随着全球能源需求的日益加重,我国一直不断加紧建设国家能源储备库,其储备能力将会达到百万甚至千万立方米。但是,现阶段我国成品油的储备能力相对较弱,而且抵御风险和应对突发事件的能力也比较薄弱,为此我国需要建立更大或者更多的储罐来提高原油的储备能力。伴随着储罐的大型化趋势,国内外学者对其设计与建造进行了越来越多的研究,也取得了一定的理论科研成果。但是,要实现十万方储罐的实际工程应用,现有的研究还远远不够充实与完善,需要开展更为详细的分析研究工作,并为十万方储罐的结构优化提供理论支撑。本文广泛调研了国内外大型储罐的相关资料,并结合我国大型储罐设计与建造的技术要求,开展了10万立方米原油储罐的设计与分析工作,主要包括以下几个方面：(1)完成了国内外相关研究资料的搜集及现场调研,并对目前国内主要的罐区、大罐设计单位、大罐设计标准和大罐用高强钢进行详细的调研,掌握了目前国内大型浮顶储罐设计实践中结构和尺寸选择的实际情况。对比分析了目前国内外大型油罐材料的选用情况及差异性,并对其主要差异作出说明。(2)建立了大型储罐的受力模型,对罐壁的受力情况及罐壁与罐底连接处的边缘应力进行分析。罐壁主要受到储液静压力的作用,此静压力呈三角形分布,由上到下逐渐增大,油罐充液以后,罐壁上部在内压作用下沿径向可以自由变形,但下部在罐壁与罐底连接处,因受到罐底的约束,此处罐壁的径向位移为零,罐底板有一定的距离离开了基础。给出了罐壁弯曲应力、环向应力和罐底弯曲应力的计算公式,为大角焊缝处的有限元分析奠定了理论基础。(3)采用了美国石油协会的API650标准对大罐的结构进行设计,给出了焊接、排水、密封以及防腐等结构工艺的具体方案,并针对储罐实际施工时结构工艺的重点和难点进行了分析。(4)利用ANSYS有限元分析软件建立罐体模型,对罐体在水压试验工况下各部位的应力分布进行了研究,并讨论了边缘板的内伸长度、外伸长度、厚度和焊脚高度对罐体各部位应力的影响规律,给出了经济合理的设计尺寸,从而实现罐体局部结构的优化设计。综上所述,本文在对国内外现有大型储罐研究分析的基础上,结合我国10万立方米原油储罐设计与建造的实际情况,设计了10万方的外浮顶罐,并对其关键部位进行了有限元分析,为十万方原油储罐的优化设计提供了可靠的依据,有利于提高我国成品油的储备能力。