硫酸储罐罐底设计探讨
2021-07-21李良建熊丽芳
硫酸工业 2021年4期
李良建,熊丽芳
(中国瑞林工程技术股份有限公司,江西南昌330031)
在工业生产中,硫酸作为重要产品之一,被广泛应用于化工、冶金、医药、新能源等领域。硫酸具有极强的氧化性和腐蚀性,对有机物具有极强的脱水性,一旦泄漏,会对土壤和地下水形成永久的破坏。因此,硫酸存储的安全性需要引起足够重视,科学合理设计硫酸储罐显得尤为重要。
硫酸储罐通常为立式圆筒形、带肋球壳拱顶、高径比一般不大于1的储罐[1],工作温度为常温,工作压力为常压。硫酸储罐的设计主要包括罐底、罐壁、罐顶等部位,其中罐底除了承受液柱静压力及基础的支撑反力,在靠近罐壁处,还受到罐壁及边缘力的作用,受力状况较为复杂。在工程实践中,罐壁与底板的角焊缝破裂引起硫酸泄漏最为常见,因此笔者就硫酸储罐罐底的设计进行探讨。
1 硫酸储罐罐底结构及受力分析
1.1 罐底结构
硫酸储罐底板主要有2种排板形式:条形排板和弓形边缘板排板。当硫酸储罐内径不小于12.5 m时,宜采用弓形边缘板排板。硫酸储罐底板排板示意图1。

图1 硫酸储罐底板排板示意
中幅板一般处于薄膜受力状态,其径向与环向的薄膜力大小一致,且应力很小。在确定中幅板的厚度时,主要考虑储罐的结构要求及罐底寿命。GB 50341—2014《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》规定:除腐蚀裕量外,罐体直径不大于10 m时,中幅板厚度不小于5 mm;罐体直径大于10 m时,中幅板厚度不小于6 mm。
弓形边缘板受力状态十分复杂,其厚度与底圈罐壁厚度有相对关系,且弓形边缘板的有效厚度应不大于底圈罐壁的有效厚度。……
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