7 固定顶
7.1 一般规定
7.1.1 本章规定适用于自支撑式锥顶、柱支撑式锥顶、自支撑式拱顶。
7.1.2 罐顶板及其支撑构件应能承受本规范附录F规定的荷载及荷载组合。
本次修订对设计荷载按设计工况进行了组合,本规范附录F中有两种工况下的荷载与本章有关:DL+W+0.4Pe,max{DL+(Lr或S)+0.4Pe,DL+Pe+0.4(Lr或S)}。
7.1.3 罐顶板及其支撑构件的名义厚度不应小于5mm。
罐顶板的最小名义厚度,API 650规定为5mm,JIS B8501规定为4.5mm,本次修订将原规范中的规定“罐顶板及其加强支撑构件的最小公称厚度(不包括腐蚀裕量)不应小于4.5mm”修订为“罐顶板及其支撑构件的名义厚度不应小于5mm。”
7.1.4 顶板间的连接可采用对接或搭接。采用搭接时,搭接宽度不应小于5倍板厚,且实际搭接宽度不应小于25mm;顶板外表面的搭接缝应采用连续满角焊,内表面的搭接缝可根据使用要求及结构受力情况确定焊接形式。顶板自身的拼接焊缝应为全焊透对接结构。
7.1.5 罐顶与罐壁的连接宜采用图7.1.5所示结构,结构件和壳板自身的拼接焊缝应为全焊透对接结构。
图7.1.5 罐顶与罐壁连接处的有效面积示意图
ta—角钢水平肢厚度;tb—加强扁钢厚度;tc—顶部壁板厚度;
th—罐顶板的厚度;ts—罐壁上端加厚壁板厚度;Rc—顶部罐壁内半径;
R2—罐顶与罐壁连接处罐顶板的曲率半径,R2=Rc/sinθ;
θ—罐顶与罐壁连接处罐顶与水平面之间的夹角;
Wc—罐壁剖面线部分的最大宽度,Wc=0.6(Rctc)0.5;
Wh—罐顶板剖面线部分的最大宽度,取Wh=0.3(R2th)0.5与300的较小值;
Wh1—宜取0.6(R2tb)0.5,但不应大于0.9(R2tb)0.5
注:图中长度单位为mm,角度单位为°;承受内压时为抗压环,承受外压时为抗拉环。
罐顶与罐壁的连接结构以及有效截面面积参照API 650中的规定重新进行了修改。
7.1.6 罐顶与罐壁采用弱连接结构时,连接处应符合下列规定:
1 直径不小于15m的油罐应符合下列规定:
1)连接处的罐顶坡度不应大于1/6;
2)罐顶支撑构件不得与罐顶板连接;
3)顶板与包边角钢仅在外侧连续角焊,且焊脚尺寸不应大于5mm,内侧不得焊接;
4)连接结构仅限于图7.1.5中详图(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面积(mm2);
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与水平面之间的夹角(°);
g———重力加速度,取g=9.81m/s2。
2 直径小于15m的油罐,除应满足本条第1款的全部要求外,同时还应满足下列要求:
1)应进行弹性分析确认,在空罐条件下罐壁与罐底连接处强度不应小于罐壁与罐顶连接处强度的1.5倍,满罐条件下罐壁与罐底连接处强度不应小于罐壁与罐顶连接处强度的2.5倍;
2)与罐壁连接的附件(包括接管、人孔等)应能够满足罐壁竖向位移100mm时不发生破坏;
3)罐底板应采用对接结构。
3 采用锚固的油罐除应满足本条第1款的全部要求外,锚固和配重还应按照3倍罐顶破坏压力进行设计。
罐顶与罐壁采用弱连接结构,为事故状态下的安全泄放措施。在内压产生的举升力将抬起并尚未抬起罐底的临界状态、抗压环材料达到屈服强度220MPa时,理论上弱连接处会发生塑性失稳而有效泄压,起到保护罐体的作用。当抗压环材料实际屈服强度不为220MPa时,会有一点误差。构成弱连接结构的条件,参照API 650的规定编制。
7.1.7 密闭固定顶油罐通气装置的设置应符合本规范第A.2节的规定。