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1、毕业设计论文-埋地油罐课程设计指导书 绪论11 金属油罐设计的根本知识com 金属油罐的开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开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假设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藏量这就迫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开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开展和深化现在油罐开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以下优点 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
2、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上下的一个尺度com 对金属油罐的根本要求对金属油罐的根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根底之上油罐的根底在整个使用期间期间的不均匀沉陷要在允许的范
3、围之内上述根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根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度极限越高那么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
4、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tD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一般来说钢板强度等级越高其可焊性越低这就要求油罐设计人员选材时注意其可焊性同时采取适宜的焊接工艺焊前的预热焊接顺序线能量的大小环境条件大气温度适度风速等都与焊缝质量有密切关系这是油罐大型化过程中遇到的第四个问题地震可能给油罐带来很大的破坏为人民的生命财产造成很大的损失但造成小油罐与大地震破坏的因素并不完全相同油罐越大那么在地震时与油罐一
5、致运动的那局部储液地震波中短周期成分起作用所占的比例越小而参与晃动的那局部储夜地震波中长周期成分起作用所占的比例越大对大型油罐地震破坏的研究及其相应的抗震措施是油罐大型化过程中遇到的第五个问题油罐大了油罐根底所占的面积也大了许多大型油罐根底的直径在100m以上在这样大的面积上要找到均匀的工程地质状况往往是比拟困难的大型油罐根底的设计如何恰当地提出对于沉陷的要求以及采用何种结构以增加油罐抵抗不均匀沉陷的能力等是油罐大型化过程中遇到的第六个问题12 金属油罐的分类在各类石油库中使用着各种类型的油罐储存不同性质的油品按照这些油罐建造的特点可分为地上油罐和地下油罐两种类型地上油罐大多采用钢板焊接而成由
6、于它的投资较少建设周期短日常的维护及管理比拟方便因而石油库中的油罐绝大多数为地上式地下油罐多采用钢板或钢板混凝土两种材料建造由于整个油罐建在地下所以储存介质的温度比拟稳定气体蒸发的损耗较少但由于这种油罐的投资较高建设周期长施工难度较大操作及维护不如地上油罐方便故当有特殊要求时才选用com 地上钢油罐钢油罐的种类一般是按照几何形状来划分的通常可分为三类 1 立式圆柱型油罐 2 卧式圆柱型油罐 3 双曲率油罐如滴状油罐和球形油罐在以上三类油罐中立式圆柱型油罐占大多数对大型油罐更是如此卧式油罐通常作为小容器使用滴状油罐可承受的0412kgfcm2剩入压力可消除小呼吸损耗适于储存挥发性大的油品但这种油
7、罐结构复杂施工困难建设费用高故在国内尚未采用国外用的也不多这种油罐自问世以来实际上没有得到推广球罐用于储存液化气其设计一般划在受压容器范围内卧式油罐的优点是能承受较高的正压和负压有利于减少油品的蒸发损耗可在工厂制造然后运往现场安装搬运和拆迁都方便卧罐的缺点是单位容积的耗钢量高比立式油罐高出一倍以上而且因单个油罐体积小当使用较多油罐时占面积大卧式油罐在油库中应用非常广泛在大型油库中常用它储存一些周转数量较少的不同品种的油料小型油库和加油站由于储量本来就不大卧罐常常成为主要的储油容器因便于拆迁卧罐还常用于野战油库除用作一般储油容器外根据工艺需要还常把卧罐用作罐装罐放空罐压力罐真空罐等由于卧罐能承受
8、较高的内压有时还用它储存液化气它一般安装在地面鞍型支座上用于油品放空的卧罐常埋入地下使管线中的存油能自流放入罐内放空罐的埋地深度也由工艺计算决定有时为了到达隐蔽的目的也将卧罐埋入土中或置入地下掩体内com 地下油罐常用的地下油罐有立式圆筒形及卧式圆筒形两种由于油罐设置在地面以下所以土壤的地质条件腐蚀性以及地下水的情况是地下油罐结构设计时主要考虑的因素1直接埋地立式圆筒形油罐这种油罐的顶板壁板以及底板一般情况下多采用钢筋混凝土结构为了防止储存介质的渗漏油罐的壁板及底板的内侧衬一层钢板这种结构的油罐施工技术较为复杂要求严格施工周期较长投资较大2覆土立式圆筒形油罐立式圆筒形油罐置于被土覆盖的罐室中罐
9、式顶部和周围的覆土厚度不小于05m多为普通碳钢钢板制造3埋地卧式圆筒形油罐采用直接覆土或罐池充沙细土方式埋设在地下且罐内最高液面低于罐外4m范围内地面的最低标高02m的卧式油罐多为普通碳钢钢板制造由于实际需要的容积不大大多不大于50 m3便于厂家整体制造运输及施工13 课题意义油罐及管道强度设计是油气储运专业本科生的一门重要的专业课而该课程的课程设计对于学生加深这门课的理解无疑是有帮助的它使学生对油气油罐及管道强度及其相关问题有了比拟全面的了解并且掌握各类压力管道及储罐分析与设计的根本概念根本原理与根本方法近年来我国油气储运系统的建设得到了空前的开展对油气储运设施的平安可靠性提出了越来越高的要
10、求油气管道与储罐设计的新技术新方法不断开展需要将油气管道和储罐强度设计的根底理论设计计算方法和标准标准予以总结为油气储运工程技术人员提供较为全面的参考资料6 埋地卧式油罐课程设计指导书61 设计说明书com 适用范围本文适用于储存工业或民用设施中常用的燃料油的 m3埋地卧式油罐 压力常压工作温度-19 200介质燃料油柴油汽油等com 设计制造遵循的主要标准标准?钢制压力容器? GB 150 ?钢制焊接常压容器? JBT 4735 ?钢制压力容器焊接规程? JBT 4709 ?气焊手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的根本形式与尺寸? GB 985 ?压力容器无损检测? JB 4730 com 主要
11、设计内容 com1 油罐供油系统流程图 com2 m3埋地卧式油罐加工制造图根本参数和尺寸 直径 长度 壁厚单位mm 封头壁厚 mm 壳体材料20R 设备金属总质量 kgcom 平安油罐应有避雷防静电措施具体措施如下com 设计遵循参照的主要标准?爆炸和火灾危险环境电力装置设计标准? GB50058?石油与石油设施雷电平安标准? GB15599?汽车加油加气站设计与施工标准? GB50156?锅楼房设计标准? GB50041?防止静电事故通用规那么? GB12158?石油化工企业设计防火规那么?GB50160?石油库设计标准? GBJcom 设计范围防雷电与防静电措施防火措施com1 防雷电与
12、防静电措施可燃气体液化烃可燃液体的钢罐必须设防雷接地并应符合以下规定 a装有阻火器的甲B 乙类可燃液体地上固定顶罐当顶板厚度等于或大于4mm时可不设避雷针线 b丙类液体储罐可不设避雷针线但必须设防感应雷接地c浮顶灌含内浮顶罐可不设避雷针线但应将浮顶与罐体用两根截面不小于25 mm2软铜线作电气连接其连接点不应小于两处连接点沿油罐周长的间距不应大于30md压力储罐不设避雷针线但应作接地本图罐体均采用厚度 4mm的金属材料不设避雷措施但当罐体置于建筑物构筑物内时必须作可靠接地其接地点不应少与两处其间弧形距离不应大于30m当金属油罐在室外设置时必须作环形防雷接地其接地点不应少与两处其间弧形距离不应大
13、于30接地体距罐壁距离应大于3m埋设罐体图规定埋深 50cm可不设避雷设施但应采用防腐蚀镀锌金属材料埋设油罐应采取牺牲阳极保护阴极的作法即将油罐体作为阴极在土壤中埋设电位比油罐材料更负的强阴极如锌板并与油罐做电气连接使其构成电偶效应以到达保护油罐防止电化学腐蚀当操作井与地上金属物相连时应作电气通路连接以便与地面设施等电位连接处理将油罐系统流程有关的设备设施的防雷接地防静电接地和电气设备接地共用同一接地装置接地电阻4欧 接地连接线均采用多股铜芯线截面不应小于16 mm2可燃液体储罐的温度液位等测量装置应采用铠装电缆或钢管配线电缆外皮或配线钢管与罐体应作电气连接操作井立柱角钢与垫板垫板与储油罐外壁
14、立柱角钢与操作井盖板均应作电器通路盖板与加油车或输入装置作防静电连接根据不同的防护区爆炸危险区确定相应的防护措施电源线路的敷设与连接防静电连接防雷接地的连接共用接地连接 10 油罐底座应与油罐作可靠电气连接在油罐底座预留接地端子当接地端子间沿油罐外围距离大与30时需增加接地端子接地端子的设置位置由设计人员确定 11 由接地端子至接地体采用BV-1X25 mm2导线穿PVC40管接地体应用直径不小于16mm的镀锌圆钢或截面不小于404 mm2的镀锌扁钢制成 12 防火措施 13 可燃液体火灾宜采用低倍数泡沫灭火系统扑救可燃气体可燃液体和电器设备及烷烃金属化合物等的火灾宜选用钠粉当干粉与氟蛋白泡沫
15、灭火系统联用时应选用硅化钠盐干粉 14 油罐区的火灾应采用干粉车 15 却水系统应能满足消防冷却总容量的要求 16 建筑物构筑物内的可燃气体泄露危险场所应采用可燃气体探测器报警系统 17 消防措施根据工程实际情况由选用单位与环卫措施等统一考虑com 防腐油罐内壁防腐措施应根据罐内储存介质确定外壁防腐措施应根据埋罐土质确定com 油罐接管1本图所示工艺接管的规格数量及位置可根据工程实际情况由选用单位行调整2与油罐相连通的进油管通气管横管及回油管均应坡向油罐其坡度不应小于2 3通气管管口应高出地面4m及以上沿建筑物的墙柱向上敷设的通气管管口应高出建筑物的顶面15m以上通气管的公称直径不应小于50 mm且应安装阻火器com 油罐容积确实定 油罐的总容积应根据油的运输方式和供给周期等因素确定对于火车和船舶运输一般不小于 20-30 天的设备最大消耗量对于汽车运输一般不小于 5-10 天的设备最大消耗量对于油管道输送一般不小于 3-5 天的设备最大消耗量对于以办公为主的建筑燃
