GB 50341-2003 立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范.pdf
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1、中华人去共和自国家标准立式国筒影钢章tl焊接油罐设计规范Code f,遭到rd四ignof vertical cylindrical weldd steel oil tanks GB 50341-2003 主编部门g中医石油天然气集团公司批准部门中华人民共和层建设部施行日期,2 0 0 3年12另1日中华人民共和国建设部公告第186号建设部关于发布国家际准立式圄筒形钢制焊接油罐设计窥范的公告现批准立式困筒形铜钱焊接油罐设计规范为国家标准,缤亏为GB50341-2003,自2003年12月1日起实施e其中,第3. O. 2、3.O. 5、4.2.2、4.2. 5、5.1. 1、5.L Z、6.3
2、. 1、6.3.2、6.3.3、6.4.1、6.4. 6、6.4. 7、6.4. 8、号.5. 2、6.5. 3、55.4、6.5.6、7.1.2、7.1. 6、8.1. 5、8.1. 6、8.2.3、8.3. 1条为强锈住条文,必须严格执行a本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出短发乎7。中华人民共和国建设部二00三每十月八E前言本规范是根据建设部(996)4号文下达的关于印发19951996年工程建设国家标准制订i宁主IJ,的通知的要求,由中画石油天然气管道工程有限公司f原中国石油天然气管道勘察设计院会同中画石泊天然气股份有限公司规划总院共同编制的e本规范在编审j过程中,以APT
3、650等国内外同类规范为参考,深入进行调查研究,多次与科研、设计、施工和使用单位进行交流,在广泛征求意见的基础上,积极吸取屋内外几十年来泊罐设计部成熟经验.结合我因芳草阶段工程实际,经反复讨论、认真修改,最后经审查定稿。本规范共分11章,5个附录,包括了立式圈筒形钢都焊接池键设计的主要内容,以及施工和验收的部分要求。主要包括2材料的选用、罐底设计毛罐壁设计、固定顶设计、外浮顶设计、内浮顶设计、油罐附件、微内压油罐、高温池罐设计附加要求、带肪拱顶计算、汹罐抗震计算、汹罐对地基和基础的基本要求等。本规范以黑体字标志的条文为强制住条文,必须严格执行。本规范出建设部负责管理和对强韧性条文的解释,中E毒
4、石油天然气管道工程有限公司负责具体技术内容的解释。在执行过程中.请各单位结合工程实践.认真总主吉经验.主日发现需要修改或补充之处,请将意见和建议寄交中医石油天然气管道工程有限公司泡址=河北省廊坊市金光道22号,邮编,065000)。本规范主绩单位、参续单位秘主要起草人=主编单位:中国石油天然气管道工程有限公司参编单位:中国石油天然气股份有限公司规划总院主要起草人:王夫安金维昂孙正面项忠权邢燕生, 1 XtJ雅兰程E军社保军傅伟庆王莹王玉清王冰怀王宝霞王医丽王更武范欣尹烨昕孙维辛L许杰陈枫董是呈李正奇在李金国屈英华孟庆腾夏薇段金燕蔡抗平2 1 )住员自1.由.1 为了统范立式圆筒形钢帘j焊接淄罐
5、的设计,提高设计水平,做到技术先进、经济合理飞安全适用、确保质量,制定本规范a1. O. 2 本规范仅适用于储存石油、石化产品及其他类似液体的常汪包括微内压立式愿筒形钢制焊接法罐以下简称油罐)的设t十。理地的、储存极度和高度危害分质、入工致冷液体的错罐,不适m于本规范。1. O. 3汹罐设计馀应遵守本规范外,海应符合国家现行有关标准和规范的规定。1 2 术语与符号2. 1术语2. l. 1罐底环形边缘板目lnul盯bo柱。nlplates 内边缘为正多边形或圆形的罐底边缘板。2. l. 2罐底中幅板七ottomsketch pla tes 除边缘板以外的罐底板部分。2. 1. 3 固定顶fix
6、ed roofs 罐顶f毒边与罐壁顶端固定连接的罐顶。主要包括以下形式zE 自支撑式锥顶,罐顶形状为正理锥形,荷载仅靠罐些周边支撑g2 支撑式锥I茧z罐顶形状为正圆锥形,荷载主要靠梁柱、杨架或其他结构支撑多3 自支撑式拱孩z罐顶形状为主事面形,荷载仅靠罐壁周边支撑。2. l. 4 浮顶f10ating roof何B童液函变化网上下升降的罐顶,包格外浮源和内浮I衷。主要有以下形式zI 单盘式浮顶z浮顶周圈设环形密封舱,中j肖仅为单层盘板:Z 双盘式浮王震z整个浮顶均由隔舱构成多3 敞口隔舱式浮顶:浮1页周圈设环形敞口哥哥舱,中间仅为单层盔扳毛4 浮筒式浮顶=盘板与液面不接触,由浮筒提供浮力。在敞
7、口油罐内的浮顶称外浮顶葬在固定顶油罐内的浮民顶,称内浮顶。自主口原舱式浮顶和浮篇式浮顶通常只作为内浮I衷。不特别 2 指出时,浮顶均指外浮骤。2. 1. 5 lHt压力design pressure-设定的油罐顶部气格空间的最高压力(表压,下同),其值不应低于正常使用时可能出现的最高操作压力。2. 1. 6 金属温度metal乞emperature罐壁板及受力元件沿截面厚度的平均温度22. 1. 7 设计温度design temperature 在正常使用情况下,设定的潘壁板及受力元件的金属温度,其值不得低于罐壁板及受力元件可能出现的最高金属温度,或不得高于罐壁板及受力元件可能出现的最低金属温
8、度e2. 1. 8 计算厚度calculated支hickness按公式计算所得到的厚度。2. 1. 9 公称厚度nominal thickness ep名义厚度。2. 1. 10 有效厚度available thickness 公称厚度减去厚度附加量。2. 1. 11 抗风圈wind girder 设置在罐壁上,以增加罐璧抗只能力的构件32. 1. 12 转动i浮梯rolling ladder 连结罐壁顶部平台和浮Z翼.可升降的人行通道。2. 1. 13 启动通气阀auto vent 浮顶浮起或回复支撑状态时,寄自行启闭的通气装室。2. 1. 14 浮顶排水管primary drains 在
9、正常情况下.将浮夜上的海水排出罐外的装置。2. 1. 15 紧急排水装置emrgency drains 在紧急情况下,可排除浮I罩上超载积水的一种安全装置。2. 1. 16 环向通气孔crculaton vent 设置在内浮顶池罐罐壁上或顶部上,沿环向分布的通气装置 3 2.2符号2.2.1 作用及作用效应P 带防球壳的许用外在号裁sP,一一核算区间罐璧筒体的许用临界压力5. 4 L 设计温度下绣板的许用应力;p 受压构伶的许用压应力s-一常温下钢板的许用应力;J 底圈罐壁的许用临界压应力s.v1, 总水平地震作用在储罐底部所产生的地震弯矩zIV1 罐壁底部垂直荷载sP 设汁压力;P , 计算
10、破坏压力gP一一-临界压力p rnx 罐壁底部不被抬起的最大内压号瓦罐壁筒体的设计外压zPL一一固定顶的设计外荷载事Q。在水平地震作用下,罐壁底部的水平地震剪力zT一一罐顶呼吸阀负压设定压力的1.2倍;T 储罐基本周期;汇储罐与储液藕连振动基本周期sT,一一反应诺特征用草草zT审罐F与储液晃动基本自振周窥5民总剪切力$w , 基本风压g叫一一一风荷载标准值ga 地震影型向系数;a. 地震影响系数兹大值gb -常温下级材的标准抗拉强度事z二二罐壁底部的最大轴向压应力zR 常温下钢材的标准屈服强度。2.2.2 JL何参数A一一固定顶罐罐政与罐壁连接处有效截留积;A,一一罐壁的横截面积手A ,. 清
11、扫孔开孔上部需补强的面积gAd 排水楼中心至罐壁的距离$A,一焊量却尺寸;人-腹扳的总截面积$E 环向通气孔总有效通气面积事B,一焊脚尺寸zb一清扫孔宽度;b, 纬向助有效厚度sb, 经向Z却有效厚度sb, 翼缘宽度sC 厚度附加量zC,-厚度负偏差gC, 满蚀裕量pC, 得缝尺寸zD一-?应罐内径;DB二十螺栓孔中心园直径gD,一-法兰及法兰盖外径zDd 一排水槽直径z以人孔内径多DN-接管公称直径sD-接管外径:Dp -牙子L宣径:D复孙3虽板开孔直径z的一纬向励与顶极结合截面形心到顶板中在革的距离zs 6 e,二一经向JljJ与顶扳组合截图形心到j顶板中面的距离ge:-青扫孔法兰螺栓孔中
12、心至法兰外缘的距离zE 排水槽深度在Eh 焊脚尺寸gj,-宵扫孔法兰底部宽E董事j , 清扫孔法兰宽度zf: F 允许最小间费支sg , 清扫孔特殊螺孔阅距zH一计算滚位高度多H,罐壁高度H,-l盐、I亮或山被全高;凡一第i雪罐壁板的当量高度gHE一核算区i冯罐墅简体的当量高度$HN-接管中心至罐1或高度gHw 设计最高液位zh 清扫子L高度,儿一一纬I句肋宽度$1妇二经!再肋宽度gh,-第i量重罐壁板的实际高度gh , 液虚晃动波离主hw 翼缘内fJ!腹板高度J币二接管安装高度pk,二补强面积系数F主受压中每件的无支撑长度5L , 补3呈板尺寸gL1S-一纬向胁的经向间距zL且一经向勋的纬i
13、句闵距zL , 清扫孔罐璧补强板高度sLm-罐壁内表面至环形边缘板与中幅板连接焊缝的最小径向距离sR 纬j句肋与顶板的愿积折算系数zn,一一经向主力与顶板的主盲棋折算系数sR 汹毒草内半径多R,二罐顶与罐壁连接处罐lJ(板到罐中心线的垂亘距离多代一一顶部毒草壁内半径gR。铜管的外学径sR 人子lfH虽扳园角半径5Rs 二球壳的汹率半径gr-受压构件截爵的最小回转半径,rj 清扫于L开孔t部圆角半径号r , 清扫孔罐辈辈补强板上部医丑角半径z1-1束题罐壁板厚度事t!1l 纬i司肋与1m板组合截面的折算厚度pt2m一一经向助与顶扳组合截面的折算厚度zt.-翼缘存效厚度z2一罐底环形边缘板的最小公
14、称厚度(不包括腐蚀裕量hf快加强底板的计算厚度: -ffi部罐墅板的有效厚度gt 储存介质条件下罐壁扳灼i1-算厚度ztd, 清扫子L所在罐壁板、孙强板及孔颈板的有敛厚度stdr 撑7)(手曹钢板厚度st , 一法兰厚度;t,一一固定顶罐罐顶极的有效厚度5ts一-罐顶板的计算厚度zt , 第iH罢罐壁板的有效厚度;乌一底锅的有效厚度stm 辛苦防球壳的折算厚度事 7 tmin 核算区l湾最薄圈罐壁板的有效厚度stc 钢管有效厚度;t, 补强板厚度gt , 顶部罐壁加厚板始有效厚度;t , 试水条件下罐壁板的计算厚度st 一法兰盖厚度;Zw -翼缘内1m!孩板的有效厚度zw 补强板水平方向展开长
15、度事1再Fe-F罐壁ftIil量线部分的最大宽度事Wh一一罐颈部宣言线部分的最大宽度sWz 顶部抗风圈截画模数gZ-1应罐计算位置离地面的高度;Z,一一一底圈罐壁的撞开草草系数s83 罐璧离底板l3离度处的有效厚度5 山峰草草l坡在迎风湿111!部坡角,6 罐I重与罐壁连接处,罐顶板与水平面之间的夹角。2.2.3其他CL 翘离影每每系数;Cv 竖向地震影响系数gCz 综合影响系数2于一-焊接接头系数gE一一设计温度下钢材的弹性摸量多F、安全系数$z 重力加速度sK , 藕连振动周期系数;Ks 晃动周期系数zh 系数;也一清扫孔补强面积系数gm 产生地震作用的储液等效质量3.8. m , 储罐内
16、储液总质量3m , 罐壁和出罐壁及罐顶所支撑构件(不包括罐E盖板的总质量zY 受压构件类型系数gYj一二罐体影响系数;应-二高度Z处风振系数事严s一风荷载体型系数;严z风压高度变化系数p?一一修正系数3p一储液的相对密度(取储波与水密度之比hF , 动贯主系数。 9 3一般理定3母.1 司定政治攘的设计压力,应取常压互支接近常压(负l丘不应小于O.49kPa,正压产生的举升j不应超过罐顶极及其所支撑附件部总重);当符合本规范附录A的规定时,最大设I压力可提高到6kPa.浮顶浊罐的设计ff.力取常皮。3.0.2 法罐的设计温度,应取滤罐在正常使用状态时z罐壁及主要受力元件可能达到的最高或最低金属
17、温度。法罐的最高设计温度不应高于90t。对于固定?页涵罐z当符合本规范附录B的规定时,最高设计温度不应富于骂自。法罐的最低设计温度,在寒冷地区,对就无加热又无保湿的ill罐,应取建罐地区的最低吕平均温度加13t。3.0.3 浊罐的罐底板,应有均匀支撑。3.0.4 设计条件不应少于以下内容=1 设计荷载-1)设i!压力(i王压和负1王沁2)液往静压力罢3)汹罐自重(含保温层重打4)商雪荷载、风荷载兰是士也王军在T载;5)出附属设备秘i连接管道所引起的附加荷载。2 存储介质的成分及物性。3 分质的存储温度。4 气象及工程地质资抖。5 油罐的直径、高度手在容量。3.0.5 厚度附加量应接下式计算zC
18、=C.+C, 10 (3.0.5) 式中C一-厚度黝部量(m皿); C,-一钢材厚度负偏差(mm);按钢材标准或订货要求确定;当钢扳部负锅差不大于0.2王mma寸,可忽略不主十。C,-一一腐蚀裕量(mm);应根据使原环境、腐蚀特性、防护措施等因素确定。 I 1 4材料4.1一被规定4.1. 1 钢材选用.应根据泊罐的设计温度、池品腐蚀特性、材料使用部位、材料的化学成分及力学校能、焊接性能等综合考虑,并应符合安全可靠初经济合理的原则。4. L 2 t由罐厨房钢材应采用平炉毛电炉或氧气转炉冶炼c在1.3选用钢材和焊接材料的化学成分、力学位能、焊接性能,1N.符合本规范所列标准最新版本的规定。按国内
19、其他标准号:产的材料和新研制的材料,如具有更优的性能并满足本规范的规定,经有关部门审定后,也可以使用。4. 1. 4 选用属外钢材,应符合国外相应钢秘焊接汹罐规范的幸运定。4. 1. 5 对所选用钢材有特殊要求时,庆在接i样或有关技术文件中注明a4. L 6 不树温度下钢材的弹性核垦应按表4.L 6选取c表4.1.6钢材的弹性摸量泣,中fRj温度的弹往摸量1河线性内插法i算a4. 1. 7 本规范所引用的钢材及焊接材料应符合下列标准的规定z优质碳素结构钢GB/T69F 碳素结构锵沁B/T700; 12 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差)GB/T709; 合金结构钢)GB!T3077;
20、 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带后!T3274号低温压力容器周低合金钢锈扳GB3531; 理3革焊F苔碳钢丈罩丝幸在去草)71JGB 5293; 击离压化肥设备用无缝钢管GB6479 , 压力容器用钢板GB64,面压力容君主用滇军主高强度钢毅)GB1吉189毛输送流体弱无缝钢管GB!T8163; 低合金钢理派生旱月1焊剂GB!T12470; GB/T15l事o民压流体输送用焊接钢管GB/T3号92,吉碳钢焊条GB/T5117多低合金钢焊条)GB/T5118; E缮化焊用钢丝)GB/T14957; 压力容器用碳素钢和低合金钢锻件)JB4726; -2012 且1 Q235-A . F
21、GB/T 3274: 接相应孀材 ! Q2 :J 5-A GB!T 700 I 20 ; 12 标准规定2 ;专B/T32741_ 号20 13 霉素4.2.I 使用范围序号镶号锈援际准力学性能各泣许愿跟约应最大板检查理吕度(C) 厚度归1m)GBjT 700 9 3 GB!T 3274 0 -GR/T 7 -20 i 4 Q235-C GRT 3274 0 w , 20R B 6654 -20 s1 工-201二8 母345-旦jT3274 予。20 接辑在情传GB/lf)H -20 12 标准规定7 Q31. 5-C !GB/T 3274 0 24 8 16MnR GB 6654 兰-20
22、34 | 9 16如1nDH.GB 3531 -40 二810 15Mn芮bRGB 6654 -20 34 斗II lZMnNiVR ! GB 19189 -20 ) 14 12 ! 07MnNiC协VDRGB 19189 :-40 ! , 注1设计温度低于G吃时,仅适用于厚度出蹦度新决定的罐壁题以及罐顶桂冠中幅摄e2 ;_晴是L2. 5条约要求时,许用温度言H医学.-25C.但许愿辱没办得大于i态mm.4.2.2 铜板的许用应力筐应按表4.2.2选用。符合本规范要求的其他碳素锦和低合金铜板钓许湾应力值,应取设计温度下2/3倍标准规定的最低屈极强度。 14 表4.2.2铜板许用E主力古董常温强
23、JJt在京再温度(t1下使用摄)J指辑能许愿应力(MPa)民军毫辑号较态(mm a , . 16-40 375 225 150 150 130 12. 114 热轧【I6-40 ! 375 225 5.0 150 13。124 : 114 运16375 235 157 157 t 137 王3012J 4 Q23S-C 艳轧16-40 375 225 15. 150 130 124 114 控E棉豆轧章3虫k主式626 :i 4 4O 163 147 140 I 131 5 : 20R 245 117 16-36 14盹235 J57 140 133 124 111 二、远古盘锢极197 j
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