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1、50江西化工2006年第2期大型储罐设计规范罐壁计算方法对比分析123廖小荣、丁天才、屈亚嘉(1.宁波市化工研究设计院浙江宁波3150402中石化宁波工程公司浙江宁波3152073.南昌大学环境学院江西南昌330029)摘要:本文以50000m3储罐为例,就大型储罐壁厚的计算,从计算方法、操作和充水试验时的许用应力、焊接接头系数等几个方面对我国标准GB50341、SH3046和美国标准APl650进行了分析和比较。关键词:大型储罐设计标准计算方法1前言壁的影响,即所谓的!有利约束∀,是每层罐壁板的最大大型储罐在石油
2、化工中是经常见到的一种储存设环向应力点,其关键就是要找到各层罐壁板的最大环备,是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。向应力点,合理的确定各层罐壁的厚度,使每一层罐壁自1985年中国从日本引进第一台10万立大型浮顶罐,中的应力分布趋于均布,并接近于计算罐壁时采用的到目前国内储罐单台最大的仪征油库150000m3双浮许用应力值,这样便充分利用了罐壁钢板厚度,挖掘材盘式油罐。储罐的设计越来越趋向大型化,能够合理、料潜力,节省材料。此方法已被APl650收录用于计算科学、安全的设计制造和使用大型储罐,显的越来越重L/H#1000/6的储
3、罐采用的计算方法。SH3046-92和要。GB50341-2003均没有收录此计算方法。对于储罐设计,世界上常用的储罐设计规范有美2.3应力分析法国石油学会标准APl650((WeldedSteelTanksforOil对于L/H>1000/6的储罐,宜采用应力分析法来Storage))、国家标准GB50341-2003立式圆筒形钢制设计储罐壁厚,保证储罐满足强度要求。APl650中对焊接油罐设计规范和中国石化行业标准SH3046石油于L/H>1000/6的储罐推荐采用的计算方法;SH3046化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范,以
4、下就这三-92和GB50341-2003均没有收录此方法,本文不讨个规范中强度计算即罐壁厚度计算方法分析与比较。论此方法的计算。2罐壁的强度计算方法3基于规范的罐壁强度计算结果3工程设计中罐壁强度计算通常有三种计算方法,以50000m储罐为例,分别采用上述规范方法进即定点法(一英尺法)、变设计点法、应力分析法。行强度计算。2.1定点法(一英尺法)设计参数:定点法(一英尺法)是以高出每圈罐壁板底面0.3m储罐内径:60m;储罐设计压力:常压;储罐设计温(1ft)处的液体压力来确定每圈的厚度的方法。度:90∃;GB50341,SH30
5、46均是采用此方法;APl650收录采用此罐壁高度:19.32m;设计液面高度;18.3m;33方法计算罐体容积小于50000m的罐壁厚度。储液密度:840kg/m;相对密度;0.840;腐蚀裕量:2.2变设计点法1mm;变设计点法,即考虑了罐底板的约束对罐壁受力罐壁材质:16MnR、Q235-B;板材宽度:1.93m影响,同时也考虑了较厚的下层罐壁对较薄的上层罐2006年6月大型储罐设计规范罐壁计算方法对比分析51表1材料的强度指标材料常温机械16MnR(SH3046)16MnR(GB50341)Q235-B性能(取下限)
6、=6~16=17~25=26~36=6~16=16~36#16s(MPa)345325305345325235b(MPa)5104904905104903753.1SH3046-92:计算公式:0.0049%%(H-0.3)4.9%(H-0.3)操作工况:t1=t+C1+C2水压工况:t2=+C1[]%![]%!表2SH3046-92计算结果操作状态水压试操作状态水压试验操作状态水压试验罐壁板计层数下计算验计算下罐壁板下罐壁板许下罐壁板计下罐壁板计算厚度液高m液高m许用应力MPa用应力MPa算厚度mm算厚度
7、mmmm118.318.320320325.33128.96628.966216.3716.3721721721.32124.19124.191314.4414.4421721718.8821.28621.286412.5112.5121721716.4418.38118.381510.5810.5823023013.26414.60114.60168.658.6523023010.96211.85911.85976.726.722302308.6599.1189.11884.794.792302306.3576.3776.37792
8、.862.861571575.4745.3275.474100.930.931571572.1011.3112.1013.2GB50341-2003:计算公式:4.9%D%(H-0.3)%G4.9%D%(H-0.3)操作
