拱頂儲罐罐頂?shù)姆€(wěn)定性驗算

【摘要】本文選取2012年大慶華科股份有限公司雙環(huán)戊二烯成品儲罐為實例，對其現(xiàn)加肋拱頂是否穩(wěn)定進行驗算。另通過計算說明本儲罐拱頂是否必須需要加肋。

【關鍵詞】常壓儲罐；加肋拱頂；穩(wěn)定性

罐頂是儲罐的重要組成構件。拱頂是立式圓筒形固定頂儲罐中使用最為廣泛的一種罐頂形式，是一種接近于球形形狀的一部分，具有結構簡單、剛性好、能承受較高的剩余壓力和鋼材消耗量少等優(yōu)點。

球面拱頂是由薄鋼板組成的殼體，在外力作用下可能發(fā)生屈曲變形。例如：當儲罐呼吸閥失靈，或試水（放水）時進氣閥未打開，或放液速度過快時，會造成罐內(nèi)真空過大而使罐頂局部失穩(wěn)。對企業(yè)的生產(chǎn)安全造成威脅。

加肋拱頂，通常是選擇厚度較小而寬度較大的扁鋼作為肋條，以通過增加折算厚度來改善拱頂?shù)脑S用外壓、提高拱頂?shù)姆€(wěn)定性。

下面我們對加肋和不加肋兩種形式的拱頂分別進行的穩(wěn)定性驗算。

查閱儲罐圖紙等資料得知，罐頂相關數(shù)據(jù)如下：

1、加肋拱頂?shù)姆€(wěn)定性

1.1設計外壓

時拱頂失穩(wěn)，我們可以采用增加球殼的厚度、加肋或者采用網(wǎng)架結構的方法來提高拱頂?shù)姆€(wěn)定性。

增加球殼厚度提高穩(wěn)定性，會使拱頂質量增加很多，經(jīng)濟上不合理。網(wǎng)架結構有質量輕、承載能力較大的優(yōu)點，但對于小于10000m3的較小型儲罐來說用鋼量減少不多，設計、制造比較困難。加肋拱頂比較經(jīng)濟，設計簡單，施工方便。

3、結論

通過計算對比表明，本儲罐拱頂不加肋時，拱頂失穩(wěn)。從節(jié)約成本以及設計施工等方面考慮，雖然還有其他辦法可以解決失穩(wěn)問題，但是與加肋拱頂相比，其他辦法總有這樣或那樣的不足，而加肋拱頂?shù)侥壳盀橹故且环N成本經(jīng)濟，設計簡單，施工方便的最優(yōu)選擇。

實踐證明，在拱頂制造過程中的初始缺陷對于罐頂失穩(wěn)的臨界壓力有很大的影響，在有局部凹凸的部位，往往首先失穩(wěn)。因此，為提高罐頂?shù)姆€(wěn)定性，在建造儲罐時還應該盡量做到減少局部變形。

參考文獻

[1]GB50341-2003，《立式圓筒形鋼制焊接油罐設計規(guī)范》[S]

[2]GB150-2011，《鋼制壓力容器》[S]

[3]徐英，楊一凡，朱萍等.《化工設備設計全書球罐和大型儲罐》.北京：化學工業(yè)出版社工業(yè)裝備與信息工程出版中心，2005.[M]

作者簡介

趙慶春，男，2009年畢業(yè)于大慶石油學院過程裝備與控制工程專業(yè)，現(xiàn)就職于大慶華科股份有限公司，助理工程師。