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管罐结构设计 (Strength Design of the Oil Tanks and Pipes) 油罐部分 油气储运研究所 * 3.钢油罐设计的基本知识 学习内容： 金属油罐的发展趋势 对钢油罐的基本要求 钢油罐的种类 钢油罐钢材的选择 目的要求 ： 了解油罐建设的发展过程和钢油罐的种类，掌握油罐设计的基本要求和油罐钢材的选用原则。 * * * 3.钢油罐设计的基本知识 3.1金属油罐的发展趋势 一、经济背景（Background in Economy） 由于能源战略，许多原油进口国都增加了原油储备量，如日本在70年代中期60日的储油量就达到了5010万顿，比60年代初期大了许多倍。 80年代初期西方一些工业化国家就对本国原油储备量作了政策规定，分别是：英国90天，法国90天，西德70天。 * 3.1金属油罐的发展趋势 二、发展趋势（Developing Trend） （1）大型化 1962年美国芝加哥桥梁公司首建10万米3浮顶罐， D=87m，H=21m。 1964年Shell公司在欧洲建成10万米3浮顶罐。 1967年委内瑞拉建成15万米3浮顶罐，D=115m，H=14.6m。 日本在1965年首建10万米3罐，1971年建成16万米3罐，80年代初建成20万米3罐。 目前世界上最大的油罐为24万米3 。 （2）操作管理自动化 * 3.1金属油罐的发展趋势 三、大型油罐的优点 2、节省投资 5000m3油罐平均每吨钢材造价为1，则: 10000 m3，0.88 20000 m3 ，0.86 50000 m3 ，0.84 4*10 万方：100% 20*2万方：141% 3、占地面积小（防火距离要求） 4、便于操作管理（检尺、维护、保卫） 5、节省配件和罐区管网（阀门、仪表、消防、配件） 6、便于实现自动控制 1、节省钢材 油罐容积越大，单位容积所需的钢材量越少，投资费用越低。 是否越大越好？ * 3.1金属油罐的发展趋势 定性分析： V ，W 定量分析： * 3.2对钢油罐的基本要求 一、基本要求 1、强度要求：卸载后不应留下塑性变形。 2、有抵抗断裂的能力。（水压试验和正常操作） 3、有抵抗风载荷的能力。（建造和使用期间） 4、有抗地震的能力。（使用期间能抵御最大地震烈度，7-9级） 5、油罐要坐落在稳固的基础上。（控制不均匀沉陷） * 3.2对钢油罐的基本要求 二、油罐大型化所带来的问题 1、防止不均匀地基沉陷：增加抵抗不均匀沉陷的能力； 2、防止脆性破坏：钢材的强度越高，可焊性越低，断裂韧性越低，越容易产生断裂；钢板越厚，在焊缝或热影响区附近越易于产生裂纹，从而增加了断裂的危险性。 3、抗风稳定性：大型化导致t/D下降，油罐刚性降低，导致油罐抵抗风载荷的能力下降。 4、抗地震能力； 5、事故危害性增大。 * 3.3 钢油罐的种类 一、按几何形状分为： 1、卧式圆柱形油罐； 2、双曲率油罐（滴状、球罐）：0.4-1.2kgf/cm2一般不采用； 3、立式圆柱形油罐。 卧式圆柱形油罐 结构特点： 罐体一般由钢板搭接而成，罐圈交互式排列，并取单数，使两个封头直径相同。 V100m3的卧式油罐一般在工厂内预制； V100m3的在现场组装和验收。 承压能力高、可工厂批量生产、搬迁安装方便； 耗钢量大（40-50kg/m3），罐容小。 适用范围： 一般用于高架罐、放空罐、计量罐或用于储存品种多、输量少的油品，也可用于储存液化石油气。 * 球罐 用途分类： 中高压：储存液化气、天然气，1-3MPa，常温； 中低压：低温，液氨、乙烯、丙烯；0.4-2MPa,T=-20~100 ℃ 低压： 深冷，液化气，为保冷多采用双重球罐，T-100 ℃ ； 外观形状分：圆球形、椭球形 球壳板组合：足球瓣形、瓜瓣形、混合形状 表面积小、受力均匀、风载荷影响小（顶风面积小）、基础简单； 材料要求严格、制造与安装较困难、现场组装与焊接技术要求高、检验工作量大。 用途：储存液化石油气、LNG、液态烃、乙烯、丙烯、氧气、氮气、氢气、有毒液体与气体介质。 * * 3.3 钢油罐的种类 二、立式圆柱形油罐的种类： 1、浮顶油罐（Floating-Roof Tanks）:24万m3 2、内浮顶油罐（Enclosed Floating-Roof Tanks）