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国内外大型储罐的设计标准对比

2022-12-14 18:50:35      点击:544
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。
一、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, 相对而言, 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。
二、 国内外大型储罐设计标准对比
2.1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2.42mSPV490Q材质储罐 壁 厚 的 计 算 当 中 ,根 据 GB50341- 2003API650- 2009JISB8501-1995BSEN14015-2004、 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28.12mm29.81mm31.96mm 30.42 mm  29.89 mm, 其中 GB50341- 2003 最低 , 而 JISB8501- 1995 最 高 。 第 2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  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  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 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。
三、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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