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宁波化工
. 年第期
大型储罐风力稳定性设计方法的探讨
王海滨宁波市化工研究设计院宁波
摘要:通过薄壁等厚外压容器与受风压的大型储罐之间所受外载荷分布的比较,失稳破坏的比较,设置加强圈过程
中异同点的比较,从薄壁等厚外压容器的角度探讨了大型储罐风力稳定性设计的方法。
关键词:薄壁等厚外压容器储罐风压失稳临界压力加强圈
前言:
储罐作为油品和各种液体化学品的储存设常必要,本文主要是通过薄壁等厚外压容器设计
备,是石油化工装置和储运系统设施的重要组成与大型储罐风力稳定性设计的异同点的分析比
部分。宁波地处沿海,风力作用使储罐失稳的威较,从外压容器设计的角度上理解大型储罐风力
胁较大,因而深入理解储罐风力稳定性就显得非稳定性设计,提高储罐风力稳定性设计的质量。
储风压与外压容器压力的分布
..外压容器的压力分布:
根据.《钢制压力容器》,我们知征轴向均布的,主要是两种形式,见图一所示
道容器所受外压是均匀的,是按照圆筒的结构特

图一
.储罐风压分布:
当风压为时,罐壁对表面沿圆周方向的风压变化如图二所示:

风向风向

图二
从图中可看出储罐外壁风压分布是不均匀的,只有迎风面中心角所对应的罐壁是受压
作者介绍:王海滨,男,工程师。年毕业于华东理工大学,从事化工设备设计工作。
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其余罐壁承受的是张力。最大风压发生在压主体,因为风载作用下,驻点的临界压力即
所对弧长上,风压近似为常数,最大风压发生驻点处最大不失稳压力比均匀外压作用下的
在驻点,约为一倍风压。临界压力高%左右这里的均匀外压取的是驻
就内壁的风压分布而言。固定顶及内浮顶储点处风压,所以这样的简化方式是简单而安
罐风压不存在于储罐内壁,而对于外浮顶储罐, 全的。
因罐体上端敞口,风吹过后引起抽力,故罐内壁由此我们得出了储罐的设计外压公式:
全是负压,试验表明最大负压为,位于驻点.
内侧。式中。:罐壁设计外压; 。:风
储罐的外压包括风压和罐内负压两部分,外载荷体形系数; ::风压高度变化系数;
浮项罐,固定顶罐及内浮顶罐外壁风压分布相:基本风压; :罐内负压
同,内壁各不相同。浮顶罐有风的吸力,
储罐没有风的吸力,但有罐内负压,内浮顶储罐算系数,
既没有风的吸力又无罐内负压,三者的设计外压计规范中,瞬时风速与平均风速的比值定
是不同的。由于储罐受风压载荷相对复杂,工程为.,风压与风速平方成正比,
上为了简化分析,便于借鉴等壁厚薄壁圆筒受外数。浮顶罐.,内浮顶与固定顶与固定顶
压失稳的分析,取驻点处最大侧压力作为设计外.。
失稳破坏形式的比较
.. 外压容器失稳的破坏:
外压作用下的压力容器在圆筒壁失稳时会产生波形,如图三,其波形数可以是,,,⋯⋯
令伞夸带

图三
要指出的是,压力容器的失稳是其固有的一引起的,当然不圆度会影响临界压力值。
种性质,不是由于筒体圆度误差或材料地不均匀
..大型储罐罐壁的失稳破坏:
储罐是一种薄壳板柔性结构,风力的作用在大型储罐中较为普遍。本文关