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            淺析國內pph儲罐儲罐分類及管壁設計
            發布時間:2018-03-13    點擊次數:6380次   

                隨著經濟的發展,人們對于環境的追求越來越迫切,政府對環境的整治力度越來越大,人們對能源要求也越來越高,優質的清潔能源越來越備受青睞。在追求運輸的同時,也在不斷研制新型的運輸模式及運輸工具。pph儲罐是我們日常比較常見的一種儲罐,由淺入深,下面我們就來聊一聊我國國內的儲罐行業的發展分類:

                (1)錐頂儲罐 錐頂儲罐又可分為自支撐錐頂和支撐錐頂兩種。錐頂坡度小為1/16,大為3/4。錐形罐頂是一種形狀接近于正圓錐體表面的罐頂,自支撐錐頂其錐頂載荷靠錐頂周邊支撐于罐壁上,自支撐錐又分為無加強筋罐頂和加強筋罐頂,儲罐的容量一般為1000m3以下。
                (2)拱頂儲罐 錐頂儲罐的罐頂是一種接近于球形形狀的一部分,其結構一般只用自支撐拱頂一種,自支撐拱頂分為無加強肋拱頂(容量小于1000m3)、有加強肋拱頂(容量1000m3~20000 m3),拱頂的弧度一般設計為R=0.8D~1.2D。
                (3)傘形頂儲罐 自支撐傘形頂是自支撐拱頂的變種,其任何水平截面積都具有規則的多變形。罐頂載荷靠傘形板支撐罐壁上,傘形罐頂的強度接近拱頂,安裝較容易,傘形板僅在一個方向彎曲。傘形頂在美國API650和日本JIS B8501油罐規范中列為罐頂的一種結構形式。在國內很少采用。
                (4)網殼頂儲罐 在我公司現場大型儲罐就采用此種結構,1.5萬采用子午線和三角形結構,球面網殼頂的主體結構是一個與儲罐壁相連并置與儲罐頂鋼板內單層球面網殼(網格),當儲罐頂受外壓載荷時,網格對外面的薄鋼板起支撐作用,受內壓時,對包邊角鋼起支撐作用。外面的鋼板只是在承受內壓時產生一定的拉力外,主要作為蒙皮起密封作用。

               

             pph儲罐的設計過程中罐壁的設計是非常重要的一環,罐壁設計得是否合理關系到儲罐的安全性及一些相關儲存的性能。罐壁設計的重要性可想而知。接下來一起來討論一下儲罐罐壁的設計。對于罐壁來說,一般的計算方法主要有兩種:一英尺法和變節點法。
                一英尺法的意思是:在于變厚度的地方,由于下一節厚度對上一節有加強作用,其大應力不發生在變厚度的地方,而是發生變厚度以上一英尺的地方(300mm)。這就是一英尺法的由來。
                儲罐是薄壁容器,其周向薄膜應力為:S=PD/2t;儲罐在一英尺(0.3m)處壓力為:P=ρg(h-0.3);將兩式結合,可得:t=ρg(h-0.3)D/2S=9.8ρ(h-0.3)D/2S=4.9D(h-0.3)ρ/S;這也就是API650和GB50341的筒體壁厚公式的由來。
                具體使用的時候需要按照設計和靜水壓工況分別考慮。這時有人可能會問了,為什么公式中與壓力無關呢?難道1KPa的內壓和10KPa的內壓的厚度是一樣的?這樣不是不合情理嗎?的確,為了解決這個問題,可將內壓折算成液柱靜壓進行計算。H應乘以P/(9.8ρ)得到折算后的H進行計算。
                對于高設計溫度大于93度的儲罐,由于屈服強度隨著溫度升高而降低,。終每節按照設計厚度和靜水壓厚度取大值。附件中的PDF文件對于罐壁計算考慮的比較全面可以作為參考。
                變節點法是一英尺法的加強版,一英尺法假設大應力在變厚度以上一英尺處,而變節點法可以精確地計算靠近底部以及不同厚度連接處的高應力位置。
                靠近底板的一段與底板連接處鉸接,根據變形協調原理,連接處內壓產生的變形等于剪力所產生的變形。經過高度修正,得到API650 5.6.4.4的公式。
                變節點法需要不斷試算,迭代,終得到結果,計算而言是比較繁瑣,一般得到的結果比一英尺法更薄更經濟。變節點法不適合于可變的腐蝕余量。另外由于罐壁的繪圖比較簡單,也就不復多說。

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