直径12m,高35m 的储罐总重2000吨,地基承载力为60吨,-0.6m 到达持力层,7度区,基础怎么设计比较好!
2000/6×6×3.14=17.69吨/平方米,远小于地耐力。只是储罐的适用介质是否属于易燃易爆物质,有可能引起抗震设防提高等级。项目所在地有无冻融循环涉及基础埋深确定。具体基础形式还首先与储罐底部形式(面荷载;点荷载)。
一般应为钢筋混凝土筏形基础较好。
本图纸为储罐装配图,标注详细,参数可修改。可为过程设备设计及课程设计提供参考.
一、 设计题目储罐设计
用于储存液体或气体的钢制密封容器即为钢制储罐,钢制储罐工程是石油、化工、粮油、食品、消防、交通、冶金、国防等行业必不可少的、重要的基础设施,我们的经济生活中总是离不开大大小小的钢制储罐,钢制储罐在国民经济发展中所起的重要作用是无可替代的。随着眼前储罐行业的不断发展,越来越多的行业和企业运用到了储罐,越来越多的企业进入到了储罐行业,钢制储罐是储存各种液体(或气体)原料及成品的专用设备,对许多企业来讲没有储罐就无法正常生产,特别是国家战略物资储备均离不开各种容量和类型的储罐。我国的储油设施多以地上储罐为主,且以金属结构居多。
二、技术特性指标
设计压力 0.2MPa (气压) 介质 甲醇、空气
设计温度 50 degC 腐蚀情况 根据介质情况确定
总容积 5.5m3 ,填充系数自定
三、管口表
管口符号 公称直径 法兰密封面形式 法兰标准 用 途
A 80 RF(凸面) HG20592 甲醇入口
B 65 RF(凸面) HG20592 放空口
C 80 RF(凸面) HG20592 安全阀接口
D 20 RF(凸面) HG20592 压力表接口
E 80 RF(凸面) HG20592 备用口(位置自定)
F 500 RF(凸面) HG20592 人孔(位置自定)
G 50 RF(凸面) HG20592 排污口(位置自定)
J1-J2 20 RF(凸面) HG20592 液面计接口
四、设计内容
1 、储罐的结构特点(卧式、立式)
2 、筒体、封头材料选用
3 、根据给定容积确定筒体尺寸,并进行筒体、封头强度计算及校核;
4、焊接结构选择及设计 (简要说明)
5 、液面计根据设计条件自己设定 ,人孔直接选用。
6、选用鞍座,根据承载负荷计算结果进行查鞍座标准选用。
7、人孔补强板确定
8、选择合适的零部件材料及规格(接管、法兰等)
9、装配图和主要零部件图
卧式储罐装配图( A1 ) 一张
鞍座( A3) 一张
五、设计注意事项
1、因为本储罐设计属于机械设计,所以不需要进行工艺计算,只是确定其筒体直径及长度。
2、注意法兰选型必须根据设计压力对照法兰标准进行选用。
六、设计说明书要求
1 、字数不少于 3500 以上字数。
2 、内容包括设计参数的确定;结构分析;材料选择;强度计算及校核;焊接结构设计;标准零部件的选型;制造工艺及制造过程中的检验;设计体会;参考书目等。
2. GB/T 50602-2010 球形储罐γ射线全景曝光现场检测标准
3. GB 12337-1998 钢制球形储罐
4. GB 50094-1998_ 球形储罐施工及验收规范
5. GB/T 17261-1998 钢制球形储罐型式与基本参数
6. GB/T19780-2005 球形金属罐的容积标定 全站仪外测法
7.GB/T15181-1994 球形金属罐容积标定法(围尺法)
8.SHJ 512-1990 球形储罐工程施工工艺标准
9. SH 3136-2003 液化烃球形储罐安全设计规范
10.SH/T 3062-2007 石油化工企业球罐基础设计规范
11. SHS 03005-2004 乙烯、丙烯球形储罐维护检修规程
12. JJG 642-2007 球形金属罐容量检定规程
一、施工工序
1.施工工准备阶段
(1)施工图审查
(2)施工机具布置
(3)原材料和配件进场及验收
(4)罐基础检查
2.构件放样及下料
(1)构件放样
(2)构件下料
3.油罐构件制作
(1)底板预制
(2)壁板预制
(3)顶板预制
(4)盘梯构件预制
(5)扶手、栏杆构件预制
(6)平台构件预制
(7)其他构件预制
4.油罐底板安装
(1)底板组装、防腐
(2)底板焊接
5.油罐顶板及栏杆安装
(1)罐顶组装
(2)罐顶焊接
(3)栏杆安装
(4)第一遍防锈漆涂刷
6.油罐壁板、盘梯安装及探伤
(1)壁板组装
(2)壁板焊接
(3)壁板探伤
(4)盘梯安装
(5)第一遍防锈漆涂刷
7.油罐附件安装
(1)接管法兰安装
(2)浮球液位计安装
8.油罐加热盘管安装
9.油罐检查、水压试验
10.第二遍防锈漆、面漆涂刷
11.油罐交接验收
二、施工方案
(1)施工准备阶段
1、基础检查验收
本油罐工程开工前必须按土建基础设计图纸文件和规范,对油罐基础进行检查。场地是否平整,符合施工条件;沥青面层是否达到要求;预埋和孔洞是否和设计要求一致;验收交接材料是否齐全。并按规范规定写好基础检查记录表,做好详细记录,合格后方可进行安装。
2、施工机具检查
施工前应检查施工设备是否齐全,是否符合安全要求和使用要求。
3、材料检查用于油罐上的钢板和其他钢材,必须进行外观检查。其表面应光滑平整,无大面积锈蚀和严重的损伤划痕,质量符合国家现行的标准规定。
(2)构件放样及下料
1、构件放样
油罐施工前应熟悉施工图,对油罐各部分的尺寸应了解无误差,如有疑问,应及时和设计、监理单位沟通。
油罐部件预制加工前,应根据设计图纸要求,绘制出底板,壁板和顶板的排板图,并根据排板图制作出检验用的样板。预制、组装过程检验用的样板:弧形样板的弦长应大于或等于1.5米以上;直线样板的弦长应大于或等于1米以上;测量焊缝角变形的弧形样板弦长不得小于1米。
2、构件下料
钢板切割采用等离子切割或火焰切割;焊缝坡口采用火焰切割或坡口加工机切割加工,型材则采用砂轮切割机加工。当采用氧气乙炔火焰切割时,必须保证尺寸正确和表面平整,并用手动砂轮机清除切口处的氧化铁渣使之平滑、干净。
切口表面应平整,不得有裂纹,重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化铁、铁屑等应予以清除。
(3)构件预制
1、底板预制
为补偿焊接收缩,罐底的排板直径应比设计直径大0.15~0.2%。边缘板沿罐底半径方向最小尺寸,不得小于700mm;中幅板的宽度不得小于1000mm,长度不得小于2000mm;底板任意相邻焊缝之间距离不得小于200mm。
所有底板应平整,局部凹凸度用直线样板检查。底板靠基础的面应先除锈,然后用沥青漆涂刷二遍防腐,板的四周留50mm左右焊接位置不刷。
2、壁板预制
各圈壁板的纵向焊缝应同一方向逐圈错开,其间距宜为板长的1/3,且不得小于700mm;罐壁板的纵向焊缝与罐底边缘对接焊缝之间距离不得小于200mm;罐壁上开孔接管或开孔接管补强板外缘与壁板连接焊缝之间不得小于200mm。
壁板采用卷板机卷弧,卷制后应用样板检查,并加工好坡口。壁板预制时为合理利用场地和方便施工,应在安装好一圈壁板后,再预制下一圈壁板。
3、顶板的预制
顶板任意相邻焊缝之间距离不得小于200mm;单块顶板的本身采用对接,进行成型加工,加强筋用弧形样板检查。加强筋与顶板组焊时,应采取防变形措施。加强筋的拼接采用对接时,应加垫板,且必须焊透;采用搭接接头时,起搭接长度不得小于加强筋宽度的两倍。拱顶的顶板预制成型后,用弧形板检查。
4、其他构件的预制
油罐的栏杆、盘梯、扶手均应按设计的图纸施工,并应符合国家有关标准规定。包边用角钢等弧形构件加工成型后,用弧型样板检查。
5、预制后的检验
构件预制完毕后,必须提供出预制清单,包括名称、编号、规格、数量,并用油漆做出清晰标志。制作完后应写好构件预制检查记录、设计修改文件等验收资料。
1、安装塑料储罐的基础要求水平并能承受相应的压力,如用钢结构,间隙不能过大,并应在上面铺上木板或铁板。
2。塑料储罐在储存化学物品时,场地四周应有良好的排液地沟与稀释装置。
3、由于储罐在成型时不可避免底部向罐内突起形成球冠状,因此基础要做成与底部形状相似的球冠状,
在水平的基础上不需用沙铺成与储罐底部相应的球冠状,在露天使用时型适当避免阳光直接照射,延长使用寿命。
4、大规格储罐在安装时要注意安全,尽量用吊机,不知方法时,请联系我司。
5、储罐安装好后,在使用前应对接口的密封性能进行检查,可加液体超过接口部位观察是否泄漏。
盛装化学液体的储罐,最好用水试漏,以防造成大量损失。
6、与储罐下部接头或法兰连接的管子要垂直于桶壁,最好使用软连接,以免装满液体后,
桶壁上下不均匀膨胀导致接头连接受损导致泄漏,严重时损坏接头和桶体。
7、进液口离罐底较高时,进液口应弯向罐壁让进入液体顺着罐壁落下,减小对底部的冲击。
8、储罐已带整体一次成型加强环,必要时可采用金属补强套来限制桶体的膨胀变形,从而避免底部膨胀。
9、在桶上安装搅拌机等较重的附属设备时,或人须上罐顶作业而罐顶又不能承受人的体重时,请另做架子或人梯,并注意作业安全。
10、在不能控制液位的情况下,应装有溢流口,以防液体从人孔溢出,造成不必要的伤害。
11、进液、排液流量较大时,应装相应流量的排气管。
2018-08-02 10页 4.4分
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目录
1 概述
2 编制依据
3 施工技术要求
3.1 工具的检测
3.2 预制的技术要求
3.3 安装
3.4 罐体的尺寸
3.5焊接和焊工资格
3.6 无损检测
3.7焊接缺陷
4 提升
5施工步骤:
6 施工
6.1 材料的验收
6.2基础的检查和验收
6.3罐底的安装
6.4 顶板安装之前的准备工作
6.5 顶板的安装与施焊
6.6 栏杆、走道和顶部人孔的安装
6.7 壁板的安装
6.8 附件安装
6.9 罐体测试
6.10防腐刷漆
7 安全和环境保护
1 概述
1.1 简要描述
项目名称:山西三维30000T/a1.4丁二醇工程
业主:山西三维集团股份有限公司
承包商:德希尼布天辰化学工程(天津)有限公司
施工承包商:中国化学工程第十一建设公司
此方案仅适用于现场的六台储罐的施工(TK3000A/B, TK2423,TK2424,TK2421,
TK2422)
罐的基本参数如下:
TK3000A和TK3000B除方位不同外,结构相同。
图纸号:7042 E-001-SP-2520-01
总容积:4380m3
设计容积:4380m3
设计压力:充满水
直径:17m
高度:19.3m
总重:136.48t
罐体材料:Q235B
顶板厚度:8mm
壁板厚度:8,10,12,14,16mm
底板和环形板的厚度:10mm
顶部用钢桁架支撑
TK2423和TK2424除方位不同外,结构相同。
图纸号:7042 E-001-SP-2520-01
总容积:3128m3
设计容积:3000m3
设计压力:充满水
直径:16.3m
高度:15m
总重:124.3t
罐体材料:Q235B
顶板厚度:8mm
壁板厚度:8,10,12,14mm
底板和环
形板的厚度:10mm
顶部用钢桁架支撑
TK2421和TK2422除方位不同外,结构相同。
图纸号:7042 E-001-SP-2520-01
总容积:1557m3
设计容积:1550m3
设计压力:充满水
直径:11.5m
高度:15m
总重:72.4t
罐体材料:Q235B
顶板厚度:8mm
容积 πR^2L
公称直径, 筒体长度,饱和蒸汽压力:截面受力(拉力)计算壁厚。
附件工作范围(规格)。
整体重量。基础确定。
液氨,又称为无水氨,是一种无色液体,有强烈刺激性气味。氨作为一种重要的化工原料,为运输及储存便利,通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨。氨易溶于水,溶于水后形成铵根离子NH4+、氢氧根离子OH-,呈碱性的碱性溶液。液氨多储于耐压钢瓶或钢槽中,且不能与乙醛、丙烯醛、硼等物质共存。液氨在工业上应用广泛,具有腐蚀性且容易挥发,所以其化学事故发生率很高。
储罐在长期的使用过程中必然会产生不同模式的失效,如失稳、破裂、腐蚀等。所以对储罐失效状况的安全评价,在罐体的长期管理中非常重要。目前,常压储罐通常根据固定的周期进行停产开罐检验,但此种方法需要花费大量的人力、物力和财力,对于大型原油库区的清罐,甚至还会带来其他的安全和环保问题。鉴于此,在线检验技术在大型原油储罐检验方面的应用越来越广泛。
储罐在线检测技术
储罐的在线全面检测主要根据其失效模式来确定,包括以下几个方面:
① 腐蚀失效,包括储罐底板声发射检验及储罐测厚(罐顶/罐壁);
② 破裂失效,包括焊缝应力集中磁记忆检测;
③ 失稳失效,包括储罐基础沉降检测及储罐垂直度检测。
图1 储罐在线检测技术方案框图
储罐腐蚀失效模式检测
1 储罐底板声发射检测
试验使用美国物理声学公司PAC生产的SMOSE型多通道全数字化声发射检测分析仪,传感器型号为R3I,检测通道有24个,信号采集设置参数如下:门槛40dB,采样长度4k,频率范围20~100kHz,定位方式为罐底定位,采样频率500kHz,波速1100000mm/s,触发长度256,放大倍数20dB。
图2 检测仪器连接示意
采用T06原油储罐(常压常温)进行试验,其于2007年投入使用,有10年未曾开罐检验。该储罐材料为SPV490Q,容积10万立方米,直径80m,高度21.8m,壁板共9层,底层板厚32mm。
为了保证腐蚀信号能准确地被罐壁上的传感器接收,将传感器布置于距离底板0.6m的罐壁圆周上,在安装时应注意错开接管区域,确保其安装在同一高度且各传感器间距相等,形成闭合环状分布(沿圆周方向均匀布置24个传感器)。
对储罐底板的声发射检测数据进行噪声信号滤波、相关分析、聚类、活性计算、腐蚀速率预测等综合处理分析后,从罐底板的定位事件图(见下图)上可以看出:在2h的检测过程中,底板声发射信号总体事件数、撞击数、能量等均处于较低水平,说明储罐底板有轻微的腐蚀活性。
图3 储罐底板声发射检测结果
依据标准JB/T 10764-2007《无损检测常压金属储罐声发射检测及评价方法》,评定该储罐底板使用状况等级为Ⅱ级。
2 储罐测厚
对于罐壁底部第一层以及与扶梯接触的罐壁处,主要采用超声波测厚的方式进行检测,其中罐壁第一层所有壁板均要进行测厚,每块板均布5个测点。
对于第一层以上的罐壁,沿扶梯进行测厚,每块壁板沿高度方向均布5个测点;对于罐壁其他部分,选择性地进行超声B扫检测,以衡量罐壁的均匀腐蚀状况;对罐壁的异常腐蚀区域进行超声C扫检测,如有必要可以抽检部分罐壁,进行大面积的自动爬壁超声C扫检测。
图4 储罐罐壁结构及其测厚的测点布置示意
对罐顶的测厚采用抽检方式进行,主要检测点分布于浮顶最外侧圆周和浮顶两个直径方向上,其中浮顶外侧圆周分布24个检测点,每个直径方向分布18个检测点。
图5 储罐罐顶测厚的测点布置示意
从各部分检测数据上看,由于储罐表面防腐涂层的保护,罐体实测厚度相对于原始厚度未出现较大的腐蚀,包括浮顶的明显腐蚀区都未出现较大程度的壁厚减薄现象,腐蚀量均在1.0mm以内。
储罐破裂失效模式检测
储罐的应力集中会导致罐体的腐蚀加剧,形成罐壁焊缝应力损伤。磁记忆对罐壁焊缝的检测任务就是要查找并确定应力集中区域。储罐的磁记忆应力集中检测部位为第一层壁板的纵向和环向焊缝。
图6 储罐罐壁检测部位示意
实际检测过程中,在距离罐底55~65cm范围内出现明显的信号突变现象。设备检测门槛值设置为10A/m,实际检测中信号突变处的磁场强度达到门槛值的近10倍以上,信号突变非常强,呈整圈出现。
图7 罐壁纵向、环向焊缝检测结果
针对以上检测到的应力集中情况,选择磁粉及超声检测方法进行复验,排除表面及内部宏观缺陷,除此之外,在环向焊缝的上下100mm范围内的母材上也出现了明显的应力集中现象,因此判定其是由于应力集中引起的信号突变,对缺陷分布位置的分析可以看出,应力集中主要位于第一层壁板距底板一定距离的母材处(且呈整圈出现)、纵焊缝处及环焊缝处。
储罐失稳失效模式检测
1 储罐基础沉降检测
针对储罐在日常使用过程中产生的不均匀沉降和刚性倾斜的问题,防止储罐产生整体的稳定性失效,需对储罐进行基础沉降测量,测量时需遵循以下几点:
(1) 储罐基础应按设计文件要求进行标高测量,主要考虑两个沉降分量的综合影响;
(2) 在罐底板外侧的基础顶面,应沿环向均匀布置24个检测点;
图8 储罐基础沉降观测点布置示意
(3) 沉降观测测量器具宜采用精密水准仪和塔尺(在有效鉴定期内);
(4) 沉降观测结果评定参照标准SY/T 6620-2014《储罐的检验、建设、改建和翻建》中的规定。
在观测储罐基础沉降时,主要从储罐的4个方向,分别对储罐24个观测点进行观测,期间需要4个基站,并进行相应的移站修正基准值。将最终得到的24个观测数据统一修正,以1号观测点的实际标高作为基准标高0,对其他观测点数据进行修正,结果如下图所示,可以看出储罐在基础沉降点14~21点有明显沉降。
图9 储罐基础沉降曲线示意
2 储罐垂直度检测
在罐体相互对称的4个位置分别选择上中下,共12个测量点(发现有垂直度异常时,扩大检测比例),在每一个测量点处,使用全站仪先对准罐体的最上部,然后固定仪器的回转自由度,使仪器目视镜匀速下转,直至罐体底部边缘,分别读取罐体距离仪器基准十字线中心的水平距离,即可计算出罐体的垂直度。
图10 储罐垂直度检查点分布示意
储罐垂直度及椭圆度的检测结果评定参照SY/T 6620-2014标准中10.5.2章节的规定。具体检测数据如下:
依据SY/T 6620-2014标准的要求,储罐垂直度不得超过储罐总高度的1/100(218mm),最大值为127mm,从检测数据可以看出其最大值为66mm,储罐垂直度完全满足要求。
储罐管理措施的改进
从上述储罐的全面检测结果可以看出,储罐整体状况较好,壁板及底板腐蚀程度较低,垂直度在标准可接受的范围内。在底层罐壁距离底板55~65cm范围内,罐壁板的焊缝区域均会产生明显的应力集中,同时,储罐基础出现部分不均匀沉降现象。在后续的检验检测和日常维护管理中,应该重点关注底圈应力集中及不均匀基础沉降现象,检测数据可为储罐整体基于风险的检验(RBI)策略的制定提供科学的数据支撑。
(1) 加强储罐应力集中部位的日常巡检,重点关注该区域的外观状况变化,如变形、鼓包、内部严重腐蚀、裂纹等。
(2) 对于基础不均匀沉降现象,除进行日常巡检外,还应该在异常沉降点设计沉降监测点,定期对其进行检测,以实时监测该区域的安全状况。