SY/T 0608-2014 大型焊接低压储罐的设计与建造

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  • 设计压力designpressure 操作时储罐项部气相空间的最大正压力(表压,下同)。它是储罐安全泄放装置压力设定的依据 设计压力与本标准所指储罐的“公称压力”的意义相同。 3.2 最大许用应力 maximumallowablestress 特定的载荷下储罐构件及零件所允许的最大应力。 3.3 公称液体容积 只nominalliquidcapacity 设计最高液位和最低液位之间储存的液体容积。 3.4 液体总容积totalliquidcapacity 设计最高液位以下储存液体的容积。 3.5 罐体tankwall 限定储罐范围的各种回转体表面的全部板壳,使储罐内部与周围大气隔开。圆筒形储罐的平底包 括在罐体内。因此,罐体包括罐壁、罐顶和罐底。但是,不包括下列任何位于罐体上或伸出罐体外的 部件: a) 接管、人孔、补强圈或盖板。 隔板、连接板、桁架、结构支柱或其他构件。 从罐体上突出的抗压圈角钢、扁钢或钢梁部分。 其他的附件。 3.6 焊接术语weldingterm 焊接术语定义见GB/T3375。 3.7 业主 purchaser 顾客。 3.8 承包商 contractor 承担设计或制造并具有相应资质的单位。 3.9 检测人员 examiner 从事无损检测的人员,必须具有技术质量监督机构颁发的与其工作相适应的资格证书。 3.10 检验员inspector 具有7.2规定的资格并履行7.1的职责。

    按本标准建造的储罐所使用的材料,应符合本章的要求(对于特殊材料的要求见附录Q、附录R

    SY/T0608—2014和附录S)。采用其他标准生产的材料。若满足本章所列材料规范的全部要求,并经业主同意,也可以选用。4.1.2不能完全鉴别的材料对于已有的板材或管材,如果不能确认与本标准所列材料的技术条件完全一致,应按附录B规定进行检验,验证合格后,可用于建造符合本标准规定的储罐。4.1.3受压附件所有受压附件,如管件、阀门、法兰、接管、焊接短管、焊接盖板、人孔构件和盲法兰盖均应使用本标准规定的材料制造,特殊部件可使用ANSI标准认可的材料制造。这些附件应标明承包商的厂名或商标,以及所用标准要求的其他标记。这些标记应标明适用的额定工况和材料应符合的标准和规范。如果受压附件上已有的任何永久或临时性的标记经检验员认可,能说明承包商特定项目的书面资料的,以替代受压附件的详细标记,也认为是符合本标准要求的。4.1.4小型零部件小尺寸的铸件、锻件或轧制件,当没有工厂试验报告或合格证书时,只要检验员判定其适用于指定的用途,对焊接件是可焊的材料等级,则这些部件是可以使用的。4.2钢板4.2.1一般规定4.2.1.1承受薄膜应力的钢板,或对储罐的整体结构起重要作用的钢板(包括平底圆简形储罐的罐底边缘板),均应符合所选择材料的规范,罐壁所使用钢板在最低日平均环境温度下,应具有较高的抗低温脆性破坏的能力。4.2.1.2任何情况下,业主应规定设计温度,储罐使用的板材应符合表1、表2中对温度使用范围的要求,除有特殊要求和4.2.2的规定以外,接触非冷藏液体的材料,其设计温度应高于建罐地区最低日平均环境温度8℃(15F)。最低日平均环境温度应取建罐地区尽可能长时间里的气温记录。建罐地区无记录时,由业主根据所掌握的最可靠的资料估计最低日平均环境温度。凡有特殊措施的场合(如罐外有保温,或加热储液),能保证罐壁温度不低于最低日平均环境温度加8℃(15°F)时,金属温度应通过计算或由现有的类似储罐的实际温度参数确定,且按严者执行。4.2.2低应力设计当设计条件下的实际应力不超过许用拉伸应力的时,为低应力设计。其设计准则为:a)不与储罐内储存液体或气体接触的部件(不包括内罐),按表1和表2选材时,不必考虑金属许用温度(见Q.2.3和R.2.2)。b)与储存气体或储存液体液面以上气体相接触的储罐部件(不包括内罐),按表1和表2选材时,设计温度可以提高16℃(30°F)。c)非冷藏产品平底圆筒形储罐(符合5.11.2要求的有平衡结构的)所用钢板除底圈罐壁板和罐底边缘板外,均可以从表1和表2中选取。4.2.3钢板标准4.2.3.1一般要求钢板标准应按4.2.3.2和4.2.3.3所列的各项执行,并应符合4.2.4和表1、表2中的修正和限7

    给排水管理表1中国钢板标准及技术要求

    TM钢板标准及最低技

    年张纳被均应按4.之.5.2微伸出试验。 b厚度大于38mm(1in)的钢板均应为正火板。 钢板应是正火或泽火加回火的钢板(见4.2.4.2)

    4. 2. 3. 2中国标准!

    GB/T 700。 b) GB/T 3274。 c) GB3531。 d) GB 713。 e)GB 19189.

    4. 2 3. 3ASTM 标准

    a)ASTMA20; b) ASTMA36,并需符合以下API修正的要求: 1):要求锰含量范围为0.80%~1.20%; 2)供应的材料不应是沸腾钢或半镇静钢。 ) ASTMA131(仅结构级)。 d ASTMA283[仅C级和D级,且最大公称厚度为19mm(in)]。 e) ASTMA285「仅C级,且最大公称厚度为19mm(%in)l。

    a) ASTMA20; b) ASTMA36,并需符合以下API修正的要求: 1):要求锰含量范围为0.80%~1.20%; 2)供应的材料不应是沸腾钢或半镇静钢。 ) ASTMA131(仅结构级)。 d ASTMA283[仅C级和D级,且最大公称厚度为19mm(4in)]。 e) ASTMA285[仅C级,且最大公称厚度为19mm(%in)]。

    )ASTMA516,并需符合以下AP1修正的要求: 1 修正1要求熔炼分析最大碳含量为(9.20%,允许最大锰含量应为1.50%; 2) 修正2要求熔炼分析最低锰含量降至0.70%和最大锰含量增至1.40%。熔炼分析最大 碳含量应限制到0.20%。钢为正火钢。熔炼分析最大硅含量可增至0.50%。 g)ASTMA537,并需符合以下AP1修正的要求: 1)熔炼分析最低锰含量应为(.80%; 2)熔炼分析,如最大碳含量为0.20%,其最大锰含量可增至1.60%。 h ASTM A573。 ASTMA633(仅C级和D级)。 j ASTMA662(仅B级和C级)。 k) ASTMA678(仅A级和B级)。 1)ASTM A737(仅B级)。 m)ASTM A841 (仅 1 级)

    4. 2. 4钢板制造

    4.2.4.1所有钢板均应采用电炉或氧气转炉冶炼,不应使用粗轧钢板。受压部件所用的钢板(除按 表13的要求确定厚度的钢板),应按边缘基准厚度订货,以保证钢板厚度负偏差不大于0.25mm (().01in)。这一规定并不禁止使用按重量基准订货的钢板,但沿钢板边缘多点测量所确认的实际厚 度,其最小值与设计所需厚度的负偏差不大于0.25mm(0.01in)。 注:确定板厚时,钢板厚度负偏差大于(0.25mm,应考虑厚度负偏差。 4.2.4.2经业主同意,热机控制工.艺(TMCP)生产的钢板(为了提高缺口韧性,由指定的热轧工 艺生产的材料)可用以取代表2中厚度大于38mm(1.5in)需要热处理的钢板。每张轧制钢板均应 按4.2.5的规定进行夏比V型缺口冲击试验

    4.2.5钢板冲击试验

    储罐部件承受内压所用的钢管、法兰、锻件,应符合4.3.1~4.3.5的相关要求

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    表3钢板的夏比V型缺口最小冲击功要求

    冲击功值应用于全尺寸试件。对于半尺寸试件的验收标准,见ASTMA20。制造商做冲击试验时的温度可 以低于设计金属温度,但冲击功值必须符合本表。选择钢板时,必须考虑焊接热影响区的冲击特性造成的降 级情况。 材料的完整描述见4.2.3。 对于厚度在5mm~38mm的钢板,应是镇静钢,经过晶粒细化处理,不需要正火处理。 熔炼分析锰含量的范围应是0.85%~1.20%。

    4.3.1.2钢管标准的使用范围见表4。

    表4无缝钢管使用范压

    4.3.3.1 法兰应遵循下列标准: a) GB/T9112。 b) HG/T20592。 C) HG/T 20615。 d) ANSI/ASMEB16.5。 e ANSI/ASMEB16.47(B系列)。 4.3.3.2用于板制接管法兰的钢板材料的物理机械性能应优于或等于上述标准的要求,并应符合 4.2.3的要求

    4.3.3.1法兰应遵循下列标准: a) GB/T9112。 b) HG/T20592。 HG/T 20615。 d) ANSI/ASMEB16.5。 ANSI/ASMEB16.47(B系列)。 4.3.3.2用于板制接管法兰的钢板材料的物理机械性能应优于或等于上述标准的要求,并应符合 4.2.3的要求

    4.3.4.1锻件应遵循下列标准: a) NB/T 47008。 b) NB/T 47009。 c) NB/T 47010。 4.3.4.2满足下列条件的钢锻件应选用Ⅲ级或IV级 a) 公称厚度大于300mm的低合金钢锻件。

    4.3.4.1锻件应遵循下列标准: a) NB/T 47008。 b) NB/T 47009。 c) NB/T 47010。 4.3.4.2满足下列条件的钢锻件应选用Ⅲ级或IV级: a) 公称厚度大于300mm的低合金钢锻件。

    表5锻件使用状态及最低冲击试验温度

    螺栓11"可采用合金钢或低合金钢制造,并应符合或优于以下标准要求 a)GB/T 699。 b)GB/T 3077。 螺栓、螺母材料的使用范围见表 6

    表6螺栓、螺母材料使用范围

    1)如果采用较高应力值的螺栓,不宜采用全平面

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    所有承受压力载狗或对罐的整体结构起重要作用的结构型钢(建罐地区最低日平均温度低于0℃ 时,不应采用沸腾钢,且应符合表R.1或表R.3的要求),所用材料应采用电炉或氧气转炉冶炼,并 应符合以下标准: a)GB/T700。 b)GB/T1591

    本章适用于建造第1章范围内任何型式的低压储罐,为设计、制造和检验提供最基本的规定,为 检验判断储罐的安全性提供依据。凡是本规定中未涉及的设计和制造内容应经业主授权的检验员批 准,并由承包商提供与本规定同样安全可靠的设计和制造细节

    5. 1. 2 压力室

    由两个或两个以上相互独立的压力室组成,且具有同一个罐项、罐底或其他公用部件的值 受压部件应按操作条件下最苛刻的压力或真空的组合条件进行设计。

    5. 1.4 气相空间

    储罐公称容积的最高设计液位以上的气相空间的体积不应小于液体总容积的2%

    5.1.5新设计的试验

    设计的储罐具有特殊的形状或大接管开孔时 在罐壁上引起周围的应力集中达到一定程房 算的方法保证安全时,应采用验证性试验方法设计,并按7.19中提供的方法测量应变

    5.3.1最高液位以上的部分

    1.1储罐主要承受气压的部件,其计算压力按以下两个方面确定: a)不应小于压力泄放阀的设定压力。最大正压力为储罐的公称压力(或设计压力),并且不应 超过0.1MPa(15lb/in)。 b)不应小于最大的局部真空度(或设计真空度),其值按空气(或其他的气体、蒸汽)以储罐 最大设计流速通过真空泄放阀时形成的真空度来确定。 1.2若最高液位在罐顶以下,但按照7.18.4的规定,在水压试验时液位会充至罐项,则计算压 考虑两种情况下的最大液位高度。

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    相空间的正常操作压力与压力泄放阀的设定压力之间应留有适当的余量,此余量应满足 压的改变或其他影响气相空间压力的因素而引起的压力增加。 真空泄放阀的设定压力应不超过储罐的设计真空度。

    5.3.2最高液位以下部分

    诸罐最高液位以下的所有受压部件应按照承受气压(或局部真空)与液体静压力的组合的 件设计。

    储液的密度应为16℃(60°F)下每立方米液体的质量。当储存介质的最小计算密度小 481b/ft")时,应执行5.5.7的规定。最小计算密度不适用于储存气体的储罐,也不道 和附录R所述的储存冷藏液体的储罐

    另外,风载荷也可以按照GB50009或有关储罐设计的国家标准通过换算来确定。

    另外,风载荷也可以按照GB500(9或有关储罐设计的国家标准通过换算来确定

    罐顶的平均风压应用于罐项与罐壁之间受压缩力的区域的设计和倾覆设计。最大的风压应用于罐 顶和罐壁的设计

    储罐设计应考虑但不限于以下载荷组合。若因恒载荷之外的某些载荷不存在而导致了更刻 况,则这些载荷不应包括在组合载荷内。 a) Di.+P+p1。 b) D.+W. + 0.7P c) D. + W, + 0. 4。 d) Di.+p+0.4(L,or S)。 e) D,. + 0. 4p+ (L, or S)。 f) Di. + 0.7pk+ pr + E + 0. 1S。 g) D.+H.。 h) Di.+Ls。 i) Di.+ Ip+pu+p1e

    5.5罐体的最大许用应力2

    5. 5. 1一般规定

    按本标准设计和制造的罐壁中可能存在较高的局部剪切应力和二次弯曲应力, 的过程中可能引起某些局部的再变形,只要在试验压力泄放后这种再变形并不严 有塑性应变,则是允许的

    5. 5. 2. 1 在 5. 5. 3~5

    见《天型低压储罐双向应力准则》, McGtath者,焊接学会(3ParkAve Floor,NewYork,NewYork10016)出版,69号(1961年6月)纽约。

    表7中国材料纯拉伸的最大许用应力值

    SY/T0608—2014表7(续)规定的最小值纯拉伸的最规格厚度大许用应力材料名称标准编号抗拉强度屈服点mmSnMPaMPaMPa锻钢≤100410)235 12320NB/T 47008>100~20040022512()>200~300380205114≤100)480)30514416MnNB/T 47008>100~200470295141>200~30045()275135≤10048()30514416MnDNB/T 47009>100~200470295141>200~30045()275 135≤200)44()280)132(9MnNiDNB/T 47009>200~300430 270129≤300530) 37015920MnMoDNB/T 47009>300~500510350)153>500~70049033()14708MnNiCrMoVDNB/T 47009≤30060048()180)10Ni3Mo VDNB/T 47009≤30)60048()180)螺栓≤M22410)24580)GB/T 699M24~M2740023582≤M2253()31510235GB/T 699M24~M2751()295103≤M22700)55()13930CrMoAGB/T 3077M24~M4866()50)148≤M2283573518835CrMoAGB/T 3077M24~M48805685203受压结构型钢Q235AGB/T 700≤1637()2351023~ 16370235102Q235BGB/T 700>16~403702351023~16370235102Q235CGB/T 700>16~4037023510218

    注1:除了参照注2的附加系数和限制之外,本表所给出各种材料的许用应力值(螺栓用钢除外),取材料规 定的最低抗拉强度的30%或规定的最低届服强度的60%两者中的较小值。螺栓用钢的许用应力按GB 501341的规定。 注2:结构钢Q235A,Q235B,Q235C,Q345A,Q345B,Q345C,Q345D,Q345E,Q390D,Q390E的应力 值已包括0.92的质量系数。

    表8ASTM材料纯拉伸的最大许用应力值

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    遵照4.2~4.5对各种材料技术条件所规定的全部有关修改和限制。 b除了参照注d、注f的附加系数和限制之外,本表所给出各种材料的许用应力值(螺栓用钢除外),取材料规 定的最低抗拉强度的30%或规定的最低届服强度的60%两者中的较小值。 除已将焊接接头系数考虑在规定的许用应力值,或按5.5.3.3确定的N值低于表9给出的焊接接头系数 (即受N值影响许用应力值的减少大于焊接接头系数的影响) 等情况之外,受拉焊缝规定的应力值应乘以表 9给出的焊接接头系数值。 结构钢的应力值包括了0.92的质量系数。 所采用的钢板和钢管厚度不应大于19mm。 应力值限于抗拉强度379MPa(55000lb/in)。 厚度≤63mm。 h厚度<38mm。 见5.6。

    果经向力T:是拉力,同时存在的纬向力T,是压力时,或T,是压力,T是拉力,则计算 不应超过许用拉应力Sa,S.值是由表7或表8给出的应力值与N值相乘得到的,N值 力值(S.=S.)和相关比值(t~c)/R从图1中查出。但是,在单位压力不超过与它同

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    仕何时 值不应位于该曲线的左侧或上方。 数M与N的关系见图F.1。 当压应力是纬向时,令R=R,;当压应力是经向时,令R=R2。 图1屈服点为206.8MPa~262MPa(300000b/in~38000Ib/in)的钢材, 组合拉应力和压应力的双向应力图 相垂直的单位拉力的5%时,可按照5.5.3.2中的规定确定拉应力的大小,而不受本条的规 见F.1按本条确定的许用拉应力值S.的例题)。但S.值不应超过表9给出的拉伸的焊接接 丰求市。版到的体拉仙许用产中信的题和

    时存在的相垂直的单位拉力的5%时,可按照5.5.3.2中的规定确定拉应力的大小,而不受本条的规 定限制(见F.1按本条确定的许用拉应力值Sa的例题)。但S.值不应超过表9给出的拉伸的焊接接 头系数与表7或表8所列的纯拉伸许用应力值的乘积。

    电弧焊缝的最大焊接摄

    检测要求见5.26 和7.15。 无论这一列给出任何值,P为负值或其他外载荷,具有压应力横穿接头的双曲率表面的钢板之间的搭接接头 的焊接接头系数可取1.();此压应力不应超过4.8MPa(700lb/in"),对于其他所有焊接接头,许用压应力 S。应用接头的焊接接头系数。对于全焊透的对接接头的焊接接头系数(接头在连接板的全厚度上受压缩) 可以取1.(。 所有主要的对接接买(见5.26.4.2)应按5.26的规定进行全部射线或超声检测,接管和补强阅的连接焊缝 应按7.15.2的规定进行磁粉检测。 d 厚度的限制不适用于均匀支撑在基础上的平底。 在下述部位的环向或纬向接头的要求和限制应考虑与纵向或经向接头相同: 1)球形、准球形、椭圆形或任何其他双曲表面; 2) 锥形或碟形顶(或底)与圆柱形壳壁间的连接头处,如5.12.3考虑的; 3) 过渡段的端部或图9所示的变径段端部的类似接头。 角焊和塞焊的焊接接头系数不应用于表10中对钢结构焊缝规定的许用剪应力。

    侧的最大压应力(按5.4所列任何载荷硕 规定的操作条件可能出现的这些载荷的任何组合确定)不应超过5.5.4.2~5.5.4.8所达 值。这些规定不包括圆筒形罐壁的环向应力是压应力的情况(如受外压作用的圆筒)。值

    是,按5.5.4.2计算的S值(当压缩单位力是纬向的,R=R, 当压箱单位力是经回的,尺三,), 在定程度上形成了5.5.4.3, 5.5.4.4和5.5.4.5中适用于双曲率壁的各项规定的基准。

    是,按5.5.4.2计算的S值(当压缩单位力是纬向的,R=R,,当压缩单位力是经向的,R=R,), 在定程度上形成了5.5.4.3,5.5.4.4和5.5.4.5中适用于双曲率壁的各项规定的基准。 5.5.4.2若圆筒形罐壁或它的局部承受纵向压力作用,而在环向既无拉力也无压力同时作用时,计 算的压应力值S。不应超过根据有效壁厚与半径比值而确定的Sc[见公式(1)~公式(3)]: 当(t=c) / R<0 00667 时

    5.5.4.5若经向单位力T,为压力,且同时存在的纬向单位力T2为拉力,5.5.4.6规定的除外,或 T,为拉力,T.为压力,则计算的压应力值S不应超过许用应力值Sca,S.是根据图1用计算值N和 相应的单位压应力值t/R的交点读出该点的S。值确定。此S。值是给定条件下Sca的极限值(见F.1 按本节确定许用压应力S。值的例题) 5.5.4.6当圆筒壳体的局部轴向弯曲应力主要由圆筒上的力矩引起时,5.5.4.2或5.5.4.3定义的 纵向许用压应力Sc.或S可增加20%。若壳体弯曲应力是由于风载荷(罐体满载或空载)或地震载荷 (空载)引起的,那么除了上面增加的20%,许用压应力由于瞬时作用可再增加%。除图1要求外, 双轴向应力不需要限制许用压缩应力。 考虑储罐局部弯曲压应力时,对于地震设计、满罐通常是最恶尘的工况,对于风载荷,空罐目有

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    内压时通常是最恶劣的工况。 5.5.4.7在5.5.4中定义的许用压应力用于对焊结构,如果一个或多个压应力作用的主接头是搭接 接头,那么,许用压应力应根据5.5.4确定,但应满足5.12.2和表8的规定。 5.5.4.8圆筒壳体可依据5.10.6确定是否需要设置中间抗风圈。如果在罐顶或罐底之间的过渡是圆 弧形(见5.12.3),那么圆弧高度的作为未加强的壳体高度

    5.5.5最大的剪切应力

    人孔、接管以及补强圈或其他附件与罐壁之间的焊缝上的最大剪切应力不应超过表7或表7中给 出的该材料的最大许用拉应力S的80%电力标准,只有当载荷垂直于焊缝的长度方向时,才允许使用最大剪 切应力,当载荷不垂直于焊缝时,应降低最大许用剪应力(见5.16.8.3)

    5.6风载荷或地震载荷的最大许用应力

    风载荷或地震载荷组合的设计载荷的量 大许用应力不应超过许用应力的133%,附录L允许的除 外。对于碳钢,应力不应超过屈服强度的80%;对于不锈钢和铝材,见Q.3.3.5。

    5.5.7试验的许用应力

    5.6结构构件和螺栓的最大许用应力

    塔吊标准规范范本过下列数值(5.6.3规定的除外

    5.6.3罐内主要受压件的长细比可以大于120,但不应超过200,只要这个构件不受冲击或震动载荷 作用,而且在全部设计载荷作用下的应力值与表10中规定的该构件实际长细比下的应力值之比不应 超过下式计算值。

    ....
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