1、学生毕业设计题 目 渭南罐区100000m 3原油储罐设计作 者院 (系 ) 化学与化工学院专 业 油气储运工程指导教师答辩日期 2010 年 5 月 22 日榆 林 学 院毕业设计（论文）诚信责任书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） ，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业设计（论文）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰 写 过 的 研 究 成果 。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人毕业设计（论文）与资料若有不实，愿意承担一切相
2、关的法律责任。论 文 作 者 签 名 : 年 月 日摘 要本文主要是对渭南地区原油储运配套系统工程中 10 万立方米原油储罐的设计工作进行了系统的总结，并对原油储罐主体材料，罐壁厚度进行计算。对罐底结构形式，外浮顶结构形式，焊接工艺，油罐抗震以及防腐方案等几个关键问题进行了详细的对比分析及优化。而且，针对渭南地区的气候条件，针对性的设计了抗风圈，用以保证油罐的使用年限和使用安全。最后，还在原油储罐中增加了进油扩散管，减缓了原油进入储罐时的原油速度，降低了气击现象和静电的积累，从而减少了卡盘，翻盘等一系列的浮盘损坏事故。大型原油储罐具有占地面积少，节约钢材，便于操作管理，节约油罐附件和降低呼吸损
3、耗等优点，在原油的储存方面有很好的前景。关键词：外浮顶，储罐，高强度，防腐，抗风圈，扩散管论文类型：工程设计 ABSTRACTThis article mainly for fuel oil logistics weinan region of 100, 000 cubic metres in the following auxiliary fuel storage tank design work of the systems, and crude oil up on the main materials, the thickness of computing. To form and st
4、ructure of the top of their structural forms, welding, and oil tanks vibration and preservative scheme for a few key issues detailed analysis and comparison of the region. Furthermore, the climate conditions, weinan provided to set up against the wind, used to ensure that the oil tank nasdaqterm and
5、 use the use of safety. finally, on the increase in oil storage tank oil-taking diffusion tube, slowing the spread of oil into the crude oil storage tank speed up and down the accumulation of static，Reduced tilt tray and chuck, a series of the plate of the accident. Large oil storage tank have less
6、steel, save for the operation and management, conservation of the oil tanks and reduce the losses are advantages to breathe in the store has a very good prospects.Keywords：External floating roof, Storage tank, High strength, Antisepsis, Wind girder, Diffusion tubeThesis:：Engineering Design目录I目 录目 录
7、.I1 文献综述 .11.1 国内外大型原油储罐的发展现状 .11.1.1 国外大型储罐的现状 .11.1.2 国内大型储罐的现状 .11.2 大型储罐的优势 .11.2.1 大型化有利于节约钢材 .11.2.2 大型化有利于减少占地面积 .11.2.3 大型化便于操作维护管理 .21.2.4 大型化有利于节约油罐附件 .21.2.5 大型化有利于降低呼吸损耗 .21.3 大型储罐设计面临的主要问题 .21.3.1 设计难点 .21.3.2 施工难点 .31.3.3 10 万立方米原油储罐的主要设计参数 .31.3.4 本文研究的内容和目的 .42 有关主体材料的选择 .52.1 储罐壁板用材
8、的基本要求 .52.1.1 强度 .52.2.2 可焊性 .52.2.3 钢板的韧性 .52.2 日本刚强度板底简介 .52.3 国产高强度钢板力学性能以及与日本高强度钢板的比较 .53 罐壁厚度的计算 .83.1 简述 .83.2 罐壁厚度的计算 .83.2.1 底层罐壁板的计算公式 .83.2.2 第二层罐壁板的厚度计算公式 .83.2.3 第三层以上各层壁板厚度计算公式 .94 结构形式 .124.1 罐底结构形式 .124.1.1 储罐罐底的结构形式 .124.1.2 罐底板间的连接形式 .124.1.3 罐底边缘板 .12目录II4.2 外浮顶结构形式 .134.2.1 浮顶结构形式
9、简介 .134.2.2 单盘式浮顶的设计 .134.3 外浮顶的计算 .144.3.1 第一准则的计算和校核 .145 油罐的抗风设计 .205.1 浮顶油罐的设计风压 .205.2 抗风圈的设计和计算 .205.3 加强圈的设计方法 .216 石油储罐设计的几个问题 .236.1 石油储罐的焊接问题 .236.2 石油储罐的抗震设计 .236.3 石油储罐的防腐设计 .257 进油扩散管在内浮顶储罐上的应用 .267.1 进油管的常见结构形式 .267.2 进料管形式对浮盘的影响 .267.3 静电的影响 .277.4 进油扩散管的结构形式 .27参考文献 .29致 谢 .30榆林学院本科毕
10、业设计11 文献综述1.1 国内外大型原油储罐的发展现状1.1.1 国外大型储罐的现状在原油储库的建设中，对同储量来说，单罐容积越大建罐成本越少，投资就越少，也易于管理。因此国际上的储罐也越建越大。据了解，目前国际上最大的储罐有拱顶罐，内浮顶罐容积达 10 万方，其拱顶的设计采用的是铝网壳结构技术。外浮顶罐的最大容积已达到了 20 万方。1.1.2 国内大型储罐的现状目前我国最大的拱顶罐，内浮顶罐是 5 万方，最大的单盘式外浮顶罐是 12.5 万方，最大的双盘式外浮顶罐是 10 万方。1995 年，大庆油田工程设计技术开发有限公司就设计了 10 万方双盘式浮顶罐（罐壁的材料采用日本 SPV49
11、0Q 高强钢） ，在大庆油田南油库已建成了 4 座。目前正准备开发设计 10 万方单盘式浮顶罐，15 万方单盘和双盘式浮顶罐，以适应国内外市场的实际需求，增强国内外市场的竞争力 1。1.2 大型储罐的优势大型油罐的形式主要有地上油罐、地下或半地下油罐、海上漂浮油罐以及利用天然洞穴改造的岩洞式油罐。后三种形式的大型油罐在国内很少使用。地上大型油罐的主要形式为外浮顶油罐。采用大型外浮顶油罐，具有节约钢材、减少占地面积、减少油罐附件、方便操作管理和节省投资等优点。1.2.1 大型化有利于节约钢材就单台油罐而言，罐容积越大，表面积相对越小，单位容积的用钢量就越省。为此，胜利油田设计院所还专门针对设计的
12、油罐系列进行了统计，结果表明储罐容积与耗材量成反比。1.2.2 大型化有利于减少占地面积油罐占地面积，对油库尤其是炼油厂的大型化具有十分重要的意义。罐区占地面积不仅要满足防火堤有效容积的要求，而且罐与罐之间还必须满足防火间距的要求。按现行储罐区防火规范，在油库储备能力不变的情况下，几台大型储罐与多台小罐成组排列相比所需占地面积要省得多。我国的土地资源十分紧张建设用地价格连年攀升，以小规格储罐来满足大库容是不可想象的。因此有必要发展大型储罐的设备。渭南罐区 100000m3原油 储罐设计21.2.3 大型化便于操作维护管理少量的大罐比多台小罐在操作检尺维护和消防等方面都比较方便1.2.4 大型化
13、有利于节约油罐附件在总罐容不变的情况下，增大单台罐容可减少油罐台数，并相应减少管道配件仪表和阀门的用量，同时也减少了泄漏点。1.2.5 大型化有利于降低呼吸损耗油罐的呼吸损耗主要是浮盘与罐壁的密封处，在总罐容一定的情况下单台罐容增大油罐台数，减少密封带的总长度，缩短泄露点就会减少；同时在总罐容一定时，浮盘与罐壁的表面积越小，热损耗就越小；由于浮顶的存在将储液与空气完全隔离开来，从而大大减少了原油中的轻组分的挥发损失，既避免了大量有用能源的白白浪费，又减少了对环境的污染，对保护环境和减少火灾危险都具有现实意义 2,3。1.3 大型储罐设计面临的主要问题1.3.1 设计难点储罐的大型化，引发带来了
14、许多设计的难点，这主要包括以下几个方面：（1）如何运用可靠的计算方法确定罐壁厚度：储罐的大型化伴随着耗材的增加，而罐壁钢材的重量在大型储罐罐体的总重量中约占 35%到 50%。因此，确定罐壁厚度的罐壁强度计算，对于减少罐壁的重量从而降低整个储罐的钢材消耗量、对于大型储罐的经济合理性具有决定性作用。因此，如何在保证有关安全的前提下，尽量减小壁厚，节约投资，成为设计中的一个重点，同时壁厚适当减薄也有利于施工焊接。目前，在国内外油罐工程建设项目中，使用的主要规范有我国标准 SH3046-92石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范 、美国石油学会标准 AP1650钢制焊接油罐 、日本工业标准 JIS
15、B8501钢制焊接油罐的结构 、英国标准 BS2654石油工业立式钢制焊接油罐等。国内外储罐设计规范提供的罐壁强度计算方法不尽相同，计算所得的罐壁板的厚度也有差别，因此如何运用可靠的计算方法确定壁厚成为设计中的一个难点，关于这一点的讨论我们将在第三章进行详细的阐述 4。（2）如何在保证安全的前提下经济合理的确定浮顶、密封、中央排水、防腐等设计方案：浮顶的确定，直接与排水、焊接等工艺相关联，选择正确的浮顶形式对结构的安全性也非常重要。例如，如果采用单盘式浮顶就容易形成浮顶排水不畅，造成浮顶偏沉、卡盘或沉顶事故，安全性较差。因此，浮顶、密封、中央排水、防腐等设计方案的确定必须综合考虑才能得到有效的解决。
