储罐设计漫谈-浮顶储罐简介
本帖最后由 yuun 于 2023-3-21 21:57 编辑1. 浮盘种类和结构
浮顶罐是目前在国内外大型和中型油罐当中最常用的结构形式。浮顶分为单盘式和双盘式。https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mDUkWBbgWgd4qOP3wuKUfUiaNagFKNd9bw4baDyszJicQStBqiaJoGAQbbPZDu2edvRiaPurdLricRA0Q/640?wx_fmt=png双盘式的由上下两层盖板，两层板之间有边缘环板、径向与环向隔板分隔为若干互不渗漏的舱室。双盘式隔热效果好，多用于轻质油品的储存，常作为炼厂成品罐和中间罐用。单盘式主要由单盘和环形浮船两部分组成。单盘是一层薄钢板，主要起使储液与大气隔开的作用。环形浮舱是由船舱顶板、船舱底板、内边缘板、外边缘板和若干中间隔板组成。环舱使整个单盘式浮顶漂浮在液面上，中间隔板则是将环形浮舱分成若干个封闭船舱，使当个别封闭舱（ 一般不超过两个）及单盘同时破裂时，整个浮顶不致沉没。为增加浮船的承载能力及整体稳定性，在每个封闭舱内还间隔设有斜撑。https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mDUkWBbgWgd4qOP3wuKUfU7Z3TZ7I94TKXzYqoUmkiayBNNbB57AVLutgVRAnub13agALibn75bCNA/640?wx_fmt=png单盘式浮顶油罐示意图https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mDUkWBbgWgd4qOP3wuKUfU4PaJjqibmcAd3UWphkXHTXJWibNk9VWe01XQAf5n60zftUmQPMMtmiaicQ/640?wx_fmt=png双盘式浮顶油罐示意图
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mDUkWBbgWgd4qOP3wuKUfUQibXw7R7ubbWT6EaYbwJKPSvAPia2egUDq5Xd3uibHJzKWIQpIVMibkVfw/640?wx_fmt=png浮顶上部结构
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mDUkWBbgWgd4qOP3wuKUfU26tddn2egvc32gXedGiatpT1GhEibUxPDD28gwWUM86S7B3bgBFdPvicA/640?wx_fmt=png单盘结构示意图
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mDUkWBbgWgd4qOP3wuKUfUib1xklicVy7KHvj2jJ90CU4ug9RNtnapTpsibbKTytKdpVTibk7Ac7IE9w/640?wx_fmt=png单盘板的排版https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mDUkWBbgWgd4qOP3wuKUfUKXed2qxEgyxpw9LrHK2lWadAxaV4N42EMUbGjX8OicYfpTNwDFmfQkg/640?wx_fmt=png
2. 浮盘的附件
单盘板与环形浮舱以角钢相连接。在单盘浮顶上设有支柱、自动通气阀、排水装置、导向装置、转动扶梯及转动扶梯轨道、人孔、量液孔及其它附件。1、支柱：它的作用是支撑浮顶。可分别设计两种支柱，即900mm 和1800mm。前者用于操作（减小或不出现气体空间），后者用于检修。或只做1800mm 一档的，简化结构，方便制造。支柱下部空间
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mDUkWBbgWgd4qOP3wuKUfUWiaiccuNcPCqhr69POjzOkdVyXon8rd6GnAUNiajEEBiaowKTpiavaNYnzg/640?wx_fmt=png支柱上部
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mDUkWBbgWgd4qOP3wuKUfUCDNjkvoWu5ko4M5vfP5wDM17HY6diaiclxL8xfibMDPylJTdRic6b31EsA/640?wx_fmt=png支柱和浮盘的连接
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mDUkWBbgWgd4qOP3wuKUfUSvicIPL74a2ypC9ulpILEdln2Dyic1PXaP35J2x4qCHcpDvm5TUs5Ycg/640?wx_fmt=png2、自动通气阀：它的作用是当浮顶支柱降落到罐底时，通气阀自动打开，这样可使进出料液时浮顶下面的气体得以排除或补充。当浮顶处于漂浮状态时，通气口应自行关闭，防止蒸汽逸出。https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mDUkWBbgWgd4qOP3wuKUfUSlsfCNBjNiaXkFDHWv5hymNBwtUv1uJzuwpaL88FFr2Re9gJyHsb77w/640?wx_fmt=png3 、排水装置1) 中央排水管：排雨水。排水管上要安装单向阀。https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mDUkWBbgWgd4qOP3wuKUfUPyvehMxXuIcNA3RtJsB1bicMnq4hu0ZOLbjTq6yZTsB1dUtXhia4iaztg/640?wx_fmt=png2) 紧急排水装置：将多余的雨水排入储罐内。https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mDUkWBbgWgd4qOP3wuKUfUEtJib3OuLQjBM4EicJvwzjhKbtzz05qIwaAf6PgtXKTpGDHApgbY6LpA/640?wx_fmt=png4、导向装置： 浮顶口应设有导向装置， 以防因进出液或不均匀的雪载荷、转动扶梯推力等原因而造成浮顶的偏移或转动。浮顶设置两根导向管时，一根兼做量油管，一根兼做仪表口。5、转动扶梯及转动扶梯轨道。https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mDUkWBbgWgd4qOP3wuKUfUMx061uPzK1icZTnbXmHY0u9Zp6icBB7icbEC2FRSEBaSfiaKWx6Vq7bNqg/640?wx_fmt=png
6、人孔：1）船舱人孔：每个浮舱均设有人孔，以便进入舱内施工检查；https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mDUkWBbgWgd4qOP3wuKUfUHYogibHBvrpLQX0g6rdc6ibsMCibsUKQnNXXuDvghMxDDyic0voMbru8dg/640?wx_fmt=png2）浮顶人孔：单盘上至少设置一人孔，以便罐排空后进行通风和人员进入罐内。https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mDUkWBbgWgd4qOP3wuKUfUnDBPPaXucicp9G88WBkWp15dRbCicibzgDnXdnlsicjibMx9y4uHo2ktdsQ/640?wx_fmt=pnghttps://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mDUkWBbgWgd4qOP3wuKUfUHLZeazepLXFIiaMALFZKNggEuZkAdeMaK4ttRgE0pydK33VvIw95tfw/640?wx_fmt=png7、泡沫挡板其作用为将泡沫消防液集中于需要消防的浮顶边缘密封处的环形区域。泡沫挡板的高度一般为600~900mm，与罐壁之间的距离为800~1000mm。https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mDUkWBbgWgd4qOP3wuKUfUTtYiaoZJZ7dlTTH3HyAicyzQdtIpsnh0Uib50RWQUer9HvYKqbQoP1W2w/640?wx_fmt=png3. 浮盘的设计准则
浮顶的设计应满足以下四个条件：（1） 对于单盘式浮顶，设计时应做到单盘板和任意两个相邻舱室同时破裂时浮顶不沉没；对于双盘式浮顶，设计时应做到任意两个舱室同时破裂时浮顶不沉没。（2） 在整个罐顶面积上有250mm 降雨量的水积存在单盘上时浮顶不沉没。（3） 在正常操作条件下，单盘与储液之间不存在油气空间。（4） 在以上各种条件下，浮顶能保持结构的完整性不产生强度或失稳性破坏。
第一准则要求：① 单盘板和任意两个相邻舱室同时破裂时，下沉深度不大于外边缘板的高度，且有一定的裕量，以免油品由浮顶外侧经过外边缘板流入浮顶并灌入舱室内。② 下沉深度不大于内边缘板的高度，且有一定的裕量， 以免油品由浮顶内侧经过内边缘板流入舱室内。两个舱室的破裂，相当于舱室未破裂时加上了两舱室液体的重量，此时不但整个浮顶的下沉深度增加，而且致使浮船倾斜。如果第一准则得不到满足，可增加舱室数目或增大内外边缘板的高度。
第二准则是在整个罐顶面积上有250mm 降雨量的积存时浮顶不沉没。
在下暴雨时，由于雨量过大或中央排水管不畅，甚至堵塞，则单盘上将出现积水。在积水的作用下，浮顶下沉量增加。设计时要求在这种情况下罐内油品不得越过浮船的外边缘板，且留有一定的裕量。否则，油品就会经过外边缘板流入浮顶，罐进舱室，最终导致浮顶沉没。在计算浮顶下沉量时，还需考虑另一种力——浮顶浮顶所受的浮力。浮力与载荷（单盘自重和积水重）作用下单盘的挠度有关，载荷越大，挠度越大，即向下挠凸部分的体积越大亦即浮力越大第二准则若不满足，应对浮船尺寸进行调整。第三准则为操作条件下单盘与储液之间不存在油气空间。这一条件是从减少单盘的腐蚀考虑的。当单盘的安装位置高于某一高度，单盘底面靠近浮船内边缘板的区域将与储液脱开。反之，当单盘的安装位置低于一定高度时，单盘将在浮力的作用下向上凸起而不利于排水。因此应将单盘安装在这两个高度之间。第四准则：在上述三个条件下，浮顶不会因为强度不够而破坏，也不会因为失去稳定而失效。强度条件包括单盘的强度和浮船的强度，在单盘传来外压的径向力作用下，浮船成为一个受压的圆环。稳定条件包括浮船的整体稳定性和浮船截面的稳定性。浮船的整体稳定性包括浮船平面内的稳定性和浮船平面外的稳定性。4. 浮盘计算书
一般浮盘的计算可以按照《球罐和大型储罐》一书编制计算表格。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mDUkWBbgWgd4qOP3wuKUfUSiaxENqrhWZ3BSXHI5wfqN3I88vVjwvUuQZ7RiapqCe8zo77zKNyBkUQ/640?wx_fmt=png不过在计算浮盘时，此书的很多公式有印刷错误，导致非常不合理的结果。
可以参考潘家华编著的《圆柱形金属油罐设计》一书作为补充，公式比较准确。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mDUkWBbgWgd4qOP3wuKUfUb6yNxSlJHAFfnOMEibFlXfbI1mPCztJE0rKLAQeWR2auyLeC1TUiam2Q/640?wx_fmt=png双盘计算书
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mDUkWBbgWgd4qOP3wuKUfUHjokRpp3wCWl6W1bI6UpJJlQeiaHvZLwrw4mglBDHIjO6uZic6Yhncgg/640?wx_fmt=png单盘计算书
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mDUkWBbgWgd4qOP3wuKUfU6ibuCEQeOhppjc2k3mOA1G9JpXMndaZ4s8oEbHFwSLjv5MZtL6ufiaNQ/640?wx_fmt=png
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外浮顶储罐介绍比较详细，不错。 谢谢分享。 {:1110_549:} 感谢楼主的科普，非常好的培训资料 楼主太厉害了！楼主，I*老*虎*U！我觉得马后炮化工真是个好地方！ {:1110_553:}
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