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1、2010年第29卷第12期油气储运Oil&GasStorageandTransportation问题讨论933国内外大型储罐的设计标准对比12131吴龙平明斐卿罗丽华杨忠惠王旭洲(1.中国石油天然气管道工程有限公司;2.河北石油职业技术学院;3.中国石油天然气管道局西气东输二线西段项目部)吴龙平等.国内外大型储罐的设计标准对比.油气储运,2010,29(12):933936.摘要:基于石油储罐设计日趋大型化的现状,对不同国家石油储罐的设计标准API650-2009、BSEN14015-2004、JISB8501-1995和GB50341-2003进行对比分析,优选出
2、适用于计算大型储罐壁厚、罐底边缘板厚度和顶部抗风的标准。API650变点法是计算大型储罐(D>60m)壁板厚度的最佳方法;关于边缘板厚度的选取,当底圈壁板厚度小于30mm时,4种标准均可选用,当底圈壁板厚度大于30mm时,应选用API650或BSEN14015;关于顶部抗风的计算,4个标准各有利弊,国内工程应以GB50341为主,国际工程以API650为主,而欧洲工程则以BSEN14015为主。主题词:大型储罐;罐壁厚度;罐底边缘板;顶部抗风;设计标准石油储罐的设计日趋大型化,合理地设计、制造(1)、式(2)和式(3)。和使用大型储罐显得越来越重要。国际上储罐的设(H-0.
3、3)Dt=4.9(1)计标准主要包括API650-2009、BSEN14015-2004、[]tJISB8501-1995和GB50341-2003,此4项标准在式中:t为水介质储罐的壁厚计算值,mm;H为设计液位高度,m;D为储罐内径,m;[]t为常温下罐壁确定罐壁厚度、罐底边缘板厚度和顶部抗风计算中有相同之处,也有不同之处,为了更好地选择合适的钢板的许用应力,所有钢板的许用应力均为屈服强标准进行储罐设计,有必要对这些标准的异同加以度的2/3,MPa;为焊缝系数,取0.9,当标准规定的最低屈服强度大于390MPa时,底圈壁板取0.85。讨论。D(H-0.3)t=(2)0.
4、2f1罐壁厚度的计算式中:f为常温下罐壁钢板的许用应力,取屈服应力的0.6倍,MPa;为焊缝系数,第1圈壁板取0.85,立式圆筒形储罐的罐壁厚度与其半径相比小很其余取1.0。多,因此罐壁是典型的薄壁圆柱形壳体。圆柱形罐98D(H-0.3)壁主要承受储存介质的静液压力,静液压力从上至t=(3)20St下呈三角形分布而逐渐增大。在静液压力的作用式中:St为常温下罐壁钢板的许用应力,MPa,取屈下,罐壁主要承受环向薄膜应力,因此罐壁厚度也应服应力的0.75倍,但许用应力不得大于260MPa。从上至下呈三角形分布而逐渐增厚。然而,实际工当相邻两圈罐壁钢板所取的许用应力不同或材程中不可能
5、采用逐渐增厚的罐壁,而是采用阶梯形料不同,且同时满足式(4)时,应按式(5)进行相邻变截面罐壁。同时,由于相临罐壁厚度不同造成连上圈壁板厚度的计算。接处产生边缘应力和弯矩,使罐壁环向应力一般不HU-0.3HL-0.3在罐壁最底部。罐壁厚度的计算,除API650变点法(4)HUHL外,各国储罐标准罐壁的厚度公式基本相同。中国式中:HU为从最高液位到相邻上圈壁板最底端的距[1][2]的GB50341-2003、日本的JISB8501-1995和离,m;HL为从最高液位到相邻下圈壁板最底端的[3]欧洲的BSEN14015-2004储罐标准都采用定点法距离,m。计算罐壁厚度,以介质水为例
6、,其公式分别为式作者简介:吴龙平,工程师,1979年生,2005年硕士毕业于中国石油大学(华东)化工过程机械专业,现主要从事大型储罐的设计工作,电话:13473165296。E-mai:lwulongping@cppe.com.cnwww.yqcy.net2010年第29卷第12期吴龙平等:国内外大型储罐的设计标准对比WuLongping,eta:lDesignStandardsforLarge-scaleStorageTanksWorldwide问题讨论93498DHh1t=20S(5)当1.375<0.5<2.625时,取t2=t1x+(t1t(Rt1)[4]美国API65
7、0-2009标准规定,当储罐直径大h1-t1x)2.1-。于60m时,必须采用变点法计算罐壁厚度,其定点1.25Rt1公式为式(6),变点法公式为式(7)~式(10)。第2圈以上各圈壁板厚度依据式(8)计算:t=4.9(H-0.3)D/St(6)x式中:St为水压试验下的许用应力,MPa,min{0.754.9DH1-1000倍的钢板屈服应力,3/7倍的钢板抗拉强度}。t=(8)St第1圈壁板厚度可按下式计算:其中x按下列方法选取:0.0696DH14.9HDt1
