油罐及管道强度设计

油罐及管道强度设计》综合复习资料一、选择题1、立式油罐罐壁筒体的抗弯刚度与它的（）有关。A、高度B、直径C、壁厚2、 立式油罐罐壁最大环向应力的位置是在（）。A、罐壁最下端B、罐壁最下端以上0.3m处C、不确定3、 使用两个加强圈以后罐壁可以承受的风压力是P,如果不使用加强圈，则它能承受的风压力应（）。A、P/2B、P/3C、重新计算4、 罐底边缘板厚度与（）有关。A、油罐内径B、板材C、底圈罐壁厚度5、 两端固定的直管段的热应力要比同样条件下非直线布置的管段的热应力（ ）A、大B、小C、不确定6、 直角弯管要比曲管的柔性（）。A、大B、小C、不确定7、 管道热应力计算的弹性中心法求出的弹性力是在（ ）。A、管系的形心 B、固定支座处 C、管系的弹性中心8、 对管道热应力进行判断的经验公式如果得到满足，则管道（）。A、不用校核其热应力；B、也要校核其热应力；C、不一定要校核其热应力9、 门型补偿器可采用（）的办法来提高其补偿能力。A、预先拉伸 B、预先压缩C、预先弯曲扭转10、罐底中幅板厚度与（）有关。A、油罐内径 B、板材 C、底圈罐壁厚度二、填空题1、 常用的立式圆柱形油罐按其顶的结构可分为拱顶罐、浮顶罐、内浮顶罐三大种油罐。2、 罐壁板和管子的厚度负偏差是指 。3、 5万米3油罐的直径大约为 米（40米、60米、80米）。4、 立式圆柱形油罐罐壁开口补强原则是补强圈板的横截面积与孔口的横截面积取等值，即等截面原则5、如果沿壁厚t为的立式油罐罐壁开一直径D为的人孔,需要补强的金属截面积是t与d乘积。6、7、6、7、拱顶罐的罐顶曲率半径为 倍罐壁筒体直径。柔性系数是指 1+12九10+12X28、 我国的标准风速是以一般平坦地区、离地面10米高、30年一遇的10分钟平均最大风速为依据的。9、 管路的跨度可根据刚度条件和强度条件进行设计，根据 条件确定的跨度在任何条件下都必须得到满足。10、罐壁厚度是根据最大环向应力荷载计算的。11、立式油罐直径小于12.5米时，罐底宜采用由矩形的中幅板和边缘板组成的条形的排版形式；而大于12.5米时，罐底宜采用周边为弓形边缘板的排版形式。12、 在常用立式圆柱形油罐中，罐壁环向焊缝可采用对接和搭接混合焊的13、 为拱顶罐。14、 为满足强度要求，罐壁下节点处的轴向应力◎与其材料屈服极限◎的关系为 s◎〈二◎ 。 s_15、 我国在设计油罐时，一般根据防止拱顶矢高过大、减少单位容积用钢量和油品增发损耗原则来计算其直径和高度。一般说来，等壁厚油罐的公称容积不超过10000米3。16、 根据单圆弧拱顶罐灌顶截面各处的曲率相同原则，拱顶油罐的罐顶曲率半径约为—0.8-1.2 倍罐壁筒体直径。17、 我国将抗风圈一般设计在置在油罐的顶部，通常位于包边角钢以下1m位置的位置上。某地区的瞬时风速为60m/s，则在该地区建10,000m3浮顶罐时，所用抗风圈的最小截面系数18、 为 cm3。19、 设计浮顶罐时，浮船外径比油罐内径小400-600毫米。20、 一般说来，管道的弹性截面系数W与其塑性截面系数W,的关系为 通常采用 系数来进行管路跨度设计，使其满足强度要求。21、 直角弯管的柔性要比相同直径相同壁厚曲管的柔性_^^_。22、 n型补偿器可采用预先拉伸或预加热 的办法来提高其补偿能力。23、 通常，管道的跨度可按管子的强度和刚度两个条件来确定。24、 某水平铺设的管道其中间跨度计算值为10米，则其边跨的计算值为&2米：若将该管道铺设在30度斜坡上，则其中间跨的计算值为6.67米。25、 受均匀内压作用下的等壁厚曲管，其中最大应力发生在曲管的最外侧,该应力比同样状况下直管内的应力—。26、 某平面管系按正常方法铺设于两固定约束端之间，在某一温差At下，用弹性中心法求TOC\o"1-5"\h\z得约束端的作用力比值为P/P=5，若将温差改变为2At,则P/P= 10 。xy xy27、 一般地，公称容积5万m3的浮顶罐，其直径约为60m。28、 当立式油罐的容积超过10000方时必须设计成变壁厚罐。29、 10万米3油罐的直径大约为 80米。30、 在材料和设计压力相同的条件下，曲管的壁厚比直管的壁厚 大。31、 当操作温度高于安装温度时,通过将预拉伸值取为热伸长量的一半可以减小n型补偿器内的热应力。三、简述题1、 简述回转薄壳的第一、第二曲率半径的定义，并以拱顶油罐的罐壁和罐顶为例分别说明。2、 油罐罐壁为什么有最大和最小壁厚的要求，它们各与哪些因素有关。3、 浮顶罐和拱顶罐可分别采用哪些抗风措施？试说明理由。4、 平面管道热应力的大小与哪些因素有关？5、 浮顶的设计必须满足哪些要求？（1）对于单盘式浮顶，设计时应做到单盘板和任意两个相邻舱室同时破裂时浮顶不沉没对于双盘式浮顶，设计应做到任意两个舱室同时破裂时浮顶不沉没。（2） 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。（3） 在正常操作条件下，单盘与储液之间不存在油气空间。（4）在以上各种条件下，浮顶能保持结构的完整性，不产生强度或失稳性破坏。6、 分别比较气压作用下曲管内外侧轴向应力和内外侧环向应力的大小。7、 分别举出2种以上人工管路补偿器和自然管路补偿器。伸缩器（波纹管式和填料函式）、弯曲管段（L形、Z形、n形和Q形）8、 回转薄壳的第一、第二曲率半径的定义。第一曲率半径是经线上点的曲率半径；第二曲率半径是壳体中面考察点到该点法线与回转轴交点之间的长度。9、 各种罐常采用哪些抗风措施？10、设计油罐时的最大和最小壁厚要求分别与哪些因素有关？11、分别说明拱顶罐的顶和罐壁的第一曲率半径和第二曲率半径。12、简述无力矩假定的适用条件。13、分别可采用哪些措施来提高拱顶罐和浮顶罐罐壁的稳定性，增强它们的抗风能力？灌顶设置抗风圈，中间设置加强圈，采用四周预埋地脚螺栓14、浮顶的设计必须满足哪些要求？对于单盘式浮顶，设计时应做到单盘板和任意两个相邻舱室同时破裂时浮顶不沉没；对于双盘式浮顶，设计应做到任意两个舱室同时破裂时浮顶不沉没。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。在正常操作条件下，单盘与储液之间不存在油气空间。在以上各种条件下，浮顶能保持结构的完整性，不产生强度或失稳性破坏。15、试比较油罐罐壁厚度计算的两种方法。定点法能在一定范围内较好地反映各层圈罐壁板的实际应力水平，计算简单，但是管壁各层圈板在边缘力系的影响下，最大环向应力的位置不一定都是在距底边0.3m处，若油罐容量较大，就应该更为精确地确定最大环向应力的位置并计算壁厚，以减少罐壁的用钢量；变点法能考虑罐底板的约束对罐壁受力的影响，同时也考虑了下层厚壁板对上层薄壁板的影响，确定各圈环向应力最大处的位置，按该位置的薄膜环向应力计算各圈板的壁厚，而不是统一的以距各圈底边0.3m为计算点，各圈将有不同位置的计算点，这种变点设计更符合罐壁应力的实际状况，用它计算大容量罐时，可减小某些圈得壁厚和罐壁总用钢量，并在最大板厚限度范围内有可能建更大的储罐。四、计算题1、有一敞口容器放在地面上，其中装满重度Y为的液体，上下筒体壁厚皆为t,图中尺寸已知，求离罐底H/2处的径向应力和环向应力。H环向应力*粤严；亍HPgD（h+刁）4t2、一拱顶罐的拱顶为4mm厚钢板，无加强筋，它与壁连接采用的包边角钢的横截面积F=7.28cm2，包边角钢许用应力[o]=160MPa,油罐操作正压力200mm水柱，真空度50mm水柱，顶板自重340N/m2