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淺析國內(nèi)pph儲罐儲罐分類及管壁設(shè)計
發(fā)布時間:2018-03-13    點擊次數(shù):9067次   

    隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人們對于環(huán)境的追求越來越迫切,政府對環(huán)境的整治力度越來越大,人們對能源要求也越來越高,優(yōu)質(zhì)的清潔能源越來越備受青睞。在追求運輸?shù)耐瑫r,也在不斷研制新型的運輸模式及運輸工具。pph儲罐是我們?nèi)粘1容^常見的一種儲罐,由淺入深,下面我們就來聊一聊我國國內(nèi)的儲罐行業(yè)的發(fā)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(jié)構(gòu)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?shù)幕《纫话阍O(shè)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?shù)淖兎N,其任何水平截面積都具有規(guī)則的多變形。罐頂載荷靠傘形板支撐罐壁上,傘形罐頂?shù)膹姸冉咏绊敚惭b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(guī)范中列為罐頂?shù)囊环N結(jié)構(gòu)形式。在國內(nèi)很少采用。
    (4)網(wǎng)殼頂儲罐 在我公司現(xiàn)場大型儲罐就采用此種結(jié)構(gòu),1.5萬采用子午線和三角形結(jié)構(gòu),球面網(wǎng)殼頂?shù)闹黧w結(jié)構(gòu)是一個與儲罐壁相連并置與儲罐頂鋼板內(nèi)單層球面網(wǎng)殼(網(wǎng)格),當儲罐頂受外壓載荷時,網(wǎng)格對外面的薄鋼板起支撐作用,受內(nèi)壓時,對包邊角鋼起支撐作用。外面的鋼板只是在承受內(nèi)壓時產(chǎn)生一定的拉力外,主要作為蒙皮起密封作用。

   

 pph儲罐的設(shè)計過程中罐壁的設(shè)計是非常重要的一環(huán),罐壁設(shè)計得是否合理關(guān)系到儲罐的安全性及一些相關(guān)儲存的性能。罐壁設(shè)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(shè)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(jié)點法。
    一英尺法的意思是:在于變厚度的地方,由于下一節(jié)厚度對上一節(jié)有加強作用,其大應(yīng)力不發(fā)生在變厚度的地方,而是發(fā)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(yīng)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(jié)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(shè)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(guān)呢?難道1KPa的內(nèi)壓和10KPa的內(nèi)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(nèi)壓折算成液柱靜壓進行計算。H應(yīng)乘以P/(9.8ρ)得到折算后的H進行計算。
    對于高設(shè)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(jié)按照設(shè)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(jié)點法是一英尺法的加強版,一英尺法假設(shè)大應(yīng)力在變厚度以上一英尺處,而變節(jié)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(yīng)力位置。
    靠近底板的一段與底板連接處鉸接,根據(jù)變形協(xié)調(diào)原理,連接處內(nèi)壓產(chǎn)生的變形等于剪力所產(chǎn)生的變形。經(jīng)過高度修正,得到API650 5.6.4.4的公式。
    變節(jié)點法需要不斷試算,迭代,終得到結(jié)果,計算而言是比較繁瑣,一般得到的結(jié)果比一英尺法更薄更經(jīng)濟。變節(jié)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(fù)多說。

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