油管基础知识
油罐基础知识张也的丈夫
油罐的含义理解起来很简单，就是内部放置油料、以及其他可以存储东西的装置。
拱顶油罐是油库中应用最广泛的油罐类型。一、拱顶油罐的结构拱顶油罐由罐顶、罐壁、罐底及油罐附件组成。拱顶中心为圆型中心顶板，由中心顶板向四周呈辐射状，为多块扇形顶板相互焊接而成。罐直径大于15米时，为加强罐顶强度，在顶板上要增设加强肋。罐顶与罐壁项部圈板的连接部位不仅承受铅垂压力，同时也要承受环向压力或环向拉力。为了增强罐体上部的钢度，罐顶圈板的端部必须加强，但罐壁与罐顶结合处的强度必须减弱，其目的在于一旦油罐发生爆炸，可以先将该处炸开，保护罐底和罐壁不受损害，油品不外泄，从而减少火灾范围。因此，建议采用“弱顶”结构。罐壁板与罐底边缘板结合处采用T型焊缝。此处因受到弯曲力矩和剪力的共同作用而产生边缘应力，是油罐易受破坏部位，因此必须保证T型焊缝质量。二、罐壁钢板厚度计算罐壁各圈板厚度应按每圈圈板的最大环向应力计算。如果只考虑液体静压引起的环向应力，每一层圈板的最大环向应力应在该圈板的最下端，但由于圈板连接处的截面变化，使得各圈板最大环向应力移至距各圈板的最下端30cm。（4-1） 1 t
= t 0 + 2 c0 + c
式中：t——罐壁设计厚度，mm t0 ——罐壁计算厚度，
mm c0—钢板厚度允许负偏差，mm
c——腐蚀裕量，根据油品腐蚀性能和对油罐使用年限的要求
确定。
t0 = ρ g ( H 0.3) D 2*? + （4-2）
沈恩珍式中：H——所计算的那一圈罐壁板底边至罐壁顶端的距离。m ρ——储存油品密度。（注意取值） D ——油罐内径， m φ——焊缝系数，一般取0.9 计算所得设计厚度应按规定的钢板厚度间隔取钢板的标准厚度值。同时考虑金属油罐稳定要求，罐壁厚度要求不得小于规定的最小厚度，并且由于施工时很难对焊缝进行热处理，因此要求限制罐壁的最大壁厚。
钢板厚度间隔要求：钢板厚度 mm 钢板间隔 mm 4~6 0.5 7~30 1.0 31~60 2.0 罐壁最小设
计厚度油罐内径 m 罐壁最小设计厚度mm D<12 4 12 ≤ D<15 5 15 ≤ D<38 6 38 ≤ D<60 8 D>60 9 表4-1 厚度 mm 4 4.5~5.5 6~7 8~25 26~30 32~34 36~40 钢板允许负偏差 mm 2001~2500 0.3 钢板宽度
1001~1800 1801~2000 0.3 0.5 0.6 0.8 0.9 1.0 1.1 0.3 0.6 0.8 0.9 1.0 1.1 0.8 0.9 1.0 1.1
例题：试按强度条件校核公称容积为5000m3的拱顶油罐罐壁厚度。（所储油品密度850kg/m3、油罐内径 22m、φ=0.9) 已知：罐壁每圈圈板宽度1600mm，该罐圈板环向焊缝搭接宽度均取两搭接圈板中较薄板厚的5倍。由公式（4-2）有油罐计算厚度 t0 ==
ρ g ( H 0.3) D 2*? + 1× ( H 0.3)× 22 2×16× 0.9
= 0.76( H 0.3)
代入H值可计算出各圈板计算厚度t0，列表4-2
表4-2 各圈板有关数据
圈板号底圈 2 3 4 5 6 7 8 9 t 12 11 9 8 7 6 5 5 5 H 14.07 12.53 10.985 9.435 7.875 6 .310
4.740 3.170 1.600 H-0.3 13.77 12.23 10.685 9.135 7.575 6.010 4.44 0 2.870 1.300 c0
0.8 0.8 0.8 0.8 0.6 0.6 0.5 0.5 0.5 t0
10.47 9.29 8.12 6.94 5.76 4.57 3.37 2.18 0.99
c固执造句
1.1 1.31 0.48 0.66 0.94 1.13 1.38
2.57
3.76
三、拱顶油罐基本尺寸确定（D、H）在油罐容积一定条件下，直径和高度的尺寸可以有多种组合，其中，总会有一种组合尺寸可使油罐建设投资费最低或使油罐使用钢材最省。我国一斑是按钢材耗量最省来确定油罐基本尺寸的。当油罐容积较小时，油罐壁厚度取规定的最小壁最厚，已能满足强度要求，这时整个罐壁厚度可取相同的最小壁厚，此种油罐称之为壁厚油罐；当容积较大时，罐壁厚度将随其所受油品静压力减小而由下至上逐圈变薄，
此类油罐称为变壁油罐（不等壁油罐）。现介绍油罐容积一定的条件下，使耗钢量最省的等壁厚度油罐基本尺寸的确定。
假定罐壁厚度为t0，罐顶厚度为t1，罐底厚度为t2，则罐壁、罐顶和罐底的耗钢量分别为：罐壁：罐顶：罐底：
Q 0 = 2π R H t0
（4-2）（4-3）（4-4）
Q 1 = π R t1
2
Q2 = π R t2 2
式中：R ——油罐半径，
克劳克H——油罐高度，
范雷油罐总耗钢量为： Q = Q 0 + Q1 + Q 2
设：则： Q = 2π RHt 0 + π R λ 2 （4-5）
因为油罐体积
V = π R2 H 得： R = V πH （4-6） V
Q 代入（4-5）式得： = 2t0 π VH + λ H （4-7）实际上，在油罐各部分钢板厚度一定条件下，制造等体积油罐所用的最小耗钢量是存在的。现在我们以理论加以证明。先将（4-7）对H进行求导，得 dQ dH = t0 ( πV H )λ V H2 λ 2V t0 2π
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（4-8）（4-9）
= 0 令得对（4-7）进行2阶求导得 dQ dH H = 3 d 2Q dH 2 = t π VH 1 2 0 3 2
+ 2λVH 2 将 d2Q dH 2 H = 3 t0 π 2 λ 2 V
代入上式得 = 3πt0 2λ >0 3
表明再由式（4-8）得 H = λ 2V t0 2π时Q有最小值，即最小耗钢量 t0 π VH = λ V H
式中左边为罐壁耗钢量一半，右边为罐顶和罐底耗钢量之和。由此
得出如下结论：当罐顶与罐底耗钢量之和等于罐壁耗钢量一半时，油罐耗钢量最省。将（4-9）代入（4-6）得：则H/R= H/R= 3 R= =λ/t0 3 t 0V πλ
λ 2V t0 2π： 3 t0V πλ
即油罐耗钢量最省时，油罐高度与半径之比为罐顶、罐底厚度之和与罐壁厚度之比。当罐壁、罐底、罐顶厚度相等时，即to=t1=t2时，λ=2 to 此时H=2R 以上介绍的仅是耗钢量最省时，油罐尺寸的确定方法。现在随着城市发展，人口增多，耕地面积越来越少，因此，在决定油罐几何尺寸时，除了耗钢量外，还应考虑油罐基础造价，土地费用及消防投资等，从而得出油罐最佳直径和高度。
四、罐壁稳定性校核（一）侧压稳定概念拱顶油罐除受到油罐内油品静压力的作用外，同时还受到风力的作用，即风载或称侧压力。随着油罐容积的增大，油罐抗风稳定性将逐渐减弱。当风载超过罐体本身所能承受的压力时，罐体将失稳而产生倾倒、吸瘪等事故。
油罐吸瘪原因探讨呼吸阀失灵阻火器堵塞发油速度过快油罐储油量较少天气原因选型与匹配
第三节油罐附件一、拱顶油罐附件
1、进出接合管：位置（底圈）、数量与容积和要求有关
2、人孔、透光孔、排污孔和清扫孔人孔一般安装在底圈下部。直径500~600mm 其中心距罐底约为700mm。透光孔装于罐顶板上，一般设置在油品进出管口管线的上方，直径500mm，距罐壁800~1000mm。排污孔和清扫孔是为清除罐内污水及污泥而设置的；带放水管的排污孔用
于轻质油罐，清扫孔装于重质油罐底部，清扫时可放出污水及清除罐内污泥。人孔与透光孔、排污孔、清扫孔应尽量沿罐壁圆周均布，以便于通风采光。
3、通气管、呼吸阀及安全阀储存挥发性差的油品需安装同气管，以调节罐内气压。通气管的型式及直径与进出接合管直径有关。储存挥发性好的油品，需在罐顶部安装带防火器的呼吸阀，以控制罐内气压。规定正压200mm水柱、负压50mm水柱。为减少损耗在呼吸阀
下边要求安装呼吸阀挡板。安全阀（液压透气阀）装于罐顶部与呼吸阀配合使用。阀内应加入粘度小、挥发性差、凝点低于当地最低气温的油品。
4、量油孔量油孔用于测量罐内油品高度、温度及采样，为脚踏式结构，垂直焊于油罐顶板上的平台附近。
5、油罐附近管线
（1）膨胀管下端与油罐进出口阀门外侧的输油管道连接，上端装在油罐顶板上，中间装有阀门，油管作业时，关闭阀门，防止串油。不作业时，打开阀门。其作用是当输油管道受热温度升高时，管内油料膨胀，可沿膨胀管输入油罐，防止附件破裂。
2）升降管通过回转接头与出油接合管相连接，以卷扬机带动升降，可抽取罐内任何部位的油品。一般只安装在润滑油或特种油油罐上。（3）放水阀及放水管安装于第一圈板下缘，弯口向下，口面距罐底版50mm。（4）喷淋降温装置由钢管、喷头等组成。装于汽油罐顶部，用于夏季喷水降温小呼吸损耗。