油罐复习Word文档格式.docx

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类型

罐顶表面形状

受力分析

罐顶特点和使用范围

备注

锥

顶

罐

自

支

撑

式

接近于正圆锥体

荷载靠锥顶板周边支撑于罐壁上

VN＜1000m3

直径不宜过大，制造容易，不受地基条件限制

1/16≤坡度≤3/4分有加强肋和无加强肋两种锥顶板

荷载主要由梁檀条或

桁架和柱子承担

VN≥1000m3

坡度较自支撑式小,顶部气体空间最小,可减少“小呼吸”损耗

不适用地基有不均匀沉降，耗钢量较自支撑多

拱顶罐

（一般只有自支撑式）

接近于球形表面拱顶

R=0.8~1.2D

荷载靠拱顶周边支撑于罐壁

受力情况好,结构简单,刚性好能承受较高的剩余压力,耗钢量最小

气体空间较锥顶大，制造需胎具，单台成本高，分有加强肋和无加强肋两种拱顶板

伞形顶罐

一种修正的拱形顶其任一水平截面都是规则的多边形

荷载靠伞形板周边支撑于罐壁上

强度接近于拱顶,安装较拱顶容易

系美国API650和日本JISB8501规范中的一种罐顶结构形式，但国内很少采用

网壳顶罐

一种球面形状

荷载靠网格结构支撑于罐壁上

刚性好，受力好，可用于VN>

2×

104m3以上的固定顶储罐

可制造成部件，在现场组装成整体结构

3储罐大型化发展趋势带来哪些技难题？

优点

储罐的发展趋势是大型化，大型化有哪些特点呢？

优点：

（1）总图布置的占地面积小

（2）节省罐区（包括管网和配件）的总投资

（3）节省钢材和基地工程材料（4）便于储运和管理

新问题:

（储罐大型化产生的）：

（1）罐壁板材料的要求提高了.因储罐大型化后，同时也对焊接质量提出更严格要求；

相应增加储罐壁厚度，提高对钢材强度和韧性的要求。

（2）事故危害性增大.随着容量的增大对消防措施要求提高.

4响储罐工艺系统和储罐建造的因素

■储罐容积1计算容积;

2公称容积;

3实际容积（储存容积）;

4操作容积（工作容积）

■罐区的现场条件（包括自然条件）1.建罐地区的温度2.风载荷3.雪荷载4.地震荷载5.地基的地耐力和地价6.外部环境腐蚀（包括大气和土坡腐蚀）

■储存液体的性质1.闪点、沸点和蒸气压2.毒性3.化学反应活性4.腐蚀性5.密度

5壁板用材的基本要求是什么？

会展开是大题也可能小简答

储罐壁板用材的基本要求是强度，可焊性和夏比（V形缺口）冲击功。

1.强度

强度包括抗拉强度和屈服强度。

由于储罐的操作温度在250℃以下，且大部分储罐处在90℃以下，因此其强度大多是常温下的强度。

强度是决定罐壁厚度大小的力学性能指标。

2.可焊性

钢板的可焊性一般用两个指标来控制，一是碳含量或碳当量，二是热影响区的硬度。

第一个指标取决于钢材的化学成分。

一般碳钢以碳含量，低合金钢以碳含量或碳当量Ce把钢的化学成分对钢淬硬性的影响折算成碳的影响来估价可焊性。

可焊性的另一个指标是热影响区的硬度。

热影响区的硬度与Ce值及焊接时冷却速度有关。

Ce值越高，冷却速度越快，热影响区的硬度越高。

碳含量或碳当量含量越高，热影响区硬化与脆化倾向越大，焊接应力下，产生裂纹倾向越大．

碳钢碳含量＜0.25%,低合金钢碳含量＞0.25%时,应限定Ce＜0.45%,可焊性良好.

碳钢碳含量＞0.40%,低合金钢碳含量＞0.38%,淬裂倾向性大,可焊性不好

3.钢板的韧性—冲击功Akv

防止储罐（油罐）脆性破坏的一个重要数据指标。

钢板的V形缺口冲击试验得到钢板的韧性—冲击功（吸收能量）Akv值来预测钢板的韧性。

影响罐壁钢板冲击韧性的因素很多，有

（1）储罐的最低设计温度；

温度越低，钢板的韧性越差，设计温度较低的罐壁板应有较高的冲击韧性。

对不同的材料，其最低使用温度应有所限制，

对同一种材料在不同的低温度下使用，其韧性的要求应有不同。

（2）钢板的强度；

钢板的强度等级越高，越容易产生脆性破坏，且产生裂纹的敏感性也越大。

因此对强度等级较高的壁板，相应要有较高冲击韧性要求

（3）钢板的厚度；

钢板越厚越容易产生脆性破坏。

原因之一是板厚的增加，冲击韧性降低。

之二是，板厚的增加容易产生裂纹。

因此钢板越厚冲击韧性的要求应更高。

（4）钢板的时效性、晶粒度和使用状态等。

钢板的时效性是随着时间的延长，塑性和韧性下降，冷脆温度转变点升高。

沸腾钢的时效性和晶粒度比镇静钢大，因此沸腾钢的冲击韧性比镇静钢的差。

同一种钢材调质处理使用状态比正火处理使用状态的冲击韧性高。

6国内储罐用钢材有哪些？

展开说

1.Q235-AF、Q235-A、Q235-B、Q235-C

普通低碳钢Q235-AF、Q235-A　钢板技术要求低,钢板质量差,特点:

有一定强度,良好的塑性、韧性和加工工艺性,特别是焊接性能良好.价格低廉,应用广泛.

2.20R容器用优质低碳钢

平均含碳量0.20%

特点

（1）20R与20g相近,板厚6～100mm,一般热扎状态供货，板厚大于30mm,应以正火状态供货.

（2）20R的塑性、韧性都相当好，焊接性能好，

　　较薄的板材焊接时一般不需预热，

强度低（σs不小于245MPa,σb=400～520MPa）（6～16mm时）

是压力容器用钢中强度级别最低的钢种

一般用于温度≥-20℃、475℃以下的容器

（3）20R制造压力容器，用于中低压且为小型容器

（大型容器、高压容器用强度级别高一些的低合金类压力容器用钢）

（4）20R在-20℃以下使用，随温度降低呈低温脆性

25mm厚以上板材在0℃以下使用时要求做V型缺　　口试样的低温冲击试验，AKV值达31J.

（5）20R在475℃以上时高温强度明显下降（发生珠光体的球化）

20R使用温度不应超过500℃．

３．16MnR

　16MnR是在20号钢的基础上加入价格便宜的锰与硅进行强化形成的C—Mn钢，Mn元素含量1.2～1.6%.

特点

（1）16MnR与20R相比,含碳量相仿,但利用锰的强化作用可使16MnR的强度显著升高.

（2）16MnR钢的可焊性是几种低合金压力容器专用钢中最好的一种.

（3）16MnR是屈服强度350MPa级的普通低合金中等强度钢，具有良好的综合力学性能、焊接性能、工艺性能以及低温冲击韧性.

（4）16MnR钢的缺口敏感性比低碳钢大、疲劳强度低，焊接时易产生裂纹.

（5）16MnR：

使用条件：

-20℃~475℃，压力不限,常温冲击值Akv≥31J

（0~-10℃使用时，板厚大于38mm，进行低温冲击试验）

（-10℃~-19℃使用时，板厚大于20mm进行低温冲击试验，且Akv≥20J）

（6）是压力容器制造采用最多的钢号.

16MnR：

中低压压力容器;

中小型高压容器

400m3以下液化石油气、氧气以及氮气球形容器

第二章

1回转薄壳的几何要素有那些？

回转薄壳：

中面是由一条平面曲线或直线绕同平面内的轴线回转而成

母线：

绕轴线（回转轴）回转形成中面的平面曲线

极点：

中面与回转轴的交点。

经线平面：

通过回转轴的平面

经线：

经线平面与中面的交线

平行圆：

垂直于回转轴的平面与中面的交线称为平行圆

中面法线：

过中面上的点且垂直于中面的直线，法线必与回转轴相交。

第一注曲率半径：

经线上点的曲率半径

第二主曲率半径：

壳体中面考察点B到该点法线与回转轴交点K2之间长度（K2B）

过中面上的点且垂直于中面的直线.法线必与回转轴相交。

半径r与任意定义直线之间的夹角角θ

角φ：

壳体回转轴与中面所考察点B处法线间的夹角。

2什么是无力矩理论和有力矩理论？

掌握会回答

无力矩理论或（薄膜理论（静定））：

省略弯曲内力的壳体理论

有力矩理论或弯曲理论（静不定）：

壳体理论中若同时考虑薄膜内力和弯曲内力的理论

3无力矩理论适用那些情况？

①壳体的厚度、中面曲率和载荷连续，没有突变，且构成壳

体的材料的物理性能相同。

②壳体的边界处不受横向剪力、弯矩和扭矩作用。

③壳体的边界处的约束可沿经线的切线方向，不得限制边界处的转角与挠度。

4微元体平衡方程和区域平衡方程会用会解（一道计算大题）

微元平衡方程，又称拉普拉斯方程

压力在0-0′轴方向产生的合力：

作用在截面m-m′上内力的轴向分量：

区域平衡方程式

（1）用微元体平衡方程会解比如像某一种壳体的应力是否能求出来

（2）典型壳体有哪些应力特点，球的，锥的，柱的，孔的，和椭球的

5边缘应力产生的原因？

由于总体结构不连续，组合壳在连接处附属区域出现衰减很快的应力增大现象

6边缘应力有何特点？

（1）局部性：

指存在于连接处附近的局部区域，影响范围小。

（2）自限性：

连接处薄膜变形不相等，它受到弹性约束。

对于塑性材料制造的壳体，当连接处局部区域产生塑性变形，种弹性变形开始缓解，变形不会发展，不连续应力也自动限制。

第三章

1罐壁设计以什么理论为基础？

无力矩理论（薄膜理论）

2罐壁厚度设计有那几种方法？

（1）定点法：

是以高出每圈罐壁板底面0.300m（1ft）处的液体压力来确定每圈板厚度的方法。

多用于小容量油罐，直径大于60m用此方法与实际差别较大。

（2）变点法：

考虑了相邻圈罐壁板之间不同厚度的相互影响。

对每一圈罐壁板采用距罐壁底面高度不同的设计点计算壁厚，从而使每一圈板中的最大应力接近钢板的许用应力。

适用于L/H≤1000/6

L=（500Dt）0.5mm

D——储罐直径

t——储罐底圈壁厚

H——设计液位高度

（3）应力分析法：

L/H>

1000/6的储罐宜用应力分析法设计以保证强度要求。

计算出的罐壁厚度应圆整至钢板的规格厚度，且应不小于规范所规定的最小罐壁厚度。

SH3046规定不同直径碳素纲、不锈钢罐壁最小厚度

3定点法会计算，计算储罐的壁厚（大题）

t1—储存预定介质时的设计厚度，mm；

ρ—储液密度，kg/m3；

H—计算的罐壁板底边至设计储液高度的距离，m；

D—储罐内直径，m；

[σ]—常温下罐壁钢板的许用应力，MPa；

Φ—焊缝系数，一般取0.9；

C1—钢板厚度负偏差，mm；

C2—腐蚀裕量，mm；

4罐壁开孔为什么要补强？

填选判

由于使用要求，必须在罐壁上开孔并接管；

开孔后的罐壁将在孔的附近产生应力集中，导致孔口疲劳破坏或脆性裂口，使孔口撕裂；

（峰值应力通常达到罐壁基本应力的3倍）补强的办法是在开孔的周围焊上补强钢板，增大开孔周围的壁厚

5什么是等截面法补强？

“等截面”补强方法。

理论分析和实践经验表明：

用与罐壁相同材质的钢板作为补强板,