覆土式钢制储存容器(本文简称为覆土罐)单罐容积可达3000m3,是一种可以替代球罐的储存设备,其整个罐体埋藏于沙土之中,具有安全性高、占地面积少、承载能力大等特点。其覆土层可隔绝阳光对罐体的曝晒,缓解了环境因素对罐内储存介质的影响,同时还可以缩短相邻罐体之间的安全距离,减少罐区的占地面积。覆土罐因具有安全节能环保等特性,在欧美等国已有广泛应用,且在国内的外资项目建设中也已开始引进和应用了,如巴斯夫的广东湛江一体化项目中,很多储存容器采用的就是覆土罐,但因国内无标准规范,目前覆土罐的设计只能采用国外标准EEMUA Publication 190设计。
【1】覆土式钢制储存容器通用要求
【2】覆土式钢制储存容器检验规范
【3】覆土式钢制储存容器的腐蚀防护要求
【4】覆土式钢制储存容器设计规范
典型覆土罐相关元件名称及结构简图如下图所示:
a) 容器自重;
b) 介质自重;
c) 设计内压及液柱静压力,当液柱静压力小于设计压力的5%时,可忽略不计;
d) 充水重量;
e) 试验时压力;
f) 设计真空度;
g) 覆土载荷;
h) 不均匀基础载荷或支座反力;
i) 作用于覆罐本体的轴向摩擦力;
j) 地震载荷;
k) 蒸汽云爆炸载荷;
i) 覆土上部检修载荷;
m) 覆土上部的雪载荷;
需要时,还应考虑下列载荷:
n) 来自管道的外部载荷,温度和压力急剧波动的冲击载荷、流体冲击引起的反力等;
上述列举的覆土罐需要考虑的载荷,与常规地上容器对比,可知:覆土罐重点还需要考虑覆土载荷、不均匀基础载荷、作用于罐体本体的轴向摩擦力、蒸汽云爆炸载荷、覆土上部检修载荷和雪载荷。
(三)覆土罐设计需考虑的载荷组合工况
需要考虑的载荷增加了很多,那么需要考虑和计算的载荷组合工况相应的也会很多,如下表共列出了七种设计工况,每种设计工况需要对应的考虑各种载荷的组合:
如上表中正常操作工况时,需要考虑和计算的载荷有:
设备自重+操作介质重量+设计内压+液柱静压+覆土载荷+外部活载+轴向载荷+基础反力+地震载荷+雪载荷+爆炸冲击载荷,其计算要比常规容器繁琐和复杂得多。
以上要求,与GB/T150基本相同,采用局部应力分析时,设计应力强度按常规设计部分选值,制造、检验和验收要求按JB4732分析设计标准的相关规定。
对于整体应力分析,有以下几点明确要求:
e) 明确了对最大应变的要求应不大于5%。