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稳定性验算应满足:
p?pcr
式中: P——拱顶的设计外压力 Pcr——许用压力。 2、筋条球壳稳定性校核
?Pcr??2.1?104(tm?)2ttm 式(2-22)
式中: tm——带筋条顶板的折算厚度,mm;
D1——带筋条顶板径向截面的平均抗弯刚度,kg-mm;
?hbh2 D1?E?11(1L3??1?h1tt2t32??)??n1te1? 式(2-23) 2412?? E——钢材的弹性模量,取E=1.63?104kg/mm2; b1——纬向筋宽度,mm; h1——纬向筋厚度,mm;
L1——径向截面上的筋(纬向筋)间距,mm; n1——带筋顶板径向折算系数; n1?1?b1h1tL1 式(2-24)
e1——经向截面上,组合截面形心O点到顶板中心面的距离,mm,
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顶板筋条图5 带筋顶板稳定性校核模型
?hbh2 D2?E?22(2L3??2?h2tt2t32??)??n2te2? 式(2-25) 2412?? E——钢材的弹性模量,取E=1.63?104kg/mm2; b2——纬向筋宽度,mm; h2——纬向筋厚度,mm;
L2——径向截面上的筋(纬向筋)间距,mm; n2——带筋顶板径向折算系数; n2?1?b2h2tL2 式(2-26)
e2——经向截面上,组合截面形心O点到顶板中心面的距离,mm,图2-5;
D——罐顶抗弯刚度,kg-mm。
Et3 D?
122.6.3 内浮顶设计
1、内浮顶的载荷
根据API650附录H中的要求,内浮顶的载荷有以下两种,首先是在漂浮状态下,应能安全地承受至少两人在浮顶上任何地方走动,既不损害浮顶,也不会令油品溢到
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浮顶上去,且浮顶应能提供2倍以上浮顶的重量的浮力;其次是在低位支撑状态下,即非工作状态下,支柱及浮顶应能支撑浮顶上599pa的均布载荷(自动排液装置载荷除外)及与工作相同的的集中载荷。另外还应考虑到浮顶导向装置与软密封在浮顶上下运动中产生的摩擦力所形成的倾覆力矩。 2、内浮盘的浮力计算
内浮盘所需的浮力至少是浮盘重量的两倍。边缘板和穿过单盘安装的任何开孔接管的最小高度为160~200mm。
内浮盘漂浮状态下的渗液深度可根据下两式联立求解。
T?f0?T0
式(2-27) 12Q2??R0f0?4求解得: T?4Q2?R0?2?T 式(2-28)
式中:T——内浮盘正常漂浮状态下的渗液深度,cm; R0——内浮盘半径,m; ?——储液重度,Kg/cm3; Q2——边缘环代重量,Kg;
T0——理想状态下的渗液深度,cm,T0?p/?; P——内浮盘单位面积的重量,Kg/cm2,P?Q1——浮盘及附件的总重,Kg;
在内浮盘的浮力设计中不考虑浮盘漏损而引起的内浮盘沉没问题,它需要依靠加强施工检验,严格控制焊缝质量来解决。 3、主要结构梁的强度和浮力的校核
在浮顶安装前,有必要对主要结构梁的强度和浮力进行校核。 主要参数:罐径: 34m,容积:V=20000m3 储存介质:原油,介质密度:840kg/m3; 浮顶结构:“T”型;
计算模型:将各支点视为铰接点,浮梁支腿间距离最大尺寸为34m,因此取Lmax=3400cm,且将计算模型视为单跨静定简支梁(见图6)。
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Q1;
?R02
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安装状态时,内浮顶处于无浮力状态,外加荷载以二人体重150集中荷载所决定的设计荷载值P计算,取其最危险的载面校核。 (1)强度校核
浮梁最危险截面强度校核:
δmax=Mmax×(e/j) 式(2-29)
=(150/2)(3400/2)(10.2639/435) =3008.38 kg / cm =30.08 kg / mm2
[δ]=33.5kg/mm2 >δmax, 因而浮梁抗弯强度足够。
浮梁接头最危险截面强度校核(见图7)。最危险断面a-a及b-b截面尺寸均为宽b=3mm,高h=38mm矩形截面。
最危险截面与支点间距为25mm。 最危险截面惯性矩
J=bh/12=(0.3×3.8)/12 =1.3718 cm4 式(2-30)
δmax=Mmax×(e/j)=(150/2)×(2.5)×(1.9/1.3718)=2.59kg/mm2 式(2-31)
[δ]=33.5 kg / mm2
δmax < [δ],接头强度足够。 (2)浮顶的浮力校核
p p/2 q p/2 p/2 p p/2 L max /2 L max =350cm 25 25 图6 强度校核计算模型 图7 浮梁危险截面计算模型
浮顶的自重G=1082 kg,浮梁总长度L=12.9 m,每米浮梁产生的浮力F(介质的密度以原油840kg/m3 计且按SH3046-92标准规定,只计浮筒部分浮力)。
F=(0.165/2)2 × 3.14×1×840=16.892 kg / m 式(2-32)
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浮梁所提供的总浮力:
W=129×16.892=2179.068 kg 式(2-33) 浮梁浮力自重比:W/G=2179.068/1082= > 2,符合标准要求。 4、浮船的抗沉计算
浮船的下沉深度不得大于浮船外边缘板的高度b3,且至少留出5~10cm余量,即: b3?T?Toa?5?10? 式(2-34)
式中:T——浮船底板倾角?=0时下沉的最大深度,cm; T0a——浮船底板倾角?角引起的渗液深度的附加量,cm; 浮船最大的下沉深度T为:
T?T0?T1??TA 式(2-35)
?2,T1? 式中:T0?221??2?D1?1????1Q0?P??281??3sin????m?3?1??4????T ???t??,?T?????1??281??3sin??令 ?0???m?3?1??4????
???T0??T则:T?T0aT0?T1
1??(1?2?)(1??)??D1tg?b(1??)2.6.4 罐顶的人孔和检查孔
油罐的固定顶和内浮顶上应至少各设1个DN600的人孔,固定顶上宜设置沿四周均布的目视检查孔,且不得少于4个。
2.7 储罐的附属设施
附属设施主要包括:透光孔、通风孔、清扫孔、量油孔、呼吸阀等已形成标准化,可根据油罐容量合理选用。对不同类型的储罐还有物料管线,安全设施以及检测仪表等附属设施。
2.7.1 油罐附件
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