石大油罐及管道强度设计期末复习题及参考答案.docx

油罐及管道强度设计一、1-5ABBBA6-10BDCDC11-15ADBDC16-2OAA无无D二、1.管道的公称厚度、实际厚度和有效厚度之间存在密切的关系，它们共同决定了管道的物理特性和使用性能。2 .平面管道热应力的大小与下列因素有关：材质、管道刚度、管系形状约束条件、补偿器设计状况、预拉伸的情况等3 .曲面连续；载荷连续；自由支承，且支承力与壳面相切。4 .由于安装和使用的稳定性要求,罐壁有最小壁厚要求,它与油罐直径有关。由于现场难以进行退火处理,罐壁有最大壁厚的限制,它与材质和最低许用温度有关。5 .确定边缘板的宽度：边缘板的宽度设计应考虑焊接收缩变形的影响。在边缘板下料时，应考虑焊接收缩变形，通常外侧间隙为6-7三,里侧为8-12mm。选择合适的钢板规格：在排版过程中，应优先选用较大尺寸的钢板，以减少焊接工作量，降低因焊接引起的变形误差。底板排版的原则是大板为主，中板为辅，小板为补；从中心轴线开始铺，对称向两边依次排列；所选用的钢板规格尽可能少，最优化的排版是所有钢板规格一致。计算下料尺寸：可以使用解析法来计算储罐底板的下料尺寸。以底板两条互相垂直的中心线为轴建立平面直角坐标系，根据设计给定的边缘板尺寸和中心线的坐标，通过解析法计算出各点的坐标，进而确定边缘板的下料尺寸6 .加强地基处理：对不利的节理进行有效的冲洗和固结灌浆，以提高其抗剪强度，减少地基的不稳定性对拱顶罐的影响。改进拱圈设计：采用三心拱、抛物线等形式的设计，使拱端推力尽可能趋向正交于岸坡，从而增加拱顶的稳定性。设置推力墩：如果拱端基岩承载能力较差，可以局部扩大拱端或设置推力墩，以增加拱端的稳定性7 .从设计上可采取的措施包括：降低管道许用应力；选用高韧性钢材制造的钢管；设置止裂器。从管理上可采取的措施包括：降低操作压力；减少应力循环次数；增加裂纹检测频率，更换有断裂危险的管道。8.（1）拱顶容易发生失稳性破坏，发生凹陷。（2）拱顶和罐壁连接的包边角钢容易发生扭曲甚至拉断。（3）罐壁上部根据刚度（或稳定性）条件设计的部分容易发生失稳凹陷。三、L解：首先计算当量高度（抗风圈距罐顶0.5m所以顶圈当量高度为L5m）圈板厚度（mm）101218.52531.5当量高度（m）1.51.5848450.5370450.2529820.141959HE=ZHe=1.5+1.585+0.537+0.253+0.142=4.017m万2.52.5罐壁临界压力P=16.481三n-=16.48-=1.685kPa"D15Hf8415×4.017罐壁的设计压力P=K1K2KzW0=3.375×O.6125v2=3.3O7kPa由以上可以看出：Hp<H2Hp,故需一个加强圈，其位置在HJ2处，即在当量罐体上距抗风圈2.008m处换算为实际高度，加强圈距抗风圈的尺寸为:(2.008-1.5)+1.5=2.03m