拱顶储罐的设计

【摘要】储罐石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分，主要用于储存原油及各种液体化工品，在石油生产炼化与储运过程中起调节作用。目前油田储罐拥有量很多，其中使用量最多的是拱顶储罐，它的优点是结构简单，施工方便，造价也较低。本文对拱顶储罐的设计加以总结概述。

【关键词】拱顶储罐 经济尺寸 结构设计

储罐用钢主要是碳钢和不锈钢（腐蚀性的场合），目前油田内碳钢储罐较多。选择储罐用材应根据安全可靠、经济合理的原则。考虑储罐的设计压力和温度、储存介质及其性质、使用场合、材料的化学成分、焊接性能和抗腐蚀性能等因素，且应符合GB50341-2003标准的规定。

2 储罐经济尺寸的确定

对于公称容积≤1000m3的储罐，可采用等厚度设计，最节省材料的经

济尺寸是：储罐直径与高度相等。

2.2对于公称容积>1000m3的储罐，应采用不等壁厚设计，最节省材料的经济尺寸是：

式中：

t1――储存介质时的设计厚度（mm）；

t2――储存水时的设计厚度（mm）；

ρ――储液密度（kg/m3）；

H――计算的罐壁板底边至罐壁顶端（当设有溢流口时，应至溢流口下沿）的垂直距离（m）；

D―储罐内直径（m）；

[σ]t―设计温度下罐壁钢板的许用应力

（MPa）；

[σ]―常温下罐壁钢板的许用应力

（MPa）；

φ―焊缝系数，取0.9；

C1―钢板厚度负偏差（mm）；

C2―腐蚀裕量（mm）。

按照计算公式所得的储罐上部壁厚较薄，容易造成施工变形过大，安装

后的圆度不易保证，抗风抗升举能力不足，使用寿命也受到影响。为满足刚度要求，标准中对储罐规定了最小公称壁厚。

4 罐底设计4.1 罐底结构

根据储罐直径大小，储罐底板焊接分为对接和搭接两种。对接焊仅用于小直

径储罐，此时应注意焊接顺序，减少焊接变形。目前最常用的还是搭接焊，对于罐内直径小于12.5m时，罐底宜采用条形排板，组焊方式见图1；而对于罐内直径大于或等于12.5m时，罐底宜采用弓形边缘板，组焊方式见图2，因罐底与罐壁连接的周边存在较大的边缘应力，故边缘板比中幅板厚一些。

图2？弓形边缘板罐底

4.2 罐底与罐壁的焊接

底圈壁板与边缘板之间的T型接头，应采用连续焊。罐壁外侧焊角尺寸及罐壁内侧竖向焊角尺寸，应等于底圈罐壁板和边缘板两者较薄者厚度，且不应大于13mm；罐壁内侧径向焊角尺寸，宜取1.1～1.35倍边缘板厚度，（见图3）当边缘板厚度大于13mm时，罐壁内侧可开坡口（见图4）。