原油储罐罐设计.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除摘 要近一、二十年来，油罐的设计与施工技术都较过去有了更快的发展，明显的趋势是大型化，油罐大型化给人们带来许多经济利益，也带来了一些技术课题。浮顶油罐是目前国内外在大中型油罐中最常用的一种结构形式，它几乎全部消灭了气体空间，从而大大减少了油品的蒸发损耗和大气污染等。铁岭地区地质状况良好，适合建罐，设计基本风压为550Mpa，对钢材的选择考虑了强度，可焊性和冲击韧性三项主要要求。罐壁厚度计算采用变点设计法，分别计算了充水和储油两种不同储存介质的情况，用它计算大容量罐时，可减少某些圈的壁厚和罐壁总用钢量。设计中不仅包括了罐顶，罐壁，罐底的整体轮廓计算，还包括抗风圈，加强圈和密封的计算，抗风圈和加强圈设计采用我国国内标准。油罐的抗震设计也参照国内外的设计规范，可承受9级以上的地震。校核部分包括浮顶四个准则，强度和稳定性校核，下节点校核以及开孔补强校核。根据设计需要绘制六张CAD施工图，包括一张总图,一张罐基础结构图,浮顶，密封，罐壁，罐底各一张。计算部分清楚简洁，图纸清晰规范，在保证安全的前提下，经济选材是本设计的特点。关键词：浮顶油罐，浮顶，罐壁，抗风圈，加强圈AbstractRecent one or two decades, the design and construction of tank technology has been faster than in the past the development of a clear trend that large-scale and large-scale oil brings many economic benefits as well as a number of technical issues .Floating roof tank is the large and medium-sized oil tank at home and abroad in the most commonly used form of a structure, it eliminated almost all of the gas space, thus greatly reducing the evaporation loss of oils and atmospheric pollution. Geological Tieling in good condition and suitable for cans, for the design of the basic wind pressure 550Mpa, on the choice of the steel strength, weldability and impact toughness of the three main requirements. Calculation of tank wall thickness design method using change-point, were calculated and the reservoir water storage of two different media, the use it when calculating the large-capacity tanks can reduce certain circle tank wall thickness and the total amount of steel. Design includes not only the tank top, tank walls, tank at the end of the overall outline of the calculation, but also wind circle, strengthening and sealing ring, the wind and the strengthening of circle circle design standards in China. Seismic Design of oil tank at home and abroad is also reference to the design specifications can withstand earthquakes of more than 9. Check some of the four criteria, including floating roof, the strength and stability of calibration, the next check node and check opening reinforcement.According to the design need to draw six CAD working drawings, including a general map, the basis of a tank structure, floating roof, seals, tank walls, tank at the end of each one.Calculation of some clear and concise, clear drawings norms, in the premise of security, economic selection of the design characteristics.Key words: floating roof tank,floating roof,tank skin,wind circle,Circle to enhance精品文档目录前 言11.油罐钢材、尺寸的选择31.1概述31.2求许用应力31.3确定油罐经济直径和高度42.罐壁强度设计52.1罐壁计算的说明52.2采用变点法设计各层壁板厚度82.2.1计算充水时各层板厚82.2.2计算储油时各层板厚203.浮顶设计313.1基本数据323.2校核323.2.1第一准则校核323.2.2第三准则的计算和校核343.2.3第二准则校核353.3.1单盘的强度验算373.3.2浮船强度校核393.3.3浮船平面内稳定校核403.3.4浮船平面外稳定校核413.3.5关于Ae的验算424.油罐密封及抗风设计444.1油罐的密封装置444.2抗风设计454.2.1抗风圈的设计和计算464.2.2加强圈的设计和计算475罐底及罐基础设计485.1罐底的设计485.1.2排版方法495.1.3底板的连接495.2罐基础设计506.下节点点计算507油罐抗震设计547.1倾覆力矩计算557.2罐壁压应力的计算567.3罐壁临界压应力及其校核568油罐的附件设计及开孔补强578.1附件设计578.1.1罐顶附件578.1.2罐壁附件578.1.3安全设施588.1.4梯子.平台和栏杆588.2开孔补强计算589质量检验609.1罐底质量检验609.1.1罐底的平度检查609.1.2焊缝质量检查619.2罐底的质检61结 论63参考文献64谢 辞65前 言随着石油工业的发展，原油的储备和运输都要求储罐有越来越大的容量。从世界范围来说，这一状况与国际上的能源危机有关，由于能源危机，近若干年来，许多工业化的靠进口原油的国家都增加了原油的储备量，这就迫使这些国家不得不建造更多更大的油罐。在原油储备量相同的条件下，大容量储罐的经济型比小容量的储罐更好。油罐大型化有很多优点，如节省钢材，减少投资，占地面积小，便于操作管理，节省管线及配件等等。油罐大型化趋势形成后，油库的组成结构与之前发生了很大改观，由油罐的“小而多”变为“大而小”。这一点也成为衡量一个国家在油罐设计、研究、建造等方面技术水平高低的一个尺度。油罐大型化使得对钢油罐的强度、抗震、抗风、抗断裂等方面的要求也更加严格，这就让罐壁选材成为本设计成功的基础，选材时要考虑钢板的强度、可焊性和冲击韧性等要求。早期的油罐是固定顶式的，随着油罐直径的增大，固定式罐顶的投资费用大大地增加了。为了节省投资，用一个漂浮在液面上的浮动顶盖（简称浮顶）取代固定式罐顶。外浮顶罐应运而生，简称为浮顶罐。浮顶油罐是目前国内外在大型油罐中最常见的一种形式，浮顶油罐是上部开口的立式圆柱形油罐，钢浮顶在油面上随着液面升降。因浮顶与液面基本不存在油气空间，油品不能挥发，所以浮顶罐具有下列优点：（1） 减少了油品中轻油组分挥发，降低蒸发损耗，保证油品质量。（2） 减少了油罐的火灾危险性，爆炸危险，着火易扑灭，可以适当减少消防措施的数量。（3） 由于蒸发损耗降低，减少环境污染着火时使周围环境得到保护。（4） 由于浮顶油罐不存在油气空间，从而减少了罐顶和罐壁的金属腐蚀，有利于延长使用寿命。此外在浮顶与罐内壁之间的环形空间有随着浮顶上下浮动的密封装置，并且这种油罐的顶部与其他固定顶油罐相比，在设计时结构更易于处理，由于罐顶的自重受储液支撑其受力状况良好，故大型油罐大多采用浮顶油罐。作为目前国内外大中型油罐最常用的结构形式，浮顶罐分为两种，一种是双盘式的，一种是单盘式的，单盘式多用于5000m3以上的油罐。 单盘式浮顶的周边为环形浮船。环形浮船由隔板将其分隔成若干互不渗透的舱室，环形浮船中间为单盘，单盘由钢板搭接而成，与浮船之间由角钢连接。本次设计是70000m3容量的油罐，因此是单盘式浮顶油罐的常规设计。鞍山地区十万立方米原油浮顶罐设计1.油罐钢材、尺寸的选择1.1概述本设计对象为十万立方米原油浮顶罐，坐落于鞍山地区。设计共分围壁厚计算、浮顶计算、抗震计算、抗风计算及下节点计算和开孔补强计算几部分。浮顶油罐这种油罐的罐顶是一覆盖在油面上并随油面升降的盘状结构物。由于罐顶的自重受储液支承，其受力状况良好，故大型油罐大多采用浮顶油罐这种形式。浮顶油罐的另一个显著特点是浮顶与油面之间几乎不存在气体空间，因而可以极大地减少油品的蒸发损耗，同时还可以减少油气对大气的污染，减少发生火灾的危险性。十万立方米这样的大容量储罐设计前的选材是设计成功的关键。大容量储罐对用作罐壁材料的钢板强度要求非常高。所以罐壁底部采用许用应力较大的07MnCrMoVR而上部采用16MnR作为罐壁的钢板材料。1.2求许用应力（1）对于材料07MnCrMoVR (1630mm) 充水时： = 储油时： 取（2）对于材料16MnR（616mm） 冲水时: 储油时： 取1.3确定油罐经济直径和高度查我国常用浮顶油罐尺寸表知，十万立方米浮顶油罐单盘板厚t=0.5cm;查书中表知边缘板最小厚度取5mm;即tr=5mm，tb=10mm,tr+tb=15mm,取 原油容量：3 水容量： 3 焊缝系数: 经济高度及半径确定： 等壁厚高度 变等壁厚高度及每层圈板高度的确定: 等壁厚高度： 查书中表知，罐壁最小设计厚度为，则6.1m 变壁厚高度：取变壁厚部分圈板数为8，则每层圈板高度 取最高液位为 2.罐壁强度设计2.1罐壁计算的说明常用的壁厚计算公式为式中 罐壁设计厚度，；罐壁计算厚度，；钢板厚度允许负偏差，；腐蚀裕量，式中 所计算的那一圈罐壁板底边至罐壁顶端垂直高度，；油罐直径，；设计温度下钢板的许用应力，储液容重，；焊缝系数，取。 它们是根据各圈距底边0.3m处近似最大环向力来计算各圈壁厚的，但各圈板在边缘力系影响下，最大环向应力位置不一定是在距各圈底边0.3m处，若油罐较大，就应当做更精确的计算，减少用钢量。在API650中，介绍了罐壁的另一种计算方法，称为变点设计法，它是考虑到罐壁相邻圈板之间的相互影响，确定各圈环向应力最大处的位置。这种变点设计法更符合罐壁应力的实际情况，故本设计中采用的罐壁设计法即为变点设计法。现将API650中有关变点设计法的计算公式介绍如下：变点设计法计算底圈罐壁的计算厚度公式为式中 底圈罐壁板计算厚度，；罐底至顶部角钢顶面的高度，；罐底圈直径，；储液容量，；纵向焊缝系数，取。选用两个计算式求得的较小值作为底圈的计算壁厚。各圈壁厚的变点计算法如下：当时，当时，当时式中 计算圈的下面一圈的圈板高，油罐半径，；所需计算的第i圈的罐壁计算厚度，；所需计算的第i圈下面一圈的圈板计算壁厚，；（但在计算比值时，单位取）根据变点位置求得的第i圈的壁厚值，；先求得底圈计算壁厚后，再顺序计算上面各圈的计算壁厚，i代表圈板顺序，自底圈向上分别为1、2、3。由的计算公式可以看出为了求得，应先求出。下面三个式子中求出的最小值，就是变点设计点到计算圈的圈板底边的距离，一次最小值来计算。式中 ；第i圈圈板底部至罐壁顶部角钢顶面的高度，。用上面式子计算值时，和均为作为单位。是个比值，计算值时必须对和取相同的单位。求得的值单位为。取、三个值的最小值作为计算点，用它来求取第i圈的值。式中其余符号的意义均同前述。求得的的单位为。API650规定，在利用上述方法计算各圈的计算壁厚时，要分别就设计条件和充水试验条件求出两种条件下各自的计算壁厚。按设计条件进行计算时，采用储存油品的容重（），许用应力取和中的较小者（为材料的屈服极限，为材料的强度极限，单位均为Mpa。按充水试验条件进行计算时，采用水的容重（），采用和中的较小者。按设计条件求出的计算壁厚加上腐蚀裕量c后，与按充水试验求得的计算壁厚值比较，取两者中的较大值并向上圆整后作为计算圈的设计壁厚，并且，采用变点设计法时，上层圈板的厚度不得大于下层圈板的厚度，还不得小于API650规定的罐壁最小厚度。2.2采用变点法设计各层壁板厚度2.2.1计算充水时各层板厚求底圈计算壁厚 取二者较小值，故底圈计算壁厚 求第二圈计算壁厚 用逐步法求 第一次试算第二次试算第三次试算求第三圈计算厚度第一次试算第二次试算第三次试算求第四圈计算厚度由于故用下式计算用逐步试算法求第一次试算第二次试算求第五圈计算壁厚由于故用下式计算用逐步试算法求第一次试算第二次试算第三次试算求第六圈计算壁厚由于故用下式计算用逐步试算法求第一次试算第二次试算求第七圈计算壁厚换材料由于故用下式计算用逐步试算法求第一次试算 第二次试算第三次试算2.2.2计算储油时各层板厚求底圈计算壁厚取二者较小值，故底圈计算壁厚求第二圈计算壁厚 由于故用下式计算用逐步法求第一次试算第二次试算第三次试算求第三圈计算壁厚由于故用下式计算用逐步试算法求第一次试算第二次试算第三次试算求第四圈计算壁厚由于故用下式计算用逐步试算法求第一次试算第二次试算求第五圈计算壁厚由于故用下式计算用逐步试算法求第一次试算第二次试算第三次试算求第六圈计算表壁厚换材料由于故用下式计算用逐步试算法求第一次试算第二次试算第三次试算求第七圈计算壁厚由于故用下式计算用逐步试算法求第一次试算第二次试算第三次试算取腐蚀裕量（重度腐蚀） 储油壁厚+C与充水壁厚比较，两者取其中较大者 18MnMoNbR 16MnR Q235-A层数12345678910充水28.1325.5624.0021.8919.2416.0613.9111.3799储油24.6223.5521.8519.6617.0116.5913.8710.3899大值28.1325.5624.0021.8919.2416.5913.9111.3799偏差-0.9-0.9-0.9-0.9-0.9-0.9-0.9-0.9-0.9-0.9圆整2725232118161311993.浮顶设计3.1基本数据单盘板厚：船舱底板： 船舱顶板： 内边缘板： 外边缘板： 浮船外径：浮船内径：3.2校核3.2.1第一准则校核校核条件为：(1)下沉深度不大于外边缘板的高度，且有一定裕量以免油品由浮顶外侧经过外侧边缘板流入浮顶并灌进舱室内。可用下试表达 式中-边缘板的高度，m; T-在这种情况下，当的下沉深度，m; -由于而引起的沉没深度的增加，m; -安全裕量，m.(2)下沉深度不大于内边缘板的高度，且留有一定裕量以免油品由浮船内侧边缘板进入舱室，并导致浮顶沉没。可用下表达式。 式（3-1）和试（3-2）中，均为已知数，为安全裕量，系控制的数字，一般以10-20cm为宜，最低不得小于5cm。由以上看出，只要求出和便可进行校核，现分别求和。浮船重 单盘重考虑单盘上附件重的计算船舱的计算校核：取所以第一准则满足 3.2.2第三准则的计算和校核第三准则为在操作时单盘与储液间不存在油气空间。这一条件是从减少单盘的腐蚀考虑的。因此，单盘安装高度c应考虑以下条件： 计算单盘安装位置区域下限上限 去单盘安装高度3.2.3 第二准则校核第二准则是在整个罐顶面积上有250mm降雨量的水积存在单盘上时浮顶不沉没。在下暴雨时，由于雨量过大或中央排水管不畅，甚至阻塞，则单盘上将出现积水。允许设计水量为Q式中单盘上允许最大积水量，;油罐内径，；水的重度，；允许降水量，；取在Q的作用下，浮顶的下沉量增加。但设计要求即使在这种情况下罐内油品也不得超越浮船内边缘板，且应留有一定裕量。否则，油品就不会经外边缘板流入浮顶。灌进舱室最终导致浮顶沉没。以上校核条件可用下试表达 式中浮船本身沉没深度，；加上单盘以后浮船下沉增量，；由积水重量引起的浮船下沉增加量，；安全裕量一般取=100-200mm,最小不得低于50mm设计允许的积水量 式中-无量纲参数；-浮船平均半径，；-用于刚度计算的浮船有效截面积，；式中-折减系数，-浮船上加强圈有效截面积，如连接角钢等，均可作为加强角钢看待，。查化工设备设计手册选用连接角钢尺寸为 查表53油罐及管道强度设计第107页，利用线性内插法得 的弹性模量 单盘中心挠度所以满足第二准则3.3浮顶强度及稳定性校核3.3.1单盘的强度验算单盘中心处拉应力式中单盘中心的拉应力，；与浮船径向刚性有关的系数；刚才的弹性模量，；单盘上所受的当量均布载荷，；单盘的半径，；单盘板的厚度，；值取第一准则和第二准则两种不同情况下值的较大者第一准则中：式中钢板的密度取油的密度考虑到单盘上一些配件的影响后取第二准则中：取两者中的较大值查油罐及管道强度设计第112页表5-1得取，上面连续焊，下面间接焊单盘强度合格3.3.2浮船强度校核由单盘边缘传来的径向应力使浮船成为一个受压的圆环，由平衡条件可得出浮船断面所受的压应力为： 式中单盘边缘的径向力，；单盘板的厚度，；浮船内径，；用于强度计算的浮船有效截面积， 由油罐及管道强度设计书第112页表5-4查得浮船顶板和底板既宽且薄，其临界稳定能力很低，故浮船断面压应力校核时往往把这部分忽略不计。于是式中连接角钢的面积浮船强度满足3.3.3浮船平面内稳定校核浮船在平面内单位长度上的临界压力可按下式计算浮船在圆环平面内的临界失稳载荷，；浮船平面直径，；浮船截面对轴的惯性矩，其中平面内稳定3.3.4浮船平面外稳定校核浮船平面外临界失稳载荷可按下式计算 式中浮船在圆环平面外的临界失稳载荷，；浮船截面对轴的惯性矩，；材料的剪切模量，；波桑系数，；浮船截面对轴的惯性矩，。和可按下式计算其中平面外稳定3.3.5关于Ae的验算以上对于的假设与实际有效截面面积是否相等，下面进行验算，验算结果应满足以下条件式中用于刚度计算的浮船有效截面积，；用于刚度计算的浮船实际有效截面积，；式中浮船各壁板的截面积，；浮船各壁板宽度，；浮船各壁板厚度，；浮船各壁板的临界应变，浮船壁板的实际环向应变，单盘边缘径向位移，假设的合格4.油罐密封及抗风设计4.1油罐的密封装置在浮船与罐壁的空隙处设有密封装置，它固定于浮船的外边缘板上，并与浮船共同上下移动，良好的密封装置可防止罐内油品蒸发，避免大气污染。 本设计采用弹性密封（软泡沫塑料密封） 这种密封装置是靠经常处于压缩状态的聚氨酯软泡沫塑料的回弹力来实现的。此密封结构密封性良好，基本上能消除油气空间，对罐壁的椭圆度变形和基础的不均匀沉陷有较大适应性，管壁损坏小，且耐地震性能好，其缺点是由于软泡沫的长时间压缩状态，从而产生弹性变形，使其密封力逐步减小，最终失败。 弹性密封的主要部件要求及结构如下：（1） 密封袋：是以尼龙布做加强层的耐橡胶布制成的，其厚度一般为1.5-2mm，作用是保护塑料泡沫不直接接触油。且固定塑料，有较好耐油性，抗老化性能。 （2）软泡沫塑料：一种轻质弹性填充物，其作用是使浮顶与罐壁之间的不规则间隙有良好的密封，为了增加泡沫塑料的弹性范围，在泡沫塑料上要预制直径为90的孔，泡沫塑料每块长约为4米，相衔接装入密封袋里。 （3）防护板：位于密封装置上方，以防止阳光对密封袋的暴晒，防止风雪灰尘落到密封带上，甚至落到油品上影响油品质量。可用合成橡胶和镀锌铁皮制成，为防止金属与罐壁摩擦，上部用聚乙烯管和橡胶包口。下部用局部连接固定。 安装时，橡胶袋搭接处用胶粘贴，以免油品渗入橡胶袋内，支撑板压条四边应将毛刺.夹角打磨干净，以免损伤橡胶袋，为防止轻油毛细现象，橡胶袋压有锯齿。4.2抗风设计随着油罐大型化和采用高轻度钢材，罐径与罐壁之比相对减小，油罐的抗风稳定性越来越差。过去，小型油罐往往只在顶部加抗风圈就足够了，而现在对大型油罐，除抗风圈外，在抗风圈下面还需加设一圈或数圈加强圈，否则下部罐壁仍可能被吹瘪。随着油罐的大型化以及罐壁局部被吹瘪的现实，近年来对罐壁的抗风研究加强了，一些研究成果已用于油罐的设计中。4.2.1抗风圈的设计和计算抗风圈设置在罐顶包角边钢以下1米的位置，则应设置包边角钢，根据Bs2654规定选取的角钢尺寸为75查得铁岭地区的基本风压抗风圈最小截面系数：抗风圈是由钢板和型钢拼装成的组合断面结构，组装时槽钢放置在钢板外缘的10mm的地方进行焊接，下边缘板直接对接，钢板与罐壁之间的连接在上部采用连续接角焊，以免和水由抗风圈与罐壁之间流下，甚至流入保温层内腐蚀罐壁，下部采用间断焊。抗风圈下设支托以免抗风圈发生侧向失稳，根据我国钢结构设计规范TJ17-74的规定，不需计算整体稳定性的最大支承间距为=，为抗风圈变梁高度，由机械设计手册差得槽钢抗风圈变梁高度所以支托数 4.2.2加强圈的设计和计算油罐各层圈板的当量高度按下式求出： 式中这算前圈板的实际高度，；罐壁最小厚度，；所计算的那层圈板的厚度，所计算的那层圈板在厚度为时的当量高度，整个罐壁的当量高度为各层圈板的当量高度之和，即；式中整个罐体在壁厚为时的当量高度， 式中设计风压，；体型系数，可取转换系数，可取高度变化系数，由油罐及管道设计强度书中第121页表61查得并用线性内插法得由油罐及管道强度设计书第125页表6-2得因为D48m所以取加强圈角钢为。5罐底及罐基础设计5.1罐底的设计立式油罐的罐底一般是直接放在地基的砂垫层上，油罐内的油品重量可直接传给地基。底板仅受一简单的压缩力，这对钢板来说，受力是极其微小的。因此，对底板来说，理论上几乎没有强度要求，只需要将油品与地基分开，不渗漏，不过考虑到不同大小的油罐由于地基沉陷影响和经济要求，各种规范都对油罐底的结构如排板的形成，底板厚及搭接连接的方式等提出了不同要求。5.1.1材料及厚度罐底是直接放在碎石地基的砂垫层上，罐底是由钢板焊接而成，罐底中间部分几乎没有强度要求，故采用同罐顶一样的钢板Q235-A，即能保证强度要求，这一部分称中福板，考虑到腐蚀焊接和地基不平产生的凹凸，以及对于大罐不均匀沉陷等因素，本设计中福板厚度取10mm。 罐底边缘直接与罐相接部分称边缘板，其受力十分复杂，厚度与罐壁底圈厚度有关，本设计边缘钢材为15MnVR钢，厚10mm，罐底边缘板伸出罐壁外表面的宽度为60mm。5.1.2排版方法 罐底板的排板形式，主要考虑到其焊接变形最小，易于施工，节约钢材等因素来决定的，多年实践，一般采用两种形式：当时，采用（1）由矩形中福板和边缘板组成的形式；当时，采用（2）周边为弓形边缘板组成，（2）型排板具有错缝容易。外型美观以及焊缝收缩量小等优点。本设计采用（2）型。5.1.3底板的连接底板全部采用对接焊缝的形式，实践证明，对焊缝施工质量好，表面平整，焊缝美观，返修量小，受力状态合理，边缘板对焊缝下面采用厚度4-5mm的垫板，垫板与边缘板紧排。5.2罐基础设计本设计考虑以下因素： （1）罐底接触部分的基础必须能够适应罐底的变形，采用的砂垫基础能满足要求。 （2）因为罐底板有泄漏可能，特设置检漏的机构故采用排油管。 （3）为减少不均匀沉陷，对垫砂石层施工要严格进行对其均匀性的真实情况认真检查，达到现有施工水平最高度要求。故本设计采用碎石基础，该基础注意： （1）油罐基础的外围凸台和护面应用碎石砌筑或用永性铺面材料敷于表面，以防止受雨水冲刷。 （2）作为支撑储罐底板的基础表面，预先做的光滑与平整。 （3）储罐基础平面的构造应便于储罐基础排水。6.下节点点计算罐壁受到静水压力将沿径向发生变形。在罐底和罐壁连接处，由于罐底对罐壁的约束，阻碍罐壁在下节点处的径向位移，因而在罐壁下端将受到纵向弯曲力矩的作用，这个弯矩和剪力是由罐底约束罐壁边缘变形而产生的。罐壁和罐底为弹性连接时计算的公式为 罐体重=罐壁作用于罐底周边的重量： 作用于罐底的液重： 罐抗弯强度： 壁弹性系数： 壁特征系数： 罐壁柔性系数：/N 罐底柔性系数计算如下：底抗弯刚度： 一般 /m 查油罐及管道强度设计书中第71页表3-9差值求得 罐底柔性系数： = = 下节点钢板的轴向应力应满足 式中t-计算底圈板时为底圈板壁厚计算底环板时为环板厚度罐壁最大弯曲力下节点焊缝应力应满足式中焊缝面积，焊缝截面系数，下节点丁字焊缝的焊脚高度为下节点焊缝应力下节点满足7油罐抗震设计7.1倾覆力矩计算水平地震载荷对罐底底面的弯矩，；水平地震载荷，；罐底底面至储液液面的高度，。按下式计算 式中综合影响系数，对于常压立式油罐，取；地震影响系数最大值，与地震烈度有关；产生地震载荷的油罐总重量，按下式试算 式中罐内储液重量，；动液系数，由选取；底层圈板系数的内径，。由油罐及管道强度设计书中表8-10查得7.2罐壁压应力的计算底层壁板的最大压应力可按下式计算 式中底层圈板的最大压应力，；底层壁板底部的垂直载荷，包括罐体自重和保温层重，；底层壁板的截面积，；W-底层壁板的截面系数，；罐壁自重管体重考虑其他重，取7.3罐壁临界压应力及其校核临界压应力可按下式计算 若要保证油罐安全，则 由油罐及管道强度设计书中表8-9查得该油罐可抵抗8级以上的地震强度。8油罐的附件设计及开孔补强8.1附件设计为了储罐的正常操作和安全运转，储罐必须有足够的附件。常用附件主要分为罐顶部分附件。罐壁部分附件和安全设施。8.1.1罐顶附件 （1）透光口：主要用于储罐检修时，便于通风和采光，通常距罐壁800-1000mm处。 （2）量油孔：用于手工和仪表检测储存介质的液位。一般设在罐顶平台附近。 （3）通气孔：用于储罐储存油时，保持储罐内外气相压力平衡。通常位于罐顶中心处。 （4）呼吸阀：用于储罐介质有挥发性的储罐，通常和通气孔接管用法兰连接。 （5）阻火器：与呼吸阀配套使用。用以防止雷击和静电引起火灾8.1.2罐壁附件（1）人孔：储罐检查时，用于工作人员进出储罐。 （2）进出油接管。 （3）切水孔;用于排出储罐底部的沉积水。 （4）排污口：用于排出储罐底部的固体沉积物。 （5）液面计：用于测定储罐内储液的液面高度。 （6）温度计：用于测定储罐内储液的温度。 （7）加热器：用于维持储罐内储液的温度或提高储液的储存温度。 （8）清扫孔：用于排出储罐底部的固体沉积物。 （9）液位报警口：用于液面超过预定的液位时的警报。8.1.3安全设施（1）防雷接地设施：储罐的接地电阻应不大于10。 （2）泡沫消防设施 （3）浮顶罐和内浮顶罐的防静电设施。8.1.4梯子.平台和栏杆（1）盘梯：当储罐直径不小于4m时，通常使用盘梯。 （2）平台：罐顶一般都设计平台，储罐罐壁的中间平台可以根据需要设置。 （3）栏杆：罐顶周边应设置栏杆；盘梯的外侧板处应当设置栏杆；储罐盘梯内测板与罐壁之间的间距大于200mm时，盘梯的内侧板处也应设置栏杆。8.2开孔补强计算由于使用的要求，必须在油罐壁上开孔并接管，例如，进出油管.清扫孔.人孔。在管壁上开孔后将在孔的附近产生应力集中，其峰值应力通常达到罐壁基本应力的3倍，甚至更高。这样高的局部应力，再加上开孔结构在制造过程中又不可避免地会形成缺陷和残余应力，如不采用适当的补强措施，就很可能在开口造成疲劳破坏或脆性裂口，使空口处撕裂。补强的办法就是在开口的周围焊上补强圈板，以增大开孔周围的壁厚，降低孔周围的应力。 以人孔为例选择补强圈尺寸并进行校核。 人孔600mm，接管规格为补强圈尺寸人孔开在距罐底800mm处，此处罐壁厚。补强钢圈材质为07MnCrMoVR.需要补强的金属截面积为式中沿罐壁的纵向开孔直径，；开孔处罐壁的计算厚度，。可用于补强的金属截面积由和三部分组成 式中-在补强区域内罐壁实际壁厚超出计算壁厚的部分可用作补强的截面积，开孔处罐壁厚度， 式中接管厚度在补强区域超出计算壁厚的部分可作补强的截面积，；接管的壁厚，；接管的计算壁厚，；补强区域内的接管长度，或，取两式求得的小者作为值补强板厚度通常与罐厚度相同，式中补强板的截面积，补强板外半径与内半径之差值(对于多边形板，取内切圆半径为补强板外半径)，； 所以补强合格，补强板为多边形。9质量检验9.1罐底质量检验9.1.1罐底的平度检查 罐底组装，焊接全部完成后，罐底离开基础表面的最大局部鼓包，一般不大于局部长度的1/5,且不超过50mm。9.1.2焊缝质量检查 （1）对外观检查：要求焊缝须饱满，焊缝表面不得有砂眼.裂缝等，可用放大镜检查。 （2）焊缝严密性检查：一般采用真空接法，其真空度不应低于300mmHg。 （3）两个主要部位必须检查，即边缘板与罐壁间角缝处和边缘板的对接焊缝，这些焊缝每焊完一遍，就用碳粉探伤一次。 （4）进行超声波或外线探伤结果不应低于现行的钢制压力容器对接焊缝超声波探伤的标准。9.2罐底的质检 （1）在组装前对12mm的高强钢，19mm以上的低碳钢以及进行多次试验的钢板，包括底圈罐壁。应用超声波探伤检查其坡口。 （2）应根据坡口形状和焊接工地状况检查确定罐壁环缝局部焊透的实际厚度。 （3）罐壁对接焊完后，应进行射线探伤或超声波探伤。 （4）在所有厚度的高强度钢板上或厚度超过25mm的低碳钢板上的开口接管焊缝，包括补强件的焊缝，应尽可能于第一层焊后进行渗透探伤，在全焊后进行碳粉探伤。 （5）罐壁焊完后，对