油氣儲(chǔ)運(yùn)網(wǎng)

儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)計(jì)算書

　

1.設(shè)計(jì)基本參數(shù)：

　

　

　

　

　

　

　

　

設(shè)計(jì)規(guī)范：

GB50341-2003《立式圓筒形鋼制焊接油罐設(shè)計(jì)規(guī)范》

　

　

　

設(shè)計(jì)壓力：

P

2000

Pa

-500

Pa

　

　

　

　

設(shè)計(jì)溫度：

T

50

°C

　

　

　

　

　

　

設(shè)計(jì)風(fēng)壓：

ω0

540

Pa

　

　

　

　

　

　

設(shè)計(jì)雪壓

Px

300

Pa

　

　

　

　

　

　

附加荷載：

Ph

1200

Pa

　

　

　

　

　

　

地震烈度：

　

8

度

0.2g

Ⅱ類第一組

　

　

　

罐壁內(nèi)徑：

D

24

m

　

　

　

　

　

　

罐壁高度：

H1

13

m

　

　

　

　

　

　

充液高度：

H

13

m

　

　

　

　

　

　

液體比重：

ρ

1.5

　

　

　

　

　

　

　

罐頂半徑：

Rs

24

m

　

　

　

　

　

　

焊縫系數(shù)：

Φ

0.9

　

　

　

　

　

　

　

腐蝕裕量：

C2

0

mm

　

　

　

　

　

　

鋼板負(fù)偏差：

C1

0.8

mm

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

2. 罐壁分段及假設(shè)壁厚：

　

　

　

　

　

　

　

　

罐壁尺寸、材料及許用應(yīng)力如下：

　

　

　

　

　

從下至上      分段號(hào)

高度（m）

厚度（mm）

材料

設(shè)計(jì)[σ]d（MPa）

σs（MPa）

σb（MPa）

水壓試驗(yàn)[σ]t（MPa）

重量（kg）

　

1

2

24

00Cr17Ni14Mo2

110

165

455.6

110

28438.5

　

2

2

22

00Cr17Ni14Mo2

110

165

455.6

110

26066.4

　

3

2

20

00Cr17Ni14Mo2

110

165

455.6

110

23694.8

　

4

2

16

00Cr17Ni14Mo2

110

165

455.6

110

18952.7

　

5

2

14

00Cr17Ni14Mo2

110

165

455.6

110

16582.2

　

6

1.5

10

00Cr17Ni14Mo2

110

165

455.6

110

8881.8

　

7

1.5

8

00Cr17Ni14Mo2

110

165

455.6

110

7104.9

　

　

　

　

　

　

　

總重：

mt

129721.2

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

3. 罐壁計(jì)算：

　

　

　

　

　

　

　

1)設(shè)計(jì)厚度計(jì)算(儲(chǔ)存介質(zhì))：

　

　

　

　

　

　

Pict

　

　

　

　

　

　

　

　

　

計(jì)算結(jié)果：

　

　

　

　

　

　

　

　

　

從下至上分段數(shù)

計(jì)算液位高度H（m）

計(jì)算壁厚td（mm）

名義厚度tn（mm）

　

　

　

　

　

　

1

13

23.4

24

　

　

　

　

　

　

2

11.5

20.8

22

　

　

　

　

　

　

3

10

18.1

20

　

　

　

　

　

　

4

8

14.5

16

　

　

　

　

　

　

5

6

11.0

14

　

　

　

　

　

　

6

4

7.4

10

　

　

　

　

　

　

7

2

3.8

8

　

　

　

　

　

2)水壓試驗(yàn)厚度計(jì)算：

　

　

　

　

　

　

Pict

　

　

　

　

　

　

　

計(jì)算結(jié)果：

　

　

　

　

　

　

　

　

　

從下至上分段數(shù)

計(jì)算液位高度H（m）

計(jì)算壁厚tt（mm）

　

　

　

　

　

　

　

1

13

15.09

　

　

　

　

　

　

　

2

11.5

13.30

　

　

　

　

　

　

　

3

10

11.52

　

　

　

　

　

　

　

4

8

9.15

　

　

　

　

　

　

　

5

6

6.77

　

　

　

　

　

　

　

6

4

4.40

　

　

　

　

　

　

　

7

2

2.02

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

4. 罐頂計(jì)算：

　

　

　

　

　

　

　

4.1光面球殼頂板的計(jì)算厚度：

(如果不加肋板拱頂所需厚度)

　

　

ths=0.42RsPower(Pw/2.2,0.5)+C2+C1

11.90

mm

　

　

　

　

　

設(shè)計(jì)外載荷

Pw=Ph+Px+Pa

2.67

KPa

注：按保守計(jì)算加上雪壓值。

　

實(shí)際罐頂取用厚度為

th=

8

mm

本設(shè)計(jì)按加肋板結(jié)構(gòu)        

　

　

頂板及加強(qiáng)筋（含保溫層）總質(zhì)量   md=

53863

kg

　

　

　

　

　

罐頂固定載荷

Pa

1166.82

N/m2

　

　

　

　

   4.2頂板計(jì)算

　

　

　

　

　

  4.2.1 拱頂?shù)脑S用外壓

　

　

　

　

　

　

  4.2.1 帶肋拱頂?shù)脑S用外壓

　

　

　

　

　

　

　

　

Pict

　

　

　

4245

Pa         

　

式中：

　

　

　

　

　

　

[Po]——帶肋拱頂許用外壓

　

　

　

　

　

　

　

Et——設(shè)計(jì)溫度下材料的彈性模量

　

　

　

199875

MPa

　

Rs——拱頂球面半徑；

　

　

　

24000

mm

　

te——頂板有效厚度

　

　

　

7.2

mm

　

tm——帶肋頂板的折算厚度

　

　

　

　

　

　

Pict

　

　

　

12.76

mm

　

Pict

t1m——緯向肋與頂板的折算厚度

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

3783.1

mm

　

h1——緯向肋寬度

　

　

50

mm

　

b1——緯向肋厚度

　

　

10

mm

　

L1——緯向肋在經(jīng)向的間距

　

　

1500

mm

　

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

　

　

　

　

Pict

　

　

2.77

mm

　

L1S——頂板有效參與筋板組合矩的寬度

　

　

　

　

　

L1S=1.1（2Rste）0.5=

　

　

646.67

mm

　

Pict

n1——緯向肋與頂板在經(jīng)向的面積折算系數(shù)

　

　

　

　

　

　

　

　

1.05

　

　

δ2m——經(jīng)向肋與頂板的折算厚度

　

　

　

　

　

Pict

　

　

3783.1

mm

　

h2——經(jīng)向肋寬度

　

　

50

mm

　

b2——經(jīng)向肋厚度

　

　

10

mm

　

L2——經(jīng)向肋在經(jīng)向的間距

　

　

1500

mm

　

Pict

e2——經(jīng)向肋與頂板在經(jīng)向的組合截面形心到頂板中面的距離

　

　

　

　

　

　

　

2.77

mm

　

L2S——頂板有效參與筋板組合矩的寬度

　

　

　

　

　

L2S=1.1（2Rste）0.5=

　

　

646.67

mm

　

Pict

n2——經(jīng)向肋與頂板在經(jīng)向的面積折算系數(shù)

　

　

　

　

　

　

　

　

1.05

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

   4.2.2 帶肋拱頂?shù)姆�(wěn)定性驗(yàn)算

　

　

　

　

　

　

　

拱頂載荷 P=Pw

2667

N/m2

　

　

　

　

　

　

拱頂許用外壓 [P0]:

4245

N/m2

　

　

　

　

　

　

∵ [P0]＞P，故滿足穩(wěn)定性要求，合格

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

5.罐頂與罐壁的連接計(jì)算：

　

　

5.1. 幾何參數(shù)計(jì)算(如圖)

　

　

　

角鋼規(guī)格：

∠

140

×

140

×

10

　

　

　

罐頂與角鋼連接位置

　

B

　

　

30

mm

　

　

罐外半徑

　

　

Rc

　

　

12008

mm

　

　

罐壁連接有效寬度

Wc=0.6（Rcte）0.5

176.36

mm

　

　

罐頂連接有效寬度

Wh=Min[0.3（R2te）

124.55

mm

　

　

罐頂與罐壁連接處,罐頂切線與水平面夾角

θ=arcsin((Rc+B)/Rs)=

30.10

°

　

　

罐頂與罐壁連接處到罐中心線垂直距離

R2=Rc/sinθ

23940.19

mm

　

　

　

　

　

　

　

　

5.2. 罐頂與罐壁連接

　

罐頂與罐壁連接處的有效截面積（按A.3.2）

　

Pict Bitmap

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

1805.77

mm2

　

　

　

　

　

注：此處的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)為設(shè)計(jì)內(nèi)壓，不可等同于按液柱所確定的設(shè)計(jì)壓力。

　

　

　

　

罐頂與罐壁連接處的有效截面積（按7.5.3）

　

　

A2=4.6DR2

2643.00

mm2

　

　

　

　

　

罐頂與罐壁連接處的實(shí)際截面積（按圖7.1.5確定）

　

　

Aa=

6277.50

mm2

　

　

　

　

　

實(shí)際截面積大于所需有效截面積，滿足設(shè)計(jì)要求

　

　

　

　

注：如果Aa≥mtg/（1415tgθ）=

1551.14

mm2

　

　

　

　

　

           頂部 應(yīng)設(shè)置通氣裝置

　

　

　

　

　

　

罐頂與罐壁連接處發(fā)生屈曲破壞壓力（按設(shè)計(jì)壓力P計(jì)算）

　

　

PQ=1.6P-0.047th=

3.20

KPa

　

　

　

　

　

　

其中：

g=

9.81

m/s2

　

　

　

　

　

滿足連接要求

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

6. 風(fēng)載荷及地震載荷計(jì)算