3.0.2油罐的设计温度,应取油罐在正常使用状态时,罐壁及主要受力元件可能达到的最高或最低金属温度。
油罐的最高设计温度不应高于90℃。对于固定顶油罐,当符合本规范附录B的规定时,最高设计温度不应高于250℃。
油罐的最低设计温度,在寒冷地区,对既无加热又无保温的油罐,应取建罐地区的最低日平均温度加13℃。
3.0.5厚度附加量应按下式计算:
C=C1+C2(3.0.5)
式中C———厚度附加量(mm);
C1———钢材厚度负偏差(mm);按钢材标准或订货要求确定;当钢板的负偏差不大于0.25mm时,可忽略不计。
C2———腐蚀裕量(mm);应根据使用环境、腐蚀特性、防护措施等因素确定。
4.2.2钢板的许用应力值应按表4.2.2选用。符合本规范要求的其他碳素钢和低合金钢板的许用应力值,应取设计温度下2/3倍标准规定的最低屈服强度。
4.2.5凡符合下列条件的钢板,应每批取1张进行夏比V形缺口低温冲击试验,冲击试验温度不应高于最低设计温度,并横向取样。
1设计温度低于0℃,厚度大于25mm的20R;
2设计温度低于-10℃,厚度大于16mm的20R,厚度大于20mm的16MnR、15MnNbR;
调质状态供货的钢板,应逐张取样进行拉伸和夏比V形缺口冲击试验;设计温度低于或等于-20℃的15MnNbR钢板,应每批取2张进行夏比V形缺口冲击试验。冲击试验温度不应高于最低设计温度,并横向取样。
低温冲击功指标,应根据钢材标准规定的最低抗拉强度按表4.2.5确定。
5.1.1不包括腐蚀裕量,罐底中幅板的最小公称厚度不应小于表5.1.1的规定。
表5.1.1中幅板最小公称厚度
油罐内径(m)中幅板最小公称厚度(mm)
D≤105
D>106
5.1.2不包括腐蚀裕量,罐底环形边缘板的最小公称厚度应符合表5.1.2的规定。
表5.1.2环形边缘板最小公称厚度(mm)
底圈罐壁板公称厚度环形边缘板最小公称厚度
≤66
7~107
11~209
21~2511
26~3012
≥3014
6.3.1罐壁的计算厚度应按下列公式计算:
式中td———储存介质条件下罐壁板的计算厚度(mm);
tt———试水条件下罐壁板的计算厚度(mm);
D———油罐内径(m);
H———计算液位高度(m),从所计算的那圈罐壁板底端到罐壁包边角钢顶部的高度,或到溢流口下沿(有溢流口时)的高度;
ρ———储液相对密度(取储液与水密度之比);
[σ]d———设计温度下钢板的许用应力(MPa);
[σ]t———常温下钢板的许用应力;
φ———焊接接头系数,取φ=0.9;当标准规定的最低屈服强度大于390MPa时,底圈罐壁板取φ=0.85。
6.3.2罐壁板的最小公称厚度,不得小于(6.3.1-1)式与(6.3.1-2)式的计算厚度分别加各自壁厚附加量的较大值。
6.3.3罐壁板的最小公称厚度不得小于表6.3.3的规定。
表6.3.3罐壁最小公称厚度
油罐内径D(m)罐壁最小公称厚度(mm)
D<155
15≤D<366
36≤D≤608
D>6010
6.4.1敞口油罐必须在罐壁外侧靠近罐壁上端设置顶部抗风圈。
6.4.6当盘梯穿过顶部抗风圈时,顶部抗风圈上的盘梯洞口外侧各截面(图6.4.6中A—A、B—B、C—C截面)的截面模数,均不应小于顶部抗风圈的最小截面模数Wz。
WZ=0.083D2H1ωk(6.4.6)
式中WZ———顶部抗风圈的最小截面模数(cm3);
H1———罐壁高度(m);
ωk———风荷载标准值(kPa)。
6.4.7风荷载标准值,应根据建罐地区的实际状况及油罐的高度,按照现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009—2001的规定进行计算。
ωk=βzμsμzω0(6.4.7)
式中βz———高度Z处风振系数,对油罐βz=1;
μs———风荷载体型系数,应取驻点值μs=1;
μz———风压高度变化系数;
ω0———基本风压(kPa/m2)。
6.4.8基本风压应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009—2001附录D.4中表D.4给出的50年一遇的风压采用,但不得小于0.3kPa。除此之外,还应考虑所建罐的地理位置和当地气象条件的影响。
当地没有风速资料时,应根据附近地区规定的基本风压或长期资料,通过气象和地形条件的对比分析确定。
当所设计油罐由于前排油罐有可能形成狭管效应,导致风力增强时,应将基本风压再乘以1.2~1.5的调整系数。
6.5.2核算区间的罐壁筒体许用临界压力应按下式计算:
式中[Pcr]———核算区间罐壁筒体的许用临界压力(kPa);
HE———核算区间罐壁筒体的当量高度(m);
tmin———核算区间最薄圈罐壁板的有效厚度(mm);
ti———第i圈罐壁板的有效厚度(mm);
hi———第i圈罐壁板的实际高度(m);
Hei———第i圈罐壁板的当量高度(m)。
6.5.3罐壁筒体的设计外压应根据不同罐型采用不同的计算公式:
对于敞口的浮顶油罐:
P0=3.375ωk(6.5.3-1)
对于与大气连通的内浮顶油罐:
P0=2.25ωk(6.5.3-2)
对于存在内压的固定顶油罐:
P0=2.25ωk+q(6.5.3-3)
式中P0———罐壁筒体的设计外压(kPa);
ωk———风荷载标准值[见式(6.4.7)](kPa);
q———罐顶呼吸阀负压设定压力的1.2倍(kPa)。
6.5.4中间抗风圈的数量及在当量筒体上的位置:
当[Pcr]≥P0时,不需要设中间抗风圈。
6.5.6中间抗风圈所需的最小截面尺寸应符合表6.5.6的规定。
表6.5.6中间抗风圈最小截面尺寸
油罐内径D(m)中间抗风圈最小截面尺寸(mm)
D≤20D100×63×8
20<D≤36D125×80×8
36<D≤48D160×100×10
D>48D200×150×12
注:中间抗风圈最小截面尺寸可以用同等组合惯性矩的型钢或组合件代替。
7.1.2罐顶板及其支撑构件应能承受下列设计外荷载:
1固定荷载:罐顶板及其加强构件的重力荷载,当有隔热层时,尚应计入隔热层的重力荷载;
2附加荷载:在罐顶水平投影面积上的附加设计荷载值,不应小于1.2kPa;当雪荷载超过0.6kPa时,尚应加上所超过的部分。当内浮顶油罐按本规范第9.7.1条要求设有环向通气孔时,附加荷载不应小于0.7kPa。
7.1.6罐顶板与罐壁采用弱连接结构时,连接处应同时满足以下要求:
1顶板与包边角钢只在外侧连续角焊,焊脚尺寸不大于4.5mm;
2连接处的罐顶坡度不大于1/6;
3连接结构仅限于图7.1.5中(a)、(b)、(c)、(d)四种情况,且应满足下式要求:
式中A———罐顶与罐壁连接处有效截面积(mm2),按图7.1.5确定;
mt———罐壁和由罐壁、罐顶所支撑构件(不包括罐顶板)的总质量(kg);
θ———罐顶与罐壁连接处,罐顶板与水平面之间的夹角(°);
g———重力加速度,取g=9.81m/s2。
8.1.5浮顶浮力计算,当储存液体的密度不小于700kg/m3时,应按700kg/m3计算;当储存液体的密度小于700kg/m3时,应按实际密度计算。单盘设计安装高度,应按储液实际密度计算。
8.1.6在漂浮状态下,浮顶的结构设计应满足下列条件:
1当排水管失效、浮顶上积存相当于250mm降水量时,浮顶不沉没;
2当单盘式浮顶的任何两船舱及单盘同时泄漏、双盘式浮顶的任何两船舱同时泄漏时,浮顶不沉没;
3在上述条件下,浮顶不发生强度和稳定性破坏。
8.2.3单盘式浮顶的所有船舱,应分别满足严密性要求。双盘式浮顶的最外围船舱,应分别满足严密性要求;其余各船舱,除环板与顶板以及隔板与顶板的连接焊缝外,应有一面为连续焊缝。
8.3.1浮顶支柱应能承受浮顶自重及在浮顶上不小于1.2kPa的均布附加荷载。