- · 《真空科学与技术学报》[09/30]
- · 《真空科学与技术学报》[09/30]
- · 《真空科学与技术学报》[09/30]
- · 《真空科学与技术学报》[09/30]
- · 《真空科学与技术学报》[09/30]
- · 《真空科学与技术学报》[09/30]
一、稿件要求： 1、稿件内容应该是与某一计算机类具体产品紧密相关的新闻评论、购买体验、性能详析等文章。要求稿件论点中立，论述详实，能够对读者的购买起到指导作用。文章体裁不限，字数不限。 2、稿件建议采用纯文本格式(*.txt)。如果是文本文件，请注明插图位置。插图应清晰可辨，可保存为*.jpg、*.gif格式。如使用word等编辑的文本，建议不要将图片直接嵌在word文件中，而将插图另存，并注明插图位置。 3、如果用电子邮件投稿，最好压缩后发送。 4、请使用中文的标点符号。例如句号为。而不是.。 5、来稿请注明作者署名(真实姓名、笔名)、详细地址、邮编、联系电话、E-mail地址等，以便联系。 6、我们保留对稿件的增删权。 7、我们对有一稿多投、剽窃或抄袭行为者，将保留追究由此引起的法律、经济责任的权利。 二、投稿方式： 1、 请使用电子邮件方式投递稿件。 2、 编译的稿件，请注明出处并附带原文。 3、 请按稿件内容投递到相关编辑信箱 三、稿件著作权： 1、 投稿人保证其向我方所投之作品是其本人或与他人合作创作之成果，或对所投作品拥有合法的著作权，无第三人对其作品提出可成立之权利主张。 2、 投稿人保证向我方所投之稿件，尚未在任何媒体上发表。 3、 投稿人保证其作品不含有违反宪法、法律及损害社会公共利益之内容。 4、 投稿人向我方所投之作品不得同时向第三方投送，即不允许一稿多投。若投稿人有违反该款约定的行为，则我方有权不向投稿人支付报酬。但我方在收到投稿人所投作品10日内未作出采用通知的除外。 5、 投稿人授予我方享有作品专有使用权的方式包括但不限于：通过网络向公众传播、复制、摘编、表演、播放、展览、发行、摄制电影、电视、录像制品、录制录音制品、制作数字化制品、改编、翻译、注释、编辑，以及出版、许可其他媒体、网站及单位转载、摘编、播放、录制、翻译、注释、编辑、改编、摄制。 6、 投稿人委托我方声明，未经我方许可，任何网站、媒体、组织不得转载、摘编其作品。
中美规范大型储罐外压失稳设计对比分析
作者:网站采编关键词:
摘要：黄泽，男，2013年毕业于浙江大学化工机械专业，硕士，主要从事承压设备、大型储罐方面的研究工作，工程师。 Email:hz3.。 大型立式圆筒形钢制储罐(以下简称大型储罐)在石油化工领域
黄泽，男，2013年毕业于浙江大学化工机械专业，硕士，主要从事承压设备、大型储罐方面的研究工作，工程师。
Email:hz3.。
大型立式圆筒形钢制储罐(以下简称大型储罐)在石油化工领域中扮演着重要角色。大型储罐的安全性主要受强度、 稳定性、 倾覆性等因素影响【1-2】。目前，国内大型储罐设计主要依据GB —2014《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》(以下简称GB )，其设计压力取值范围和《钢制焊接石油储罐》(API 650—2013 & ADDENDUM3 2018 & ERRATA2 2014，以下简称API 650)的规定一致。中美规范将设计真空度在0～0.25 kPa、正压产生的举升力不超过罐顶板及其支撑附件总重的储罐称为常压储罐，设计真空度在0.25～6.9 kPa的储罐称为外压储罐【3-4】。设计真空压力以及作用在罐壁上的风压可使罐体产生压缩应力，导致大型储罐因刚度不足而发生失稳【5-6】。
国内外均发生过在强风作用下罐壁失稳失效的事故。如：1968年，国内2台浮顶油罐投入使用前，在强风作用下，罐壁发生失稳破坏【7】；2001年，阿根廷储罐在建造过程中、大风作用下，罐壁发生失稳破坏【8】。
工程设计中，在满足强度的前提下，常设置加强圈(或抗风圈)来提高罐壁稳定性【9-10】。本文着重比较中美设计规范中大型储罐罐壁的外压失稳公式，分析两者对加强圈(或抗风圈)数量的计算差异，为大型储罐的设计提供借鉴和参考。
1 常压储罐罐壁抗风圈数量
API 650对罐壁外压失稳的校核分为腐蚀工况(采用罐壁有效厚度)和非腐蚀工况(采用罐壁名义厚度)，GB 对罐壁外压失稳的校核为腐蚀工况，故本文仅讨论腐蚀工况下罐壁外压的失稳校核。中美规范采用不同的公式计算常压储罐罐壁抗风圈数量，其中，API 650基于罐壁总当量高度与最大允许不加强罐壁当量高度的比值进行计算，而GB 基于罐壁设计总外压与罐壁筒体许用临界压力的比值进行计算。
1.1 基于API 650
API 650中罐壁失稳的判定标准为：罐壁总当量高度超过设计条件下最大允许不加强的罐壁当量高度。工程中，常采用核算区域内壁板当量高度不超过最大允许不加强的罐壁当量高度这一衡量标准来保证大型储罐罐壁的稳定性。
最大允许不加强的罐壁当量高度计算式如下【3】：
式中：H1——最大允许不加强的罐壁当量高度，m；
tmin——核算区间最薄圈壁板的有效厚度，mm；
D——储罐公称直径，m；
V——C类地貌类别、空旷地区高度33 ft(10 m)高、50年一遇的设计3 s阵风风速，km/h。
注：为方便比较中美规范差异，本文对同一变量采用相同的符号；同时，为体现其在原标准中的的原貌，将原公式附在后面，下同。
API 650原公式：
第i圈壁板当量高度计算式为【3】：
式中：Hei——第i圈壁板当量高度，m；
hi——第i圈罐壁板的实际高度，m；
ti——核算区间第i圈壁板实际有效厚度，mm。
API 650原公式：
由API 650中第5.9.6.3～5.9.6.4条可知，罐壁抗风圈数量可表示为：
式中：Ns——中间抗风圈数量。
1.2 基于GB
GB 中罐壁失稳的判定标准为：罐壁筒体的设计外压超过罐壁筒体许用临界压力。工程中，常通过满足Po≤[Pcr]的要求来保证大型储罐罐壁的稳定性。
设计条件下罐壁筒体许用临界压力【4】：
式中：[Pcr]——核算区间罐壁筒体的许用临界压力，kPa；
Di——储罐内径，m；
HE——核算区间罐壁筒体的当量高度，m。
注：为方便比较中美规范差异，对中美规范中相同符号但不同含义的情况，本文采用不同下标加以区分。GB 中储罐内径和API 650中储罐公称直径均采用符号D表示，本文为将二者区分开，采用Di表示储罐内径，采用D表示储罐公称直径。
核算区域内壁板当量高度的计算式为【4】：
第i圈壁板当量高度计算式为【4】：
对存在内压的固定顶油罐，罐壁设计总外压为【4】：
式中：Po——罐壁筒体设计总外压，kPa；
μz——风压高度变化系数；
ω0——基本风压，kPa；
q——设计真空压力，kPa。
对敞口浮顶油罐，罐壁设计总外压为【4】：
文章来源：《真空科学与技术学报》 网址: http://www.zkkxyjsxb.cn/qikandaodu/2021/0211/467.html