1、油氣儲運專業(yè)課程設(shè)計指導(dǎo)書油氣儲運教研室2010.7目 錄1 前言31.1儲罐的分類及發(fā)展狀況3固定頂儲罐3浮頂儲罐31.2鋼油罐承載能力的基本要求42 儲罐結(jié)構(gòu)設(shè)計62.1儲罐容量62.2罐壁高度確定72.3圈板高度的確定73 罐壁設(shè)計83.1拱頂儲罐的設(shè)計參數(shù)83.2罐壁厚度設(shè)計83.2.1 定點法83.2.2 變點法93.3罐壁板間的連接114 罐底設(shè)計134.1排板形式134.2厚度設(shè)計144.3寬度設(shè)計155 罐頂設(shè)計165.1固定頂結(jié)構(gòu)設(shè)計165.2拱頂瓜皮板設(shè)計165.3固定頂載荷的計算18作用于球殼上的外載荷18作用于球殼上的內(nèi)載荷195.4固定頂?shù)男：?95.5.包邊角鋼21

2、包邊角鋼的選取21包邊角鋼的校核226 儲罐的抗風(fēng)設(shè)計236.1拱頂儲罐的設(shè)計風(fēng)壓236.2加強圈的設(shè)計237 儲罐的抗震計算257.1 地震載荷的計算257.2 抗震驗算277.3 液面晃動波高計算297.4 地震對儲罐的破壞297.5 儲罐抗震加固措施29參考文獻.311 前言1.1儲罐的分類及發(fā)展狀況1.1.1固定頂儲罐固定頂儲罐又可分為自支撐式錐頂罐、柱支撐式錐頂罐（桁架罐）和拱頂罐三種1。錐頂罐的主要特點是錐頂容易制做，其容積一般在幾十方至幾百方之間。桁架罐由頂板、斜椽、橫梁和支柱組成。梁及柱的數(shù)量根據(jù)罐的直徑而定，較大儲罐除中心支柱外，可有若干圈橫梁及多根支柱。容積一般在幾百方到二

3、萬方。拱頂罐是指罐頂為球冠狀，罐體為圓柱形的一種容器，其罐頂由厚度4-6mm的壓制薄鋼板和加強筋組成。這種罐頂?shù)膬?yōu)點是施工容易，造價低。其缺點是：與浮頂罐相比油氣損耗較大；因中間無支撐，罐頂?shù)闹睆绞艿揭欢ㄏ拗?。目前其在國?nèi)外石油化工部門應(yīng)用較為廣泛，國內(nèi)拱頂罐的最大容積已達30000m3，最常用的容積為10000m3以下2。 1.1.2浮頂儲罐浮頂儲罐又可分為外浮頂罐和內(nèi)浮頂罐兩種。1.1.2.1外浮頂儲罐外浮頂罐按浮頂?shù)男问接址譃閱伪P浮頂罐和雙盤浮頂罐。外浮頂儲罐的浮頂是一個漂浮在儲液表面上的浮動頂蓋，隨著儲液液面上下浮動。浮頂與儲罐之間有一個環(huán)形空間，在這個環(huán)形空間中有密封元件使得環(huán)形空間

4、中的儲液與大氣隔開從而大大減少了儲液在儲存過程中的蒸發(fā)損失，而且保證安全，減少了大氣污染。1.1.2.2內(nèi)浮頂罐的結(jié)構(gòu)內(nèi)浮頂罐是固定頂罐內(nèi)部再加上一個浮動頂蓋，主要由罐體拱盤、密封裝置、通氣孔等組成。這種罐的浮動頂漂浮在儲液面上，浮頂與罐壁之間有一環(huán)形空間，環(huán)形空間中有密封元件。浮頂與密封元件一起構(gòu)成了儲液面上的覆蓋層。隨著儲液上下浮動，使得罐內(nèi)的儲液與大氣完全隔開，減少儲液儲存過程中的蒸發(fā)損耗，保證安全，減少大氣污染。 內(nèi)浮頂罐有以下優(yōu)點：(1)大量減少蒸發(fā)損耗。 (2)由于液面上有浮動頂覆蓋,儲液與空氣隔絕,減少空氣污染和著火爆炸危險,易于保證儲液質(zhì)量,特別適用于儲存高級汽油和噴氣燃料以及

5、有毒污染的液體化學(xué)品。 (3)易于將己建成固定頂罐改選為拱頂罐,并取消呼吸閥,阻火器等附件,投資少,經(jīng)濟效益明顯。 (4)因有固定頂能有效防止風(fēng)砂、雨雪或灰塵污染儲液,在各種氣候條件下保證儲液的質(zhì)量,有“全天候車儲罐” 之稱。 (5)在密封效果相同的情況下,與浮頂罐相比,能進一步降低蒸發(fā)損耗,這是由于固定頂蓋的遮擋以及固定頂與拱盤之間的氣相層甚至比雙盤式浮頂具有更顯著的隔熱效果2。 1.2鋼油罐承載能力的基本要求由于油品是一種特殊的物資，其特性是易燃、易爆，因此，儲罐不僅要有儲存功能，而且更為重要的是要具備安全的特點。因此，對鋼油罐的基本要求主要有以下五方面：（1）足夠的強度。油罐在卸載以后不

6、應(yīng)存在任何形式的塑性變形。所以，在設(shè)計油罐時首先要考慮強度指標。但是，一般來說，鋼材的強度（指屈服極限和極限強度）越高，則斷裂韌度越低，越容易產(chǎn)生斷裂。因此，油罐工作者在選擇罐壁材料時，應(yīng)該根據(jù)建罐地區(qū)的工作環(huán)境，在滿足強度要求的前提下，為了保證材料具有較高的韌度，強度指標要適當。（2）足夠的抵抗斷裂的能力。無論在水壓試驗或者工作狀態(tài)下，油罐不得產(chǎn)生斷裂破壞。由于油罐是焊接而成的，因此在保證材料具有一定的韌度的前提下，還應(yīng)考慮到鋼材的焊接工藝問題，也就是其材料的可焊性問題。由于鋼板越厚，在焊縫或熱影響區(qū)附近越易產(chǎn)生裂紋，相應(yīng)的增加了斷裂的危險性，所以鋼材的選擇還要參看罐壁厚度。（3）足夠的抵抗

7、風(fēng)載荷的能力。整個建造及使用期間，罐區(qū)的最大風(fēng)載荷不能使油罐產(chǎn)生破壞。實際上這就是油罐的總體剛度（或穩(wěn)定性）問題。隨著油罐的大型化，壁厚與油罐直徑之比降低，這使油罐剛性降低，從而使油罐抵抗風(fēng)載荷的能力下降了。因此，要保證油罐具有足夠的抵抗風(fēng)載荷的能力，不僅要考慮油罐的材料性能，而且還要考慮油罐的結(jié)構(gòu)問題。（4）足夠的抗震能力。要求在整個使用期間內(nèi)，在罐區(qū)的最大地震烈度下不能使油罐產(chǎn)生破壞。地震可能該油罐帶來很大的破壞，給人們的生命、財產(chǎn)造成重大損失。但造成小油罐與大油罐的地震破壞因素并不完全相同，油罐越大，則在地震時與油罐一致運動的那部分儲液所占的比例越小，而參與晃動的那部分儲液所占的比例越大

8、。因此，建設(shè)油罐特別是大型油罐還要考慮抗地震破壞的能力和相應(yīng)的抗震措施。（5）油罐要有足夠穩(wěn)固的基礎(chǔ)。油罐基礎(chǔ)在整個使用期間的不均勻沉陷要在工程允許的范圍內(nèi)。因此油罐的基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)和地質(zhì)環(huán)境也是保證油罐安全工作的重要因素。油罐越大，油罐基礎(chǔ)所占的面積就越大，找到均勻的工程地質(zhì)環(huán)境往往比較困難。如何恰當?shù)奶岢鰧τ诔料莸囊螅约安捎煤畏N結(jié)構(gòu)以增加油罐抵抗不均勻沉陷的能力是大型油罐基礎(chǔ)設(shè)計的關(guān)鍵問題1。2 儲罐結(jié)構(gòu)設(shè)計儲罐的容量考慮經(jīng)常出入的容量、儲罐出料口以下的液體操作時不能流出的容量和在最高液位上必須滿足有關(guān)規(guī)定的儲罐空間，因此，把儲罐的容量分為公稱容量、實際容量和操作容量。在這一章中，主要介紹

9、了儲罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括儲罐的直徑、高度和計算容積的確定。2.1儲罐容量儲罐的容量考慮儲罐經(jīng)常出入的容量、儲罐出料口（出口設(shè)在罐壁）以下的液體操作時不能流出的容量和在最高液位上必須滿足有關(guān)規(guī)定的儲罐空間，因此，把儲罐的容量分為公稱容量、實際容量和操作容量。如下圖2-1.圖2-1（a）公稱容量 (b ) 實際容量 (c) 操作容量Fig. 2-1 （a）Nominal capacity(b ) Actual capacity (c) Operating capacity公稱容量 ，即油罐的理論容量如圖2-1（a）,它是按油罐整個高度計算的。設(shè)計油罐時，是以這個尺寸計算容量，選擇油罐的高度H和直徑D

10、;實際容量，因為油罐儲油時，實際上并不能裝到油罐的上邊緣，一般都有一定距離A（圖2-1b），以保證儲油安全。A的大小根據(jù)油罐種類以及安裝在罐壁上部的設(shè)備（如泡沫發(fā)生器等）決定。油罐的公稱容量減去A部分占去的容積（當油罐下部有加熱設(shè)備時，還應(yīng)減去加熱設(shè)備占去的容積）便是實際容量。操作容量，油罐使用時，出油管以下部分的一些油品并不能發(fā)出，成為油罐的“死藏”。因此，油罐在使用操作上的容量比實際容量要小，它的實際容量是容量減去B部分的“死藏”（如圖2-1c）得到的，B的大小可根據(jù)出油管的高度決定。2.2罐壁高度確定根據(jù)油罐公稱容量Vg，由SH3046-92相關(guān)規(guī)定確定油罐的內(nèi)徑，再由可求得罐壁的高度為

11、h： 2.3圈板高度的確定罐體是由若干塊鋼板焊接起來，這樣便于施工操作，考慮到焊接工藝的，則，圈板高度不能夠太小。若底層圈板太窄，有邊緣應(yīng)力所引起的最大環(huán)向應(yīng)力有可 能落在上一層圈板的下部，從而造成上圈板比底圈板厚的不合理現(xiàn)象。因此，圈板不能太窄。根據(jù)油罐罐壁高度h及鋼板規(guī)格，取圈板數(shù)為n，每圈圈板高度hi盡量相等，所以：根據(jù)圈板高度應(yīng)取整數(shù)的原則，自上而下分別取每圈圈板的高度。向上圓整，取罐壁實際高度H，則油罐的計算容積為：V計算容積，m3。 3 罐壁設(shè)計3.1拱頂儲罐的設(shè)計參數(shù)公稱容積： （）m3 設(shè)計壓力： 設(shè)計風(fēng)壓： 設(shè)計溫度： 地震烈度： 公稱直徑：D=（）mm罐壁高：H=（）m材質(zhì)

12、：腐蝕裕度：焊縫系數(shù)：儲液密度：3.2罐壁厚度設(shè)計 罐壁是一個圓柱形的鋼板焊接結(jié)構(gòu)，每圈壁板隨著外載荷(靜水壓)的變化由下至上逐層減薄。常用的罐壁壁厚計算方法有定點法和變點法。3.2.1 定點法定點法多用于容積較小的儲罐，對于直徑大于60m 的儲罐采用此方法計算的應(yīng)力值與實測應(yīng)力值差別較大。定點法計算公式：a操作工況下罐壁設(shè)計厚度： -裝儲液時該圈罐壁的設(shè)計厚度， m ； -儲液密度，kg/m3 ； h-所計算圈板底邊至設(shè)計液位的高度的垂直距離，m； D-儲罐內(nèi)直徑，m； -設(shè)計溫度下罐壁鋼板的許用應(yīng)力，Pa ； -焊縫系數(shù)，取0.9； C1-鋼板負偏差，m ； C2-腐蝕裕量， m 。b試水

13、工況下罐壁設(shè)計厚度： -裝儲液時該圈罐壁的設(shè)計厚度，mm ； -設(shè)計溫度下罐壁鋼板的許用應(yīng)力，MPa； C1-鋼板負偏差，mm 。 罐壁的設(shè)計厚度為上兩種情況的較大者。罐壁圈板的名義厚度取設(shè)計厚度向上圓整至鋼板的規(guī)格厚度。3.2.2 變點法變點法適用于L/H 1000/6 的儲罐。 L -（500D.t )0.5 mm ； D -儲罐直徑，m ； t -儲罐底圈壁厚；H-設(shè)計液位高度，m 。根據(jù)SH3046-92中的罐壁設(shè)計公式,可知罐壁設(shè)計厚度計算采用變點設(shè)計法，應(yīng)按下列公式計算（按試水條件下）：（1） 第一層圈板厚度： =式中：-儲存介質(zhì)時第一層圈板的設(shè)計厚度，mm；G-儲液相對密度，水為

14、1；H-最高液位，m；D-儲罐內(nèi)徑，m；-常溫下罐壁鋼板的許用應(yīng)力（MPa），按SH3046-92中的表，選取罐壁板材質(zhì)對應(yīng)的值。-焊縫系數(shù)，取0.9；為鋼板厚度允許負偏差，根據(jù)鋼板厚度允許負偏差表，可以取根據(jù)SH3046-92第條規(guī)定，罐壁的設(shè)計厚度應(yīng)向上圓整至鋼板的規(guī)格厚度，所以確定罐壁第一圈圈板的名義厚度。（2）第二層圈板計算厚度計算底圈板的比值h1-底層壁板寬度，mm， r-儲罐半徑，mm； -底層壁板有效厚度，mm；操作條件下不計腐蝕裕量；試水條件下為罐壁板的全厚度。第二層罐壁板的厚度確定如果1.375，取2= 1如果2.625，取2= 2a如果1.3752.625，取2 第二層罐壁

15、的最小設(shè)計厚度（不包括腐蝕裕量），mm；2a按第二層以上的罐壁計算方法求得的第二層罐壁板厚度，mm。第二層以上各層壁板厚度計算a按定點設(shè)計法計算一個初步厚度u;b計算兩個系數(shù)K、C u-所要計算的該層罐壁的厚度，mm； L-所要計算層罐壁的下層罐壁的厚度，mm；c 計算可變設(shè)計點距該層罐壁底部的距離x；x取三式中的最小值。 u-所要計算的該層罐壁的厚度，mm ； H-所計算層罐壁板底邊至設(shè)計液位的高度的垂直距離，m ； r-儲罐半徑mm； C-系數(shù)；d將xmin帶入下式計算罐壁厚度：e令u=tx，重復(fù)b、c、d步驟，直至相繼算出的tx之間的差別很小，從而算出本層的罐壁的計算厚度。采用以上計算公

16、式，可算得每層圈板的計算厚度。根據(jù)SH3046-92第條規(guī)定，當算得的圈板厚度小于規(guī)定最小厚度時，該圈圈板厚度應(yīng)按最小規(guī)定厚度選取。并考慮到腐蝕裕量及罐壁負偏差的影響，計算厚度數(shù)值均向上圓整圓整至鋼板的規(guī)格厚度，且不小于標準中規(guī)定。3.3罐壁板間的連接罐壁板之間的連接采用焊接。由于拱頂罐不但要滿足強度更重要是保證拱盤在罐壁上隨液位升降上下運動，浮盤周邊是一圈軟密封圈，因此罐壁的縱、環(huán)焊縫須采用對接焊，焊縫均磨平，余高小于1mm。貯罐沖液后，罐壁在液柱靜壓力的作用下，產(chǎn)生很大的環(huán)向應(yīng)力。此環(huán)向應(yīng)力使罐壁周向伸長，并沿半徑方向向外擴張。由此可見，在液壓作用下，罐壁的強度實際由罐壁的縱縫所決定的，因

17、而罐壁的縱縫必須焊透。而罐壁環(huán)縫的強度則要求大于固定頂與罐頂包邊角鋼的連接焊縫的強度。因為一旦發(fā)生事故，首先在固定頂與罐頂包邊角鋼的連接焊縫處脫開，避免罐內(nèi)介質(zhì)外溢造成事故，因而罐壁的環(huán)縫也必須焊透2。根據(jù)文獻3，罐壁縱向接 頭形式采用全熔透的對接形式，分為不開坡口的對接接頭、V型坡口對接接頭、X型坡口對接接頭。本設(shè)計采用了V型坡口對接接頭和X型坡口對接接頭，其中壁板的最底下一層采用X型坡口對接接頭，如圖3-1（b）所示。其它壁板均采用V型坡口對接接頭，如圖3-1（a）所示。圖3-1 罐壁的縱向接頭Fig.3-1 Longitudinal welded joint of tank wall a

18、V型坡口對接接頭 bX型坡口對接接頭罐壁的環(huán)向接頭均采用全熔透對焊形式，頂部包邊角鋼與最上一圈罐壁板之間采用單V型坡口對接接頭連接，如圖3-2（a）所示，其他罐壁板之間采用K型坡口對接接頭連接，如圖3-2（b）所示。圖3-2 罐壁環(huán)向接頭Fig.3-2 Transvers welded join of tank wall a單V型坡口對接接頭 bK型坡口對接接頭4 罐底設(shè)計4.1排板形式罐底板的排板形式，主要考慮使其焊接變形最小，易于施工，以及節(jié)約鋼材等因素來決定的，分為條形排板和弓形排板，當D12.5m采用條形排板，當D12.5m時，采用弓形排板。 圖4-1 罐底板排板形式Fig. 4-1

19、Tank bottom row of panels中幅板采用搭接焊為單面連續(xù)角焊縫，焊縫高度等于板厚，搭接寬度40mm。中幅板要搭在邊緣板上，連接也采用單面連續(xù)角焊，搭接寬度60mm。邊緣板厚度為14mm>6mm,應(yīng)開V型坡口。板與板之間采用對接焊縫，為加強焊縫，防止儲液滲漏腐蝕地基，連接處墊一墊板，如圖4-2。在罐底與罐壁的連接處，因受到液柱高度的變化、內(nèi)壓、風(fēng)載荷等變化造成的重復(fù)彎曲載荷，再加上在合計基礎(chǔ)下沉?xí)鸾亲冃危詫附右筝^高。罐底與罐壁底圈內(nèi)外角焊縫需采用連續(xù)焊，焊接高度等與罐底邊緣板厚。當邊緣板厚度大于等于10mm時，為改善受力情況避免應(yīng)力集中，罐壁內(nèi)側(cè)角焊縫應(yīng)焊成

20、圓滑。底圈罐壁與邊緣板的連接，應(yīng)采用兩側(cè)連續(xù)角焊，焊角高度等于二者中較薄件的厚度，且焊角高度不應(yīng)大于13mm。由于本設(shè)計設(shè)計地震烈度是七度，且建造容量為50000 m3大于10000 m3 由 SH3046-92規(guī)定，底圈罐壁與罐底邊緣板之間的連接應(yīng)采用如圖4-3的焊接形式。圖4-2 邊緣板之間的焊接詳圖Fig. 4-2 Between the edge of the plate welding 圖4-3 底圈罐壁與罐底邊緣板之間的連接焊接形式Fig. 4-3Cans and cans at the end of the wall plate edge of a link between罐底上

21、三塊鋼板重疊互相之間以及與罐壁之間的距離300mm。為減小焊縫高度與應(yīng)力集中，在三塊鋼板重疊處應(yīng)將上層底板切角。如下圖圖4-4 上層底板切角Fig. 4-3 The upper floor Cutaway4.2厚度設(shè)計罐底的中幅板由標準SH3046-92中表可知。邊緣板的厚度由標準SH3046-92中表4.1.2可知。4.3寬度設(shè)計為減小罐底組焊時的工作量及變形，改善受力，減少焊縫及泄漏機會，罐底中幅板的寬度不宜太窄，當罐直徑超過16.5m時，中幅板不得小于1000mm。邊緣板在沿貯罐半徑方向的最小尺寸為700mm。邊緣板伸出罐壁外側(cè)的距離不小于50mm。5 罐頂設(shè)計5.1固定頂結(jié)構(gòu)設(shè)計 球面

22、拱頂式固定頂是一種使用很廣的固定頂形式。常用容積范圍為10050000m3.。與錐頂蓋相比拱頂結(jié)構(gòu)簡單，剛性好，能承受較高的剩余壓力，鋼材耗量少，但氣體空間較一般的錐頂大。但是在制造和設(shè)計上也比錐頂蓋麻煩一些。球面拱頂是球的一部分，它由中心頂板、扇形頂板組成。當罐徑較大、頂板較薄時，頂板內(nèi)側(cè)還含有加強肋或采用球面網(wǎng)架。將球面拱頂與罐壁之間采用邊緣組焊結(jié)構(gòu)（如包邊角鋼）而成的拱頂是最常用的儲罐拱頂2。本設(shè)計采用常用的儲罐拱頂（球面拱頂是球的一部分），由于罐徑較大，拱頂內(nèi)部含有加強肋。根據(jù)文獻1，球面的曲率半徑，中心孔直徑根據(jù)文獻1取值，中心頂板與拱頂扇形頂板的搭接寬度取50mm。當儲罐的公稱容積

23、為（）m3時，頂板有效厚度?。ǎ﹎m，加上腐蝕裕量后頂板厚度為（）。5.2拱頂瓜皮板設(shè)計拱頂瓜皮板做成n塊，對稱安排，瓜皮板之間采用互相搭接，搭接寬度為40mm。瓜皮板外邊緣曲率半徑為，瓜皮板內(nèi)邊緣曲率半徑為，。圖5-1 拱頂?shù)膸缀纬叽鏔ig.5-1 Geometry of the roof圖5-2 瓜皮板示意圖Fig.5-2 Melons board diagram圖5-2中AD、AB、CD、弧長分別為，ng瓜皮板的數(shù)目；搭接寬度，mm。5.3固定頂載荷的計算罐頂?shù)耐夂奢d由球殼的自重、罐內(nèi)在操作條件下可能產(chǎn)生的真空度、雪載、活載荷組成。當對外載荷估計不足時會使球殼受壓失穩(wěn)，也會使包邊角鋼被拉

24、壞，估計過高時又會造成材料上的浪費，因而正確估計是很重要的。作用于球殼上的外載荷 作用于球殼上的外載荷，Pa;球殼單位面積上的自重，Pa;雪載，Pa;活載荷，Pa;作用于球殼上的內(nèi)載荷作用于球殼上的內(nèi)載荷，Pa；罐內(nèi)最大正壓力，Pa；超載系數(shù)，可取。5.4固定頂?shù)男：饲蛎婀绊斒怯射摪褰M成的殼體，在外力的作用下可能發(fā)生屈曲變形。例如，當儲罐呼吸閥失靈，或試水（放水）時進氣閥未打開，或放液速度過快時，會造成罐內(nèi)真空過大而使罐頂局部失穩(wěn)。為此，有必要進行外壓作用下的穩(wěn)定性驗算。（1）根據(jù)文獻2，帶肋球殼的折算厚度為，帶肋球殼的折算厚度，mm；緯向肋與球殼的折算厚度，mm；球殼頂板的有效厚度，mm；經(jīng)

25、向肋與球殼的折算厚度，mm。緯向肋與球殼的折算厚度為，h1緯向肋高度，cm；b1緯向肋厚度，cm；L1緯向肋在經(jīng)向的距離，m；e1緯向肋與頂板在經(jīng)向的組合截面形心到頂板中面的距離，cm；n1緯向肋與頂板在經(jīng)向的面積折算系數(shù)，經(jīng)向肋與球殼的折算厚度為，經(jīng)向肋高度，cm；經(jīng)向肋厚度；cm；經(jīng)向肋在緯向的距離，m；經(jīng)向肋與頂板在緯向的組合截面形心到頂板中面的距離，cm；經(jīng)向肋與頂板在緯向的面積折算系數(shù)，所以，帶肋球殼的折算厚度為，（2）帶肋球殼的許用外壓為，（3）帶肋球殼的穩(wěn)定性驗算，油罐的設(shè)計外載荷， 。所以，固定頂符合強度設(shè)計要求。5.5.包邊角鋼5.5.1包邊角鋼的選取 包邊角鋼與罐頂之間采用

26、的連接較弱，僅需在外側(cè)采用單面連續(xù)焊，以保證儲罐的密閉。焊腳高度不宜大于罐頂板厚度的3/4，且不大于4mm，所以本設(shè)計包邊角鋼焊腳高度為3mm。這樣做的目的在于，萬一儲罐內(nèi)部超壓，盡可能從此處掀起頂蓋而迅速泄壓，減小罐體及罐頂破壞，避免造成更大的損失。因此，采用弱頂結(jié)構(gòu)在泄壓方面具有重要的意義。根據(jù)文獻3,當儲罐內(nèi)徑時，所采用的包邊角鋼規(guī)格為。5.5.2包邊角鋼的校核包邊角鋼以及包邊角鋼在罐頂及罐壁兩側(cè)的各16倍壁厚范圍的材料共同承受水平力，此區(qū)域稱為（共同）加強區(qū)，如圖所示陰影部分,當加強區(qū)面積小于最小截面積時，應(yīng)加大包邊角鋼尺寸或在加強區(qū)范圍內(nèi)增加環(huán)形構(gòu)件。加強區(qū)所需最小截面積由下式求得，

27、q儲罐單位面積載荷，取設(shè)計內(nèi)壓及設(shè)計外壓中的較大者，Pa；罐頂連接處的徑向切線與水平線的夾角。實際加強區(qū)面積為，F(xiàn)實際加強區(qū)面積，m2F1罐壁截面積，m2F2罐頂截面積，m2F3包邊角鋼截面積，m2所以要在有效區(qū)域內(nèi)加一個截面積為的環(huán)形構(gòu)件，環(huán)形構(gòu)件的徑向?qū)挾葹?0mm，厚度為10mm。6 儲罐的抗風(fēng)設(shè)計6.1拱頂儲罐的設(shè)計風(fēng)壓對于拱頂油罐，設(shè)計風(fēng)壓為，P設(shè)計風(fēng)壓，Pa轉(zhuǎn)換系數(shù)，取K1=2.25風(fēng)壓高度變化系數(shù)，取Kz=0.78基本風(fēng)壓，青島基本風(fēng)壓為6.2加強圈的設(shè)計拱頂油罐不需要設(shè)置抗風(fēng)圈，因為有固定頂?shù)拇嬖诰湍軌虮ＷC罐體上部的圓度。但罐體中下部仍有可能被局部吹癟，為了解決這個問題，需要檢

28、查一下是否需要在下部適當?shù)奈恢迷O(shè)置加強圈。根據(jù)文獻3的加強圈設(shè)計方法，罐壁臨界壓力，Pa； 罐壁最薄壁板厚度，mm；油罐內(nèi)徑，m；當量高度，m；第i圈壁板的當量高度，m；第i圈壁板實際高度，m；第i圈壁板的規(guī)格厚度，mm。表6-1 各層圈板的當量高度Tab.6-1 The equivalent height of each floor panel序號12345678910Hei所以，油罐的當量高度為，罐壁臨界壓力為，根據(jù) (設(shè)計風(fēng)壓)來判定是否設(shè)置加強圈。如需設(shè)置加強圈，加強圈的數(shù)量及設(shè)置位置按課本第十一章進行。7 儲罐的抗震計算7.1 地震載荷的計算自震周期計算儲罐的罐液耦連震動基本自震周期

29、為 式中 T1儲罐的罐液耦連震動基本自震周期（s）； e 自然對數(shù)的底：2.718； Hw儲罐底面到儲液面的高度：10.5m； 儲罐的內(nèi)直徑：15mm位于罐壁高度1/3處的罐壁名義厚度：10×10-3m則水平地震作用幾效應(yīng)計算 式中 儲罐的水平地震作用（N）； 水平地震影響系數(shù)，按罐液耦連震動基本自震周期確定 meq等效質(zhì)量（Kg）； mL儲液質(zhì)量（Kg）； g 重力加速度取9.81m/s2 動液系數(shù)；KZ綜合影響系數(shù)取KZ=0.4；水平地震作用對罐底的傾覆力矩M1=罐壁豎向穩(wěn)定許用臨界應(yīng)力計算第一周罐壁的豎向穩(wěn)定臨界應(yīng)力 第一周罐壁穩(wěn)定許用臨界應(yīng)力 式中 E罐壁材料的彈性模量（Pa

30、）； D1第一圈罐壁的平均直徑（m）； 第一圈罐壁的有效厚度（m）； H罐壁的高度（m）； KC系數(shù)； 設(shè)備重要度差別；7.2 抗震驗算罐底周邊單位長度上的提離力 式中 罐底周邊單位長度上的提離力（N/m）；FL0儲液和罐底的最大提離反抗力（N/m）；當其值大于時，?。粂罐底環(huán)形邊緣板的屈服點（Pa）；PX儲液密度（Kg/m3）； 罐底周邊單位長度上的提離反抗力 式中罐底周遍單位長度上的提離反抗力（N/m）； N1第一圈罐壁底部所承受的重力（N）；無錨固儲罐應(yīng)滿足的條件罐底部壓應(yīng)力 式中 罐壁底部的豎向壓應(yīng)力（Pa）； A1第一圈罐壁的截面積， (m); Z1第一圈罐壁的截面抵抗矩，（m）；由

31、于 所以采取用錨固螺栓通過螺栓座把儲罐錨固在基儲上。錨固螺栓應(yīng)力 式中地腳螺栓的拉應(yīng)力，若0，則地腳螺栓的拉應(yīng)力為0（Pa）；n 地腳螺栓的個數(shù)（20個）；個地腳螺栓的有效截面積（m3）；Dr 地腳螺栓的中心圓直徑（m）； 地腳螺栓抗震設(shè)計的許用應(yīng)力（Pa）； ； ；故滿足要求7.3 液面 晃動波高計算罐內(nèi)液面晃動波高； ；式中浮頂影響系數(shù)，取0.85；阻尼修正系數(shù)，當大于10s時，取=1.05；地震影響系數(shù)，取0.82； 故取=1.05；7.4 地震對儲罐的破壞儲罐在地震時的破壞，重要有1.儲罐本身的震害，如浮頂沉沒，焊縫破裂，罐壁下部屈服等。2.液面晃動對儲罐的危害，晃動造成的液體高度變化對罐壁產(chǎn)生的動液壓一般不大，但產(chǎn)生的沖擊力，有可能破壞罐頂和罐壁頂部的焊縫3.儲液負數(shù)設(shè)備和基礎(chǔ)發(fā)生破壞。7.5 儲罐抗震加固措施當驗算核實罐壁厚度不滿足抗震要求時，應(yīng)采取加補強板，加強環(huán)，支撐等加固措施。加強板在最下層壁板圓孔以下罐內(nèi)（外）沿罐壁圓周增設(shè)寬度不小于300mm，厚度不小于4mm的鋼板加強，加強板要和壁板底板焊牢，并保證焊接質(zhì)量加強環(huán)可在