外壓儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)

外壓儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)B.1一般規(guī)定B.1.1本附錄適用于設(shè)計(jì)負(fù)壓大于0.49kPa，且不大于6.9kPa的承受均勻外壓的固定頂儲(chǔ)罐。B.1.2當(dāng)設(shè)計(jì)負(fù)壓不大于0.49kPa時(shí)，頂部承壓環(huán)的截面面積應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第7.1.5條的規(guī)定確定；當(dāng)設(shè)計(jì)負(fù)壓大于0.49kPa時(shí)，頂部承壓環(huán)的截面面積尚應(yīng)符合本附錄的規(guī)定。B.2固定頂B.2.1儲(chǔ)罐固定頂?shù)脑O(shè)計(jì)總外壓應(yīng)按下式計(jì)算。（B.2.1）式中：——固定頂設(shè)計(jì)總外壓(kPa)；——固定頂固定荷載(kPa)，包括罐頂板及其上附件重量，當(dāng)有隔熱層時(shí)，尚應(yīng)計(jì)入隔熱層的重量；——設(shè)計(jì)負(fù)壓(kPa)，取值不應(yīng)小于0.25kPa；——固定頂活荷載(kPa)，指水平投影面上的固定頂活荷載，取值不應(yīng)小于1.0kPa。當(dāng)雪荷載S大于1.0kPa時(shí)，超過(guò)部分應(yīng)計(jì)入；——設(shè)計(jì)負(fù)壓組合系數(shù)。B.2.2柱支撐錐頂設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：1當(dāng)頂板支撐在檁條上時(shí)，可視為連續(xù)梁或薄膜；2應(yīng)同時(shí)考慮膜應(yīng)力和彎曲應(yīng)力；3應(yīng)考慮板和板連接時(shí)的焊接接頭系數(shù)；4應(yīng)設(shè)定支撐處為剛性節(jié)點(diǎn)；5應(yīng)給定許用撓度值；6應(yīng)考慮頂板支撐之間及焊縫的應(yīng)力轉(zhuǎn)換和疲勞荷載的可能性。B.2.3自支撐錐頂設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：1頂板的計(jì)算厚度應(yīng)按下式確定，但不應(yīng)低于本標(biāo)準(zhǔn)7.3.2條的規(guī)定。（B.2.3-1）式中：——錐頂罐頂板的計(jì)算厚度(mm)；——儲(chǔ)罐內(nèi)徑(m)；——罐頂設(shè)計(jì)總外壓(kPa)；——罐頂與罐壁連接處罐頂板與水平面之間的夾角(°)?！獜椥阅Ａ?MPa)；2在固定頂外壓作用下，自支撐錐頂罐承壓環(huán)所需的截面積應(yīng)按下式確定：（B.2.3-2）式中：——自支撐錐頂罐承壓環(huán)所需的截面積(mm2)；——儲(chǔ)罐內(nèi)徑(m)；——罐頂設(shè)計(jì)總外壓(kPa)；——承壓環(huán)材料最小許用應(yīng)力(MPa)；應(yīng)取0.6倍承壓環(huán)所用材料標(biāo)準(zhǔn)屈服強(qiáng)度下限值，且不應(yīng)低于140MPa；——罐頂與罐壁連接處罐頂板與水平面之間的夾角(°)。3自支撐錐頂罐承壓環(huán)頂板部分有效長(zhǎng)度應(yīng)按下式確定。（B.2.3-3）式中：——自支撐錐頂罐承壓環(huán)頂板部分有效長(zhǎng)度(mm)，見(jiàn)圖B.2.3；——錐頂罐頂板的名義厚度(mm)，見(jiàn)圖B.2.3；——儲(chǔ)罐內(nèi)徑(m)；——罐頂與罐壁連接處罐頂板與水平面之間的夾角(°)。4自支撐錐頂罐承壓環(huán)罐壁部分有效高度應(yīng)按下式確定。（B.2.3-4）式中：——自支撐錐頂罐承壓環(huán)罐壁部分有效高度(mm)，見(jiàn)圖B.2.3；——頂圈罐壁板的名義厚度(mm)，見(jiàn)圖B.2.3；——儲(chǔ)罐內(nèi)徑(m)。5自支撐錐頂罐底部承壓環(huán)罐壁部分有效高度應(yīng)按下式確定。（B.2.3-5）式中：——自支撐錐頂罐底部承壓環(huán)罐壁部分有效高度(mm)，見(jiàn)圖B.2.3；——底圈罐壁板的名義厚度(mm)，見(jiàn)圖B.2.3；——儲(chǔ)罐內(nèi)徑(m)。圖B.2.3自支撐錐頂加強(qiáng)圈及截面積示意圖B.2.4自支撐拱頂設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列要求：1頂板的計(jì)算厚度應(yīng)按下式確定，但不應(yīng)低于本標(biāo)準(zhǔn)第7.5.2條的規(guī)定。（B.2.4-1）式中：——自支撐拱頂罐頂板的計(jì)算厚度(mm)；——罐頂設(shè)計(jì)總外壓(kPa)；——拱殼球面的半徑(m)?！獜椥阅Ａ?MPa)；2在固定頂外壓作用下，自支撐拱頂罐承壓環(huán)所需的截面積應(yīng)按下式確定，但不應(yīng)低于本標(biāo)準(zhǔn)第7.5.3條的規(guī)定。（B.2.4-2）式中：——自支撐拱頂罐承壓環(huán)所需的截面積(mm2)；——罐頂設(shè)計(jì)總外壓(kPa)；——抗拉環(huán)材料許用應(yīng)力(MPa)；取0.6倍抗拉環(huán)所用材料標(biāo)準(zhǔn)屈服強(qiáng)度下限值，且不應(yīng)低于140MPa；——儲(chǔ)罐內(nèi)徑(m)；——拱殼球面的半徑(m)。3自支撐拱頂罐承壓環(huán)頂板部分有效長(zhǎng)度應(yīng)按下式確定：（B.2.4-3）式中：——自支撐拱頂罐承壓環(huán)頂板部分有效長(zhǎng)度(mm)，見(jiàn)圖B.2.4；——自支撐拱頂罐頂板的名義厚度(mm)，見(jiàn)圖B.2.4；——拱殼球面的半徑(m)。4自支撐拱頂罐承壓環(huán)罐壁部分有效高度應(yīng)按下式確定：（B.2.4-4）式中：——自支撐拱頂罐承壓環(huán)罐壁部分有效高度(mm)，見(jiàn)圖B.2.4；——頂圈罐壁板的名義厚度(mm)，見(jiàn)圖B.2.4；——儲(chǔ)罐內(nèi)徑(m)。圖B.2.4自支撐拱頂加強(qiáng)圈及截面積示意圖5自支撐拱頂罐底部承壓環(huán)罐壁部分有效高度應(yīng)按下式確定：（B.2.4-5）式中：——自支撐拱頂罐底部承壓環(huán)罐壁部分有效高度(mm)，見(jiàn)圖B.2.4；——底圈罐壁板的名義厚度(mm)，見(jiàn)圖B.2.4；——儲(chǔ)罐內(nèi)徑(m)。B.3罐壁加強(qiáng)圈B.3.1罐壁加強(qiáng)圈包括頂部加強(qiáng)圈、中間加強(qiáng)圈和底部加強(qiáng)圈（圖B.2.3、B.2.4）。當(dāng)滿足下式要求時(shí)，可按本附錄的規(guī)定進(jìn)行罐壁加強(qiáng)圈計(jì)算。（B.3.1）式中：——罐壁總當(dāng)量高度(m)；——儲(chǔ)罐內(nèi)徑(m)；——核算區(qū)間最薄圈罐壁板的名義厚度(mm)；——設(shè)計(jì)溫度下，罐壁材料最小標(biāo)準(zhǔn)屈服強(qiáng)度下限值(MPa)；——彈性模量(MPa)。B.3.2在設(shè)計(jì)外壓荷載和風(fēng)荷載作用下，罐壁穩(wěn)定系數(shù)的取值，應(yīng)符合下列規(guī)定：1當(dāng)小于或等于0.25kPa時(shí)，穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)取1.0。2當(dāng)大于0.25kPa，且小于或等于0.70kPa時(shí)，穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算：（B.3.2-1）3當(dāng)大于0.70KPa時(shí)，穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算，且不應(yīng)超過(guò)2.5。（B.3.2-2）4當(dāng)僅有設(shè)計(jì)負(fù)壓荷載時(shí)，穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)取3.0。B.3.3罐壁總當(dāng)量高度應(yīng)按下列公式計(jì)算:（B.3.3-1）（B.3.3-2）式中：——罐壁總當(dāng)量高度(m)；——第i圈罐壁板的當(dāng)量高度(m)；——核算區(qū)間最薄圈罐壁板的名義厚度(mm)；——第i圈罐壁板的名義厚度(mm)；——第i圈罐壁板的實(shí)際高度(m)。B.3.4最大允許不加強(qiáng)罐壁的當(dāng)量高度應(yīng)按下式計(jì)算: （B.3.4）式中：——最大允許不加強(qiáng)罐壁的當(dāng)量高度(m)；——罐壁設(shè)計(jì)總外壓(kPa)，取或之較大值；——核算區(qū)間最薄圈罐壁板的名義厚度(mm)；——儲(chǔ)罐內(nèi)徑(m)；——彈性模量(MPa)；——穩(wěn)定系數(shù)。B.3.5中間加強(qiáng)圈的數(shù)量應(yīng)按下式確定:（B.3.5）式中：——中間加強(qiáng)圈的設(shè)置數(shù)量；——罐壁總當(dāng)量高度(m)；——最大允許不加強(qiáng)的罐壁當(dāng)量高度(m)。B.4中間加強(qiáng)圈B.4.1罐壁失穩(wěn)的理論波數(shù)，應(yīng)按下式進(jìn)行計(jì)算：（B.4.1）式中：——在均勻外壓作用下，罐壁失穩(wěn)的理論波數(shù)，2≤≤10；——罐壁總當(dāng)量高度(m)；——核算區(qū)間最薄圈罐壁板的名義厚度(mm)；——儲(chǔ)罐內(nèi)徑(m)。B.4.2作用于罐壁中間加強(qiáng)圈上的徑向荷載，應(yīng)按下列公式進(jìn)行計(jì)算:（B.4.2-1）（B.4.2-2）式中：——作用于罐壁中間加強(qiáng)圈上的徑向荷載(N/m)；——罐壁設(shè)計(jì)總外壓(kPa)；——中間加強(qiáng)圈上側(cè)未加強(qiáng)罐壁高度(m)；——中間加強(qiáng)圈下側(cè)未加強(qiáng)罐壁高度(m)。B.4.3中間加強(qiáng)圈區(qū)域所需的最小慣性矩應(yīng)按下式計(jì)算:(B.4.3)式中：——中間加強(qiáng)圈區(qū)域所需的最小慣性矩(cm4)；——作用于罐壁中間加強(qiáng)圈上的徑向荷載(N/m)；——在均勻外壓作用下，罐壁失穩(wěn)的理論波數(shù)；——儲(chǔ)罐內(nèi)徑(m)；——彈性模量(MPa)。B.4.4中間加強(qiáng)圈區(qū)域所需的最小截面積應(yīng)按下式計(jì)算:(B.4.4)式中：——中間加強(qiáng)圈區(qū)域所需的最小截面積(mm2)；——作用于罐壁中間加強(qiáng)圈上的徑向荷載(N/m)；——儲(chǔ)罐內(nèi)徑(m)；——中間加強(qiáng)圈區(qū)域材料的最小許用應(yīng)力(MPa)；取0.4倍中間加強(qiáng)圈加強(qiáng)區(qū)所用材料最小標(biāo)準(zhǔn)屈服強(qiáng)度下限值，且不應(yīng)低于103MPa。B.4.5中間加強(qiáng)圈所需的最小截面積應(yīng)按下式計(jì)算:(B.4.5)式中：——中間加強(qiáng)圈所需的最小截面積(mm2)，且不應(yīng)小于；——中間加強(qiáng)圈加強(qiáng)區(qū)所需的最小截面積(mm2)；——儲(chǔ)罐內(nèi)徑(m)；——中間加強(qiáng)圈安裝位置罐壁板的名義厚度(mm)。B.4.6中間加強(qiáng)圈的截面尺寸還應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)表6.4.3的規(guī)定。B.4.7中間加強(qiáng)圈宜在核算區(qū)間內(nèi)沿當(dāng)量高度均勻分布。B.5頂部加強(qiáng)圈B.5.1頂部加強(qiáng)區(qū)域所需的最小慣性矩應(yīng)按下列公式計(jì)算:(B.5.1-1)(B.5.1-2)式中：——頂部加強(qiáng)區(qū)域所需的最小慣性矩(cm4)；——作用于罐壁頂部加強(qiáng)圈的徑向荷載，N/m；——在均勻外壓作用下，罐壁失穩(wěn)的理論波數(shù)，2≤≤10；——罐壁設(shè)計(jì)總外壓(kPa)；——儲(chǔ)罐內(nèi)徑(m)；——罐壁總高度(m)；——彈性模量(MPa)。B.5.2頂部加強(qiáng)區(qū)域所需的最小截面積應(yīng)按下列公式計(jì)算：（B.5.2-1）（B.5.2-2）式中：——頂部加強(qiáng)區(qū)域所需的最小截面積(mm2)；——作用于罐壁頂部加強(qiáng)圈的徑向荷載，N/m；——頂部加強(qiáng)區(qū)域材料的最小許用應(yīng)力(MPa)，應(yīng)取0.6倍頂部加強(qiáng)區(qū)域所用材料最小標(biāo)準(zhǔn)屈服強(qiáng)度下限值，且不應(yīng)低于140MPa；——罐壁設(shè)計(jì)總外壓(kPa)；——罐壁總高度(m)；——儲(chǔ)罐內(nèi)徑(m)。B.5.3當(dāng)頂部加強(qiáng)區(qū)域的罐壁板和罐頂板部分不能滿足本標(biāo)準(zhǔn)第B.5.1條和第B.5.2條的規(guī)定時(shí)，應(yīng)在加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)設(shè)置頂部加強(qiáng)圈，頂部加強(qiáng)圈所需的最小截面積應(yīng)按下列公式計(jì)算：（B.5.3-1）（B.5.3-2）式中：——自支撐錐頂罐頂部加強(qiáng)圈所需的最小截面積(mm2)，且不應(yīng)小于；——自支撐拱頂罐頂部加強(qiáng)圈所需的最小截面積(mm2)，且不應(yīng)小于；——自支撐拱頂罐頂板有效長(zhǎng)度(mm)；——自支撐錐頂罐頂板有效長(zhǎng)度(mm)；——自支撐拱頂罐頂板的名義厚度(mm)；——自支撐錐頂罐頂板的名義厚度(mm)；——頂圈罐壁板的名義厚度(mm)；——頂部加強(qiáng)區(qū)域罐壁有效高度(mm)。B.6底部加強(qiáng)圈B.6.1底部加強(qiáng)區(qū)域所需的最小慣性矩應(yīng)按下列公式計(jì)算:(B.6.1-1)(B.6.1-2)式中：——底部加強(qiáng)區(qū)域所需的最小慣性矩(cm4)；——作用于底部加強(qiáng)圈的徑向荷載，N/m；——在均勻外壓作用下，罐壁失穩(wěn)的理論波數(shù)，2≤≤10；——罐壁設(shè)計(jì)總外壓(kPa)；——儲(chǔ)罐內(nèi)徑(m)；——罐壁總高度(m)；——彈性模量(MPa)。B.6.2底部加強(qiáng)區(qū)域所需的最小截面積應(yīng)按下列公式計(jì)算：（B.6.2-1）（B.6.2-2）式中：——底部加強(qiáng)區(qū)域所需的最小截面積(mm2)；——作用于底部加強(qiáng)圈的徑向荷載(N/m)；——底部加強(qiáng)區(qū)域材料的最小許用應(yīng)力(MPa)，應(yīng)取0.6倍底部加強(qiáng)區(qū)域所用材料最小標(biāo)準(zhǔn)屈服強(qiáng)度下限值，且不應(yīng)低于140MPa；——罐壁設(shè)計(jì)總外壓(kPa)；——罐壁總高度(m)；——儲(chǔ)罐內(nèi)徑(m)。B.6.3當(dāng)?shù)撞考訌?qiáng)區(qū)域的罐壁板和罐底邊緣板部分不能滿足本標(biāo)準(zhǔn)第B.6.1條和第B.6.2條的規(guī)定時(shí)，應(yīng)增加底圈壁板和罐底邊緣板厚度或在加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)設(shè)置