由于儲罐(主要指罐壁)在正常操作條件下主要承受的是液柱靜壓的作用,多數(shù)儲罐液位是長周期、緩慢變化的(事故罐等一些個例除外)。正常工況下罐內(nèi)氣相空間壓力波動不大,環(huán)境溫度變化對罐內(nèi)的影響也并不劇烈。
儲罐的最高液位一般控制在罐壁高度的0.9倍左右,這主要是考慮以下幾個因素:給介質(zhì)因溫度升高等原因而出現(xiàn)體積膨脹(或液面波動)留出裕量,保證火災(zāi)工況下消防泡沫要求的覆蓋高度,保證地震晃動波高不會沖擊罐頂?shù)取?/span>
綜合考慮以上這些因素及國內(nèi)外長期使用經(jīng)驗,儲罐標準GB 50341中碳鋼和低合金鋼儲罐用鋼板的許用應(yīng)力僅是取設(shè)計溫度下ReL(屈服強度)的2/3,而沒有將常溫Rm(抗拉強度)作為許用應(yīng)力的控制因素,這點與壓力容器標準GB/T 150顯著不同。溫度對低碳鋼ReL和Rm的影響如下圖所示,此圖截自鄭津洋的《過程設(shè)備設(shè)計》。
不過,高合金鋼許用應(yīng)力的確定,GB 50341和GB/T 150一樣。
文獻以室溫下16mm厚的Q345R為例,在GB50341中其許用應(yīng)力為230MPa,遠高于GB/T150.2中的189MPa,前者是后者的1.22倍。由此可見,儲罐罐壁中的應(yīng)力水平是比較高的,縱使是儲罐上部直通大氣的“常壓”儲罐,其罐壁在液柱靜壓的作用下仍會產(chǎn)生很高的應(yīng)力。
另外,除了罐頂及其與罐壁的連接等以外,像罐底板焊接、罐體的抗風(fēng)穩(wěn)定性、底圈壁板與罐底板的T形接頭等等,與上部氣相空間的壓力大小或有無,關(guān)系并不大。
所以說,如果NB/T 47003.1“常壓”容器的要求可以比GB/T 150壓力容器低一些,但“常壓”儲罐在設(shè)計、施工上的要求宜與其他“帶壓”儲罐一樣,萬萬不可輕視。