大型碳钢储油罐设计的八个要点

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大型碳钢储油罐设计的八个要点

文章出处:龙康机电 点击数:89 发表时间:2019-04-29

大型碳钢储油罐设计常用标准有两个,GB50341《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》和SH3046《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》。现以GB50341为例,讨论大型储罐的设计计算步骤及设计中应注意的问题。

    大型储罐设计八个要点

    1.弱顶结构的判定

    罐顶板与罐壁采用弱连接结构时,连接处应同时满足以下要求:

    1.1顶板与包边角钢只在外侧连续角焊,焊脚尺寸不大于4.5mm。

    1.2连接处的罐顶坡度不大于1/6。

    1.3连接机构仅限于(a)(b)(c)(d)四种情况,且应满足下式要求:

    一般大罐第(2),(3)条不能满足,因此不属于弱顶结构。

    2。锚栓设置的判定

    2。1当内压P产生的举升力不大于罐顶、罐壁及其所支撑构件的总重时:

    设置紧急通气装置,不需要加锚栓;

    不设置紧急通气装置。

    第一步,选取一个角钢,计算罐顶与罐壁连接处的有效截面积A,需满足:(注意:th的单位为mm)

    对于自支撑式锥顶和拱顶,有效截面积A还应不小于按GB50341第7。3。3条和第7。5。3条计算出的有效面积。

    第二步,罐顶与罐壁的连接结构已经确定,根据A值计算允许设计压力P允:(注意:th的单位应为mm)

    第三步,根据P允,计算罐顶与罐壁的连接结构发生屈曲破坏的压力Pf:(注意:th的单位应为mm)

    第四步,计算罐壁底部不被抬起的最大内压Pmax:(注意:th的单位应为mm)

    第五步,判断。若Pf≤Pmax,则不加锚栓;若Pf>Pmax ,则加锚栓。

    注意:在Pf>Pmax情况下,由GB50341中A.1.4条推导,罐顶与罐壁的连接结构发生屈曲破坏时应考虑Pf产生的当量液柱高度,来校核罐壁厚度。该种情况下,可用1.5[σ]d、1.5[σ]t分别代替罐壁公式中的[σ]d、[σ]t。  

    因此,只要加上Pf产生的当量液柱高度后(H-0.3)值不超过原来的(H-0.3)值的1.5倍,在Pf工况下,罐壁的厚度就没问题。(A值不要取太大,满足需要即可,一般无需校核)

    2.2当内压P产生的举升力大于罐顶、罐壁及其所支撑构件的总重时,加锚栓;

    并注意在计算罐壁厚度时,按A。1。4条考虑内压产生的当量液柱高度。

    2。3内浮顶罐,不加锚栓。

    3.锚栓的计算(须满足GB50341中A 6.2)

    三种工况须满足最苛刻工况(一般第(3)种工况最苛刻)。

    4.管口选用

    4.1内浮顶罐

    应设置通气孔、量油孔、人孔、排污孔(或清扫孔)和放水管,原油和重油储罐宜设置清扫孔,轻质油品储罐宜设置排污孔。


    4。2固定顶罐

    通气管(不带压固定顶罐)、量油孔、透光孔、人孔、排污孔(或清扫孔)、呼吸阀(带压固定顶罐)和放水管。采用气体密封的固定顶罐,还应设置事故泄压设备。储存乙B类液体的固定顶罐通向大气的通气管上应设呼吸阀。储存甲B、乙类液体的储罐,宜设置排污孔。储存丙类液体的储罐,宜设置清扫孔。

    5。浮盘

    除储存原油之外,浮盘一般为铝或铝合金材质。

    6.基础结构

    6.1环墙(内为软基础)

    一般储罐直径大时采用此基础。

    6。2整体混凝土基础

    一般储罐直径小时采用此基础。

    7.罐顶筋板结构

    罐顶筋板须连接成整体。

    8.设计计算应注意的几点

    8.1罐壁厚度计算时H的取值,GB50341中H指的是从开始计算的那圈罐壁板底端到包边角钢顶部的高度,或到溢流口下沿(有溢流口时)的高度。

    8.2计算罐顶与罐壁的连接结构发生屈曲破坏的压力Pf时,应该根据允许设计压力P允,得出:Pf=1.6P允-0.047th,而不是根据设计压力P。

    8.3锚栓计算时应是三种工况,按最苛刻的那种工况计算。

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