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大型储罐抗风稳定垂直风压的计算方法

2019-04-27倪平平

科技资讯 2019年1期

倪平平

摘 要:国内大型储罐的设计标准主要是GB 50341和API 650,GB 50341新版本标准内容与前一版本发生了很大的改变,对新版本标准内容逐条解读对今后储罐设计具有重要的意义。该文结合API 650和GB 5009-2012,对垂直风压的取值进行了探讨。推导出了垂直风压对罐壁罐底接合点倾倒力矩的计算方法,为油罐设计提供了重要参考。

关键词:大型储罐 垂直风压 举升风载荷 倾倒力矩

中图分类号:TQ053.2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2019)01(a)-00-02

1 国内外大型储罐的发展

随着我国石油化工工业的发展以及国家原油战略储备库项目的实施,油罐的大型化将成为发展的必然趋势。石油储罐设计的日趋大型化,使得合理地设计、制造和使用大型储罐显得越来越重要[1]。

2 罐壁罐底接合点的倾倒力矩的垂直风压

大型储罐设计规范GB 50341于2014年进行了最新一版的修订,此次修订相比较原版本变化非常大,新标准吸收了大量API 650的相关理论和公式。其中对于油罐锚固设计的章节要求如下[2,3]。

新标准附录F中增加了设计风压的规定,“在圆柱状罐壁垂直投影面上W=1.23ω0;在锥顶和双曲面固定顶水平投影上W=2.06ω0”,其中ω0为基本风压值。

根据标准要求的风压公式进行试算,均不符合油罐不发生倾倒的条件,因此从100~10000m3的立式拱顶储罐都需要增加锚固设计。通过分析新旧标准的差异,新标准中MWR的计算数值非常大,这是引起锚固设计的最重要原因。

但是锚固设计与我国长期以来的设计习惯有很大不同。按照国外API 650标准贸然增加锚固的要求,会造成工程总投资的增加,施工难度的增大。

3 垂直风压系数取值

API 650-2013中风载荷的基准压力是根据离地约10m高处的3s阵风风速V计算的;而GB 50341-2014中风载荷的基准压力一般按当地平台地面10m高度10min的平均风速观测数据,经概率统计得出50年一遇确定的最大风速,再乘以相应的空气密度。盲目的使用W=2.06ω0计算垂直风压,不符合我国风压的取值习惯,经过分析,系数2.06偏大。

4 结论

(1)根据该研究结论,共设计渭北转油站3000m3油罐2座,1000m3事故罐1座,500m3清水罐2座。

(2)完成了100~10000m3储罐的标准图设计。

(3)钢罐的现场运行情况表明,其结论是合理的,满足了生产的需要同时节省了基础的投资。

参考文献

[1] 武铜柱.大型立式油罐发展综述[J].石油化工设备技术,2004,25(3):56-59.

[2] 吴龙平,明斐卿.国内外大型储罐的设计标准对比[J].油气储运,2010,29(12):933-936.

[3] API650-2013,Welded Steel Tanks for Oil Storage[s]. 2013.

[4] 中華人民共和国住房和城乡建设部.GB 50009-2012,建筑结构荷载规范[s].北京:中国建筑工业出版社,2012.