作用在立式儲罐上的載荷,主要分為靜載荷、操作載荷和動載荷三大類。
1 儲罐承受的靜載荷
(1)儲罐自重∶儲罐自重包括罐底、罐壁、罐頂的質量及附件和配件的質量。附件係指焊接在罐體上的固定件,如通氣孔、透光孔、人孔、量油孔、梯子、平臺等。配件係指安裝在罐體開口接管法蘭和管接頭上的部件,如呼吸閥、閥門、固定泡沫消防堰板等。
(2)隔熱層重量∶當儲罐有保溫或保冷層時,隔熱材料及結構的重量(包括支承構件、外部保護層的重量等)。
(3)附加載荷(或活載荷)∶儲罐頂部檢修人員及工具的重量等外載荷,一般近似取不小於700Pa。
(4)儲存液體的靜液壓力∶按儲存液體的實際密度和水的密度分別計算靜液壓力。
(5)雪載荷∶我國各地區的基本雪壓值可以由GB 50009—2012《建築結構荷載規範》確定。山區基本雪壓應通過實際調查後確定,如無實測資料時,可按當地空曠、平坦地面的基本雪壓乘以係數1.2來確定。我國大部分地區的基本雪壓值小於1000Pa,一般平原地區雪載荷比較小,例如北京、天津為400Pa,上海為200Pa。我國東北地區和西北地區的雪載荷比較大,例如吉林撫松為1150Pa,黑龍江虎林為1400Pa,瀋陽為500Pa,新疆的阿勒泰為1650Pa、塔城為1550Pa,西藏聶拉木3300Pa、帕裡為1500Pa。建罐地區實際採用的雪載荷由業主確定,但是不得小於該地區的基本雪壓值。
2 儲罐承受的操作載荷
儲罐的操作載荷是儲罐在正常操作時,儲罐內氣相空間的正壓和負壓造成的載荷。
(1)正壓儲罐氣相空間的壓力(表壓)由儲罐的操作條件決定。罐內氣相空間的壓力和靜液壓
力的組合載荷,作用於罐壁和罐底;罐內氣相空間的壓力作用於罐頂,並且在罐壁與罐頂的連接處產生較大的局部應力。
(2)負壓∶負壓是由於儲罐在抽液時或儲罐周圍環境溫度急劇變化時在罐內氣相空間形成的,對於按照GB50341—2014正文設計的平底立式儲罐,罐內的操作負壓一般不大於0.25kPa。
3 儲罐承受的動載荷
(1)風荷載∶在風載荷作用下儲罐可能會傾覆或滑移;風荷載的作用也會導致罐壁失穩變形。我國主要地區的基本風壓值,可以在GB 50009《建築結構荷載規範》中查到。我國大部分地區的基本風壓值小於900Pa,例如北京為450Pa,廈門、汕頭為800Pa。基本風壓值大於或等於900Pa的地方有浙江象山、嵊泗、玉環、椒江、瑞安、臨海市,福建福鼎、平潭、東山,廣西潿洲島,海南西沙島、珊瑚島,新疆克拉瑪依、阿拉山,廣東臺山,臺灣宜蘭、馬公、恆春、臺東,香港橫瀾島等地。建罐地區實際採用的風載荷由業主確定,但不得小於該地區的基本風壓值。
(2)地震荷載∶地震荷載可能會使儲罐破壞(如罐體焊縫撕裂、浮頂沉沒、接管破損、儲罐基礎變形、儲液溢流等)導致嚴重的災害。在地震設防烈度大於或等於6度的地區建造的儲罐應按GB/T 50761——2018《石油化工鋼製設備抗震設計標準》進行抗震設計。