大型储罐抗风稳定垂直风压的计算方法

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　　摘 要：国内大型储罐的设计标准主要是GB 50341和API 650，GB 50341新版本标准内容与前一版本发生了很大的改变，对新版本标准内容逐条解读对今后储罐设计具有重要的意义。该文结合API 650和GB 5009-2012，对垂直风压的取值进行了探讨。推导出了垂直风压对罐壁罐底接合点倾倒力矩的计算方法，为油罐设计提供了重要参考。
　　关键词：大型储罐 垂直风压 举升风载荷 倾倒力矩
　　中图分类号：TQ053.2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）01（a）-00-02
　　1 国内外大型储罐的发展
　　随着我国石油化工工业的发展以及国家原油战略储备库项目的实施，油罐的大型化将成为发展的必然趋势。石油储罐设计的日趋大型化，使得合理地设计、制造和使用大型储罐显得越来越重要[1]。
　　2 罐壁罐底接合点的倾倒力矩的垂直风压
　　大型储罐设计规范GB 50341于2014年进行了最新一版的修订，此次修订相比较原版本变化非常大，新标准吸收了大量API 650的相关理论和公式。其中对于油罐锚固设计的章节要求如下[2，3]。
　　新标准附录F中增加了设计风压的规定，“在圆柱状罐壁垂直投影面上W=1.23ω0；在锥顶和双曲面固定顶水平投影上W=2.06ω0”，其中ω0为基本风压值。
　　根据标准要求的风压公式进行试算，均不符合油罐不发生倾倒的条件，因此从100～10000m3的立式拱顶储罐都需要增加锚固设计。通过分析新旧标准的差异，新标准中MWR的计算数值非常大，这是引起锚固设计的最重要原因。
　　但是锚固设计与我国长期以来的设计习惯有很大不同。按照国外API 650标准贸然增加锚固的要求，会造成工程总投资的增加，施工难度的增大。
　　3 垂直风压系数取值
　　API 650-2013中风载荷的基准压力是根据离地约10m高处的3s阵风风速V计算的；而GB 50341-2014中风载荷的基准压力一般按当地平台地面10m高度10min的平均风速观测数据，经概率统计得出50年一遇确定的最大风速，再乘以相应的空气密度。盲目的使用W=2.06ω0计算垂直风压，不符合我国风压的取值习惯，经过分析，系数2.06偏大。
　　4 结论
　　（1）根据该研究结论，共设计渭北转油站3000m3油罐2座，1000m3事故罐1座，500m3清水罐2座。
　　（2）完成了100～10000m3储罐的标准图设计。
　　（3）钢罐的现场运行情况表明，其结论是合理的，满足了生产的需要同时节省了基础的投资。
　　参考文献
　　[1] 武铜柱.大型立式油罐发展综述[J].石油化工设备技术，2004，25（3）：56-59.
　　[2] 吴龙平，明斐卿.国内外大型储罐的设计标准对比[J].油气储运，2010，29（12）：933-936.
　　[3] API650-2013，Welded Steel Tanks for Oil Storage[s]. 2013.
　　[4] 中華人民共和国住房和城乡建设部.GB 50009-2012，建筑结构荷载规范[s].北京：中国建筑工业出版社，2012.
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