十万立方米外浮顶储罐设计本科毕业论文.doc

西安石油大学本科毕业设计（论文）十万立方米外浮顶储罐设计摘 要：近一、二十年来，油罐的设计与施工技术较过去都有了更快的发展，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。地区地质状况良好，适合建罐，设计基本风压为800Mpa，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8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。 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Abstract：Recent 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 in good condition and suitable for cans, for the design of the basic wind pressure 800Mpa, 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 8. Check some of the four criteria, including floating roof, the strength and stability of calibration, the next check node and check opening reinforcement.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目 录1 绪论52 油罐钢材、尺寸的选择7 2.1概述7 2.2求许用应力7 2.3确定油罐经济直径和高度83 罐壁强度设计10 3.1罐壁计算的说明10 3.2采用变点法设计各层壁板厚度12 3.2.1计算充水时各层板厚12 3.2.2计算储油时各层板厚234 浮顶设计35 4.1基本数据35 4.2校核36 4.2.1第一准则校核36 4.2.2第三准则的计算和校核37 4.2.3第二准则校核38 4.3浮顶强度及稳定性校核39 4.3.1单盘的强度验算39 4.3.2浮船强度校核40 4.3.3浮船平面内稳定校核盘41 4.3.4浮船平面外稳定校核42 4.3.5关于Ae的验算435 油罐密封及抗风设计45 5.1油罐的密封装置45 5.2抗风设计45 5.2.1抗风圈的设计和计算45 5.2.2加强圈的设计和计算466 罐底及罐基础设计48 6.1罐底的设计48 6.1.1材料及厚度49 6.1.2排版方法49 6.1.3底板的连接49 6.2罐基础设计497 下节点计算518 油罐抗震设计54 8.1倾覆力矩计算54 8.2罐壁压应力的计算54 8.3罐壁临界压应力及其校核559 油罐的附件设计及开孔补强56 9.1附件设计56 9.1.1罐顶附件56 9.1.2罐壁附件56 9.1.3罐壁附件简要介绍57 9.1.4 安全设施58 9.1.5梯子.平台和栏杆58 9.2开孔补强计算5810 质量检验60 10.1罐底质量检验60 10.1.1罐底的平度检查60 10.1.2焊缝质量检查60 10.2罐底的质检6011 油罐的消防系统选择61 11.1罐区泡沫灭火部分61 11.2罐区冷却水部分61参考文献62致谢624西安石油大学本科毕业设计（论文）1 绪论国内外研究现状伴随着世界石油工业的发展与进步，原油的储备和运输对储罐的容量提出了越来越大的要求。从世界范围来说，这一状况与国际能源危机有关，由于能源危机，近若干年来，大部分依靠原油进口的工业化国家都增加了原油的储备量，从而使这些国家建造了越来越大的油罐。在原油储备量相同的条件下，大容量储罐的经济性比小容量的储罐要好很多。油罐大型化有很多优点，比如节省用刚，减少投资，减少占地面积，便于操作管理。在油罐大型化的趋势形成后，油库的组成结构与之前发生了很大改变，从油罐的“小而多”变为“大而小”。这一点成为一个国家在油罐设计、研究、建造等方面技术水平的一个衡量尺度。油罐大型化使得对钢油罐的强度、抗震、抗风、抗断裂等方面的性能要求越发严格，使罐壁选材成为设计成功的基本要素，选材时要充分考虑钢板的强度、可焊性和冲击韧性等不同性能要求。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幅度增加。为了节省投资，采用一个漂浮在液面上的浮动顶盖（简称浮顶）取代了固定式罐顶。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罐顶形式，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。从而浮顶与液面基本不存在油气空间，油品不能挥发，经济性指标较固定顶油罐有了很大的提高。在浮顶与罐内壁之间的环形空间上有伴随浮顶浮动的密封装置，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。储罐在国民经济发展中所起的作用是无可替代的，不仅石油、化工、国防、交通运输等领域，甚至我们的日常生活，均离不开大大小小的储罐。特别是石油石化企业，无论是大陆或海洋开采的原油，还是炼油厂加工炼制的成品油，都离不开各种容量和类型的储罐。而且，储罐工程投资在石油石化基本建设投资中占有相当大的比例。中国快速发展受石油资源的限制，我国近年来要进口1.6亿吨左右石油，以满足国民经济高速发展的需要，加快发展大型储罐的建设提高我国石油储备能力成为我国战略发展方向。因此，对原油储罐的研究与设计对国民经济有着十分重要的意义。设计方法本文是100000m3外浮顶原油罐的设计说明，本文主要阐述了外浮顶油罐的工艺设计、罐壁的设计、浮顶的设计、罐底的设计、地基的设计、地震、风载校核、防腐的设计等。罐壁厚度的计算采用变点法，地基的设计要考虑到地震的影响，防腐的设计要考虑到罐的内腐蚀和外腐蚀，防腐时采用的防腐漆是否合理和是否经济并考虑涂漆的技术和方法，罐壁和罐底要考虑焊接要求等。2 油罐钢材、尺寸的选择2.1概述本次设计对象为十万立方米原油外浮顶罐。设计一共分为：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等部分。浮顶油罐的罐顶是一个覆盖在油面上并随油面升降的结构。由于罐顶的自重受储液支承，其受力状况很好，较固定顶油罐经济性好，所以现在的大型油罐多采用浮顶油罐这种形式。浮顶油罐的显著特点是在浮顶与油面之间基本上不存在气体空间，因而可以有效的地减少油品的蒸发损耗，同时还减少了油气对大气的污染，减少发生火灾的危险性，是一种经济，安全，环保的有效结构。十万立方米的大容量储罐在设计前选材是设计成功的基本要素。大容量储罐对用作罐壁材料的钢板强度有很高的要求。所以罐壁底部采用许用应力较大的07MnCrMoVR（球罐抗氢抗硫钢板）。上部采用16MnR（普通低合金钢）作为罐壁的钢板材料。2.2求许用应力罐壁的受力主要来源于储液静压力的作用，储罐的圆筒型罐壁受储液的静压力作用如下图所示，此静压力按三角形分布，由上而下逐渐增大，所以罐壁厚度也由上而下逐渐增厚，实际储罐在设计时罐壁板不可能采用厚度呈连续变化的钢板，所以根据钢板的规格设计成逐级增厚的阶梯状变截面壁板组合焊接而成。图2-1 罐壁承受的储液静压力储罐在接近常压的条件下储存液体时，罐壁沿高度所受内压力主要是液体静压和液面上较低的剩余压力。设液面处罐壁仅受液体的剩余压力，液体的密度离液面处的压力为：罐壁在此处的环向应力： 式中：储罐此处的壁厚，单位mm （1）对于材料07MnCrMoVR (1630mm)充水时： 储油时： 取（2）对于材料16MnR（616mm）充水时： 储油时： 取2.3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93号汽油容量：水 容 量：焊缝系数:经济高度及半径定: 取 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:，则等壁厚高度为变壁厚高度： 取变壁厚部分圈板数为8，则每层圈板高度： 取最高液位为3 罐壁强度设计3.1罐壁计算的说明对于容积较小的储罐，采用定点法设计储罐壁厚度计算简便，结果也足够安全。但对于容积等于或超过100000m3的储罐，采用定点法计算储罐壁厚度时，该点的计算的罐壁应力与实际罐壁应力差别较大。因此对于容积较大的储罐宜采用变点法进行设计。储罐内径80m，储罐总高20.3m，计算液面高度19m。表3-1 储罐最小壁厚油罐内径D，m罐壁最小设计厚度，mmD1212D1515D6045689常用的壁厚计算公式为: 式中 为罐壁设计厚度，单位； 为罐壁计算厚度，单位； 为钢板厚度允许负偏差，单位； 为腐蚀裕量，单位； 式中为计算的那圈罐壁板底边至罐壁顶端垂直高度，单位； 为油罐直径，单位； 为设计温度下钢板的许用应力，单位； 为储液容重，单位； 为焊缝系数，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。这种变点设计法更适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。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 为底圈罐壁板计算厚度，单位； 为罐底至顶部角钢顶面的高度，单位； 为罐底圈直径，单位； 为储液容量，单位； 为纵向焊缝系数，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 ：为计算圈的下面一圈的圈板高，单位； 为油罐半径，单位； 为所需计算的第i圈的罐壁计算厚度，单位； 为所需计算的第i圈下面一圈的圈板计算壁厚，单位； （但在计算比值时，单位取） 为根据变点位置求得的第i圈的壁厚值，单位； 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 ； 为第i圈圈板底部至罐壁顶部角钢顶面的高度，单位。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。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。3.2采用变点法设计各层壁板厚度3.2.1 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2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3圈计算厚度第一次试算第二次试算第三次试算求第4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5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6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7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求第8圈计算壁厚3.2.2 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2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3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5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6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7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8圈计算壁厚取腐蚀裕量（重度腐蚀）储油壁厚+C与充水壁厚比较，两者取其中较大者表3-2 罐壁最小设计厚度油罐内径D,m罐壁最小设计厚度,mmD12412D15515D36636D608D609表3-3 不同材料壁厚选择材料07MnCrMoVR16MnR层数12345678910充水28.1125.5624.7622.6319.9316.5914.6111.3799储油25.9423.5521.8519.6617.0116.3413.8710.3899大值28.1325.5624.7622.6319.9316.5914.6111.3799偏差-0.77-0.44-0.24-0.37-0.07-0.41-0.39-0.6300圆整2926252320171512994 浮顶设计4.1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： 由于浮顶罐的优势浮顶储罐的浮顶是一个漂浮在贮液表面上的浮动顶盖，随着储液的输入输出而上下浮动，浮顶与罐壁之间有一个环形空间，这个环形空间有一个密封装置，使罐内液体在顶盖上下浮动时与大气隔绝，从而大大减少了储液在储存过程中的蒸发损失。采用浮顶罐储存油品时，可比固定顶罐减少油品损失80%左右。所以采用浮顶罐。浮顶的结构型式主要有双盘式和单盘式两种。双盘式多用于5000或更小的油罐，单盘式的多用于5000以上储罐，所以本设计选用单盘式浮顶。我国常用单盘式表4-1 浮顶储罐尺寸4.2校核4.2.1 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 4.2.2 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4.2.3 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4.3浮顶强度及稳定性校核4.3.1 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，单位； 与浮船径向刚性有关的系数； 刚才的弹性模量，单位； 单盘上所受的当量均布载荷，单位； 单盘的半径，单位； 单盘板的厚度，单位；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4.3.2 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4.3.3 浮船平面内稳定校核盘 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4.3.4 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4.3.5 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5 油罐密封及抗风设计5.1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。5.2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。5.2.1 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 5.2.2 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。6 罐底及罐基础设计6.1罐底的设计考虑到不同大小的油罐由于地基沉陷的影响和经济要求，各种规范都对油罐的罐底的结构，如排板的形式、底板的厚度以及搭接连接的方式等提出了要求。罐底中间部分称为中幅板，边缘较厚的一圈称为边缘板。表6-1 中幅板尺寸储罐内径（m）中幅板钢板规定厚度（mm）碳素钢不锈钢D1054D2064D2064.5 图6-1 罐底排版 由于本储罐直径为80m3，已经大于12.5m，采用周边为弓形板的排板方式，如图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。罐底板的接缝除弓形边缘板之间为对接外，其余全部为搭接。搭接焊缝应采用单面连续角焊，焊脚高度等于较薄板件的厚度。搭接宽度最小为5倍的底板厚度且不小于25mm。弓形边缘板与中幅板的搭接宽度应不小于60mm。搭接顺序一般是由中心向边缘放置。底板任意相邻两个焊接接头之间的距离以及边缘板焊接接头距底因罐壁纵向焊缝间的距离均不得小于200mm。在罐底上的三块钢板重叠点互相之间以及与罐壁之间的距离不应小于300mm。在三块钢板重叠处的结构，为了减少焊缝高度和应力集中，应将上层板切角6.1.1 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。6.1.2 排板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。6.1.3 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。6.2罐基础设计本设计考虑以下因素油罐基础是是油罐壳体本身和所储油品重量的直接承载物，并将这些载荷传递给地基土壤。油罐基础可做成各种各样的形式，但根据土质条件，本设计地基选用钢筋混凝土环梁基础，这种基础是直接在油罐壁板下设置钢筋混凝土环梁，用以支持圈板传来的载荷。但，这种做法一般只使用在土质较好，或经专门处理不产生不均匀沉降的地方。设置该还具主要有以下优点：（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