2000m3微正压储罐抗压圈设计探讨

王龙　姜力　张斌　何勇　员天

摘 要：一般常压储罐内压微小，其包边角钢主要受设计外压控制。对于微正压储罐，罐顶与罐壁连接处，主要承受由内压引起的环向压缩力，所以对承压区域的结构要求得更加严格，承压区域的面積主要按承受的内压来确定，所需面积往往比其他储罐所需面积大得多。本文讨论了2000m³微正压储罐抗压圈的设计。

关键词：大型微正压；储罐；抗压圈

1 抗压圈的结构设计

当储罐的顶或底为锥形或球形并和圆筒形罐壁相连接，在承受内压时，顶或底中的经向薄膜拉应力的水平分量将向内推。此推力在接头处产生环向压缩应力，该应力可由顶或底间的曲线过渡段承受，或由抗压圈有效截面承受。在抗压圈有效区域内的所有经向和纬向接头以及抗压圈区域内角钢圈、扁钢圈或其他圈梁的所有径向接头均应对焊连接。一般常压储罐内压微小，其包边角钢主要受设计外压控制，即由罐顶自重、保温层、雪载荷和动载荷等附加载荷所控制。对于低压储罐，罐顶与罐壁连接处，主要承受由内压引起的环向压缩力，所以对承压区域的结构要求得更加严格，承压区域的面积主要按承受的内压来确定，所需面积往往比其他储罐所需面积大得多。

抗压圈应包括罐顶或罐底与罐壁连接处的部分罐壁及罐顶。按照SY/T0608-2006的规定，由于本罐罐顶厚度超过了6mm，所以不能适用包边角钢结构，因此在如图1-1所示四种结构中选择。本罐的罐顶抗压圈选择a型结构。

需要的面積Ac大于实有总截面积，故必须增加抗压圈截面积，可将扁钢伸到罐壁外侧，需增加的宽度为=149.19mm<16t=704mm，符合要求。由于罐体需要设置盘梯，所以抗压圈不宜伸出罐壁过长，若计算所得的宽度可能与盘梯位置冲突，可适当调整抗压圈的厚度。

承压扁钢的总宽度=440.94+149.19=590.13mm

有效抗压圈区域需要的水平投影宽度为：

0.015Rc=0.015×7850=117.75mm

抗压圈水平投影宽度=440.94×0.91=401.26mm>0.015Rc，符合要求。

考虑到0.3mm的厚度附加量，所以抗压圈厚度圆整至46mm。

3 结论

微正压储罐抗压圈的设计主要是通过计算总环向力，确定所需的承压区域面积，选择推荐的抗压圈结构，然后计算所选结构的承压区域面积，使其大于所需的面积。

参考文献：

[1]GB50341-2014《立式圆筒形钢制焊接油罐》.

[2]API Std 620：2002，MOD.

[2]SY/T0608-2006《大型焊接低压储罐的设计与建造》.

[3]潘家华.圆筒形金属油罐设计[M].北京：石油工业出版社，1984.

[4]林萍.3000m³混合轻石脑油低压储罐设计[J].石油化工设备，2010，39（3）.