儲罐設(shè)計漫談-03罐頂?shù)脑O(shè)計（上）
1）罐頂板尺寸
| GB/T50341 | API650 | |
| 最小厚度 | 第7.1.3 條，不包括腐蝕裕量5mm | 第5.10.2.2條，不包括腐蝕裕量 5mm，見NOTE |
| 形式 | 自支撐錐頂，自支撐拱頂，自支撐帶肋拱頂 支撐錐頂 | 自支撐錐頂 自支撐拱頂/傘頂 支撐錐頂 |
| 弱頂結(jié)構(gòu) | 直徑大于15m時： 1.包邊角鋼角焊縫尺寸<=4.5 5mm 2. 罐頂坡度不大于1/6 3. 罐頂罐壁處面積小于A 直徑小于15m時，見7.1.6.2 | 分類更細(xì)5.10.2.6 Frangible roof 見6)弱頂及微內(nèi)壓 |
| NOTE：Any corrosion allowance for the plates of supported roofs shall be added to the greater of the calculated thickness or the minimum thickness or 5mm or 7-gauge sheet. | ||
2）錐頂計算
罐頂?shù)幕钶d荷一般為1.2KPa（相當(dāng)于700Pa的人和500Pa的雪）， 固定載荷為最大頂板壁厚0.5in（12.7mm）時的頂板重量。兩者最大外載荷為
P=1.2+12.7*7.85*0.01=2.2KPa---------------此值為公式簡化的基準(zhǔn)
有時外載荷會比2.2KPa要大，比如雪載荷過大，或者業(yè)主要求有負(fù)壓值。
自支撐錐殼厚度計算t=D/（4.8sinθ）公式GB50341和老版API650是一樣的
原理：是由錐殼外壓失穩(wěn)方程，經(jīng)過簡化得來的，簡化的基本假設(shè)有3個：
假設(shè)1：93°（200F）碳鋼彈性模量為E=29e6psi~1.99e5MPa
假設(shè)2： 許用的外壓為2.2KP:
假設(shè)3：角度在9.5~37度之間:
安全系數(shù)為1~4
錐殼臨界外壓計算公式為：
Pcr臨界壓力；
Lε為等效長度=0.5L(1+D1/D2)=0.25D2tanθ;
E彈性模量；tε等效厚度=tcosa
由其推導(dǎo)可知：
1.對于每個角度，錐頂取的安全系數(shù)是不一樣的，角度θ越大安全系數(shù)越小。
2.彈性模量隨溫度變化，當(dāng)設(shè)計溫度大于93°時，應(yīng)用實際的彈性模量，故在API650附錄M.5中，要求厚度應(yīng)該按照實際彈性模量比來相應(yīng)增加。
3.由于假設(shè)了P=2.2KPa，當(dāng)實際載荷大于2.2KPa時，應(yīng)該以√T/2.2比例增加罐頂板厚度
API650-2013對于計算公式略有修改，總體的原理不變
3）拱頂計算
球殼臨界外壓計算公式（非線性大撓度理論）為：
從假設(shè)得知：
1.外載荷取大于2.2KPa時候應(yīng)按√P/2.2比例增加厚度。
2.溫度大于93°時候，適當(dāng)加余量。
光殼拱頂一般采用帶肋的方法減薄厚度，降低造價。API650沒有帶肋拱頂，如果采用帶肋拱頂可以參照GB/T50341-2014附錄H計算。
可以使用如下計算表格作為tank的補充。
4）罐頂與罐壁連接處截面積計算
罐頂與罐壁連接處由于結(jié)構(gòu)的不連續(xù)，會產(chǎn)生附加的力和力矩。當(dāng)罐頂受正壓時該處受壓，當(dāng)罐頂受負(fù)壓時，該處受拉。標(biāo)準(zhǔn)中并沒有要求進(jìn)行詳細(xì)的計算，但是要求設(shè)置承壓環(huán)，并保證有效范圍內(nèi)（邊緣應(yīng)力作用范圍）的加強面積。
1.通過推導(dǎo)和比較，API650-2013公式更通用。因為2013版未假設(shè)材料的許用應(yīng)力，而是直接用Fa。也就是說如果不是鋼制的儲罐，F(xiàn)a會相差比較大，使得面積相差比較遠(yuǎn)，從而得到不合適的計算結(jié)果。
2. 此面積是計算儲罐罐頂承受外壓時需要保證的最小面積A。
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