储罐设计漫谈

首先从应用上讲，对于固定顶罐来说，顶板12mm已经足够用了，因为油罐直径超过32m以后带肋壳等自支撑式已经不经济了，大多采用网壳式拱顶，当采用柱支撑式的顶时，容量可以作大，但顶板已经不是一个控制因素，和网壳一样，只是起一个蒙皮的作用。而32m的直径也就是1-1.5万的容量，采用8-10的顶板已经足够了。也就是所说对于常压的固定顶罐，10mm的顶板已经覆盖99%的应用。当储罐压力较高比方所说到几万pa时，有可能顶板会超过12这个数，但从低压罐的应用来看，除非容量超过2万方以上才会有这种机率，但2万方的几万pa设计压力的罐在全世界范围内都没有，有没有实际应用的需求。
第二从制作上讲，钢板超过10mm，制作和现场焊接会变得十分困难，至少搭接这种结构禅实施起来施工难度会很大，形状也不容易保证。
API和世界各国的规范也应该是基于上述考虑才定这个数，这个是一个工程的经验数，规范是一个紧贴的东西，并不是所有都可从推导和计算获得，需要有大量的工程经验的支撑，所以行内有一句话，要想写规范，至少要先干15年。

弱顶结构

储罐超压时有两个地方最易遭到破坏，一个是罐顶与罐壁连接部分，一个是罐底与最下一节罐壁连接的角缝，后者破坏会导致储液留到其它地方造成危害。而从罐顶掀开，使压力得到泄放，能够确保其部位的安全。

故弱顶结构，即先从罐顶而不是罐底或者罐壁破坏。

先来看看API650-2012关于弱顶的要求吧：

a．  对于大于等于15m的储罐需要符合以下规定：

1.       锥顶斜度不超过2：12（9.5°）

2.       罐顶支撑件不能与罐顶板连接

3.       罐顶与包边角钢的连续角焊缝不超过5mm（3/16in）。

4.       结构形式按照图F-2中的a-e

5.       罐顶罐壁接头横截面积不超过A。

b．  对于带锚固的储罐，直径在9~15m之间，需要符合以下规定：

1.       储罐高度9m及以上

2.       储罐需要符合a的2-5条款要求

3.       规定斜度为3/4： 12

4.       附件包括接管人孔，需要设计成能承受至少离底板100mm的弯矩。

c.       对于直径小于15m的带锚固储罐，需要符合以下规定：

1.       储罐需要符合a的1-5条款要求

2.       进行弹性分析，确定空罐时筒体和底板角焊缝强度至少为1.5倍的顶部角焊缝强度， 充液时筒体和底板角焊缝强度至少为2.5倍的顶部角焊缝强度。

3.       附件包括接管人孔，需要设计成能承受至少离底板100mm的弯矩。

4.       底板对接焊。

d． 任何直径的锚固储罐， 需要符合a1-5的要求，且锚固螺栓和平衡力需要按照3倍失效压力计算。

要完全符合弱顶结构非常不容易，首先斜度上的要求，拱顶储罐顶的半径在0.8D-1.2D,起始的角度**超过9.5度，把所有的拱顶储罐排除在弱顶的范围内。

另外大直径的储罐，由于内/外压所需要的截面积A比较大，而弱顶需要的截面积A比较小，经常是矛盾的。

直径小的储罐，弱顶所需要的截面积太小，经常采用最小的角钢还是超过。

最好满足的就是角焊缝的要求了，但是即使角焊缝小，也不一定是先在罐顶破坏，其他不满足，仅仅满足这一点也是自我安慰罢了。

贴上赖工的一张有限元分析图，对储罐受力有点直观的感觉。

太厉害了
楼主真是牛人，学习了

看完，我晕了。。打印下来慢慢学习，谢谢楼主，不断学习才能提高

继续关注中，感谢楼主！~~~~

这里有一个误区，很多人都把弱顶的要求当做包边角钢和罐顶板的角焊缝。实际上是错误的。
API对弱顶结构进行了详细的研究，发现只有全部满足的时候才是弱顶，如果只是保证顶部的角焊缝小于5（API650）或者4.5（GB50341），超压时并不能使先从顶部破坏。
一般认为，当超压时，罐底不被内压抬起时，罐顶包边角钢罐壁的组合截面已经屈服，从而达到先于罐底破坏的效果。
如果无法达到弱顶时，一定要设置超压泄放装置。利用超压泄放装置保证装置的安全性。

感觉又回来了大学 时代，时间久了 ，这些都忘记得差不多

太深奥了，看不太明白，不过还是谢谢楼主，辛苦啦~~

,下了学习学习，好东西！谢谢楼主分享顶起！

俺是初学者，来学习，学习，学习，，

平时也设计过几只储罐，看了你的帖子，更进一步学习了这方面的东西！

储罐地*震计算是储罐计算中的一个重点。由于地*震计算在各个国家的规范中各不相同，而且地*震具有很强的地区性，所以建议地*震的计算还是遵循储罐使用所在地的规范进行，如果一定要使用类比，则需要有明确出处或者对比数据。

GB50341在附录D中包含了的地*震计算，释义里面对计算模型做了比较详细的解释。

对于各种的规范的抗震计算的对比，建议读一下附件中“中美欧储罐抗震规范中地*震作用的比较研究”的论文。

GB的抗震计算可以根据附录D及其释义做一个计算表格，辅助计算。下图算是一个

储罐抗震.rar ( 下载次数: 6,容量653.08 KB,)

2012-4-1 10:51 上传

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yuun 发表于 2012-4-1 10:14

                               
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储罐地*震计算是储罐计算中的一个重点。由于地*震计算在各个国家的规范中各不相同，而且地*震具有很强的地区 ...

版主
請問你的EXECL計算書可以貼出附件供下載嗎?

好像有问题          但是不确认     正好

请教楼主，那么对于大型储罐的我国东北地区的雪载，怎么考虑的？同时对于罐顶的设计有何考虑？
只是考虑罐顶均布载荷吗？
谢谢！

其实这些内容标准和书中都有介绍. 只要仔细看书和标准都会体会到

半瓶醋 发表于 2012-4-1 14:57

                               
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其实这些内容标准和书中都有介绍. 只要仔细看书和标准都会体会到

请多多指教，上面算是抛砖引玉

我是新手 想问一下 一般储存20%的氨水罐 容积为100立方 高度为10m的时候 我该怎样考虑，是否安照常压来做？

yuun 发表于 2012-2-14 18:15

                               
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罐底设计储罐的底板一般分为搭接或者对接，对于小罐（小于12.5米），可以不需要边缘板，对于大罐，一般来说 ...

我发现上面推导过程中的有个式子不对劲，弄了半天差的搞蒙了。请各位海友指正。同时非常感谢LZ如此深刻的分享。
不是 。