国内外大型储罐的设计标准对比
发布时间:
2023-09-10
摘要:在油田大型储罐建设当中,安全是第一要务,有效预防储罐泄漏、火灾爆炸事故的发生,同时需要避免环境污染。国内外大型储罐的设计标准存在着一定的差异对比之下,我国大型储罐的设计标准不如国外严格,需要从中借鉴经验, 以改进和提升我国储罐的设计标准, 进而保证油田储罐的安全。本文结合国内外大型储罐的设计标准对比展开讨论。
关键词: 国内外大型储罐 设计标准
对比大型储罐的设计都是以安全为核心,通过不断提升储罐建设标准,实现先进性设计,保障油田储罐的安全。对比国内外大型储罐的设计标准差异,结合国内外油田生产和管理当中的实际问题, 寻找国内大型储罐设计当中存在的不足, 借鉴国外先进经验, 提升油田储罐建设水平, 对我国石油工业的发展具有积极的推动作用。
国内外大型储罐的设计标准:
GB50341-2003《立式圆筒形焊接油罐设计规范》(中国)、API650-2009《钢制焊接石油储罐》(美国)、JISB8501-1995 《焊接 钢 制 石 油 储 罐》( 日 本 )、BSEN14015- 2004( 欧 洲 )以 及Правила-2004《储罐技术运营的规则》(俄罗斯) 是目前世界各国对于大型储罐的设计标准,在油田大型储罐的设计当中,各国之间存在着一定的差异,相对言API650-2009《钢制焊接石油储罐》和Правила-2004《储罐技术运营的规则》最具权威性和先进性也充分说明了美国和俄罗斯在大型储罐设计方面更为先进,目前我国在大型储罐设计的标准上不如美国、俄罗斯和日本等国家的严格,很多经验值得我们去学习。
国内外大型储罐设计标准:
对比罐壁厚度,立式圆筒形储罐是油田储罐的主要类型, 圆柱形壳体的薄壁是储罐罐壁的特点,主要承受静液压力所带来的环向薄膜应力,并随着静液压力的增加而逐渐增大,这就需要罐壁的厚度不断的增加,这在实际的设计和施工当中无法实现的。通常采用阶梯形变截面,应用定点法进行罐壁厚度的计算。相临罐壁连接处会产生边缘应力和弯矩,由于相临罐壁厚度差异, 罐壁底部无罐壁环向应力。在板宽厚度为2.42m的SPV490Q材质储罐 壁 厚 的 计 算 当 中 ,根 据 GB50341- 2003、API650- 2009、JISB8501-1995、BSEN14015-2004、Правила-2004的计算方法,对比罐壁厚度的计算结果。结果显示,第1圈壁板厚度分别为28.12mm、29.81mm、31.96mm、 30.42 mm 和 29.89 mm, 其中GB50341- 2003最低,而JISB8501- 1995最 高,第 2~6 圈 壁 板 厚 度 对 比 中 ,JISB8501-1995最小,API650-2009最大,进行对比数据的综合分析, 参考 API650-2009的储罐设计更加科学、 合理, 同时具有良好的经济性, 而 GB50341-2003 还存在着一定的缺陷, 参考API650-2009, 应用变点法, 所设计的储罐罐壁厚度更加科学、合理, 对于大型储罐设计有着积极的意义。2.2罐底边缘板厚度GB50341-2003 和 JISB8501-1995 规定了罐底环形边缘板最小厚度, GB50341根据底圈罐壁板公称厚度来规定罐底环形边缘板的最小厚度值在 6~14mm之间, JISB8501则在 12~21mm之间, API650所规定的边缘板厚度的取值需要考虑底圈罐壁的许用应力。根据国内外不同标准的罐底边缘板厚度计算结果,GB50341-2003 和 JISB8501-1995 在底圈罐壁厚度超过 30mm。屈服强度超过 208MPa的情况下, 罐底环形边缘板最小厚度取值并不合理。对比而言, API650-2009所选取罐底边缘板厚度更为合理, 但是与材料许用应力的大小及其变化有着直接的关联。综合来看, API650-2009是选取罐底边缘板厚度的最佳标准。2.3顶部抗风在设置顶部抗风圈位置相同的情况下, 根据不同的大型储罐的设计标准, 计算出不同的抗风圈截面模量。根据国内外不同标准的顶部抗风计算结果来看。GB50341-2003计算结果数值最大, 风压高度与系数变化呈正相关, 是更为安全的抗风计算方式需要投入较多的抗风用料。JISB8501 的限制因素小,API650-2009 更加经济, BSEN14015-2004 和Правила-2004 相对安全。在大型储罐的建设与设计当中, 需要结合具体情况来考虑, 进而选择合适的设计标准, 取长补短, 以进一步改进和完善我国的大型储罐的设计标准。
结语: 国内外大型储罐的设计标准存在着一定差异,并具有各自的优势和不足。在油田储罐建设当中,我国大型储罐的设计标准GB50341-2003和其他国家相比存在一定的不足,需要得到机进一步改进和完善,借鉴美国、俄罗斯、日本等国家的先进经验,提升国内大型储罐的设计标准的先进性,对于我国的油田发展和建设具有重要的意义。
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