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第五层罐壁 第六层罐壁 Q235-A Q235-A 6 6 3.3罐壁板间的连接 罐壁板之间的连接采用焊接。由于拱顶罐不但要满足强度更重要是保证拱盘在罐壁上随液位升降上下运动,浮盘周边是一圈软密封圈,因此罐壁的纵、环焊缝须采用对接焊,焊缝均磨平,余高小于1mm。
贮罐冲液后,罐壁在液柱静压力的作用下,产生很大的环向应力。此环向应力使罐壁周向伸长,并沿半径方向向外扩张。由此可见,在液压作用下,罐壁的强度实际由罐壁的纵缝所决定的,因而罐壁的纵缝必须焊透。而罐壁环缝的强度则要求大于固定顶与罐顶包边角钢的连接焊缝的强度。因为一旦发生事故,首先在固定顶与罐顶包边角钢的连接焊缝处脱开,避免罐内介质外溢造成事故,因而罐壁的环缝也必须焊透[2]。
根据文献3,罐壁纵向接 头形式采用全熔透的对接形式,分为不开坡口的对接接头、V型坡口对接接头、X型坡口对接接头。本设计采用了V型坡口对接接头和X型坡口对接接头,其中壁板的最底下一层采用X型坡口对接接头,如图3-1(b)所示。其它壁板均采用V型坡口对接接头,如图3-1(a)所示。
图3-1 罐壁的纵向接头
a—V型坡口对接接头 b—X型坡口对接接头
罐壁的环向接头均采用全熔透对焊形式,顶部包边角钢与最上一圈罐壁板之间采用单V型坡口对接接头连接,如图3-2(a)所示,其他罐壁板之间采用K型坡口对接接头连接,如图3-2(b)所示。
图3-2 罐壁环向接头
a—单V型坡口对接接头 b—K型坡口对接接头
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3.4开口补强
由于使用的要求,必须在罐壁上开口并连接管,例如进出油管,清扫口,人孔,在罐壁上开口后,将在开孔的附近产生应力集中,其峰值通常达到罐壁基本应力的3倍,甚至更高,这样的局部应力,如果不采取适当的补强措施,就很可能在孔口造成疲劳破坏或脆性裂口,使孔口处开裂,补强的办法就是在孔口的周围焊上补强圈板,以增大开孔周围的壁厚,降低孔周围的应力。
补强的开孔可为圆形,椭圆形,或长圆形,当开孔为椭圆形或长圆形时,孔的长径与短径之比应不大于2.0,其长轴方向最好为环向,开孔补强计算与JB/T4735《钢制常压容器》开孔u、补强相同,采用等面积法,当开孔直径d??100mm时可不考虑补强。
图3-2 开口补强
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第4章 罐底设计
4.1排板形式
罐底板的排板形式,主要考虑使其焊接变形最小,易于施工,以及节约钢材等因素来决定的,分为条形排板和弓形排板,当D≤12.5m采用条形排板,当D>12.5m时,采用弓形排板。
图4-1 罐底板排板形式
中幅板采用搭接焊为单面连续角焊缝,焊缝高度等于板厚,搭接宽度40mm。中幅板要搭在边缘板上,连接也采用单面连续角焊,搭接宽度60mm。
边缘板厚度为14mm>6mm,应开V型坡口。板与板之间采用对接焊缝,为加强焊缝,防止储液渗漏腐蚀地基,连接处垫一垫板,如图4-2。
在罐底与罐壁的连接处,因受到液柱高度的变化、内压、风载荷等变化造成的重复弯曲载荷,再加上在合计基础下沉会引起角变形,所以对焊接要求较高。罐底与罐壁底圈内外角焊缝需采用连续焊,焊接高度等与罐底边缘板厚。当边缘板厚度大于等于10mm时,为改善受力情况避免应力集中,罐壁内侧角焊缝应焊成圆滑。底圈罐壁与边缘板的连接,应采用两侧连续角焊,焊角高度等于二者中较薄件的厚度,且焊角高度不应大于13mm。由于本设计设计地震烈度是七度,且建造容量为50000 m3大于10000 m3 由 SH3046-92规定,底圈罐壁与罐底边缘板之间的连接应采用如图4-3的焊接形式。
图4-2 边缘板之间的焊接详图
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图4-3 底圈罐壁与罐底边缘板之间的连接焊接形式
罐底上三块钢板重叠互相之间以及与罐壁之间的距离300mm。为减小焊缝高度与应力集中,在三块钢板重叠处应将上层底板切角。如下图:
图4-4 上层底板切角
4.2 罐底直径的计算
D1?D?2?1?2? (4-1)
式中:D——罐底直径,mm;
?1——边缘板外伸量,为100mm; ?——底圈板厚度,1mm。
D1?D?2?1?2??19510?2?8?2?100?19726mm
4.3厚度设计
罐底的中幅板由标准SH3046-92中图4-5可知。
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图4-5中幅板钢板规格厚度
边缘板的厚度由标准SH3046-92中图4-6可知。
图4-6边缘板钢板规格厚度
?w1?6?5?1?12mm
其中:6mm为中幅板必需的最小值;
5mm是为腐蚀余量较严重,焊接及地基要求而增加的;
1mm为腐蚀余量。
4.4宽度设计
为减小罐底组焊时的工作量及变形,改善受力,减少焊缝及泄漏机会,罐底中幅板的宽度不宜太窄,当罐直径超过16.5m时,中幅板不得小于1000mm。
边缘板在沿贮罐半径方向的最小尺寸为700mm。边缘板伸出罐壁外侧的距离不小于50mm。
4.5 罐底防水结构
根据大量现场调查,了解到影响大型储罐使用寿命的重要因素是罐底的腐蚀泄漏,而造成底板腐蚀泄漏的重要原因之一是罐底板与基础之间的雨水渗入,为防止雨水渗入罐底造成底板背面腐蚀,目前有以下几种方法:
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