟练应用CAD绘制一张罐体图及附件安装图;2、设计数据物

2、料：高凝原油；设计压力：正压：199OPa负压：500Pa设计温度：10Oe工作温度：60试验压力：正压：2300Pa负压：100OPa基本风压：500Pa雪载荷：441Pa抗震设防烈度：8度场地土类型：II类储液密度：890kgm3腐蚀裕量：2mm设计风速：55ms焊接接头系数：0.9三、课程设计应完成的工作1、课程设计内容(1)储罐材料的选择：罐壁、罐底和各类附件的材料；(2)储罐尺寸计算：罐壁、罐底及浮顶钢板厚度、油罐直径和高度计算等；(3)储罐强度校核：罐壁、外浮顶校核；(4)罐底结构设计；(5)外浮顶储罐抗风圈和加强圈设计计算；(6)储罐抗震设计；(7)外浮顶储罐附件设计选型。(8)

3、绘制图纸：采用CAD绘制外浮顶储罐罐体图及附件安装图1张。2、课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写，具体包括:(1)摘要；(2)目录；(3)正文；(4)结论；(5)参考文献(不少于15篇)；(6)附录。四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期1指导老师就课程设计内容、设计要求、进度安排、评分标准等做具体介绍。学生确定选题，明确设计要求。教室2023.5.292查阅与设计有关的资料图书馆2023.5.30-2023.5.313相关工艺设计计算教室2023.6.1-2023.6.44撰写课程设计说明书教室2023.6.5-2023.6.75CAD绘制设计图教室

4、2023.6.8-2023.6.96课程设计初稿的修订教室2023.6.10-2023.6.137上交课程设计修订稿，课程设计答辩教室2023.6.13-2023.6.16五、应收集的资料及主要参考文献11GB5OO74-2O14石油库设计规范GB50028-2020城镇燃气设计规范HG21502.1-1992钢制立式圆筒型固定顶储罐系列3GB50341-2014立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范5 GB150-2020钢制压力容器6 GB50128-2005立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范7 GB50316-2000（2008年版）工业金属管道设计规范8 GB50183-2015石油天然气工

5、程设计防火规范指导教师:系部主任:教学院长:摘要浮顶设计广泛运用于大型罐的设计上，与固定顶相比，因为没有气相的存在，几乎没有蒸汽损耗，只有周围密封处的泄露损耗，而且罐内没有危险性混合气体的存在，火灾的危险性小且不易被腐蚀。本次设计的是25000加立式外浮顶油罐，通过大量文献资料作为参考，主要完成了对外浮顶油罐的罐顶、罐底、罐壁、外浮顶的结构尺寸的设计和选取。对外浮顶油罐的主要结构进行强度计算，包括罐顶、罐底、罐壁、外浮顶的厚度计算，抗风圈和加强圈的设计计算。结果表明，设计的外浮顶油罐既能保证油罐的安全和质量，又能在2041.9p.的风压和8级地震裂度的作用下有较高的强度与稳定性。关键词：储罐设

6、计；外浮顶罐；抗风圈；加强圈AbstractFloatingtopdesigniswidelyusedinthedesignoflargetanks,comparedwiththefixedtop,becausethereisnogas,phase,almostnosteamloss,onlytheleakagelossatthesurroundingseal,andthereisnodangerousmixedgasinthetank,theriskoffireissmallandnoteasytobecorroded.Thisdesignis25000m3,verticalexternal

7、floatingtoptank,throughalargenumberofliteraturematerialsasareference,themaincompletionoftheexternalfloatingtoptanktop,tankbottom,tankwall,externalfloatingtopstructuresizedesignandselection.Thestrengthofthemainstructureoftheexternalfloatingtoptankiscalculated,includingthethicknesscalculationofthetank

8、top,tankbottom,tankwallandexternalfloatingtop,andthedesigncalculationofthewindresistanceringandthestrengtheningring.Theresultsshowthatthedesignedexternalfloatingrooftankcannotonlyensurethesafetyandqualityoftheoiltank,butalsocanmeettherequirementsof2041.9p.Ithashighstrengthandstabilityundertheactiono

9、fwindpressureandearthquakecrackofmagnitude8.Keywords:storagetankdesign;Externalfloatingrooftank;Windproofring;Reinforcingring目录摘要IVAbstractI1绪论11.1 研究背景及意义11.2 国内外大型浮顶油罐建设概述11.2.1 国外研究现状11.2.2 国内研究现状11.3 研究内容22外浮顶油罐的设计计算32.1 外浮顶油罐的设计思想和参数的确定32.2 罐总体尺寸的确定32.3 材料的选择42.4 罐壁设计42.4.1 钢板的尺寸42.4.2 壁厚的计算42.

10、4.3 罐壁下节点边缘应力校核72.4.4 抗风圈的设计计算82.4.5 加强圈的设计计算92.5 罐底设计102.5.1 底板102.5.2 罐底直径112.6 罐顶设计112.6.1 基本数据112.6.2 第一准则的计算与校核112.6.3 第二准则校核132.6.4 第三准则计算校核152.6.5 浮顶强度及稳定性校核152.7 抗震设计172.7.1 油罐罐液耦联震动基本周期172.7.2 储液晃动基本周期182.7.3 抗震验算183浮顶罐的安全与消防设计203.1 浮顶罐的安全设计203.2 浮顶罐的消防设计203.2.1 浮顶油罐灭火特点203.2.2 浮顶油罐泡沫灭火系统的计

11、算214储罐的附属设施274.1 油罐附件274.2 物料的管线设计27结论29参考文献30附录311绪论1.1 研究背景及意义长期以来，我国库存轻质油品，广泛采用固定顶油罐和浮顶油罐。由于固定顶油罐在存贮和收发油品时存在“小呼吸”和“大呼吸”，油品蒸发损耗较大，而目会因为油气逸散到空气中造成环境污染，危害人们身体健康。因此油品及化学品的蒸发损耗一直是石油、化学工业关心的问题。人们最初关心的是经济损失和安全，近年来还关心生态、环境保护方面的问题。为了较经济有效地解决这个问题，世界上发达国家如美国、法国、前苏联早在五、六十年代相继开始研制浮顶油罐。我国直到70年代末期才开始研制。由于浮顶罐能降低

12、损耗，减少环境污染，主要用于储存原油、汽油、柴油等介质。在原油储备量相同的条件下，大容量储罐的经济型比小容量的储罐更好。油罐大型化有很多优点，如节省钢材,减少投资，占地面积小，便于操作管理，节省管线及配件等等。油罐大型化趋势形成后，油库的组成结构与之前发生了很大改观，由油罐的“小而多”变为“大而小”。这一点也成为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。油罐大型化使得对钢油罐的强度、抗震、抗风、抗断裂等方面的要求也更加严格，这就让罐壁选材成为本设计成功的基础，选材时要考虑钢板的强度、可焊性和冲击韧性等要求。1.2 国内外大型浮顶油罐建设概述1.2.1 国外研究现状从上世纪

13、50年代末，其油储罐的规模开始向大型化方向发展并成为了一种必然趋势,并成为了衡量一个国家储罐建设与设计水平高的重要标志。国外的一些发达国家在大型浮顶油罐建造与设计的研究时间长而且技术全面，并且在储罐设计与制造上投入了大量的人力与物力进行研究，因此具有丰富的经验。12.2国内研究现状我国的大型浮顶油罐技术起步较迟，而且我国的大型浮顶油罐技术主要来自对日本技术的引入与优化。国内大型浮顶油罐的建造技术主是在上世纪70年代末期开始，由中国石油天然气管道局和日本新日铁、钢管等等公司进行深入合作之后，结合相关技术考察、工程设计以及施工培训等方式在山东秦皇岛于1988年构建国内首个IOXlO4加的浮顶油罐。

14、在随后的十多年中我国的大型浮顶油罐建造技术得到了飞速发展，至2018年8月止,我国已经建成了1200多座10X104的以及更大规模的浮顶油罐。当前国内最大的浮顶油罐为15X104的浮顶油罐，共25台。而我国最早建成的IOXlO4，小的浮顶油罐使用至今仍然可以安全使用。值得高兴的是，经过这四十年的大型浮顶油罐设计与建设，国内已经设计出了20X104疝的浮顶油罐，而且也具备了生产该类型油罐的技术。油罐的种类是按照几何形状来划分的。可分为三大类：立式圆柱形油罐、双曲率油罐、卧式圆柱形油罐。圆柱形油罐根据其顶部结构的不同可分为：锥顶油罐、悬链式油罐、拱顶油罐、浮顶油罐、内浮顶油罐。其中浮顶油罐的浮顶可

15、直接放于油面上，随油品收发而上下浮动，在浮顶与罐内壁之间的环形空间有随着浮顶上下的密封装置。因为这种罐几乎全部消灭了气体空间，从而大大减少了油品的蒸发损耗。浮顶油罐是目前在国内外大型或中型油罐中最常用的一种结构形式。浮顶有两种，一种为双盘式，一种为单盘式。双盘式的有上下两层盖板，两层盖板之间由边缘环板，径向与环向隔板若干互不渗漏的舱室。双盘式隔热效果好，多用于轻质油的储存，常作为炼厂成品罐和中间罐用，双盘式多用于小型罐，国内最大的为5000立方米，而5000立方米以上的浮顶罐多为单盘式。13研究内容外浮顶储罐，通常用于存储原油、汽油或煤油等有挥发性的石油产品，是敞口的圆柱形钢制储罐。油罐上部是敞开的，所谓的罐顶只是漂浮在罐内油面上随油面的升降而升降浮盘，浮船外径比罐壁内径小，用以装设密封装置，以防止这一环状间隙的油品产生蒸发损坏