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储罐标准API 650与GB 50341的区别(一)

2020-10-01 09:42:14      点击:
API 650 Welded Tanks for Oil Storage是具有广泛国际影响力的油罐设计标准,也是我国GB 50341《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》的重要参考。
 
一、适用范围
API 650适用于常压或接近常压的立式、圆筒形、地上封闭式和敞开式罐顶焊接储罐和非冷冻条件下的储罐。
GB 50341标准适用于常压或接近常压的立式圆筒形钢制焊接油罐,不适用于埋地、储存毒性程度为极度高度危害介质、人工致冷液体储罐。
与API 650相比,GB 50341不适用储存毒性程度为极度高度危害介质,并且材料章节中未将不锈钢及有色金属列入。API 650分别在附录AL、S、SC、X给出了铝、奥氏体不锈钢、奥氏体不锈钢-碳钢复合钢、双相不锈钢储罐的要求。
(注:因为储罐的经济性,盛装极度高度危害介质的储罐众多,如果参照GB 50341设计应提出更严格的技术要求,或按其他标准进行设计。)
 
二、设计温度
API 650正文(不包括附录)适用最高设计温度为93℃(即200℉),最低设计温度为建罐地区最低日平均温度加8℃(即15℉)。GB 50341正文适用最高设计温度为90℃,最低设计温度为建罐地区最低日平均温度加13℃。
GB 50341最低设计温度调整值取13℃较API 650高,国内多年实践证明是安全的,并且可以避免在许多地区使用低温钢板,免于增加不必要的费用。
 
三、罐底板厚度
API 650规定罐底板名义厚度减去腐蚀裕量应不小于6mm,钢板最小宽度1800mm。
GB 50341规定:在油罐直径D≤10m时,罐底板厚度(不包括腐蚀裕量)t不小于5mm,D>10m时,t不小于6mm。GB 50341未对罐底板宽度作出限制。
 
四、环形边缘板厚度、径向宽度
API 650规定,当储罐的HG≤23 m(G=储液设计比重,H=最高设计液位)时环形边缘板厚度不应小于标准表5.1a的规定,否则应进行弹性分析。表5.1a中,环形边缘板最小厚度由底圈壁板公称厚度、底圈壁板上的应力水平共同决定。
GB 50341要求环形边缘板厚度(不包括腐蚀裕量)应不小于标准表5.1.2 的规定。环形边缘板的最小厚度由底圈罐壁名义厚度、底圈壁板的ReL决定。
GB 50341中环形边缘板最小厚度较厚,事实上,适当增加边缘板厚度可以减小大角焊缝处(底板壁板连接处)的峰值应力并有助于增强储罐的抗震能力,且该部位腐蚀较严重,也有利于提高油罐的寿命和安全性。
 
五、环形边缘板径向宽度
GB 50341对环形边缘板径向宽度的要求与API 650基本相同,都要求罐底板向罐壁外伸出至少50 mm(GB 50341还要求不宜大于100mm),及罐壁内侧至罐底其余部分搭接接头之间至少有600 mm的宽度。
 
五、是否设置环形边缘板
API 650的5.5.1规定,当底圈壁板的材料组别为IV、IVA、VI时,应设置对焊环形边缘板,如果底圈壁板采用前述材料组别,且底圈壁板上的最大应力不大于160MPa,或水压试验时最大应力不大于171MPa时,环形边缘板可采用搭接。
GB 50341规定当油罐内径小于12.5 m时,可不设置环形罐底板,否则“宜”设环形边缘板。GB 50341中环形边缘板厚度由底圈壁板名义厚度及其ReL决定。
相比之下,API 650的依据较为科学。
 
六、底圈壁板与罐壁板T形接头(以下简称:T形接头)
API 650的5.15.7规定,对于公称厚度≤13 mm 的底板和边缘板,T形接头内外两侧应连续焊,焊缝尺寸不应大于13 mm,且不小于两连接件中较薄者厚度。
当边缘板名义厚度大于13 mm 时,焊缝尺寸应符合标准图5.3c的规定(即下图)。


GB 50341的5.2.10要求T形接头为连续焊,罐壁外侧、内侧竖向焊脚尺寸应为底圈罐壁板与边缘板两者较薄件的厚度,且不应大于13mm。罐壁内侧的径向焊脚尺寸宜取1.0~1.35倍边缘板厚度。当边缘板厚度大于13mm时,罐壁内侧可开坡口。
GB 50341 罐壁内侧的径向焊脚尺寸基本上比API 650 大,这样做的好处在于,因为罐壁与罐底连接处内侧应力较大,适当加大焊脚尺寸可以有效地提高连接的可靠性。
 
参考文献
杨东东, 柴有庆, 李晓旭, 等. 基于API650和GB50341标准大型储罐设计比较[J]. 当代化工¸ 2020, 49,(1).

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