1、15.2_储罐的结构25.2.1 卧式圆柱形储罐卧式圆柱形储罐5.2.2 立式平底筒形储罐立式平底筒形储罐第二节第二节 储罐的结构储罐的结构过程设备设计过程设备设计5.2.3 球形储罐球形储罐5.2.4 低温储槽低温储槽3过程设备设计过程设备设计4过程设备设计过程设备设计大型储油罐的顶部大型储油罐的顶部5过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构5.2.1 卧式圆柱形储罐卧式圆柱形储罐地面卧式储罐地面卧式储罐 地下卧式储罐地下卧式储罐 卧式圆柱形储罐卧式圆柱形储罐6过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构图图5-1 100m 液化石油气储罐结构示意图液化石
2、油气储罐结构示意图31-活动支座；活动支座；2-气相平衡引入管；气相平衡引入管；3-气相引入管；气相引入管；4-出液口防涡出液口防涡器；器；5-进液口引入管；进液口引入管；6-支撑板；支撑板；7-固定支座；固定支座；8-液位计连通管；液位计连通管；9-支撑；支撑；10-椭圆形封头；椭圆形封头；11-内梯；内梯；12-人孔；人孔；13-法兰接管；法兰接管；14-管托架；管托架；15-筒体筒体7过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构图图5-2 30m 地下丙烷储罐结构示意图地下丙烷储罐结构示意图31-罐体；罐体；2-人孔人孔；3-液相进口、液相出口、回流口和气相平衡液相进口、
3、液相出口、回流口和气相平衡口（共口（共4根管子）；根管子）；4-液面计接口；液面计接口；5-压力表与温度计接口；压力表与温度计接口；6-排污及倒空管；排污及倒空管；7-聚污器；聚污器；8-安全阀；安全阀；9-人孔人孔；10-吊耳；吊耳；11-支座；支座；12-地平面地平面8过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构将储罐埋于地下，既可以减少占地面积，缩短安全防火将储罐埋于地下，既可以减少占地面积，缩短安全防火间距，也可以避开环境温度对储罐的影响，维持地下储间距，也可以避开环境温度对储罐的影响，维持地下储罐内介质压力的基本稳定。罐内介质压力的基本稳定。用途用途储存汽油、液化石油
4、气等液化气体。储存汽油、液化石油气等液化气体。埋地措施埋地措施 安装在地下预先构筑好的空间里安装在地下预先构筑好的空间里 先对卧式储罐的外表面进行防腐处理，如涂先对卧式储罐的外表面进行防腐处理，如涂刷沥青防锈漆，设置牺牲阳极保护设施等，刷沥青防锈漆，设置牺牲阳极保护设施等，然后放置在地下基础上，最后采用地土覆盖然后放置在地下基础上，最后采用地土覆盖埋没并达到规定的埋土深度埋没并达到规定的埋土深度9过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构管口的开设位置管口的开设位置 地面卧式储罐地面卧式储罐 地下卧式储罐地下卧式储罐 区别区别接管集中安放接管集中安放 10过程设备设计过程设备
5、设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构5.2.2 立式平底筒形储罐立式平底筒形储罐 固定式储罐属于大型仓储式常压或低压储存设备，主固定式储罐属于大型仓储式常压或低压储存设备，主要用于储存压力不大于要用于储存压力不大于0.1MPa的消防水、石油、汽油等的消防水、石油、汽油等常温条件下饱和蒸气压较低的物料。常温条件下饱和蒸气压较低的物料。11过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构由罐顶结构由罐顶结构 固定顶储罐固定顶储罐 浮顶储罐浮顶储罐 锥顶储罐锥顶储罐 拱顶储罐拱顶储罐 外浮顶储罐外浮顶储罐 内浮顶罐内浮顶罐 自支撑锥顶自支撑锥顶 支撑锥顶支撑锥顶 自支撑拱顶自支撑拱顶
6、 伞形顶储罐伞形顶储罐 网壳顶储罐网壳顶储罐(球面网壳球面网壳) 单盘式单盘式 双盘式双盘式 浮子式浮子式 12过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构图图5-3 自支撑锥顶罐简图自支撑锥顶罐简图 1-锥顶锥顶 2-包边角钢包边角钢 3-罐壁罐壁 4-罐底罐底锥顶坡度最小为锥顶坡度最小为1/16，最大为，最大为3/4。锥形罐顶是一种形锥形罐顶是一种形状接近于正圆锥体状接近于正圆锥体表面的罐顶表面的罐顶 13过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构图图5-4 支撑支撑式锥顶罐简式锥顶罐简图图1-锥顶板锥顶板2-中间支柱中间支柱3-梁梁4-承压圈承压圈5-罐
7、壁罐壁6-罐底罐底锥顶荷载主要锥顶荷载主要靠梁或檀条靠梁或檀条(桁桁架架)及柱来承担及柱来承担 14过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构图图5-5 自支撑拱顶罐简图自支撑拱顶罐简图1-拱顶拱顶2-包边角钢包边角钢3-罐壁罐壁4-罐底罐底可承受较高的饱和蒸气可承受较高的饱和蒸气压，蒸发损耗较少。它压，蒸发损耗较少。它与锥顶罐相比耗钢量少与锥顶罐相比耗钢量少罐顶气体空间较大，制罐顶气体空间较大，制作时需用模具，是国内作时需用模具，是国内外广泛采用的一种储罐外广泛采用的一种储罐结构结构 15过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构 自支撑伞形顶是自支撑拱顶
8、的变种，其任何水自支撑伞形顶是自支撑拱顶的变种，其任何水平截面都具有规则的多边形。平截面都具有规则的多边形。 罐顶荷载靠伞顶支撑于罐壁上，其强度接近于罐顶荷载靠伞顶支撑于罐壁上，其强度接近于拱形顶，但安装较容易，因为伞形板仅在一个方拱形顶，但安装较容易，因为伞形板仅在一个方向弯曲。这类罐在美国、日本应用较多，在我国向弯曲。这类罐在美国、日本应用较多，在我国很少采用。很少采用。伞形顶储罐伞形顶储罐16过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构图图5-6 短程线型网壳短程线型网壳结构罐顶示意图结构罐顶示意图17过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构 罐的浮动
9、顶罐的浮动顶(简称浮顶简称浮顶)漂浮在储液面上。浮顶与罐壁漂浮在储液面上。浮顶与罐壁之间有一个环形空间，环形空间内装有密封元件，浮顶与之间有一个环形空间，环形空间内装有密封元件，浮顶与密封元件一起构成了储液面上的覆盖层，随着储液上下浮密封元件一起构成了储液面上的覆盖层，随着储液上下浮动，使得罐内的储液与大气完全隔开，减少介质储存过程动，使得罐内的储液与大气完全隔开，减少介质储存过程中的蒸发损耗，保证安全，并减少大气污染。中的蒸发损耗，保证安全，并减少大气污染。 外浮顶储罐外浮顶储罐 原油、汽油、溶剂油等需要控制蒸发损耗及大气污原油、汽油、溶剂油等需要控制蒸发损耗及大气污染，有着火灾危险的液体化
10、学品都可采用外浮顶罐。染，有着火灾危险的液体化学品都可采用外浮顶罐。 应用应用18过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构图图5-7 单盘式浮顶罐单盘式浮顶罐1-中央排水管；中央排水管；2-浮顶立柱；浮顶立柱；3-罐底板；罐底板；4-量液管；量液管；5-浮船；浮船；6-密封装置；密封装置；7-罐壁；罐壁；8-转动浮梯；转动浮梯；9-泡沫消防挡板；泡沫消防挡板；10-单单盘板；盘板；11-包边角钢；包边角钢；12-加强圈；加强圈；13-抗风圈抗风圈19过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构图图5-8 内浮顶储罐内浮顶储罐1-接地线；接地线；2-带芯人带芯
11、人孔；孔；3-浮盘人孔；浮盘人孔；4-密封装置；密封装置；5-罐壁罐壁6-量油管；量油管；7-高液位高液位报警器；报警器；8-静电导静电导线；线；9-手工量油口手工量油口；10-固定罐顶；固定罐顶；11-罐顶通气孔；罐顶通气孔；12-消消防口；防口；13-罐顶人孔罐顶人孔；14-罐壁通气孔；罐壁通气孔；15-内浮盘；内浮盘；16-液面液面计；计；17-罐壁人孔；罐壁人孔；18-自动通气阀；自动通气阀；19-浮盘立柱浮盘立柱是在固定罐的内部是在固定罐的内部再加上一个浮动顶盖再加上一个浮动顶盖20过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构与外浮顶储罐相比，内浮顶储罐可大量减少储液
12、的蒸发损耗，与外浮顶储罐相比，内浮顶储罐可大量减少储液的蒸发损耗，降低内浮盘上雨雪荷载，省去浮盘上的中央排水管、转向扶降低内浮盘上雨雪荷载，省去浮盘上的中央排水管、转向扶梯等附件，并可在各种气候条件下保证储液的质量，因而有梯等附件，并可在各种气候条件下保证储液的质量，因而有“全天候储罐全天候储罐”之称，特别适用于储存高级汽油和喷气燃料之称，特别适用于储存高级汽油和喷气燃料以及有毒易污染的液体化学品。以及有毒易污染的液体化学品。21过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构5.2.3 球形储罐球形储罐罐体罐体支座支座人孔和接管人孔和接管附件附件22过程设备设计过程设备设计5.2
13、 5.2 储罐的结构储罐的结构5.2.3 球形储罐球形储罐分类分类外观外观壳体构造方式壳体构造方式支撑方式支撑方式球形球形椭球形椭球形单数单数球壳层数球壳层数多数多数桔瓣式桔瓣式足球瓣足球瓣混合式混合式支柱式支座支柱式支座筒形或锥形裙式支座筒形或锥形裙式支座球壳组合方案球壳组合方案23过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构典型结构示例典型结构示例圆球形单层纯桔瓣式圆球形单层纯桔瓣式赤道正切球罐赤道正切球罐支柱支柱拉杆拉杆操作平台操作平台盘梯盘梯人孔、接管、液面计人孔、接管、液面计压力计、温度计、压力计、温度计、安全泄放装置等安全泄放装置等上下极板、上下极板、上下温带板、上
14、下温带板、赤道板赤道板附件附件罐体罐体图图5-9 赤道正切柱式支承单层壳球罐赤道正切柱式支承单层壳球罐1-球壳；球壳；2-液位计导管；液位计导管；3-避雷针；避雷针；4-安全泄放阀；安全泄放阀；5-操作平台；操作平台；6-盘梯；盘梯；7-喷淋水管；喷淋水管；8-支柱；支柱；9-拉杆拉杆24过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构25过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构1. 罐体罐体作用作用球形储罐主体，储存物料、承受物料工作压力和液柱静压力球形储罐主体，储存物料、承受物料工作压力和液柱静压力按其组合方式分按其组合方式分纯桔瓣式罐体纯桔瓣式罐体足球瓣式
15、罐体足球瓣式罐体混合式罐体混合式罐体26过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构（1 1）纯桔瓣式罐体）纯桔瓣式罐体图图5-9 赤道正切柱式支承单层壳球罐赤道正切柱式支承单层壳球罐1-球壳；球壳；2-液位计导管；液位计导管；3-避雷针；避雷针；4-安全泄放阀；安全泄放阀；5-操作平台；操作平台；6-盘梯；盘梯；7-喷淋水管；喷淋水管；8-支柱；支柱；9-拉杆拉杆球壳全部按桔瓣片球壳全部按桔瓣片形状进行分割成型形状进行分割成型后再组合后再组合27过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构特点特点缺点缺点应用应用球壳拼装焊缝较规则，施焊组装容易，加球壳拼装焊缝
16、较规则，施焊组装容易，加快组装进度并实施自动焊；便于布置支柱，快组装进度并实施自动焊；便于布置支柱，焊接接头受力均匀，质量较可靠。焊接接头受力均匀，质量较可靠。球瓣在不同带位置尺寸大小不一，互换有球瓣在不同带位置尺寸大小不一，互换有限；下料成型复杂，板材利用率低；球极限；下料成型复杂，板材利用率低；球极板尺寸往往较小，人孔、接管等容易拥挤，板尺寸往往较小，人孔、接管等容易拥挤，有时焊缝不易错开。有时焊缝不易错开。适用于各种容量的球罐。适用于各种容量的球罐。28过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构（2）足球瓣式罐体）足球瓣式罐体由四边形或六边形组成由四边形或六边形组成 图
17、图5-10 足球瓣式球罐足球瓣式球罐1-顶部极板；顶部极板；2-赤道板；赤道板；3-底部极板；底部极板；4-支柱；支柱；5-拉杆；拉杆；6-扶梯；扶梯；7-顶部操作平台顶部操作平台29过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构特点特点缺点缺点应用应用每块球壳板尺寸相同，下料成型规格化，每块球壳板尺寸相同，下料成型规格化，材料利用率高，互换性好，组装焊缝较材料利用率高，互换性好，组装焊缝较短，焊接及检验工作量小。短，焊接及检验工作量小。焊缝布置复杂，施工组装困难，对球壳焊缝布置复杂，施工组装困难，对球壳板的制造精度要求高。板的制造精度要求高。容积小于容积小于120m3的球罐。的
18、球罐。30过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构（3）混合式罐体）混合式罐体1-上极上极2-赤道带赤道带3-支柱支柱4-下极下极图图5-11 混合式球罐混合式球罐31过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构特点特点赤道带、温带赤道带、温带桔瓣式桔瓣式极板极板足球瓣式足球瓣式材料利用率材料利用率高高焊缝长度焊缝长度缩短缩短球壳板数量球壳板数量减少减少适用于适用于大型球罐大型球罐球罐支柱与球壳板焊接接头球罐支柱与球壳板焊接接头避免搭在一起，球壳应力分布均匀避免搭在一起，球壳应力分布均匀极板尺寸极板尺寸比纯桔瓣式大，易布置人孔及接管比纯桔瓣式大，易布置人孔及
19、接管32过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构组组合合 方方式式 壳壳片片分分割割成成型型形形式式 优优点点 缺缺点点 应应用用 纯纯桔桔 瓣瓣式式 球球壳壳全全部部按按桔桔瓣瓣片片形形状状进进行行分分割割成成型型后后再再组组合合 球球壳壳拼拼装装焊焊缝缝较较规规则则， 施施焊焊组组装装容容易易， 实实施施自自动动焊焊； 便便于于布布置置支支座座， 焊焊接接接接头头受受力力均均匀匀， 质质量量较较可可靠靠。 球球瓣瓣在在不不同同带带位位置置尺尺寸寸大大小小不不一一，互互换换有有限限；下下料料成成型型复复杂杂，板板材材利利用用率率低低；球球极极板板尺尺寸寸往往往往较较小小，
20、人人孔孔、接接管管等等容容易易拥拥挤挤，有有时时焊焊缝缝不不易易错错开开。 适适用用于于各各种种容容量量的的球球罐罐。 足足球球 瓣瓣式式 由由相相同同或或相相似似的的四四边边形形或或六六边边形形组组焊焊而而成成 每每块块球球壳壳板板尺尺寸寸相相同同， 下下料料成成型型规规格格化化， 材材料料利利用用率率高高， 互互换换性性好好， 组组装装焊焊缝缝较较短短， 焊焊接接及及检检验验工工作作量量小小。 焊焊缝缝布布置置复复杂杂，施施工工组组装装困困难难，对对球球壳壳板板的的制制造造精精度度要要求求高高。 容容积积小小于于1 2 0 m3球球罐罐。 混混合合式式 赤赤道道带带和和温温带带桔桔瓣瓣式式
21、； 极极板板足足球球瓣瓣式式 材材料料利利用用率率高高 焊焊缝缝长长度度缩缩短短 壳壳板板数数量量少少 极极板板尺尺寸寸大大， 易易布布置置人人孔孔及及接接管管 避避免免球球罐罐支支座座与与球球壳壳板板焊焊接接接接头头搭搭在在一一起起，球球壳壳应应力力分分布布均均匀匀。 33过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构34过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构桔瓣式和混合式罐体基本参数见桔瓣式和混合式罐体基本参数见 - GB/T17261-钢制球形储罐型式与基本参数钢制球形储罐型式与基本参数35过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构作
22、用作用用以支承本体重量和物料重量的重要结构部件用以支承本体重量和物料重量的重要结构部件2. 支座支座赤道正切柱式支座结构特点：赤道正切柱式支座结构特点：多根圆柱状支柱在球壳赤道带等距离布置，多根圆柱状支柱在球壳赤道带等距离布置，支柱中心线与球壳相切或相割而焊接起来。支柱中心线与球壳相切或相割而焊接起来。相割时，支柱的中心线与球壳交点同球心连线相割时，支柱的中心线与球壳交点同球心连线与赤道平面的夹角约为与赤道平面的夹角约为100200。支柱之间设置连接拉杆支柱之间设置连接拉杆稳定（风载、地震稳定（风载、地震）分分类类柱式支座柱式支座裙式支座裙式支座优点优点受力均匀，弹性好，能承受热膨胀的受力均匀
23、，弹性好，能承受热膨胀的 变形，安装方便；变形，安装方便；缺点缺点球罐重心高，相对而言，稳定性差。球罐重心高，相对而言，稳定性差。36过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构 1-球壳球壳 8-可熔塞可熔塞 2-上部支柱上部支柱 9-接地凸缘接地凸缘 3-内部筋板内部筋板 10-底板底板 4-外部端板外部端板 11-下部支耳下部支耳 5-内部导环内部导环 12-下部支柱下部支柱 6-防火隔热层防火隔热层 13-上部支耳上部支耳 7-防火层夹子防火层夹子 支柱的结构支柱的结构图图5-12 支柱结构图支柱结构图37过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构支柱
24、的结构支柱的结构支柱支柱底板底板端板端板单段式单段式双段式双段式单段式单段式由一根圆管或卷制圆筒组成，其上端与球壳相接的圆弧由一根圆管或卷制圆筒组成，其上端与球壳相接的圆弧形状通常由制造厂完成，下端与底板焊好，然后运到现形状通常由制造厂完成，下端与底板焊好，然后运到现场与球罐进行组装和焊接。场与球罐进行组装和焊接。主要用于常温球罐主要用于常温球罐38过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构双段式双段式适用于低温球罐（设计温度为适用于低温球罐（设计温度为-20 -100）；深冷球罐（设计温度）；深冷球罐（设计温度-100）等特殊材质的支座。）等特殊材质的支座。上段支柱上段支柱
25、-必须选用与壳体相同的低必须选用与壳体相同的低温材料，温材料，一般在制造厂内与球瓣进行组一般在制造厂内与球瓣进行组对焊接，并对连接焊缝进行焊后消除应对焊接，并对连接焊缝进行焊后消除应力热处理，其设计高度一般为支柱总高力热处理，其设计高度一般为支柱总高度的度的30%40%左右；左右；下段支柱下段支柱-可采用一般材料；可采用一般材料；上下两段支柱采用相同尺寸的圆管或圆上下两段支柱采用相同尺寸的圆管或圆筒组成，在现场进行地面组对筒组成，在现场进行地面组对. . 双段式支柱结构较为复杂，但它与球壳双段式支柱结构较为复杂，但它与球壳 相焊处的应力水平较低，故得到广泛应用。相焊处的应力水平较低，故得到广泛
26、应用。39过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构我国我国GB12337钢制球形储罐钢制球形储罐标准还规定标准还规定 支柱应采用支柱应采用钢管制作钢管制作； 分段长度不宜小于支柱总长的分段长度不宜小于支柱总长的1/3，段间环向，段间环向 接头应采用带垫板对接接头，应接头应采用带垫板对接接头，应全熔透全熔透； 支柱顶部应设有球形或椭圆形的支柱顶部应设有球形或椭圆形的防雨盖板防雨盖板； 支柱应设置支柱应设置通气口通气口； 储存易燃物料及液化石油气的球罐，还应储存易燃物料及液化石油气的球罐，还应设置设置 防火层防火层； 支柱底板中心应设置支柱底板中心应设置通孔通孔； 支柱底板的地
27、脚螺栓孔应为支柱底板的地脚螺栓孔应为径向长圆孔径向长圆孔。40过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构我国我国GB12337钢制球形储罐钢制球形储罐标准还规定标准还规定 支柱应采用支柱应采用钢管制作钢管制作； 分段长度不宜小于支柱总长的分段长度不宜小于支柱总长的1/3，段间环向，段间环向 接头应采用带垫板对接接头，应接头应采用带垫板对接接头，应全熔透全熔透； 支柱顶部应设有球形或椭圆形的支柱顶部应设有球形或椭圆形的防雨盖板防雨盖板； 支柱应设置支柱应设置通气口通气口； 储存易燃物料及液化石油气的球罐，还应储存易燃物料及液化石油气的球罐，还应设置设置 防火层防火层； 支柱底板
28、中心应设置支柱底板中心应设置通孔通孔； 支柱底板的地脚螺栓孔应为支柱底板的地脚螺栓孔应为径向长圆孔径向长圆孔。41过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构支柱与球壳支柱与球壳的连接的连接直接连接结构形式直接连接结构形式加托板的结构形式加托板的结构形式U U形柱结构形式形柱结构形式支柱翻边结构形式支柱翻边结构形式42过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构直接连接结构形式直接连接结构形式加托板的结构型加托板的结构型式式对大型球罐对大型球罐比较合适比较合适可解决由于可解决由于连接部下端连接部下端夹角小，间夹角小，间隙狭窄难以隙狭窄难以施焊的问题施焊的问题43
29、过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构U U形柱结构型式形柱结构型式支柱翻边结构型式支柱翻边结构型式不但解除了连接不但解除了连接部位下端施焊的部位下端施焊的困难，确保了焊困难，确保了焊接质量，而且对接质量，而且对该部位的应力状该部位的应力状态也有所改善，态也有所改善，但由于翻边工艺但由于翻边工艺问题，故尚未被问题，故尚未被广泛采用。广泛采用。特别适合低温球特别适合低温球罐对材料的要求罐对材料的要求44过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构拉杆拉杆作用作用类型类型用以承受风载荷与地震载荷作用，用以承受风载荷与地震载荷作用，增加球罐的稳定性增加球罐的稳定
30、性可调式可调式固定式固定式a.单层交叉可调式拉杆单层交叉可调式拉杆b.双层交叉可调式拉杆双层交叉可调式拉杆c.相隔一柱单层交叉可调式拉杆相隔一柱单层交叉可调式拉杆45过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构每根拉杆的两段之间采用可调每根拉杆的两段之间采用可调螺母连接，以调节拉杆的松紧度螺母连接，以调节拉杆的松紧度可以改善拉杆的受力状况，可以改善拉杆的受力状况，从而获得更好的球罐稳定性从而获得更好的球罐稳定性可调式可调式46过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构C 相隔一柱单层交叉可调式拉杆相隔一柱单层交叉可调式拉杆图图5-16 相隔一柱单层交叉可调式拉
31、杆相隔一柱单层交叉可调式拉杆47过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构固定式固定式拉杆常用钢管制作，管状拉杆必拉杆常用钢管制作，管状拉杆必须开设排气孔。拉杆一端焊在支须开设排气孔。拉杆一端焊在支柱加强板上，另一端焊在交叉节柱加强板上，另一端焊在交叉节点的中心固定板上。也可取消中点的中心固定板上。也可取消中心板将拉杆直接十字焊接。心板将拉杆直接十字焊接。固定式拉杆的固定式拉杆的优点优点：制作简单、施工方便，但不可调制作简单、施工方便，但不可调节。拉杆可承受拉伸和压缩载荷，节。拉杆可承受拉伸和压缩载荷，大大提高了支柱的承载能力，近大大提高了支柱的承载能力，近年来国外已在大型球
32、罐上应用。年来国外已在大型球罐上应用。图图5-17 固定式拉杆固定式拉杆1-补强板补强板 2-支柱支柱 3-拉杆拉杆 4-中心板中心板48过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构3. 人孔和接管人孔和接管1.人孔人孔作作用用工作人员进出球罐进行工作人员进出球罐进行检验和维修检验和维修 球罐在施工过程中，罐内球罐在施工过程中，罐内通风、排烟除尘通风、排烟除尘 脚手架的脚手架的搬运搬运，内件内件的组装等的组装等若球罐需进行若球罐需进行消除应力整体热处理消除应力整体热处理 球罐球罐上人孔上人孔调节空气和排烟调节空气和排烟 下人孔下人孔 通进柴油和放置喷火嘴通进柴油和放置喷火嘴49
33、过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构要求要求 位置及个数位置及个数人孔的位置应适当，球罐应开设人孔的位置应适当，球罐应开设 两个人孔，分别设置在上下极板上两个人孔，分别设置在上下极板上。 大小大小人孔直径必须保证工作人员能携带工具人孔直径必须保证工作人员能携带工具 进出球罐方便。球罐人孔直径以进出球罐方便。球罐人孔直径以DN500为宜，为宜，小小 于于DN500人员进出不便；大于人员进出不便；大于DN500，削弱较，削弱较 大，导致补强元件结构过大。大，导致补强元件结构过大。 若球罐必须进行焊后整体热处理，人孔应设置在若球罐必须进行焊后整体热处理，人孔应设置在 上下极板
34、的中心。上下极板的中心。 人孔的材质应根据球罐的不同工艺操作条件选取。人孔的材质应根据球罐的不同工艺操作条件选取。50过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构结构结构在球罐上最好采用在球罐上最好采用带整体锻件凸缘补强带整体锻件凸缘补强的回转盖的回转盖或或水平吊盖型式水平吊盖型式在有压力情况下人孔法兰一般采用在有压力情况下人孔法兰一般采用带颈带颈对焊法兰对焊法兰，密封面大都采用，密封面大都采用凹凸面凹凸面形式形式51过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构2.接管接管强度的薄弱环节强度的薄弱环节接管结构接管结构 ：一般用：一般用厚壁管厚壁管或或整体锻件凸缘
35、整体锻件凸缘等补强措施提高其强度等补强措施提高其强度材料材料：最好选用与球壳相同或相近的材质；低温球罐应选用：最好选用与球壳相同或相近的材质；低温球罐应选用低温配管用钢管，并保证在低温下具有足够的冲击韧性；低温配管用钢管，并保证在低温下具有足够的冲击韧性；布管位置布管位置：球罐接管除工艺特殊要求外，尽量布置在上下极：球罐接管除工艺特殊要求外，尽量布置在上下极板上，以便集中控制，并使接管焊接能在制造厂完成制作和板上，以便集中控制，并使接管焊接能在制造厂完成制作和无损检测后统一进行焊后消除应力热处理；无损检测后统一进行焊后消除应力热处理；加强筋加强筋：球罐上所有接管均需设置加强筋，小接管群可采用：
36、球罐上所有接管均需设置加强筋，小接管群可采用联合加强，单独接管需配置联合加强，单独接管需配置3块以上加强筋，将球壳、补强凸块以上加强筋，将球壳、补强凸缘、接管和法兰焊在一起，增加接管部分的刚性；缘、接管和法兰焊在一起，增加接管部分的刚性；连接面连接面：球罐接管法兰应采用凹凸面法兰。：球罐接管法兰应采用凹凸面法兰。52过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构4. 附件附件梯子和平台的目的梯子和平台的目的水喷淋装置以及水喷淋装置以及隔热或保冷设施隔热或保冷设施其它安全附件其它安全附件便于工作人员操作、安装和检查便于工作人员操作、安装和检查控制球罐内部物料温度和压力控制球罐内部物
37、料温度和压力作为球罐附件的还有液面计、作为球罐附件的还有液面计、压力表安全阀和温度计等压力表安全阀和温度计等选用时要注意其先进、安全、可靠，选用时要注意其先进、安全、可靠，并满足有关工艺要求和安全规定。并满足有关工艺要求和安全规定。53过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构5.2.4 低温储槽低温储槽低温贮槽低温贮槽指具有双层金属壳体的低温绝热储存容器。指具有双层金属壳体的低温绝热储存容器。 54过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构在常温下工作，一般为普通碳素钢或低合金钢制造在常温下工作，一般为普通碳素钢或低合金钢制造内内容器容器为与介质相容的耐低
38、温材料制成，多为低温容器用为与介质相容的耐低温材料制成，多为低温容器用钢（如奥氏体不锈钢、奥氏体钢（如奥氏体不锈钢、奥氏体-铁素体双向不锈钢铁素体双向不锈钢等）、有色金属及其合金，设计温度可低至等）、有色金属及其合金，设计温度可低至-253，主要用于贮存或运输低温低压液化气体，主要用于贮存或运输低温低压液化气体通常填充有多孔性或细粒型绝热材料，或填充具有通常填充有多孔性或细粒型绝热材料，或填充具有高绝热性能的多层间隔防辐射材料，同时将夹层空高绝热性能的多层间隔防辐射材料，同时将夹层空间再抽至一定的真空，以最大限度地减少冷量损失间再抽至一定的真空，以最大限度地减少冷量损失 外外容器容器内外容器内
39、外容器壳体之间壳体之间55过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构绝热类型绝热类型低温贮槽低温贮槽 非真空绝热型非真空绝热型低温贮槽低温贮槽 真空绝热型真空绝热型 低温贮槽低温贮槽 高真空绝热容器高真空绝热容器 真空粉末（或纤维）绝热容器真空粉末（或纤维）绝热容器 高真空多层绝热容器高真空多层绝热容器 56过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构非真空绝热型低温贮槽非真空绝热型低温贮槽 主要用于贮存液氧、液主要用于贮存液氧、液氮和液化天然气，常制氮和液化天然气，常制成平底圆柱形结构，工成平底圆柱形结构，工作压力较低，大多采用作压力较低，大多采用正压堆积绝
40、热技术，可正压堆积绝热技术，可大规模贮存低温液体，大规模贮存低温液体，容积可达数千甚至数万容积可达数千甚至数万立方米立方米. 真空绝热型低温贮槽真空绝热型低温贮槽（杜瓦容器（杜瓦容器 ） 主要用于中小型液氧、主要用于中小型液氧、液氮、液氩、液氢和液液氮、液氩、液氢和液氦的贮存与运输氦的贮存与运输. 57过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构1-底部支承底部支承2-外壳体外壳体3-拉杆拉杆4-内容器内容器5-绝热层绝热层6-进出口管进出口管图图5-18 低温真空粉末贮槽低温真空粉末贮槽58过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构低温贮槽低温贮槽总体结构总
41、体结构 容器本体，包括贮液内容器、绝热结构、外容器本体，包括贮液内容器、绝热结构、外 壳体和连接内、外壳体的支撑构件等；壳体和连接内、外壳体的支撑构件等；低温液体和气体的注入、排出管道与阀门及低温液体和气体的注入、排出管道与阀门及 回收系统；回收系统；压力、温度、液面等检测仪表；压力、温度、液面等检测仪表；安全设施，如内、外壳体的防爆膜、安全安全设施，如内、外壳体的防爆膜、安全 阀、紧急排液阀等；阀、紧急排液阀等；其他附件，如底盘、把手、抽气口其他附件，如底盘、把手、抽气口 59过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构 在低温环境下长期运行的容器，最容易产生的是低温在低温环境下长期运行的容器，最容易产生的是低温脆性断裂。脆性断裂。 由于低温脆断是在没有明显征兆的情况下发生的，危由于低温脆断是在没有明显征兆的情况下发生的，危害很大。害很大。 为此，在容器的选材、结构设计和制造检验等方面应为此，在容器的选材、结构设计和制造检验等方面应采取严格的措施，并选择良好的低温绝热结构和密封结采取严格的措施，并选择良好的低温绝热结构和密封结构。构。60过程设备设计过程设备设计5.2 5.2 储罐的结构储罐的结构
