課程設計任務書
油品和各種液體化學品的儲存裝置—儲罐是石油化工裝置和儲運系統設施的重要組成部分。由於大型儲罐的容積大、使用壽命長。熱設計規範製造的費用低，還節約材料。
20世紀70年代以來，內浮頂儲油罐和大型浮頂油罐發展較快。第乙個發展油罐內部覆蓋層的施法國。2023年美國也開始建造此種型別的儲罐。
2023年美國德士古公司就開始使用帶蓋浮頂罐，並在紐瓦克建有世界上最大直徑為187ft（61.6mm）的帶蓋浮頂罐。至2023年美國已建造了600多個內浮頂罐。
2023年國內3000m3鋁浮盤投入使用，通過測試蒸發損耗標定，收到顯著效果。近20年也相繼出現各種形式和結構的內浮盤或覆蓋物[1]。
世界技術先進的國家，都備有較齊全的儲罐計算機專用程式，對儲罐作靜態分析和動態分析，同時對儲罐的重要理論問題，如大型儲罐t形焊縫部位的疲勞分析，大型儲罐基礎的靜態和動態特性分析，抗震分析等，以試驗分析為基礎深入研究，通過試驗取得大量資料，驗證了理論的準確性，從而使研究具有使用價值。
近幾十年來，發展了各種形式的儲罐，尤其是在石油化工生產中大量採用大型的薄壁壓力容器。它易於製造，又便於在內部裝設工藝附件，並便於工作介質在內部相互作用等。
此種方法的特點是指把鋼板從罐底部一直到頂部逐塊安裝起來，它在浮頂罐的施工安裝中用得較多，即所謂充水正裝法，它的安裝順序是在罐低及二層圈板安裝後，開始在罐內安裝浮頂，臨時的支撐腿，為了加強排水，罐頂中心要比周邊浮筒低，浮頂安裝完以後，裝上水除去支撐腿，浮頂即作為安裝操作平台，每安裝一層後，將上公升到上一層工作面，繼續進行安裝。
先從罐頂開始從上往下安裝，將罐頂和上層罐圈在地面上安裝，焊好以後將第二圈板圍在第一罐圈的外圍，以第一罐圈為胎具，對中點焊成圓圈後，將第一罐圈及罐頂蓋部分整體吊至第
一、二罐圈相搭接的位置，停於點焊，然後在焊死環焊縫。用同樣的方法把下面的部分依次點焊環焊，直到罐底板的角接焊死即成。
將罐體先預製成整幅鋼板，然後用胎具將其捲筒，在運至儲罐基礎上，將其捲筒豎起來，展成罐體裝上頂蓋封閉安裝而建成。
見幾種：護坡式基礎、環牆式基礎、外環牆式基礎、特殊構造的基礎。
根據比較選用，護坡式基礎[2]。
根據經濟尺寸計算，,
,，，體形係數為，符合要求
根據gb50341-2003_立式圓筒形鋼製焊接油罐設計規範.來選取
（1） 罐壁：鋼板16mndr，尺寸為3000×20000mm,gb6654，在熱軋正火下使用，公稱板厚為6～16mm，溫度<20時的許用板厚為34mm,許用應力為230mpa，，
（2） 鋼管：16mnr,gb/t8163, 在熱軋下使用,公稱板厚為16mm，溫度》-20時的許用板厚為34mm,許用應力為163mpa，
（3） 鍛件：16mn，jb4726，在正火或回火加正火下使用，公稱板厚為300mm，溫度<20時,許用應力為150mpa，
（4） 螺母：20或25鋼，gb/t699
（5） 螺栓： 35grmoa，gb3077，溫度 <20，許用應力為167mpa，在熱調質狀態下使用，m24-m48，
（6） 接管：10號鋼，許用應力為108mpa
墊片：石棉橡膠板 jb/t 4704-2000
由於所給體積大於1000m3，所以按照不等壁厚計算，選擇鋼板寬度為3m。所以=3m， =6m， =8.13m
3.1）
3.2）
3.3）
式中：—設計壓力：0.084（mpa）；
—罐的內徑：31400（mm）；
—設計溫度下材料的許用應力230（mpa）；
—焊縫係數：查表得0.9；
—鋼板的負偏差0.3（mm）；
—腐蝕裕度.0；
所以罐壁厚度從上到下一次為9mm，11mm,12.32mm
3.4）
式中：—設計溫度下材料的許用應力230（mpa）；
故滿足材料要求
按照試驗應力公式校核
3.5）
式中：—為材料的屈服極限,
有以上公式可知，當最小厚度滿足要求時，其餘的厚度也滿足要求。
浮頂儲罐沒有固定頂蓋，為使儲罐在風載作用下保持上口圓度，以維持儲罐整體形狀，故需在儲罐上部整個圓周上設定乙個抗風圈。而固定頂有固定頂蓋則用設計抗風圈。
在風載荷作用下，罐壁筒體應進行穩定性校核，防止儲罐被風吹癟。判定儲罐的側壓穩定條件為
3.6）
式中pcr—罐壁許用臨界應力（pa）；
p0—設計外壓（pa）；
罐壁許用臨界應力的計算
由sh3046—92推薦的方法，得在外壓作用下的臨界壓力公式
3.7）
式中pcr—臨界壓力（pa）；
e—圓筒材料的彈性模量：192×109（pa）；
—圓筒壁厚（m）；
d—圓筒直徑（m）；
l—圓角長度（m）；
罐壁設計外壓計算
罐壁設計外壓用下式表示，即
3.8）
式中p0—罐壁設計外壓（pa）；
—風載荷體形係數；
—風壓高度變化係數；
—基本風壓（pa）；
—罐內負壓（pa）；
對固定頂儲罐， =1則式為
3.9）
—風載荷體形係數=1；
由於pcr> p0，所以在罐壁上不需要設定加強圈。故滿足要求。
罐內液面晃動波高
； ；
式中—非浮頂影響係數，取1.0；
—阻尼修正係數，當大於10s時，取=1.05；
—**影響係數，取0.23；
故取=1.85-0.08=1.85-0.08×7.55=1.25；
罐壁的縱截面由若干個壁板組成，其形狀為從下至上逐級減薄的階梯形，一般上壁板的厚度不超過下壁板的厚度，各壁板的厚度由計算可得，按標準規範，16mndr的最小厚度為6mm，為由於該罐壁是不等壁厚度的且較厚，因此各板之間採用對接，這樣可以減輕自重。
罐壁的下部通過內外角焊縫與罐底的邊緣板相連，上部有一圈包邊角鋼，這樣既可以增加焊縫的強度，還可以增加罐壁的剛性。
在液壓作用下，罐壁中的縱向應力是佔控制地位的。即罐壁的流度實際上是罐壁的縱焊縫所決定的。因而壁板的縱向焊接接頭應採用全焊透的對接型。
為減少焊接影響和變形，相鄰兩壁板的縱向焊接接頭宜向同一方向逐圈錯開1/3板長，焊縫最小間距不小於1000mm。底圈壁板的縱向焊接接頭與罐底邊緣板對接焊縫接頭之間的距離不得小於300mm。罐壁的環向焊接接頭形式較多，主要為對接。
底層壁板與罐底邊緣板之間的連線應採用兩側連續角焊。在**設防烈度不大於7度的地區建罐，底層壁板與邊緣壁板之間的連線應採用如圖的焊接形式，且角焊接頭應圓滑過渡，而在**小於7度的地區可取k2=k1[3] 。
圖3.4底層壁板與邊緣板的焊接
壁板寬度越小，材料就越省。但環向接頭數就越多，增加安裝工作量。我國一般取壁板寬度不小於1600mm。根據gb709-2006選擇b類，板寬3000mm，長度20m。
4.1）
罐壁與邊緣板之間的約束彎矩
4.2）
式中t—邊緣板厚, 8（mm）；
—罐壁第一圈壁板特徵係數，；
—泊松比，0.3；
r—儲罐半徑，15.7m；
—儲罐第一圈厚度，12.32mm；
—中幅板的平均厚度，6mm；
—底板上的液壓高度，12m；
p—作用在罐底上的儲液壓力，p= ；
—儲液密度，720kg/m3 ；
l—邊緣板受彎寬度，30.00m；
d—邊緣板彎曲剛度；
β—罐壁邊緣板特徵係數，；
；；；；
邊緣板上表面的徑向應力分布為4.3）邊緣板上表面的環向應力分布為4.4）
式中-邊緣板受彎區域內任一點的彎矩如圖4.3所示的力的平衡關係
圖4.3 力的平衡關係圖
再分別求出及的彎矩mx
當x=0時
當x=時
當時所以當x=時，有最大值且
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