ICS 75.200 CCS E 98
中华人民共和国石油天然气行业标准
P SY/T 0608—2025
代替SY/T 0608—2014
大型焊接低压储罐的设计与建造
Design and construction of large welded low-pressure storage tanks
2025—09-28发布 2026—03-28实施
国家能源局 发布
SY/T 0608—2025
目 次
SY/T 0608—2025
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规 定起草。
本文件代替SY/T 0608—2014《大型焊接低压储罐的设计与建造》,与SY/T 0608—2014相比,除 结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
a) 更改了规范性引用文件(见第2章,2014年版的第2章);
b) 删除了国外规范性引用文件(见2014年版的2.2);
c) 增加了钢板09MnNiDR、Q490R、Q490DRL1、Q490DRL2及钢管09MnD 、09MnNiD等材料 及相关要求(见5.2);
d) 删除了国外材料标准、牌号和相关技术要求(见2014年版的第4章);
e) 增加了锚固螺栓相关要求(见5.7);
f) 更改了风载荷的规定,风载荷定义按照GB 50009规定(见6.1.2);
g) 增加了“厚度附加量”(见6.1.7);
h) 更改了圆筒形罐壁中间抗风圈的计算(见6.4.5,2014年版的5.10.6);
i) 增加了锚固带的设计要求(见6.5.3);
j) 更改了单个开孔补强的计算(见6.9,2014年版的5.16);
k) 删除了栓结法兰连接件及盖板的有关规定(见2014年版的5.20和5.21),相关要求按国内标 准进行选择和设计;
1)删除了塞焊和槽焊的有关规定(见2014年版的5.24);
m) 更改了圆筒形罐壁的垂直度和水平横截面圆度的公差值(见7.2.4和7.2.5,2014年版的6.5.2 和6.5.3);
n) 增加了储罐对接接头表面咬边的规定(见7.3.7);
o) 更改了热处理的有关规定(见7.4,2014年版的附录H);
p) 删除了“检验员的职责”“检验员的资格”“检验员的出入权”等内容(见2014年版的7.1~
7.14);
q) 更改了无损检测的相关要求(见第8章,2014年版的附录P);
r) 将“储罐的抗震设计”(见2014年版的附录L) 调整至附录A, 重新编写并改为规范性附录 (见附录A );
s) 将“奥氏体不锈钢储罐”(见2014年版的附录S) 有关内容纳入“设计温度在-196℃~-51℃ (不含)的液化气低压储罐”(见附录B);
t) 将“压力和真空泄放装置”章节有关内容纳入“压力泄放装置”,并改为规范性附录(见 附录D) ;
u) 增加了“储罐地基和基础的基本要求”(见附录E)。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由石油工业标准化技术委员会石油工程建设专业标准化委员会设计分会提出并归口。
本文件起草单位:中国石油工程项目管理公司天津设计院、中国石油天然气管道工程有限公司、 中国石油工程建设有限公司华北分公司。
本文件主要起草人:李力秀、姜为民、王世斌、董贵菡、张鹏哲、耿超、李凤舞、刘发安、
SY/T 0608—2025
王湘嵘、杨文洪、王丹、周辉宇、赵翠玲、徐敬、程鹏、姚明辉、杨靖宇、杨磊(正文部分)、傅伟庆、 杜亮坡、彭常飞、李阳、王成、孟庆鹏、吴龙平、王新超、马强、朱鹏飞(附录部分)。
本文件主要审查人:武铜柱、林冉、麦巍、雒定明、吕伟、李永生、龚剑、丘波、牟林、杨力、 高景德、蔺杰。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:
——2006年首次发布为SY/T 0608—2006,2014年第一次修订;
——本次为第二次修订。
大型焊接低压储罐的设计与建造
1 范围
本文件规定了具有单一垂直回转轴的大型焊接低压储罐(以下简称“储罐”)材料、设计、制造、 检验要求。
本文件适用于储存石油及中间产品(气体或蒸气)、成品及其他类似液体,且液面以上存在气相 空间,设计压力小于0.1 MPa, 设计温度不高于120℃且不低于-196 ℃的储罐。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适 用于本文件。
GB/T 150—2024(所有部分)压力容器
GB/T 699 优质碳素结构钢
GB/T 700 碳素结构钢
GB/T713 ( 所有部分)承压设备用钢板和钢带
GB/T 1220 不锈钢棒
GB/T 1591 低合金高强度结构钢
GB/T 3077 合金结构钢
GB/T 3274 碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢板和钢带
GB/T 3880 (所有部分)一般工业用铝及铝合金板、带材
GB/T 5480 矿物棉及其制品试验方法
GB/T 6479 高压化肥设备用无缝钢管
GB/T 8163 输送流体用无缝钢管
GB 8624 建筑材料及制品燃烧性能分级
GB/T 9948 石油裂化用无缝钢管
GB/T 10294 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 防护热板法
GB/T 10295 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 热流计法
GB/T 10799 硬质泡沫塑料 开孔和闭孔体积百分率的测定
GB/T 12771 流体输送用不锈钢焊接钢管
GB/T 14976 流体输送用不锈钢无缝钢管
GB/T 17146 建筑材料及其制品水蒸气透过性能试验方法
GB/T 20801(所有部分)压力管道规范 工业管道
GB/T 30583 承压设备焊后热处理规程
GB/T 34183 建筑设备及工业装置用绝热制品 热膨胀系数的测定
GB 50009 建筑结构荷载规范
SY/T 0608—2025
GB 50128 立式圆筒形钢制焊接储罐施工规范
GB 50341—2014 立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范 GB51156 液化天然气接收站工程设计规范
HG/T 20592~20635 钢制管法兰、垫片、紧固件 JC/T 647 泡沫玻璃绝热制品
JC/T 1020 低温装置绝热用膨胀珍珠岩
NB/T 47013 (所有部分)承压设备无损检测
NB/T 47014 承压设备焊接工艺评定
NB/T 47019 (所有部分)锅炉、热交换器用管订货技术条件
TSG Z6002 特种设备焊接操作人员考核细则
TSG Z8001 特种设备无损检测人员考核规则
YB/T 5309 不锈钢热轧等边角钢
3 术语和定义、符 号
3.1 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
操作压力 operating pressure
在正常操作工况下,储罐顶部气相空间可能达到的最高压力。
[来源:GB/T 150.1—2024,3.1.3,有修改] 3.1.2
设计压力 design pressure
设定的储罐顶部气相空间的最高压力,其值不应低于操作压力。
[来源:GB/T 150.1—2024,3.1.4,有修改] 3.1.3
计算压力 calculation pressure
在相应设计温度下,用以确定元件厚度的压力,包括液柱静压力等附加载荷。
[来源:GB/T 150.1—2024,3.1.5,有修改] 3.1.4
金属温度 metal temperature
罐壁板及受力元件沿截面厚度的平均温度。
[来源:GB 50341—2014,2.0.7] 3.1.5
设计温度 design temperature
储罐在正常工作情况下,设定的罐壁板及受力元件的金属温度。
[来源:GB 50341—2014,2.0.8,有修改] 3.1.6
计算厚度 calculated thickness
按本文件相应公式计算得到的厚度。
[来源:GB/T 150.1—2024,3.1.10, 有修改] 3.1.7
设计厚度 design thickness
计算厚度与腐蚀裕量之和。
[来源:GB/T 150.1—2024,3.1.11]
3.1.8
名义厚度 nominal thickness
设计厚度加上材料厚度负偏差后向上圆整至材料标准规格的厚度。
[来源:GB/T 150.1—2024,3.1.12] 3.1.9
有效厚度 available thickness
名义厚度减去厚度附加量。
[来源:GB50341—2014,2.0.12]
3.1.10
最大许用应力 maximum allowable stress
特定的载荷下储罐构件及零件所允许的最大应力。
3.1.11
操作基准地震 operating base earthquake(OBE)
不会造成系统破坏、不影响系统重新启动并继续安全运行的最大地震。该级别的地震作用不会损 害储罐系统运行的完整性,能够保证公共安全。
[来源:GB 51156—2015,2.0.17]
3.1.12
安全停运地震 safe shutdown earthquake(SSE)
不会造成系统基本功能失效和破坏的最大地震。该级别的地震作用可能会造成装置和储罐的局部 永久性损坏,但不会破坏系统的完整性。
[来源:GB51156—2015,2.0.18]
3.1.13
蒸气容器 vapour container
在正常操作工况下,单容罐、双容罐或全容罐中能够容纳蒸发气体的部分。
[来源:GB/T 50938—2013,2.0.19,有修改]
3.1.14
吹扫气容器 purge gas container
在正常操作条件下,单容罐、双容罐或全容罐仅储存吹扫气的部分。
3.1.15
主要部件 components under product temperature
由工作介质决定设计温度的金属部件,至少包括罐壁、罐底、罐顶、抗压环、接管、法兰及其紧 固件。
3.1.16
次要部件 components under atmospheric temperature
由环境温度决定设计温度的金属部件,至少包括常温状态下接管及其补强板及低温状态下的垫板 和支撑。
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3.2 符 号
下列符号适用于本文件。
A——开孔削弱所需要的补强截面积,mm²。
A.——承压环横截面上所需的金属截面积(不包括厚度附加量),mm²。
A——在所计算的水平面处储罐的横截面积,mm²。
B——补强有效宽度,mm。
c——厚度附加量,mm。
c₁——钢材厚度负偏差,mm。
C₂ — 腐蚀裕量,mm。
dop——所计算截面的开孔直径,mm。
E——焊接接头系数,见表8。
F——储罐所有内部和外部的拉杆、支架、隔板、桁架、支柱、裙座或其他钢结构、支承等作用 在自由体的力的垂直分力的总和,N; 当 F 与P 的作用方向相同时,F 与P 符号相同;与 P的作用方向相反时,F 与P 符号相反。
f—— 强度削弱系数,等于设计温度下接管材料与开孔部位罐体材料许用应力之比,当该比值大 于1.0时,取1.0。
h₁——外伸接管有效补强高度,mm。
h₂——内伸接管有效补强高度,mm。
M——压缩系数(M=SJSs), 小于1.0。
N——拉伸系数(M=S/S₅), 小于1.0。
P——在特定载荷工况下,作用在所计算的水平面处的总压力( P=P₁+Pg),MPa。
P₈——设计压力,在计算中储罐承受局部真空时为负值,MPa。
P-——罐上所计算的水平面处液体静压力,MPa 。
Q— 承压环垂直截面上的总环向力 ( Q 为正表示受拉),N 。
R——罐壁的曲率半径,mm。
R₁——在所计算的水平面处,罐体经向平面的曲率半径,mm; R₁ 与R₂ 在罐体对侧时R₁为负值 (6.4.1.4规定的除外)。
R₂——在所计算的水平面处,从罐体沿罐体法线至罐中心回转轴的长度,mm;R₂ 始终为正值 (6.4.1.4规定的除外)。
R₃——在所计算的平面处锥底的水平半径,mm。
R.——圆筒形罐壁半径,mm。
Rs——球形罐或罐的球截体的半径,mm。
R′ 、R"—当量曲率半径,纬向单元力是较大值时,R′ 取R₁,R" 取R₂ ; 当经向单元力是较大值 时 ,R′ 取R₂,R" 取R₁,mm。
S— 表示压应力的变量(可以是许用应力,也可以是计算应力,按使用该变量的上下文确定),
MPa。
Sa——双向正交应力状态下材料的许用压缩应力 (Sca 低于Ss),MPa。
S—— 在所计算的点上的计算压应力,MPa。
S₆——圆筒形罐壁仅受轴向载荷作用时的纵向最大许用压缩应力(按6.2.2.2由壁厚与半径的比 值确定),MPa。
S——表示拉应力的变量(可以是许用应力,也可以是计算应力),MPa。
Sa——双向正交应力状态下,一侧受拉、另一侧受压时材料的许用拉应力(Sa 低于Ss),MPa。
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S—— 在所计算的点上的计算拉应力,MPa。
S₅——纯拉伸的最大许用应力(表3),MPa。
T₁——在给定水平面上,罐体纬向单位弧长上的经向单元力(正值表示受拉,负值表示受压),
N/mm。
T₂——在给定水平面上,罐体经向单位弧长上的纬向单元力(正值表示受拉,负值表示受压), 对圆筒形罐壁纬向单元力即是环向单元力,N/mm。
T′——T₁和 T₂两单元力中绝对值中的较大者,N/mm。
T”——T₁和 T₂ 两单元力中绝对值中的较小者,N/mm。
t———罐壁、罐顶和罐底(包括厚度附加量)的名义厚度,mm。
ta——罐壁、罐顶和罐底的设计厚度,mm。
W——对所计算的平面,在计算中作为自由体处理的罐体和物料的总质量(如图3b)中在所计算 的水平面上,或如图3a) 中在所计算的水平面以下],N; 当 W与P 的作用方向相同时, W与P 符号相同;与P 的作用方向相反时,W与P 符号相反。
W———罐顶(罐底或过渡段)部位承受环向应力的罐板宽度,mm。
W.——承压环范围内罐壁板承受环向应力的宽度,mm。
a — 锥顶或锥底的半顶角,(°)。
aR——设计温度下补强金属的平均热膨胀系数,mm/(mm·℃)。
av——设计温度下罐体金属的平均热膨胀系数,mm/( mm · ℃)。
δ ——罐体开孔处的计算厚度,mm。
δ ——罐体开孔处的有效厚度,mm。
δ ——接管有效厚度,mm。
δₙ——罐体开孔处的名义厚度,mm 。
δn——接管名义厚度,mm。
δ——接管计算厚度,mm。
△T——从20℃到操作温度的温度范围,或从最低操作温度到最高操作温度之差,取两者最大 值 ,℃ 。
4 总体要求
4.1 储罐建罐地区的最低日平均温度不应低于-50℃。
4.2 储罐应进行抗震设计,抗震设计应满足附录A的要求。
4.3 设计温度在-196℃~-51℃(不含)的液化气低压储罐应满足附录B 的要求。
4.4 设计温度在-51℃~4℃的低压储罐应满足附录C 的要求。
4.5 储罐压力泄放装置应满足附录D 的要求。
4.6 附录E 提供了储罐地基和基础的基本要求。
5 材料
5.1 一般规定
5.1.1 钢材选用应依据储罐的使用条件(如设计温度、设计压力、介质特性和操作特点等),钢材的 化学成分、微观组织、性能(力学性能、工艺性能、化学性能和物理性能等),储罐的制造工艺及经 济合理性等。
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5.1.2 储罐用钢材应采用氧气转炉或电炉冶炼的镇静钢,对标准抗拉强度下限值大于540 MPa的低合 金钢钢板和低合金钢锻件及使用温度低于-20 ℃的低温钢钢板、低温钢锻件和低温钢钢管,还应采 用炉外精炼。
5.1.3 对钢材有特殊要求时,设计单位应在图样或相应技术文件中注明。
5.1.4 非合金钢和合金钢钢材及其焊接接头的冲击试验应满足下列规定。
a) 非合金钢和合金钢钢材(钢板、钢管、锻件)及其焊接接头的冲击性能指标最低值应符合表 1的规定,且钢材的冲击性能指标还应符合相应钢材标准的规定;对标准抗拉强度下限值随 厚度增大而降低的钢材,表1中标准抗拉强度下限值是钢材最小厚度的标准抗拉强度下限值。
b) 夏比V 型缺口冲击试样的取样部位、方向及缺口位置应符合相应标准的规定。冲击试验每组 应取3个标准试样,可允许有1个试样的冲击吸收能量数值低于相应钢材标准或表1的规定, 但不应低于相应钢材标准或表1规定值的70%。当钢材尺寸无法制备标准试样时,则应依次 制备宽度为7.5 mm或 5mm 的小尺寸冲击试样,其冲击吸收能量指标应分别为标准试样冲击 吸收能量指标的75%或50%。
表1非合金钢和合金钢钢材及其焊接接头的冲击性能指标最低值
5.1.5 未列入本章的材料应符合GB/T 150.2—2024中A.1的要求,其性能指标不应低于本文件所列 相应材料的规定。
5.2 钢板
5.2.1 钢板的使用范围应符合表2的规定;钢板的许用应力应符合表3的规定。
表2钢板使用范围
表2(续)
表3钢材纯拉伸的许用应力
表3(续)
表 3 (续)
5.2.2 储罐的设计温度低于-10℃时,厚度大于20mm 的 Q245R钢板和厚度大于30 mm 的 Q345R 钢板应在正火状态下使用。
5.2.3 调质状态供货的钢板应逐热处理张取样进行拉伸和V 型缺口冲击试验。
5.2.4 符合下列要求的钢板应逐张进行超声检测,检测方法和质量等级应符合NB/T 47013.3的有关 规定:
a) 厚度大于30 mm 的 Q245R和Q345R钢板,质量等级不应低于Ⅲ级;
b) 厚度大于25 mm 的 Q370R钢板,质量等级不应低于Ⅱ级;
c) 厚度大于20 mm 的16MnDR和09MnNiDR 钢板,质量等级不应低于I 级 ;
d) 调质状态供货的钢板,质量等级不应低于I 级。
5.2.5 调质状态供货的钢板表面不应焊接修补。
5.3 钢管
5.3.1 钢管使用范围应符合表4的要求;钢管许用应力应符合表3的要求。
5.3.2 GB/T 8163中外径不小于76 mm 且壁厚不小于6.5 mm 的10、20和Q345D 钢管,应进行纵向 冲击试验,冲击试验温度分别为-10 ℃、0 ℃和-20℃,3个标准试样的冲击吸收能量平均值分别不 小于34J 、34J 和41J, 允许1个试样的冲击吸收能量数值低于以上的规定值,但不应低于规定值的 70%。
5.3.3 GB/T 6479中外径不小于76mm 且壁厚不小于6.5 mm 的10、20、Q345D和 Q345E钢管,应 分别进行-10℃、0℃、-20℃和-40℃的纵向冲击试验,3个标准试样的冲击吸收能量平均值分别 不小于40J 、40J 、41J 和47J, 允许1个试样的冲击吸收能量数值低于以上的规定值,但不应低于 规定值的70%;供需双方协议,10、20钢管可进行-20℃的纵向冲击试验,3个标准试样的冲击吸 收能量平均值不小于40J, 此时10、20钢管的使用温度下限为-20℃。
5.3.4 GB/T 9948中外径不小于76mm 且壁厚不小于6.5mm 的10和20钢管,应进行纵向冲击试验, 冲击试验温度分别为-20℃和0℃,3个标准试样的冲击吸收能量平均值不小于40J, 允许1个试样 的冲击吸收能量数值低于以上的规定值,但不应低于规定值的70%。
表4无缝钢管使用范围
5.4 锻件
5.4.1 锻件使用范围应符合表5的要求;锻件许用应力应符合表3的要求。
5.4.2 满足下列条件的钢锻件应选用Ⅲ级或IV级 :
a) 公称厚度大于200 mm 的合金钢锻件;
b) 标准抗拉强度下限值大于540 MPa 且公称厚度大于100 mm 的合金钢锻件;
c) 公称厚度大于100 mm 的低温钢锻件。
表5锻件使用范围
5.5 螺栓、螺母
5.5.1 螺栓、螺母使用范围应符合表6、表7的要求;螺栓、螺母许用应力应符合表3的要求。
5.5.2 调质状态使用的螺母用钢的回火温度应高于组合使用的螺栓用钢的回火温度。
5.5.330 CrMoA 、35CrMoA使用温度低于-20℃时,应进行使用温度下的冲击试验,低温冲击吸收 能量值不小于54J。
5.5.4 当使用温度为-70℃~-20 ℃时,30CrMoA和35CrMoA钢棒用钢,其化学成分(熔炼分析) 中磷含量不应大于0.020%,硫含量不应大于0.010%。
表6螺栓使用范围
表7螺母使用范围
5.6 结构型钢
结构型钢应采用电炉或氧气转炉冶炼,并应符合GB/T 700和GB/T 1591的规定。
5.7 锚固螺栓
5.7.1 锚固螺栓材料宜符合GB/T 700或GB/T 1591的规定。
5.7.2 锚固螺栓材料标准规定的屈服强度不应大于380 MPa。
5.7.3 锚固螺栓的配套螺母应为重型六角螺母。碳钢锚固螺栓应进行热镀锌处理,镀锌锚固螺栓不应 焊接。
6 设计
6.1 设计要求
6.1.1 一般规定
1
6.1.1.1 储罐设计单位应依据用户或设计委托方所提供的储罐设计条件进行设计。
6.1.1.2 储罐设计液位以上的气相空间体积不应小于液体总容积的2%。
6.1.2 载荷
设计时应包括以下载荷。
a) 设计正压力PgP
b) 设计负压P, 操作中可能产生的最大局部真空,至少为250 Pa。
c) 固定载荷DL, 包括罐体和附件的重力载荷,当有绝热层、衬里时,还应包括绝热层和衬里的 重量。
d) 液柱静压P₁。
e) 水压和气压试验载荷H。
f) 相接管线产生的载荷L。
g)平台和梯子产生的载荷L。
h) 罐顶活载荷L, 罐顶水平投影面上的活载荷取值不应小于1.0 kPa。
i) 地震载荷Ea, 应按附录A 规定。
j) 雪载荷S, 基本雪压应取GB 50009中重现期为50年的雪压值,或由业主提供;罐顶设计雪 载荷取0.84倍的基本雪压。
k) 风载荷 W1;基本风压应取GB 50009中重现期为50年的风压值,或由业主提供。
6.1.3 载荷组合
储罐设计应包括但不限于以下载荷组合:
a)D+P p+P1;
b)DL+WL+0.7Pg;
c) DL+W+0.4P√ ;
d)DL+Pv+0.4(Lor S);
e)D+0.4Py+(L,or S);
f)D₁+0.7Pgp+P+Ea+0.1S;
g ) DL+H;
h)D+Ls;
i)D+Lp+Pgp+P。
6.1.4 设计压力或计算压力的确定
确定设计压力或计算压力时,应满足以下要求。
a) 设计正压力不应小于压力泄放阀的整定压力;操作压力与压力泄放阀的整定压力之间应留有 适当的余量,此余量应满足温度、大气压的改变或其他影响气相空间压力的因素而引起的压 力增加。
b) 设计负压(设计真空度)不应小于真空泄放阀的整定压力,储罐最大局部真空度按空气(或 其他的气体、蒸气)以储罐最大设计流速通过真空泄放阀时形成的真空度确定。
c) 储罐受压元件的计算应包括液体静压力,按照设计压力与液体静压力最苛刻的组合确定。
d) 由2个或2个以上相互独立的压力室组成的储罐,应分别确定各压力室的设计压力;确定公 用元件的计算压力时,应按照操作条件下最苛刻的压力(或真空)组合工况进行设计。
6.1.5 设计温度的确定
6.1.5.1 设计温度不应低于元件金属在工作状态可能达到的最高温度。对于0℃以下的金属温度,设 计温度不应高于元件金属可能达到的最低温度。
6.1.5.2 对于既无加热又无保温的储存非人工致冷液体的储罐,其设计温度应取建罐地区的最低日平 均温度加8℃。
6.1.5.3 按附录B 和附录C设计的人工致冷和低温储罐部件的设计温度应满足以下要求。
a) 对于主容器、次容器及输送液体或气体的工艺管线,设计温度不应高于标准大气压下纯介质 的沸点;注入过冷介质等工况设计温度应根据工艺条件具体确定。
b) 受低温介质影响的罐顶和吊顶,设计温度取主容器的设计温度。
c) 未进行热分析的热蒸发气储罐,设计温度取建罐地区的最低日平均温度减3℃。
d) 蒸发气储罐的局部(例如工艺接管与储罐的连接处)低于建罐地区的最低日平均温度时,其 设计温度应依据低温介质对该部位的影响确定。
e) 对于直接焊接到储罐上的贯穿件、管线、锚固件、加强件和其他附件,设计温度按a) 、b)、 c) 或d) 确定。
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f) 位于储罐内,但未与其直接相焊的组件,设计温度按a) 或b) 确定。
g) 位于盛装蒸气或气体储罐内,但未与其直接相焊的组件,其最低设计温度根据部件的绝热系 统情况确定,但不应高于c) 和 d) ( 如适用)中的规定。
6.1.6 储液密度
储液的密度应为20℃下液体密度。除储存气体及附录B 和附录C 中储存冷藏液体的储罐外,储 罐的最小计算密度不应小于770 kg/m³。
6.1.7 厚度附加量
6.1.7.1 厚度附加量确定
厚度附加量按公式(1)确定。
C=C₁+C₂ …………………………………………(1)
6.1.7.2 钢材厚度负偏差
板材或管材的厚度负偏差按相应材料标准的规定选用。
6.1.7.3 腐蚀裕量确定
存在腐蚀、机械磨损而导致厚度削弱减薄的储罐元件的腐蚀裕量,应符合下列规定:
a)对有均匀腐蚀或磨损的元件,应根据预期的储罐设计使用年限和介质对金属材料的腐蚀速率 (及磨蚀速率)确定腐蚀裕量;
b) 储罐各元件受到的腐蚀程度不同时,可采用不同的腐蚀裕量。
6.1.8 低温低应力设计规定
6.1.8.1 当设计条件下的实际应力不超过许用拉应力的三分之一时,可按以下规定执行。
a) 不与储罐内储存的液体或蒸气接触的部件,选用表2中材料时,可忽略设计温度影响。
b) 储罐以下部件选用表2中的材料时,其设计温度可增加16℃。
——与储存气体或储存液体液面以上气体相接触,不用于盛装液体的储罐部件;
——位于主容器、次容器或蒸气容器内,但未与其直接相焊的部件。
c) 非人工致冷产品平底圆筒形储罐用钢板,除底圈罐壁板和罐底边缘板外,均可从表2中选择。
6.1.8.2 低温低应力不适用于下列条件:
a) 采用钢材标准规定抗拉强度下限R. 大于540 MPa的材料的元件;
b) 紧固件;
c)Q235 系列钢板。
6.1.9 焊接接头系数
焊接接头系数应根据焊接元件的接头型式、位置及无损检测的长度比例确定,按表8取值。
6.2 罐体的最大许用应力
6.2.1 最大拉应力
罐体外表面的最大拉应力不应超过下列应力值。
表8电弧焊缝的最大焊接接头系数
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a) 当经向单元力T₁ 和纬向单元力T₂ 均为拉力,或其中一个为拉力、另一个为零时,计算拉应 力Sᴄ不应超过表3规定的应力值。
b) 当经向单元力T₁是拉力,同时存在的纬向单元力T₂ 是压力,或T₁是压力、T₂是拉力时,计 算拉应力Sc 不应超过许用拉应力Sa 。Sa为表3给出的应力值与N 值的乘积,N 值可根据压 应力(S=Sc) 和比值(t-c)/R 由图1查得。
c) 当单元压力不大于同时存在的单元拉力的5%时 ,许用拉应力可按a) 确定。任何情况下, Sa值不应超过表8中的焊接接头系数与表3中纯拉伸许用应力值的乘积。
(cc)/R 比 值
任何情况下由 (t-c)/R 确定的压应力均不应超过曲线0ABC所示的S 值,压应力值及N 值不应位于该曲线的左 侧或上方。
注 1 :系 数M 与 N 的关系如图2所示。
注2:当压应力是纬向时,R 为R₁; 当压应力是经向时,R为R₂。
图 1 组合拉一压双向应力计算图(适用于屈服强度为200 MPa~260 MPa的钢材)
6.2.2 最大压应力
6.2.2.1 罐体外表面的最大压应力不应超过按6.2.2.2~6.2.2.7要求确定的应力值。该要求不适用于 环向应力为压应力的圆筒形罐壁(如受外压作用的圆筒)。式中,当压缩单元力是纬向时R 为R₁; 当 压缩单元力是经向时R 为R₂。承压环区域应符合6.6.2.2的规定。
6.2.2.2 若圆筒形罐壁或其局部承受纵向压力,环向既无拉力也无压力同时作用时,计算压应力Sc 不应大于按公式(2)~公式(4)确定的Ss。
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0.1 1.0
拉伸系数N
注:N²+ MN+M²=1。
图2 拉一压双向应力作用下的M与N的关系图
当(t-c)/R>0.0175时:
S=103.4 ………………………………………(4)
6.2.2.3 若经向单元力T₁和纬向单元力T₂均为压力且大小相等,则计算压应力Sc不应大于按 公式(5)~公式(7)确定的Sca。
当(t-c)/R<0.00667时:
式中:
S₁——较大的压应力,单位为兆帕(MPa);
S₃——较小的压应力,单位为兆帕(MPa)。
注 :对于较大的单元力,由公式(2)确定纵向许用压缩应力Se;对于较小的单元力,由公式(3)确定。
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6.2.2.5 若经向单元力T₁为压力,同时存在的纬向单元力T₂为拉力,除6.2.2.6另有规定或T₁为 拉力、T₂为压力外,计算压应力值S。不应超过许用应力Sm;Sa 值是根据图1由计算出的N 值与 (t-c)/R 值相交求出的对应的应力值S。决定的,此值是给定条件下S。的允许值。
6.2.2.6 当圆筒壳体的局部轴向弯曲压应力主要由圆筒上的弯矩引起时,6.2.2.2和6.2.2.3中的计算压 应力不应超过S₆ 或S。的1.2倍。若壳体弯曲应力是由于风载荷(满罐或空罐)或地震载荷(空载) 引起的,许用压缩应力可在1.2倍的基础上再增加1/3。对于充满或未完全充满液体的工况和导致产 生纵向压应力的地震工况,除图1要求外,许用压缩应力不受双轴向应力的限制。
对于抗震设计,应校核满罐工况;风载荷条件下进行储罐局部弯曲压应力计算时,应校核空罐且 有内压的工况。
6.2.2.7 当压应力主要由搭接接头承受,6.2.2中的许用压缩应力还应满足6.6.1.2和表3的规定。
6.2.3 最大剪切应力
当载荷垂直于焊缝的长度方向时,人孔、接管及其补强件或其他附件与罐壁的连接焊缝及人孔 颈和接管颈中起补强作用的截面上最大剪切应力不应超过表3中给出的材料的纯拉伸许用应力Ss 的 80%。当载荷不垂直于焊缝时,应取表3给出拉应力值的60%。
6.2.4 风载荷或地震载荷的最大许用应力
对于风载荷或地震载荷与其他载荷组合的工况,最大许用应力不应超过设计载荷条件下材料许用 应力的133%;除附录A 另有规定,碳钢材料的最大许用应力还不应超过屈服强度的80%。对于不锈 钢和铝材,见B.3.3.1。
6.2.5 试验工况下的许用应力
除对承压环区域的规定外,水压试验和水压一气压组合试验时应力不应超过1.3倍的设计许用拉 应力或1.25倍的设计许用压缩应力。
6.2.6 结构件和螺栓的许用应力
6.2.6.1 结构件和螺栓的许用应力应符合以下规定。
a) 内、外隔板,腹板,桁架,支柱和其他框架产生的最大应力不应超过表9规定的许用应力, d) 中另有规定的除外。
b) 受压构件和除圆杆以外的受拉构件的长细比,应满足以下要求,c) 中另有规定的除外:
1)主要受压构件不应大于120;
2)支承和其他次要受压构件不应大于200;
3)主要受拉件不应大于240;
4)支承和其他的次要受拉件不应大于300。
c) 罐内主要受压构件同时满足下列要求时,其长细比可大于120,但不应超过200:
1)不受冲击或震动载荷作用;
2)在全部设计载荷作用下的应力值与表9中规定的该构件实际长细比下的应力值之比不超过 公式(9)的计算值。
f=1.6-L/200r … …………………………………(9)
式中:
f— 构件应力系数;
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L——构件的自由长度,单位为毫米 (mm);
r ——构件的最小回转半价,单位为毫米 ( mm)。
d) 储罐的外部结构、管子、支柱和框架等承受风载荷与6.1.2及6.1.3中其他载荷的组合应力时, 若所需的截面积不小于其他组合工况所需的面积(最大许用应力按表9的规定),单位应力可 比表9中规定的最大值许用应力值高25%,连接螺栓或焊缝的许用应力可相应提高。
e) 螺栓的许用设计应力应根据预紧时产生的应力确定。法兰螺栓的许用设计应力应包括过载和 试验中的附加应力。锚固螺栓许用应力见6.5.3.9中c) 项的规定。
6.2.6.2 结构构件的截面积和有效截面积应按以下规定确定。
a) 构件的截面积应为垂直于该构件轴线的各元件的宽度与厚度的乘积之和。计算有效面积应采 用有效宽度,当构件上存在成串开孔(沿构件的对角线或交错排列)时,有效宽度为实际宽 度减去所有成串开孔直径之和、加上所有的孔间距。孔间距按公式(10)计算。
l₀=s²/(4g ) ……………………………………(10)
式中:
L.——孔间距,单位为毫米(mm);
s——任意两相邻孔间的纵向间距,单位为毫米(mm);
g ——相同两孔间的横向间距,单位为毫米(mm)。
b) 角钢上开孔位于不同角钢翼上时,开孔的横向间距应为开孔到角钢背的距离之和减去角钢 厚度。
c) 对于拼接组件,仅包括元件厚度中在焊接或其他连接处中起作用的厚度部分。
d) 在销钉连接的受拉构件中(锻制眼杆除外),过销孔且垂直于构件轴线的截面的有效面积不应 少于构件本身有效截面积的135%;在销孔以外,过销孔且平行于构件轴线的截面的有效面积 不应少于构件本身有效截面积的90%。有侧向失稳可能时,销钉连接件上与构件轴向垂直且 过销孔处截面的有效宽度不应超过销钉处构件厚度的8倍。
表9 结构件的最大许用应力值
单位为兆帕
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表9( 续)
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6.3 罐体设计
罐顶到罐底连续平面应逐个进行自由体分析,以确定操作时储罐在气压(或局部真空)和液体静 压的不同组合工况下临界平面处存在的经向和纬向单元力的大小和特征,并最终确定最危险截面。主 罐壁所需厚度应按6.4.2的步骤计算。设计应包括储罐充装工况和排空工况。
对装有拉杆、隔板、桁架或其他受力构件的储罐进行自由体分析前,应先确定构件的合理布置方 案,以及这些构件在各种操作气压和液压工况下(见6.7)所承受的载荷大小和特征。
6.4 罐壁、罐顶和罐底的设计
6.4.1 单元力的计算
6.4.1.1 对储罐某一选定平面自由体分析和载荷分析时,罐壁经向和纬向单元力的大小应按公式(11)~ 公式(13)计算。
………………………………
………………………………
………………………
(11)
(12)
(13)
自由体
a) b)
n=由此平面切断的拉杆数量
c)
图 3 某些罐形的典型自由体分析图
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6.4.1.2 椭圆形的罐顶和罐底上任意一点的R₁和R₂值按以下方法确定。
a) 对于标准椭圆形罐顶或罐底,根据该点到垂直回转轴的水平距离x 与椭圆的长半轴a 的比值 查表10确定。
b) 对于其他比例的椭圆形罐顶或罐按公式(14)和公式(15)计算。
………………………
………………………………
(14)
(15)
式中:
a— 椭圆的长半轴,单位为毫米 (mm);
b——椭圆的短半轴,单位为毫米(mm);
x——从罐顶或罐底上的某一点到垂直回转轴的水平距离,单位为毫米 ( mm)。 表10确定椭圆形罐顶和罐底R₁和R₂值的系数
6.4.1.3 公式(11)和公式(12)为通用公式,适用于具有单一垂直回转轴的罐及与罐壁相交水平面 处只有一个圆的自由体(见6.4.1.4)。对于常用形状的罐或其一部分,公式(11)和公式(12)可简 化成下列a)~c) 所示公式。
a) 对球形罐或罐的球截体,R₁ 与R₂ 相等,即为球罐或球截体的半径R, 公式(11)和公式(12)
6.4.1.4 当水平面与储罐罐顶或罐底相交处形成的圆多于一个时,该处会出现多个自由体,而6.4.1.1 和6.4.1.3给出的公式仅适用于回转轴穿过的且罐壁沿回转轴连续的中心自由体。对于直接安放在基 础上(见6.5.1)且经向曲率半径R₁连续变化的环状罐体,如图3c)中储罐罐底的外侧部分,罐壁的 经向和纬向单元力按公式(27)和公式(28)计算。
…………………………
…………………………………
(27)
(28)
此时,R₁始终是正值;当R₂在罐壁 R₁的另一侧时,R₂ 是负值。
6.4.1.5 按公式(12)、公式(17)和公式(22)计算T₂时 ,P 中应包括其他载荷垂直于表面的分量, 如金属质量、雪载荷、保温质量等。对于通常设计内压,这些附加载荷与P 值相比是小的,可忽略不 计而不会有大的误差;在压力P 相对较小的情况下,如局部真空载荷的情况,其他载荷分量对计算 T₂力和总厚度会有实质性影响。公式(13)和公式(18)适用于P 中未包括其他载荷垂直于表面的 分量的情况。在远离罐顶垂直中心线的位置,运用公式(31)、公式(32)和公式(35)计算厚度时, 公式(12)、公式(17)和公式(22)中的P 值应采用附加载荷的法向分量进行修正。
6.4.2 厚度计算
6.4.2.1 当气压(局部真空)与液压组合工况下的单元力T₁和 T₂ 均为正值(表示拉应力),给定水平 面处罐体设计厚度取公式(29)中两计算值的较大值。
…………………………
(29)
式中S₅ 和E 分别采用表3和表8中的数值。
6.4.2.2 当气压(局部真空)与液压的组合的单元力Ti 为正值(表示拉应力),T₂ 为负值(表示压应 力)或T₁ 为负值,T₂ 为正值时,需先假设不同厚度进行试算,直到某一厚度值使计算拉应力S 和计 算压应力S。分别满足6.2.1中b) 和6.2.2.5的要求。若压缩单元力不大于与其同时存在且相互垂直的 拉伸单元力5%时,可按照6.4.2.1的方法确定设计厚度。除非材料许用拉应力是由6.2.1中b)ES₅ 的 乘积确定,否则厚度计算时不包括焊接接头系数。
6.4.2.3 若储罐给定的水平面处单元力Ti和T₂ 均是负值且大小相等时,储罐壳体设计厚度按公式(30) 计算。
………………………………(30)
式中Sca按6.2.2.3和6.2.2.6确定。搭接接头应满足6.2.2.6和表8的规定。
6.4.2.4 若储罐给定的水平面处的单元力T 和 T₂ 均是负值且大小不等,储罐壳体设计厚度应按a)~
f) 的步骤计算取最大值。
a) 第一步:按公式(31)和公式(32)计算。
………………………………
……………………………………
(31)
(32)
b) 第二步:由a) 计算出两个厚度值,减去腐蚀裕量,分别计算(ta-c₂)/R,R 为公式(31)和 公式(32)中厚度计算相对应的值。当两个(ta-c₂)/R 值均小于0.00667,设计壁厚取a) 中 两计算值的较大者;否则应进行c) 计算。
c) 第三步:当b) 中两个(ta—c₂)/R 值中一个或两个大于0.00667时,ta值应按公式(33)和 公式(34) 计算。
…………………………………
(33)
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…………………………………(34)
d) 第四步:c) 计算出两个壁厚值减去腐蚀裕量,按a) 规定方法计算(ta—c₂)/R。对公式(33) 确定的厚度,取R 为R′; 对公式(34)确定的厚度,取R 为R”。当两个(ta-c₂)/R 值均大 于0.0175,则取c) 中计算厚度的较大值为设计壁厚;否则进行e) 计算。
e) 第五步:如果由b) 或d) 确定的一个或一个以上的( ta-c)/R 值是在0.00667~0.0175,对 应厚度是公式(31)或公式(33)计算得到的,则该厚度值还应满足公式(35)要求。
f) 第六步:从a)~e) 计算步骤中选择最终厚度值,计算出T₁和 T₂分别对应的S。值,并校核
该值是否满足6.2.2.4和6.2.2.6的要求。不满足时应再次调整厚度,直到S。值满足要求为止。
6.4.2.56.4.2.4适用于单元力不相等的双向压缩控制的设计条件。多数情况下,可先按照其他设计条 件确定初始厚度,然后只进行外压或局部真空度校核即可。此时,只需要按6.4.2.4中f) 的规定计算 出 T₁和 T₂的 S。值,然后核算这些值是否满足6.2.2.4的要求即可。
6.4.3 最小厚度
6.4.3.1 罐体最小厚度
罐体的最小厚度不应小于下列三项中的最大值:
a) 不包括腐蚀裕量的最小厚度为5mm;
b) 按6.4.2确定的设计厚度;
c) 储罐施工要求的罐壁最小名义厚度,符合表11的规定。
表11储罐的半径与名义厚度的关系
6.4.3.2 接管最小厚度
接管最小厚度不应小于计算厚度与腐蚀裕量之和,且不应小于下列厚度中的较小者与腐蚀裕量 之和:
a) 开孔处罐壁的有效厚度,不包括为开孔补强增加的厚度;
b) 表12规定的壁厚。
表12接管壁厚
6.4.4 外压的限制
6.4.4.1 当Pg为设计局部真空度且罐壁经向半径R₁ 小于或等于R₂或R₁略大于R₂时,按6.4确定的 设计厚度可满足双曲率罐的抗外压稳定性要求。
6.4.4.2 按本文件设计的用于储存液体的立式圆筒形储罐,罐壁可承受的最大局部负压为490 Pa。
6.4.5 圆筒形罐壁中间抗风圈
6.4.5.1 圆筒形罐壁中间抗风圈应将罐壁全高作为风力稳定核算区间。当罐顶或罐底之间的过渡为圆 弧形(见6.6.1.3)时,圆弧高度的1/3应作为壳体的当量计算高度。
6.4.5.2 核算区间的圆筒形罐壁许用临界压力应按公式(37)计算。
式中:
[P.]—— 核算区间罐壁筒体的许用临界压力,单位为千帕(kPa);
D——储罐内直径,单位为米(m);
He——核算区间罐壁筒体的当量高度,单位为米( m);
tmin——核算区间最薄圈罐壁板的有效厚度,单位为毫米 (mm);
H——第 i圈罐壁板的当量高度,单位为米 (m);
h,——第i 圈罐壁板的实际高度,单位为米(m);
t,——第i 圈罐壁板的有效厚度,单位为毫米(mm)。
6.4.5.3 圆筒形罐壁筒体的设计外压应按公式(40)计算。
P₀=2.25μ₂@o+q ……………………………………(40)
式中:
Po——圆筒形罐壁筒体的设计外压,单位为千帕( kPa);
μ₂——风压高度变化系数,按6.4.5.10的规定取值;
@ o— 基本风压,单位为千帕( kPa), 按6.4.5.9 的规定取值;
q— 设计真空负压,单位为千帕( kPa), 取真空泄放阀负压设定值的1.2倍,且不大于0.49 kPa。
6.4.5.4 中间抗风圈的数量及在当量筒体上的位置应按下列规定设置:
a) 当 [Pa]≥Po 时,可不设中间抗风圈;
b) 当.时,应设一个中间抗风圈,中间抗风圈位置宜在 处 ;
c) 当 时,应设两个中间抗风圈,中间抗风圈位置宜分别在 与 处 ;
d) 当时,应设三个中间抗风圈,中间抗风圈的位置宜分别在 处 ;
e) 当 时,应设四个中间抗风圈,中间抗风圈的位置宜分别在 处 ;
f) 当 时,应设五个中间抗风圈,中间抗风圈的位置宜分别在
0
6.4.5.5 中间抗风圈在罐壁上的实际位置应符合下列规定。
a) 当中间抗风圈位于最薄的罐壁板上时,其到上面一个加强截面的实际距离可不换算。
b) 当中间抗风圈不在最薄罐壁板上时,其到上面一个加强截面的实际距离应按公式(41)进行 换算。
…………………………………
(41)
式中:
h;'——中间抗风圈到上面一个加强截面的实际距离,单位为米 (m)。
6.4.5.6 中间抗风圈与罐壁环焊缝之间的距离不应小于150 mm。
6.4.5.7 中间抗风圈的最小截面尺寸应符合表13的规定。
6.4.5.8 中间抗风圈可采用角钢或模数相等的组合件,与罐壁的连接应使角钢长肢保持水平,短肢朝 下,长肢端与罐壁相焊。未开设排液孔的中间抗风圈水平翼向外的排水坡度不宜小于5/1000。
6.4.5.9 基本风压取值应符合下列规定。
a) 基本风压应采用GB 50009中重现期为50年的风压值,但不应小于0.3 kPa。除此之外,还应 计入建罐地区地理位置和当地气象条件的影响。
b) 当建设地点没有风荷载资料时,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
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形条件的对比分析确定。
c) 当所设计的储罐由于受狭管效应影响而导致风力增强时,应将基本风压再乘以1.2的调整系数。 表13中间抗风圈的最小截面尺寸
6.4.5.10 风压高度变化系数μz应按下列规定选用。
a)对于平坦或稍有起伏的地形,风压高度变化系数应根据储罐高度及地面粗糙度类别按表14确 定,中间值应采用插入法。地面粗糙度可分为A 、B 、C 、D 四类:A 类指近海海面和海岛、 海岸、湖岸及沙漠地区,B 类指田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇,C 类指有 密集建筑群的城市市区,D 类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。
表14风压高度变化系数μ₂
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表 14 (续)
b) 对于建在山区的储罐,风压高度变化系数可按平坦地面的粗糙度类别,按表14确定后,再乘 以修正系数η。修正系数可按照下列要求取值:
1)山间盆地、谷地等闭塞地形,η取0.75~0.85;
2)对于与风向一致的谷口、山口,η取1.20;
3)山峰和山坡等其他部位,η可取1.00~1.60。
c) 对于远海海面和海岛的储罐,风压高度变化系数除可按表14中A 类粗糙度类别确定外,还 应乘以表15中给出的修正系数。
表15远海海面和海岛的修正系数η
6.4.5.11 当抗风圈外伸大于150 mm 时,开孔处抗风圈外侧到梯子扶手之间的距离不应小于460 mm。 当梯子整个穿过抗风圈时,应在抗风圈上开设梯洞,梯洞处的截面模数不应小于抗风圈所需的截面 模数。
6.5 直接放置于基础上的罐底设计
6.5.1 罐底
对于直接均匀支承在环墙、地基或混凝土承台基础上的圆筒形储罐平底应满足下列规定。
a) 不包括腐蚀裕量底板的最小名义厚度为6mm ( 附录B 另有规定的除外)。
b) 罐底板外沿距离罐壁外表面不小于50 mm。
c) 除另有要求外,底板应采用搭接焊,相邻板搭接宽度至少30 mm。罐底三块板的搭接接头之 间的距离不应小于300 mm, 与罐壁的距离不应小于300 mm。
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d) 当罐底板采用搭接时,其外端应为对接接头,搭接底板外端与底圈壁板相焊处应形成平滑支 承面(图4)。
e) 罐底板厚度大于10mm 时,应采用对接接头。对接接头下方应设厚度不小于4 mm 的垫板, 或采用双面对接焊,焊缝应全熔合。对接接头应向罐内延伸至距罐内壁至少610 mm。
f) 罐底的形状是锥形、球形或球形与一个或多个异形段的组合,且整个底面与基础直接接触, 由基础承受罐内介质的质量而没有明显变形时,计算作用在罐底上的压力P 及罐底板单元力 T₁和 T₂时可不计液体静压。
标引序号说明:
1 — — 罐壁;
2——罐底边缘板。
图4 罐壁下面搭接焊底板的处理方法
6.5.2 平底圆筒形罐壁与罐底的T 形接头
6.5.2.1 与底圈壁板相焊接的底板的名义厚度不大于13 mm 时,底圈壁板与罐底板之间的连接应为双 面连续焊。焊缝的尺寸不应小于两相焊件中较薄件的名义厚度及表16中规定值,且不应大于13mm。
6.5.2.2 罐壁板材料的屈服强度大于248 MPa时 ,T 形接头两侧焊缝应采用多道焊,至少两遍成形。
表16 平底圆筒形罐的壁与底的角焊缝
单位为毫米
6.5.2.3 与底圈壁板相焊接的底板名义厚度t 大于13 mm 时 ,焊接接头的焊脚尺寸或组合焊缝的坡口 深度与焊脚尺寸之和不应小于罐底板的厚度(图5)。
6.5.3 锚固
6.5.3.1 圆筒形平底罐顶压力与设计风压(或地震载荷)引起的举升力,大于罐壁质量(不包括腐蚀 裕量)与罐顶质量(不包括腐蚀裕量)中由罐壁支撑部分之和时,应设置锚固或采取其他平衡升力的 措施。其他形状的平底储罐也应按此要求设计。
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标引序号说明:
1——底圈罐壁;
2——罐底板。
图 5 底板名义厚度大于13mm 的罐底与罐壁的双面坡口T 形接头详图
6.5.3.2 锚固设计应能抵抗1.25倍的设计内压产生的举升力与作用在罐壁和罐顶垂直面上的风载荷引 起的举升力之和;地震组合工况下,应能抵抗设计内压和地震载荷引起的举升力之和。风载荷和地震 载荷不应叠加。
6.5.3.3 锚固用材料应为表3或5.7中的材料。
6.5.3.4 计算风载荷或地震载荷时,锚固件的许用应力可提高33%。风载荷和地震载荷不应叠加。
6.5.3.5 锚固结构不应使罐体产生过大的局部应力和变形,最大允许局部应力应符合表17的规定。 局部应力较大时,应采用分析设计进行校核计算。
6.5.3.6 储罐内直径小于15m 时,锚固间距(弧长)不应大于2m; 储罐内直径大于或等于15m 时, 锚固间距(弧长)不应大于3m。
6.5.3.7 锚固螺栓的公称直径不应小于M24; 锚固带厚度不应小于6mm, 碳钢锚固螺栓和锚固带的 腐蚀裕量不应小于3mm。
6.5.3.8 锚固螺栓应在储罐充水后加压之前均匀拧紧,螺母处应采取防松措施;锚固带应在储罐充水 后加压之前焊接。
6.5.3.9 锚固螺栓设计应符合以下要求。
a) 锚固螺栓应能够承受表17中对应工况下的举升力。单个锚固螺栓的设计载应按公式(42) 计算。
………………………………………
(42)
式中:
T,——单个锚固螺栓的设计载荷,单位为牛顿 (N);
U——按表17计算的净举升力,单位为牛顿 ( N);
N——均布锚固螺栓的数量。
锚固螺栓数量不应小于4个。锚固螺栓应均布设置,非均布设置时应相应提高Tb的值。
b) 锚固螺栓与罐壁外表面的距离应满足以下要求(图6)。
………………………………………(43)
SY/T 0608—2025
em=54+d/2+500E₁DT ………………………………(44)
式中:
e ——锚固螺栓偏心距离,单位为毫米( mm);
em——锚固螺栓最小偏心距离,单位为毫米(mm);
d——锚固螺栓直径,单位为毫米(mm);
E——储罐底板材料的热膨胀系数,单位为毫米每毫米摄氏度 [mm/(mm·℃)];
D——储罐内直径,单位为米(m);
T——建罐地区的最低日平均温度和最高设计温度之间的差值,单位为摄氏度(℃)。
表17举升力
SY/T 0608—2025
底板实际外伸大于6.5.1中b) 规定的最小值时,锚固螺栓处的底板外伸可圆滑切割至规定的最 小值处。
图 6 典型锚固螺栓座图
c) 不同工况下锚固螺栓许用应力应满足表17的要求,螺栓有效面积应为螺纹根部净面积或腐蚀 后的螺栓杆面积中的较小者。
d) 锚固螺栓与罐壁应通过螺栓座或锚固环进行连接,也可采用压紧锚固带方式进行锚固。
e) 锚固螺栓设计应包括由于温差或介质引起的罐壁径向膨胀和收缩的影响。锚固螺栓座顶板的 螺栓孔应参照图6。
f) 锚固螺栓与基础应连接牢固,储罐有抗震需要时,不应采用带钩锚固螺栓 (L 型或J 型预埋螺 栓)或其他仅靠粘结或机械摩擦实现锚固的锚固系统。当储罐设有机械锚固时,锚固螺栓埋 置或与基础的连接、锚固螺栓附件及其与罐壁的连接均应按照锚固连接的设计载荷PA进行设 计。设计载荷PA取最小屈服强度乘以锚固件根部公称面积和6.5.3.9a) 中3倍的锚固件地震 举升力T。中的较小值。
6.5.3.10 锚固带设计应符合下列要求。
a) 锚固带与基础间应采用机械锚固。预埋锚固带的底部应焊接锚板,锚板的宽度和厚度不应小 于预埋锚固带的宽度和厚度。预埋锚固带中可设置抗剪螺栓,以增加锚固的承载能力。
b) 锚固带设计时应包括地基附近的腐蚀,且在满足设计要求的情况下,锚固带截面积应尽量小, 以避免过度拉伸。锚固带埋入地基的部分应确保过载情况下锚固带下半段不先于上半段破坏。 锚固带设计可采用以下两种方法:
1)在长度方向上减小一部分锚固带的截面积,如图7和图8所示;
2)预埋锚固件的材质采用不锈钢,如图7和图8(序号7)所示。
c) 锚固带许用应力按表3的要求。

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