十萬立方米油罐設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 整 27 25 23 21 18 16 13 11 9 9 3 浮頂設計 31 基本數據 單盤板厚 船艙底板 船艙頂板 內邊緣板 外邊緣板 浮船外徑 浮船內徑 32 校核 則校核 校核條件為 1 下沉深度不大于外邊緣板的高度且有一定裕量以免油品 由浮頂外側經過外側邊緣板流入浮頂并灌進艙室內可用下試表達 式中 邊緣板的高度 m T在這種情況下當的下沉深度 m 由于而引起的沉沒深度的增加 m 安全裕量 m 2 下沉深度不大于內邊緣板的高度且留有一定裕量以免油品由浮船內側邊緣板進入艙室并導致浮頂沉沒可用下表達式 式 31和試 32中均為已知數為安全裕量系控制的數字一般以 1020cm為宜最低不得小于 5cm 由以上看出只要求出和便可進行校核現分別求和 浮船重 單盤重 考慮單盤上附件重 的計算 船艙 的計算 校核取 所以第一準則滿足 則的計算和校核 第三準則為在操作時單盤與儲液間不存在油氣空間這一條件是從減少單盤的腐蝕考慮的因此單盤安裝高度 c 應考慮以下條件 計算單盤安裝位置區域 下限 上限 去單盤安裝高度 第二準則校核 第二準則是在整個罐頂面積上有 250mm 降雨量的水積存在單盤上時浮頂不沉沒在下暴雨時由于雨量過大或中央排水管不暢甚至阻塞則單盤上將出現積水 允許設計水量為 Q 式中 – 單盤上允許最大積水量 – 油罐內徑 – 水的重度 – 允許降水量取 在 Q 的作用下浮頂的下沉量增加但設計要 求即使在這種情況下罐內油品也不得超越浮船內邊緣板且應留有一定裕量否則油品就不會經外邊緣板流入浮頂灌進艙室最終導致浮頂沉沒 以上校核條件可用下試表達 式中 – 浮船本身沉沒深度 – 加上單盤以后浮船下沉增量 – 由積水重量引起的浮船下沉增加量 – 安全裕量 一般取 100200mm 最小不得低于 50mm 設計允許的積水量 式中 無量綱參數 浮船平均半徑 用于剛度計算的浮船有效截面積 式中 折減系數 浮船上加強圈有效截面積如連接角鋼等均可作為加強角鋼看待 查《化工設備設計手冊》選用連接角鋼尺寸為 查表 5– 3《油罐及 管道強度設計》第 107 頁利用線性內插法得 的彈性模量 單盤中心撓度 所以滿足第二準則 33 浮頂強度及穩定性校核 強度驗算 單盤中心處拉應力 式中 – 單盤中心的拉應力 – 與浮船徑向剛性有關的系數 – 剛才的彈性模量 – 單盤上所受的當量均布載荷 – 單盤的半徑 – 單盤板的厚度 值取第一準則和第二準則兩種不同情況下值的較大者 第一準則中 式中 – 鋼板的密度取 – 油的密度 考慮到單盤上一些配件的影響后取 第二準則中 取兩者中的較大值 查《油罐及管道強度設計》第 112 頁表 51 得 取上面連續焊下面間接焊 ∴單盤強度合格 度校核 由單盤邊緣傳來的徑向應力使浮船成為一個受壓的圓環由平衡條件可得出浮船斷面所受的壓應力為 式中 – 單盤邊緣的徑向力 – 單盤板的厚度 – 浮船內徑 – 用于強度計算的浮船有效截面積 由《油罐及管道強度設計》書第 112 頁表 54 查得 浮船頂板和底板既寬且薄其臨界穩定能力很低故浮船斷面壓應力校核時往往把這部分忽略不計于是 式中 – 連接角鋼的面積 ∴浮船強度滿足 面內穩定校核 浮船在平面內單位長度上的臨界壓力可按下式計算 – 浮船在圓環平面內的臨界失穩載荷 – 浮船平面直徑 – 浮船截面對軸的慣性矩 其中 ∴ 平面內穩定 面外穩定校核 浮船平面外臨界失穩載荷可按下式計算 式中 – 浮船在圓環平面外的臨界失穩載荷 – 浮船截面對軸的慣性矩 – 材料的剪切模量 – 波桑系數 – 浮船截面對軸的慣性矩 和可按下式計算 其中 ∴平面外穩定 e 的驗算 以上對于的假設與實際有效截面面積是否相等 下面進行驗算驗算結果應滿足以下條件 式中 – 用于剛度計算的浮船有效截面積 – 用于剛度計算的浮船實際有效截面積 式中 – 浮船各壁板的截面積 – 浮船各壁板寬度 – 浮船各壁板厚度 – 浮船各壁板的臨界應變 – 浮船壁板的實際環向應變 – 單盤邊緣徑 向位移 ∴假設的合格 4 油罐密封及抗風設計 41 油罐的密封裝置 在浮船與罐壁的空隙處設有密封裝置它固定于浮船的外邊緣板上并與浮船共同上下移動良好的密封裝置可防止罐內油品蒸發避免大氣污染 本設計采用彈性密封軟泡沫塑料密封 這種密封裝置是靠經常處于壓縮狀態的聚氨酯軟泡沫塑料的回彈力來實現的此密封結構密封性良好基本上能消除油氣空間對罐壁的橢圓度變形和基礎的不均勻沉陷有較大適應性管壁損壞小且耐地震性能好其缺點是由于軟泡沫的長時間壓縮狀態從而產生彈性變形使其密封力逐步減小最終失敗 彈性密封的主 要部件要求及結構如下 密封袋是以尼龍布做加強層的耐橡膠布制成的其厚度一 般為 152mm 作用是保護塑料泡沫不直接接觸油且固定塑料有較好耐油性抗老化性能 2 軟泡沫塑料一種輕質彈性填充物其作用是使浮頂與罐壁之間的不規則間隙有良好的密封為了增加泡沫塑料的彈性范圍在泡沫塑料上要預制直徑為90 的孔泡沫塑料每塊長約為 4 米相銜接裝入密封袋里 3 防護板位于密封裝置上方以防止陽光對密封袋的暴曬防止風雪灰塵落到密封帶上甚至落到油品上影響油品質量可用合成橡膠和鍍鋅鐵皮制成為防止金屬與罐壁摩擦上部用聚乙烯管和橡膠包 口下部用局部連接固定 安裝時橡膠袋搭接處用膠粘貼以免油品滲入橡膠袋內支撐板壓條四邊應將毛刺夾角打磨干凈以免損傷橡膠袋為防止輕油毛細現象橡膠袋壓有鋸齒 42 抗風設計 隨著油罐大型化和采用高輕度鋼材罐徑與罐壁之比相對減