《中小型圆柱形各部位计算设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中小型圆柱形各部位计算设计（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第卷 第期油气诸还中小型圆柱形钢油罐直径 和高度的计算方法张 足 斌王海 琴石油 大学山东张足斌王海 琴中小 型圆柱形钢油罐 直径和 高 度的计算方法,油气储运,一。摘要从 实际计算出发,将等壁厚油罐和 变壁厚油罐统一考虑,得到了最省材料 的 中小型油罐的高度 确定方 法。计算表明,油罐 的最优高度不但与钢材种类、焊接水平、顶底厚度之和有关,而且 还与所设计油罐 的圈板 数或圈板高度、最小壁 厚、液面蒸 气压等有关。用原有方法确定油罐高度 有些偏大。对公称 容积相 同但 计算容积不同的油罐,其设计高度 应有所区别。主题词油罐高度直径计算方法一、现有公式及其缺陷由于立 式圆柱形 油罐的设计尺寸一
2、般以耗钢 量最少为前 提,并 综 合 考 虑钢材 规 格以及 地 基 条件一,因此,首要 的问题 是选 择恰 当的油罐直径和高度,使得耗钢 量 最少。一般 文献都是通 过以下两个公式 分 别 确定等壁厚油罐和变壁厚油罐的高度的,。对于等壁厚油罐气 压力为。要满足前三个条件,只能将圈板高度设计得非常小。实际 圈板 的高度一般在一。另外,文献 在推导式时 有错 误,忽略了二也是的函数。只有 当条 件得以满足时,才能使文献 中的公式推导过程正确。可以按照实际设 计 中小型 油罐的方 法定 点法,来统一求解等壁厚油罐和变壁厚 油罐在用钢量最 少 时的高度和直径。二、油罐用钢总量的计算、一摆 对于 变
3、壁厚油罐一丫丽式适 用 于容积 不超 过的等壁厚 油罐 式适用于容 积 大于的变 壁厚油罐。虽然等壁厚油罐 是变 壁 厚油罐的特 例,但 是 无法从式推导 出式。在式的推导过程 中使用的一些假设 条 件与 实际不符定点法公 式中的折减高度假设为而非或最 大限度地使用了最 小 壁 厚的强度,实 际 上,镇蝙。凡与相比非常小,可以忽略液面上 的蒸油罐分为罐顶、罐底和罐壁三部分,其各 自用钢量计算式 如下。罐顶一罐底,一“式中、。一一罐顶和罐底的用钢量,油罐半径,二、。一一罐顶和罐底的当量厚度,。罐壁的用钢量 由四部 分组成,即 为满足液压 载荷罐壁必 需 的金属用 量为满足气压载荷罐壁必需 的金
4、属用量抗风圈、加强圈 和盘梯等的用钢量和其它无益消耗的金 属用量。,一东省 东营 市泰安路号电话。油气储运年一旦一髻 一肆式 中罐壁 的总金属 用量,“油罐容积,油罐高度,大于的系数司钢材许用应力,专焊缝系数 储液 的重度,“。若 小于水的重度则取一。为简化起见,可以暂不考虑,取一。油罐的总金 属 用 量为若求出 的圈板 厚 度 小于最小允许 厚 度丽,则取该圈板厚度为,。用定 点法计 算的结果为,壁板有圈,按最小壁厚要求计算的有一圈。则一一一从式 中一变壁厚油罐上部等壁厚部分的高度。罐壁 的用钢量为一客汁一,沉护“,由式和式可知, 一,况,兀沈妙间式 中油罐直径。,叼一叼。十、一万万入十一四
5、、用对分法求解又。要使金 属用 量 最小,必须 满足又,下万十一七十一万下下一工,即三、用定点法计算罐壁用钢量给定 一个的变化区间,用对分区间法求解对应下 的各圈板设计厚度,然 后利用式求 出。取 微量占,求出 相 应 的占。判 断此 时的、和占是否满足式,若满足则计算结 束,否则 对分区间,重复以上计算。对于中小型油罐,一般可用定 点法计算其壁厚。设所设计 的油罐有圈壁板,每圈高度 均为设 所设计的油罐液面上 的蒸 气 压 为。,转化 成液柱高 度为,一尸。用定 点法计 算的第圈壁板 的 厚 度 为 汀,按惯例底圈板 为第圈。五、算例与分析了 了 一不,一一一尸一对容 积小于的油罐,取其 钢
6、 材许用应力为,焊 缝系数为对 容 积 大于的 油罐,取 其 钢 材 许用 应力 为,焊缝 系数 为。在计 算时液面蒸 气压 忽略不计。各种不同条件下 两种计算方法的计算结果见表一表,表 中乙一文 献一本文本 文。计算容积圈板数表两种不 同方法确 定油罐尺寸的结果 比较文 献公式计算结果本文方 法计算结果一火一一火一一一一一一火一户七曰自户少月尸勺左第卷第期张足斌等中小型圆柱形钢油罐 直径和高 度的计算方 法表顶底厚度之 和对油罐尺寸的影 响写计算容积圈板数一又一一只一一一户盆任,一月几表圈板数对油雄尺寸的影响计算容 积圈板数、扒。一只一之一一一一曰自,一,月匕表最 小壁厚对油罐尺寸的影响么计
7、算容积圈板数,文献公式计算结 果 人 本 文方 法计算结果一丫一一只一一火一自月件表公称容积相同的油罐尺寸计算结果计算容积圈板数,一一一一一一曰今白自,注咭匀一口一表不 同蒸气压对油罐尺寸 的影响计算容积蒸气压圈板数,一一一又一一一乙口矛,工一刀白由表可以看出,对 容 积 小于的等壁厚油罐,本文方法与文献方 法计算结果 相 同 对于变壁厚油罐,用 文献方法计算 出的油罐高度偏 大,直径偏小。在一般情况下,用 文献方法 的计算结 果进行油罐的初步设 计也 是可行的。金 属 用 量最省 时 的油罐 高度 不但是和几的函数,同时还与圈板数或圈板 高度、最 小壁 厚、液面蒸气压等有关。罐壁 圈板数越大
8、,最小壁厚越厚,液面蒸气压越小。在满足其 中一个条件或两个条件的情况下,则宜适 当增 加 油罐高度,减小直径。由表可知,对公称 容积 相同而 最 小 允许厚度阴不 同的油罐,用文献方法确定 的最省材料的高度油气储运年油班冬雪不加热运行丽热力计算梁建青中国石 油管道 公司西安调 度中心 调度室梁建青 油罐冬季不加热运行 的热力计算,油气储运,。摘要都善外运油库原油罐热力系统冬季运行期 间暴露了两个问题,一是水击严重,影响油罐的运行安全二是油罐冬季非运行 期 间油温过高,造成 能源浪费。为妥善解决这些问题,对油罐的保温性能进行了分析,同时对油罐的伴热系统进行了热力计算。计算结果对油罐冬季退出热力运
9、行提供了理论 依据。经济分析结果表明,油罐热力 系统冬季退出运行后,原油输送成本降低,节能降耗效果显著。主题词油罐热力 系统热力计算经济分析节能降耗一、油罐伴热系统存在的问题都善外运油库原油罐 热力 系统在冬季运行期 间暴露出以下两个问题。水击 现象严重。由于末 站原油罐基础相对锅炉位置较低,疏 水器所需 背压较 高,且伴热 管道 中施工维修期间混人 大量 杂质,疏水器很 容 易堵 塞,造成回水不 畅。伴 热 管道内为蒸 汽和大量饱和水 的混 和物,容易产生液 柱 分离,在 增 压 波的作用 下,蒸 汽泡破灭,两液柱相 遇 时对管道产生冲击,热 力盘管长期受水击的作用,会 使 强 度 降低,从
10、而缩短使用寿命。一旦盘管破裂,将会 造 成原 油沿 热力盘 管 外 流而酿成生 产事故,而且水击对 盘管和罐壁 的连接处产生的冲击,也对罐壁 造成危害。油罐冬季非运行 中油 温过 高。号和号油罐 冬季非运行罐 维 持最终温 度 不低于,势必造成能量浪费。针对 这 两个 问题,每年都要 投人 大量的人力物力进行解决,但效果不明显。库都输油管道的实际运行情 况 表 明,库尔勒首站外 运油库塔里 木原油的凝 点 很低,而都善外运 油库为库都输油管道的末站,原油只需装车,对温度及粘度要求不 高。由于号和号油罐处于运行状态,收发油频繁,而号和号油罐原油处于静止状态,冬季运行期间无外油 源补充能量,温度下
11、相同。本文方法计算 的结果表明,此时的最优高度 与最小允许 厚度 蝙,有 关。当最 小 允 许 厚 度,较 大时,油罐的设计 高度值应稍大一些,但 均 明显小于 文献方法的计算结果。由表可 知,对 公称 容 积相同而计算 容 积不同的油罐,用 文 献方法确定的最省材料的高度相 同。本文方法计算的结果表明,此 时的最 优高度与计算容积有关。当计算 容积较大时,油罐的设 计 高度值应稍大一些。参考文献,潘 家华等油罐及管道强度设计,石 油 工 业 出版社 北 京,。,湛 卢炳等大 型储罐设计,上海科学技术出版社上海,。,郭 光臣等油库设计与管理,石油大学出版社山东,。,潘家华圆柱 形 金 属 油罐设计,石 油工业 出版社北京,。收稿日期一一编辑陈桂明,陕西省西安市未央路号电话一。,一,、,、,一,口,一,一,一,一,一,衣,口,一,一一,一,飞、,一,一,一,一、一,口,一,一,聪,蛋,一一一
