课程设计任务书
设计题目 大型立式储油罐结构设计 技术参数和设计要求： 技术参数：直径 15m 长度 10.5m 材质 16Mn 壁厚 10mm 设计要求：工作压力 2.0kgf/cm2 实验压力 2.5kgf/cm2 常温下微冲击 设计任务： 1.写出该结构的几种设计方案 2.强度计算及尺寸选择 3.绘制结构设计图 4.撰写主要工艺过程 5.撰写设计说明书 工作计划与进度安排： 1．查阅资料 2天 2．设计计算并撰写设计说明书 5天 3．上机绘图 4天 4．答辩 1天 指导教师（签字）： 年 月 日 专业负责人（签字）： 年 月 日 学院院长（签字）： 年 月 日
1 储罐及其发展概况
油品和各种液体化学品的储存设备—储罐是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。由于大型储罐的容积大、使用寿命长。热设计规范制造的费用低，还节约材料。
20世纪70年代以来，内浮顶储油罐和大型浮顶油罐发展较快。第一个发展油罐内部覆盖层的施法国。1955年美国也开始建造此种类型的储罐。1962年美国德士古公司就开始使用带盖浮顶罐，并在纽瓦克建有世界上最大直径为187ft（61.6mm）的带盖浮顶罐。至1972年美国已建造了600多个内浮顶罐。
1978年国内3000m3铝浮盘投入使用，通过测试蒸发损耗标定，收到显著效果。近20年也相继出现各种形式和结构的内浮盘或覆盖物[1]。
世界技术先进的国家，都备有较齐全的储罐计算机专用程序，对储罐作静态分析和动态分析，同时对储罐的重要理论问题，如大型储罐T形焊缝部位的疲劳分析，大型储罐基础的静态和动态特性分析，抗震分析等，以试验分析为基础深入研究，通过试验取得大量数据，验证了理论的准确性，从而使研究具有使用价值。
近几十年来，发展了各种形式的储罐，尤其是在石油化工生产中大量采用大型的薄壁压力容器。它易于制造，又便于在内部装设工艺附件，并便于工作介质在内部相互作用等。
2 设计方案
2.1 各种设计方法
2.1.1 正装法
此种方法的特点是指把钢板从罐底部一直到顶部逐块安装起来，它在浮顶罐的施工安装中用得较多，即所谓充水正装法，它的安装顺序是在罐低及二层圈板安装后，开始在罐内安装浮顶，临时的支撑腿，为了加强排水，罐顶中心要比周边浮筒低，浮顶安装完以后，装上水除去支撑腿，浮顶即作为安装操作平台，每安装一层后，将上升到上一层工作面，继续进行安装。 2.1.2 倒装法
先从罐顶开始从上往下安装，将罐顶和上层罐圈在地面上安装，焊好以后将第二圈板围在第一罐圈的外围，以第一罐圈为胎具，对中点焊成圆圈后，将第一罐圈及罐顶盖部分整体吊至第一、二罐圈相搭接的位置，停于点焊，然后在焊死环焊缝。用同样的方法把下面的部分依次点焊环焊，直到罐底板的角接焊死即成。 2.1.3 卷装法
将罐体先预制成整幅钢板，然后用胎具将其卷筒，在运至储罐基础上，将其卷筒竖起来，展成罐体装上顶盖封闭安装而建成。
2.2 各种方法优缺点比较
2.2.1 正装法
这种装焊方法需要采用多种设备和装配夹具，大多数装配焊接都要搭脚手架，此外，装配工作在吊架吊台上工作，不仅操作不方便，不宜保证焊接
质量，还花费时间，而且高空焊接薄钢焊接容易变形，工序烦琐，各工种相互制约，施工速度慢，也不安全，所以在大型储罐中很少采用正装法。 2.2.2 倒装法
这种方法不用搭脚手架，并且操作人员是在地面上工作，安全增加，有利于提高工程质量，但相比于卷装法来说，由于倒装法也是在工地作用，因此劳动强度还是比较大，而卷装法生产效率和产品质量上都比前两中大有提高。
综上所述，采用卷装法。
2.3 油罐的基础
为了确保有一个稳定性，排水良好，具有足够承载能力，必须建造油罐基础或底座，大的油罐常需带有混淋土的基础，以便把整个基础封闭起来，增加稳定性。油罐基础座，根据油罐的类型，容易满足生产使用要求，地形、地貌、地基条件，以及施工技术条件的因素。合理选用的油罐基础有以下常见几种：护坡式基础、环墙式基础、外环墙式基础、特殊构造的基础。 根据比较选用，护坡式基础[2]。
3 罐壁设计
3.1 罐壁的强度计算
3.1.1 罐壁厚的计算
??PPi2[?]t??P?C(mm) （3.1）式中：P—设计压力：0.2（Mpa）；
Pi—罐的内径：15000（mm）；
[?]t—设计温度下材料的许用应力230（Mpa）；
?—焊缝系数：查表得0.9；
C1—钢板的负偏差0.8（mm）；
C2—腐蚀裕度C2?KB；
K—腐蚀，轻微腐蚀1.0（mm）； B—容器的使用寿命10年；
C3—壁厚减薄量0（mm）；
???0.2?150002?230?0.9?0.2?1.8?9.04?10mm
取??10mm
3.1.2 罐壁的应力校核
?t?p?Di?(??c)?2(??c)??0.2??15000?(10?1.8)?2?(10?1.8)?0.9?203.36MPa?230MPa(3.2）故满足材料要求 按照试验应力公式校核
?T?PT[Di?(??c)]2(??c)??0.9?s （3.3）
?10mm
t?203.36MPa
? ?
大型立式储油罐结构设计.
