2019年5月武汉市锅炉压力容器检验研究所一、储罐定义用于储存液体或气体的密封容器即为储罐。用途：钢制储罐是储存各种液体（或气体）原料及成品的专用设备，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。储罐定义及分类由于储存介质的不同，储罐的形式也是多种多样的：按位置分类：可分为地上储罐、地下储罐、半地下储罐、海上储罐、海底储罐等。按油品分类：可分为原油储罐、燃油储罐、润滑油罐、食用油罐、消防水罐等。按大小分类：100m以上为大型储罐，多为立式储罐；100m以下的为小型储罐，多为卧式储罐。储罐定义及分类各种储存设备各种储存设备储罐定义及分类各种储存设备各种储存设备2.1卧式圆柱形储罐2.2立式筒形储罐2.3球形储罐2.4低温储罐2.1卧式圆柱形储罐地面卧式储罐地下卧式储罐卧式圆柱形储罐储罐的结构1010图5-1100m液化石油气储罐结构示意图1-活动支座；2-气相平衡引入管；3-气相引入管；4-出液口防涡器；5-进液口引入管；6-支撑板；7-固定支座；8-液位计连通管；9-支撑；10-椭圆形封头；11-内梯；12-人孔；13-法兰接管；14-管托架；15-筒体储罐的结构1111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。

用途——储存汽油、液化石油气等液化气体。埋地措施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，最后采用地土覆盖埋没并达到规定的埋土深度1212储罐的结构管口的开设位置地面卧式储罐地下卧式储罐区别接管集中安放1313储罐的结构2.2立式筒形储罐压力表压力表安全安全法兰及密法兰及密支座支座铭牌铭牌1414储罐的结构2.3球形储罐罐体支座人孔和接管附件15152.3球形储罐分类外观壳体构造方式支撑方式球形椭球形单数球壳层数多数足球瓣混合式支柱式支座筒形或锥形裙式支座球壳组合方案1616典型结构示例圆球形单层纯桔瓣式赤道正切球罐支柱拉杆操作平台盘梯压力计、温度计、安全泄放装置等上下极板、上下温带板、赤道板附件罐体图5-9赤道正切柱式支承单层壳球罐1-球壳；2-液位计导管；3-避雷针；4-安全泄放阀；5-操作平台；6-盘梯；7-喷淋水管；8-支柱；9-拉杆1717储罐的结构1818罐体作用球形储罐主体，储存物料、承受物料工作压力和液柱静压力按其组合方式分纯桔瓣式罐体足球瓣式罐体混合式罐体1919图5-9赤道正切柱式支承单层壳球罐1-球壳；2-液位计导管；3-避雷针；4-安全泄放阀；5-操作平台；6-盘梯；7-喷淋水管；8-支柱；9-拉杆形状进行分割成型后再组合2020特点缺点应用球壳拼装焊缝较规则，施焊组装容易，加快组装进度并实施自动焊；便于布置支柱，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，有时焊缝不易错开。适用于各种容量的球罐。2121储罐的结构（2）足球瓣式罐体由四边形或六边形组成图5-10足球瓣式球罐1-顶部极板；2-赤道板；3-底部极板；4-支柱；5-拉杆；6-扶梯；7-顶部操作平台2222储罐的结构特点缺点应用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，对球壳板的制造精度要求高。容积小于120m的球罐。2323储罐的结构（3）混合式罐体2-赤道带3-支柱图5-11混合式球罐2424储罐的结构特点赤道带、温带——桔瓣式极板——足球瓣式材料利用率——高焊缝长度——缩短球壳板数量——减少适用于——大型球罐球罐支柱与球壳板焊接接头——避免搭在一起，球壳应力分布均匀极板尺寸——2525组合方式壳片分割成型形式优点缺点应用形状进行分割成型后再组合球壳拼装焊缝较规则，施焊组装容易，实施自动焊；便于布置支座，焊接接头受力均匀，质量较可靠。置尺寸大小不一，互换有限；下料成型复杂，板材利用率低；球极板尺寸往往较小，人孔、接管等容易拥挤，有时焊缝不易错由相同或相似的四而成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，组装焊缝较短，焊接及检验工作量小。

焊缝布置复杂，施工组装困难，球罐。混合式赤道带和温带材料利用率高焊缝长度缩短壳板数量少极板尺寸大，易布置人孔及接避免球罐支座与球壳板焊接接头搭在一起，球壳应力分布均匀。2626储罐的结构2727储罐的结构桔瓣式和混合式罐体基本参数见GB/-------《钢制球形储罐型式与基本参数》2828储罐的结构作用用以支承本体重量和物料重量的重要结构部件支座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，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与赤道平面的夹角约为10柱式支座裙式支座优点——受力均匀，弹性好，能承受热膨胀的变形，安装方便；缺点——球罐重心高，相对而言，稳定性差。29292-上部支柱9-接地凸缘3-内部筋板10-底板4-外部端板11-下部支耳5-内部导环12-下部支柱6-防火隔热层13-上部支耳7-防火层夹子支柱的结构图5-12支柱结构图3030储罐的结构支柱的结构支柱底板单段式双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。——主要用于常温球罐3131储罐的结构双段式——适用于低温球罐（设计温度为-20～-100）；深冷球罐（设计温度＜-100）等特殊材质的支座。

上段支柱—-必须选用与壳体相同的低温材料，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力热处理，其设计高度一般为支柱总高度的30%～40%左右；下段支柱—-可采用一般材料；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.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。3232储罐的结构我国《钢制球形储罐》标准还规定支柱应采用钢管制作；分段长度不宜小于支柱总长的1/3，段间环向接头应采用带垫板对接接头，应全熔透；支柱顶部应设有球形或椭圆形的防雨盖板；支柱应设置通气口；储存易燃物料及液化石油气的球罐，还应设置防火层；支柱底板中心应设置通孔；支柱底板的地脚螺栓孔应为径向长圆孔。3333储罐的结构支柱与球壳 的连接 直接连接结构形式 加托板的结构形式 U形柱结构形式 支柱翻边结构形式 34 34 储罐的结构直接连接结构形式 加托板的结构型式 对大型球罐 比较合适 可解决由于 连接部下端 夹角小，间 隙狭窄难以 施焊的问题 35 35 储罐的结构U形柱结构型式 支柱翻边结构型式 不但解除了连接 部位下端施焊的 困难，确保了焊 接质量，而且对 该部位的应力状 态也有所改善， 但由于翻边工艺 问题，故尚未被 广泛采用。

特别适合低温球 罐对材料的要求 36 36 储罐的结构拉杆 作用 类型 用以承受风载荷与地震载荷作用， 增加球罐的稳定性 可调式 固定式 a.单层交叉可调式拉杆 b.双层交叉可调式拉杆 c.相隔一柱单层交叉可调式拉杆 37 37 储罐的结构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 可以改善拉杆的受力状况， 从而获得更好的球罐稳定性 可调式 38 38 相隔一柱单层交叉可调式拉杆图5-16 相隔一柱单层交叉可调式拉杆 39 39 储罐的结构固定式 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 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 心板将拉杆直接十字焊接。 固定式拉杆的优点： 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， 大大提高了支柱的承载能力，近 年来国外已在大型球罐上应用。 图5-17 固定式拉杆 1-补强板2-支柱3-拉杆4-中心板 40 40 工作人员进出球罐进行检验和维修球罐在施工过程中，罐内通风、排烟除尘 脚手架的搬运，内件的组装等 若球罐需进行消除应力整体热处理 球罐上人孔——调节空气和排烟 下人孔——通进柴油和放置喷火嘴 41 41 储罐的结构要求 位置及个数——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。

大小——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DN500为宜，小 于DN500人员进出不便；大于DN500，削弱较 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 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。 42 42 储罐的结构结构 在球罐上最好采用带整体锻件凸缘补强 的回转盖或水平吊盖型式 在有压力情况下人孔法兰一般采用带颈 对焊法兰，密封面大都采用凹凸面形式 43 43 储罐的结构2.接管 强度的薄弱环节 接管结构 ：一般用厚壁管或整体锻件凸缘等补强措施提高其强度 材料：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； 布管位置：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 无损检测后统一进行焊后消除应力热处理； 加强筋：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3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； 连接面：球罐接管法兰应采用凹凸面法兰。 44 44 附件梯子和平台的目的 水喷淋装置以及 隔热或保冷设施 其它安全附件 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 作为球罐附件的还有液面计、 压力表安全阀和温度计等 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。

45 45 储罐的结构2.4 低温储罐 低温贮槽——指具有双层金属壳体的低温绝热储存容器。 46 46 储罐的结构2.4 低温储罐 47 47 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 内容器 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-铁素体双向不锈钢 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 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 间再抽至一定的真空，以最大限度地减少冷量损失 外容器 内外容器 壳体之间 48 48 储罐的结构绝热类型 低温贮槽 非真空绝热型 低温贮槽 真空绝热型 低温贮槽 高真空绝热容器 真空粉末（或纤维）绝热容器 高真空多层绝热容器 49 49 储罐的结构非真空绝热型低温贮槽 主要用于贮存液氧、液 氮和液化天然气，常制 成平底圆柱形结构，工 作压力较低，大多采用 正压堆积绝热技术，可 大规模贮存低温液体， 容积可达数千甚至数万 立方米. 真空绝热型低温贮槽 （杜瓦容器） 主要用于中小型液氧、 液氮、液氩、液氢和液