【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 總有效通氣面積（）。2）、罐壁上應(yīng)至少設(shè)置一個(gè)低位人孔，并宜設(shè)一個(gè)高位人孔，其規(guī)格不應(yīng)小于DN600。在罐壁上開(kāi)孔后將在孔的附近產(chǎn)生應(yīng)力集中，其峰值應(yīng)力通常達(dá)到罐壁基本應(yīng)力的3倍，甚至更高。這樣高的局部應(yīng)力再加上開(kāi)孔結(jié)構(gòu)在制造過(guò)程中又不可避免的會(huì)形成缺陷和殘余應(yīng)力，如不采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)強(qiáng)措施，就很可能在孔口造成疲勞破壞和脆性裂口，使孔口處撕裂。補(bǔ)強(qiáng)的辦法就是在開(kāi)孔的周?chē)干涎a(bǔ)強(qiáng)圈板，以增大開(kāi)孔周?chē)谋诤?，降低孔周?chē)膽?yīng)力。理論分析和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明，用罐壁相同材質(zhì)的鋼板作為補(bǔ)強(qiáng)圈板，補(bǔ)強(qiáng)圈板的橫截面積與孔口的橫截面積（孔口直徑和罐壁厚度的乘積）取值相同，將有良好的效果，足以保證孔口的強(qiáng)度要求。因此工程實(shí)際中均采用這種“等截面”補(bǔ)強(qiáng)的方法。接管公稱(chēng)直徑大于50mm的開(kāi)孔應(yīng)補(bǔ)強(qiáng)，當(dāng)開(kāi)孔直徑不超過(guò)250mm，補(bǔ)強(qiáng)板可采用環(huán)形板，當(dāng)開(kāi)孔直徑大于250mm時(shí)，補(bǔ)強(qiáng)板采用多邊形板。 罐底設(shè)計(jì)立式油罐的罐底一般是直接放在地基的砂墊層上．油罐內(nèi)的油品重量可直接傳結(jié)地基。底板僅受一簡(jiǎn)單的壓縮力，這對(duì)鋼板來(lái)說(shuō)，受力是極其微小的。因此，對(duì)底板來(lái)說(shuō)，理論上幾乎沒(méi)有強(qiáng)度要求，只需要將油品與地基隔開(kāi)，不滲漏就行了。不過(guò)，考慮到不同大小的油罐由于地基沉陷的影響和經(jīng)濟(jì)要求，各種規(guī)范都對(duì)油罐罐底的結(jié)構(gòu)，如排板的形式、底板的厚度以及搭接聯(lián)接的方式等提出了不同的要求。罐底設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是：對(duì)排板、焊接、聯(lián)接方法和板厚的要求。排版形式罐底板的排板形式，主要考慮使其焊接變形最小、易于施工、以及節(jié)約鋼材等因素來(lái)決定。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，目前主要采用如圖3所示的兩種形式。 圖3 儲(chǔ)罐罐底板排版形式，宜采用弓形邊緣板。由于本文所設(shè)計(jì)的油罐外徑為13m，故選用弓形排版形式(如圖3b)。罐底板的接縫除弓形邊緣板之間為對(duì)接外其余全為搭接。搭接順序一般是由中心向邊緣進(jìn)行。罐底的應(yīng)力計(jì)算（用中科院力學(xué)研究所的計(jì)算方法）：1）、中幅板處于薄膜受力狀態(tài)，且在板的單位長(zhǎng)度上的徑向與環(huán)向的薄膜力是一致的，均等于常量N。2）、邊緣板受力（如圖4）圖4 罐底邊緣板受力示意圖其中： F1——是支撐應(yīng)力； M0——是罐壁與邊緣板的約束彎矩； L——受彎寬度； P2——是X=L；根據(jù)：⑴第一層罐壁圈板撓度方程式： 式（211） ⑵罐壁X1=0處的邊界條件 MX=M0 QX=N（=Q0） ⑶圖22的力平衡方程式 式（212） 式（213） ⑷在X=L/2處的撓度W及連續(xù)。 ⑸由圓膜的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，求得的罐底徑向位移 （向圓心為正） ⑹罐壁與罐底的交界處的位移連續(xù)條件 等關(guān)系，可以求得（推導(dǎo)從略） 中幅板的薄膜力： 式（214）罐壁與邊緣板之間的約束彎矩： 式（215） 式中 t——邊緣板厚度； ； 式（216） ——泊松系數(shù)； R——儲(chǔ)罐半徑； ——罐壁第一圈厚度； t0——中幅板的平均厚度； L0——底板的液壓高度； P——作用在罐底的儲(chǔ)液壓力； ——儲(chǔ)液重度；L——邊緣板受彎寬度，根據(jù)下式求的： 式（217）D——邊緣板彎曲剛度，； K——彈性地基系數(shù)（一般取為4Kgf/cm2）；—— 式（218）在罐底邊緣處的應(yīng)力雖然很高，但屬于二次應(yīng)力，即使超過(guò)屈服極限，但未造成破壞，可用進(jìn)行校核。 固定頂設(shè)計(jì)內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐固定頂一般設(shè)計(jì)為拱頂。拱頂是一種由球面拱形結(jié)構(gòu)通過(guò)包邊環(huán)量與罐壁上沿相連接的固定頂蓋。球面拱頂與錐頂相比，拱頂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性好、能承受較高的剩余壓力、鋼材耗量少；但氣體空間較一般的錐頂蓋大，制造也比錐頂蓋麻煩些。一般情況下，球殼半徑R=（~）D（油罐內(nèi)徑），轉(zhuǎn)角曲率半徑ρ=，此時(shí)h≈,r為罐半徑。頂板周邊與包邊環(huán)量采用薄弱連接。內(nèi)浮頂罐罐頂?shù)耐廨d荷由球殼的自重、雪載、活載荷、罐內(nèi)真空度等組成。當(dāng)對(duì)外載荷估計(jì)太低會(huì)使球殼受壓失穩(wěn)，也會(huì)使包邊角被拉壞。估計(jì)過(guò)高會(huì)浪費(fèi)材料，一般外載荷由下計(jì)算： 式（219）式中：qE——作用于球殼上的外載荷，kgf/m2； q1——球殼單位面積的自重，kgf/m2 q2——雪載荷，kgf/m2； q3——活載荷，kgf/m2； q4——罐內(nèi)可能產(chǎn)生的最大真空度；kgf/m2； 的取值最小不應(yīng)小于120kgf/m2。 球殼設(shè)計(jì)對(duì)于1000或更小的儲(chǔ)罐，可采用光面球殼（不加肋），而較大的儲(chǔ)罐采用加肋拱頂較經(jīng)濟(jì)，使在拱頂滿足穩(wěn)定性的條件下，拱頂自身的重量最輕。對(duì)拱頂罐的球殼進(jìn)行內(nèi)壓力作用下所產(chǎn)生的薄膜應(yīng)力的強(qiáng)度校核和外載作用下的穩(wěn)定校核。在大多數(shù)情況下后者是主要的，故只校核后者。球殼的厚度一般用公式： 式（220）計(jì)算，但最小不得小于4mm。式中：tmin——所需最小板厚，mm； R——罐頂曲率半徑，m； C——腐蝕裕量。光球殼穩(wěn)定性校核 式（221）式中: Pcr——穩(wěn)定許用載荷，kgf/cm2； E——鋼的彈性模量，kgf/cm2； t——球殼厚度，mm； R——球殼曲率半徑，m。 穩(wěn)定性驗(yàn)算應(yīng)滿足： 式中： P——拱頂?shù)脑O(shè)計(jì)外壓力 Pcr——許用壓力。 筋條球殼穩(wěn)定性校核 式（222）式中： tm——帶筋條頂板的折算厚度，mm； D1——帶筋條頂板徑向截面的平均抗彎剛度，kgmm； 式（223） E——鋼材的彈性模量，取E=； b1——緯向筋寬度，mm； h1——緯向筋厚度，mm； L1——徑向截面上的筋（緯向筋）間距，mm； n1——帶筋頂板徑向折算系數(shù)； 式（224） e1——經(jīng)向截面上，組合截面形心O點(diǎn)到頂板中心面的距離，mm，圖25；圖5 帶筋頂板穩(wěn)定性校核模型 式（225） E——鋼材的彈性模量，取E=； b2——緯向筋寬度，mm； h2——緯向筋厚度，mm； L2——徑向截面上的筋（緯向筋）間距，mm； n2——帶筋頂板徑向折算系數(shù)； 式（226） e2——經(jīng)向截面上，組合截面形心O點(diǎn)到頂板中心面的距離，mm，圖25； D——罐頂抗彎剛度，kgmm。 內(nèi)浮頂設(shè)計(jì)內(nèi)浮頂?shù)妮d荷根據(jù)API650附錄H中的要求，內(nèi)浮頂?shù)妮d荷有以下兩種，首先是在漂浮狀態(tài)下，應(yīng)能安全地承受至少兩人在浮頂上任何地方走動(dòng)，既不損害浮頂，也不會(huì)令油品溢到浮頂上去，且浮頂應(yīng)能提供2倍以上浮頂?shù)闹亓康母×?；其次是在低位支撐狀態(tài)下，即非工作狀態(tài)下，支柱及浮頂應(yīng)能支撐浮頂上599pa的均布載荷（自動(dòng)排液裝置載荷除外）及與工作相同的的集中載荷。另外還應(yīng)考慮到浮頂導(dǎo)向裝置與軟密封在浮頂上下運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的摩擦力所形成的傾覆力矩。內(nèi)浮盤(pán)的浮力計(jì)算內(nèi)浮盤(pán)所需的浮力至少是浮盤(pán)重量的兩倍。邊緣板和穿過(guò)單盤(pán)安裝的任何開(kāi)孔接管的最小高度為160~200mm。內(nèi)浮盤(pán)漂浮狀態(tài)下的滲液深度可根據(jù)下兩式聯(lián)立求解。 式（227）求解得： 式（228） 式中：T——內(nèi)浮盤(pán)正常漂浮狀態(tài)下的滲液深度，cm； R0——內(nèi)浮盤(pán)半徑，m； ——儲(chǔ)液重度，Kg/cm3； Q2——邊緣環(huán)代重量，Kg； T0——理想狀態(tài)下的滲液深度，cm， P——內(nèi)浮盤(pán)單位面積的重量，Kg/cm2， Q1——浮盤(pán)及附件的總重，Kg；在內(nèi)浮盤(pán)的浮力設(shè)計(jì)中不考慮浮盤(pán)漏損而引起的內(nèi)浮盤(pán)沉沒(méi)問(wèn)題，它需要依靠加強(qiáng)施工檢驗(yàn)，嚴(yán)格控制焊縫質(zhì)量來(lái)解決。主要結(jié)構(gòu)梁的強(qiáng)度和浮力的校核在浮頂安裝前，有必要對(duì)主要結(jié)構(gòu)梁的強(qiáng)度和浮力進(jìn)行校核。主要參數(shù)：罐徑：13m，容積：Ｖ＝1500m3儲(chǔ)存介質(zhì)：汽油，介質(zhì)密度：790kg/m3；浮頂結(jié)構(gòu)：“Ｔ”型；計(jì)算模型：將各支點(diǎn)視為鉸接點(diǎn)，浮