[PDF] GB/T 26978-2021 - 自动发货. 英文版
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| GB/T 26978-2021 | 1430 | GB/T 26978-2021 | 9秒内发货PDF | 现场组装立式圆筒平底钢质低温液化气储罐的设计与建造 |
| 基本信息 | |
|---|---|
| 标准编号 | GB/T 26978-2021 (GB/T26978-2021) |
| 中文名称 | |
| 英文名称 | Design and manufacture of site built, vertical, cylindrical, flat-bottomed steel tanks for the storage of cryogenic liquefied gas |
| 行业 | 国家标准 (推荐) |
| 中标分类 | E24 |
| 字数估计 | 106,144 |
| 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 |
GB/T 26978-2021: 现场组装立式圆筒平底钢质低温液化气储罐的设计与建造
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 26978.1-2011,GB/T 26978.2-2011,GB/T 26978.3-2011,
GB/T 26978.4-2011,GB/T 26978.5-2011
现场组装立式圆筒平底钢质低温
液化气储罐的设计与建造
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
1 范围
本文件规定了现场组装的地上立式圆筒平底钢质主容器储罐(含金属构件、混凝土构件、绝热构件
等)设计、建造和安装的一般要求,描述了储罐的试验、干燥、置换和冷却的程序和方法。
本文件适用于存储温度范围介于-165℃~0℃的低温液化气体,包括液化天然气(LNG)和低温
液化石油气(LPG)等低温冷冻烃,其组分主要为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯等。
本文件适用于最大设计压力不大于50kPa的储罐。
本文件不适用于主容器为混凝土的储罐。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
3 术语、定义、符号和缩略语
3.1 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
4 基本规定与总则
4.1 储罐类型
4.1.1 单容罐
只有一个储存低温液体的自支撑式钢质储罐,该储罐可由带绝热层的单壁或双壁结构组成,具有液
密性和气密性。
产品蒸发气应储存在:
a) 容器的钢质拱顶内;
b) 当主容器是一个敞开的杯状体时,储存在包围主容器的气密金属外罐内,金属外罐仅设计用于
储存产品蒸发气及支撑和保护绝热层。
每个单容罐的周围应筑有围堰,以容纳可能泄漏的产品。
根据蒸发气储存和绝热的方式不同,有多种形式的单容罐。单容罐示例见图1。
4.1.2 双容罐
具有液密性的次容器和建立在次容器之中的单容罐共同组成的储罐,次容器与主容器水平距离不
大于6m且顶部向大气开口。
次容器顶部为敞开式,无法防止产品蒸发气的逸出。主容器与次容器之间的环形空间可用一个“防
雨罩”遮盖,以防止雨水、雪、尘土等进入。双容罐示例见图2。
4.1.3 全容罐
具有液密性、气密性的次容器和建立在次容器之中的主容器共同组成的储罐,次容器为独立的自支
撑带拱顶的闭式结构。
主容器应为以下两种形式之一:
---在顶部开口,不储存产品蒸发气;
---配备拱顶,可储存产品蒸发气。
次容器应是一个具有拱顶的自支撑式钢质或混凝土储罐,其设计应同时满足以下要求:
---在储罐正常操作条件下:作为储罐的主要蒸发气容器(此情况适用于顶部开口的主容器),并支
撑主容器的绝热层;
---在主容器泄漏的情况下:装存全部的液体产品,并保持结构上的气密性。可以进行排气,但应
通过卸压系统对其进行控制。
主容器和次容器之间的环形空间径向宽度不应大于2.0m。
在次容器外部设置有绝热层的全容罐也应符合上述要求。全容罐示例见图3。
4.1.4 薄膜罐
有一个薄的钢质主容器(即薄膜)、绝热层和预应力混凝土罐体共同组成的能储存低温液体的复合
结构。
金属薄膜内罐为非自支撑式结构,用于储存低温液化气,其液相荷载和其他施加在金属薄膜上的荷
载通过可承受荷载的绝热层全部传递到混凝土外罐上,其气相压力由储罐的顶部承受。
作用在薄膜上的全部静液压荷载及其他荷载均应通过承载绝热层转移至混凝土罐上。
蒸发气应储存在储罐顶部,该储罐顶部既可以是复合结构,也可以由气密拱顶和吊顶上的绝热材料
构成。
混凝土罐和绝热系统应按照在薄膜泄漏时能够装存液体的形式进行设计。
4.2 总体设计依据
4.2.1 一般规定
储罐设计技术说明文件应确定以下内容:
a) 工作范围,包括试验、干燥、置换和冷却等;
b) 标准及规范;
c) 环境资料,包括周围环境、最低/最高气温等;
d) 设计压力、操作压力;
e) 进液/排放速率;
f) 事故工况,包括泄漏、火灾及爆炸等;
g) 储罐类型,设计使用年限;
h) 储罐位置布置图;
i) 储罐容积(储罐净容积或储罐总容积);
j) 工艺流程图(PFD)、工艺流程与仪表图(P&ID);
k) 主容器的金属设计温度;
l) 储存液体的相关性质,包括密度、温度和易燃性等;
m)防止翻滚的措施,包括安装密度表,采用连续的产品循环等;
n) 允许的日蒸发率和环境条件;
o) 储罐最高设计液位、最高正常操作液位;
p) 压力和真空释放设计数据(流量);
q) 特定作用:地震、风、爆炸、火灾、连接管路/接管荷载等;
r) 管道和使用仪器仪表要求;
s) 现场土工和地震资料,地质勘察报告、地震安全性评价报告等;
t) 绝热监控系统最大允许置换流量(薄膜罐);
u) 试运行程序;
v) 储罐沉降和检维修要求。
4.2.2 性能要求
储罐设计应满足下列要求:
a) 储罐设计使用年限为50a;
b) 在正常操作条件下,储存液体和蒸发气;
c) 按规定的流量进液和出液;
d) 控制蒸发,在异常情况下蒸发气可以排放到火炬或大气排放口;
e) 防止空气和湿气进入,但真空泄放阀工作的情况除外;
f) 蒸发符合要求,并且控制储罐外表面的水凝结/结霜最低程度,并应预防基础冻胀。
4.2.3 许用应力和极限状态理论
钢质储罐和绝热系统设计,可使用许用应力理论,也可使用极限状态理论。
混凝土结构设计应采用极限状态理论。
极限状态设计应包括:
a) 正常使用极限状态(SLS):结构或结构构件达到正常使用的某项规定限制或耐久性能的某种
规定状态;
b) 承载力极限状态(ULS):结构或结构构件达到最大承载力、出现疲劳破坏、发生不适于继续承
载的变形或因结构局部破坏而引发的连续倒塌。
4.2.4 抗震设计
应按照以下规定进行地震作用下的结构设计:
---主容器应按照其被填充至最高正常操作液位时,能承受OBE和SSE作用进行设计;
---若使用次容器,应按照其内未装存液体时能承受OBE和SSE作用进行设计,次容器还应按照
在ALE作用下能够满足装存全部液体(最大正常操作液位)的要求进行设计;
---薄膜罐的薄膜应按照能承受OBE作用进行设计。在SSE作用下,薄膜可能发生故障,但混凝
土罐、包括TCP,应能装存液体。
应按照以下规定确定OBE和SSE地震反应谱以及水平分量反应谱与垂直分量反应谱,并符合
GB 50011的相关规定:
a) OBE地震反应谱:
应是50a期内超越概率10%(重现期475a)的5%阻尼反应谱表示的运动。
在相关结构、结构系统或构件等的阻尼值不等于5%时,OBE反应谱应根据GB 50011中建筑
结构地震影响系数曲线的调整系数作相应调整。
应使用GB 51156-2015中7.1.6的阻尼值。用于垂直脉冲作用影响的阻尼值应与水平脉冲
作用影响的阻尼值相同。
b) SSE地震反应谱:
应是50a期内超越概率为2%(重现期2475a)的5%阻尼反应谱表示的运动。
若无法确定5%阻尼的SSE反应谱,该谱可采用不大于5%阻尼的 OBE反应谱的两倍进行
取值。
在相关结构、结构系统或构件等的阻尼值不等于5%时,SSE反应谱应根据GB 50011中建筑
结构地震影响系数曲线的调整系数做相应调整。阻尼值应采用如下方法确定:
1) 应使用GB 51156-2015中7.1.6的阻尼值,用于垂直脉冲作用影响的阻尼值应与水平脉
冲作用影响的阻尼值相同;
2) 土壤-结构相互作用:传递(晃动)模式下阻尼系数基本与储罐材料和土壤-结构相互作用
无关,且不应大于0.5%。
4.2.5 密闭性
应在外罐内壁安装金属衬里或涂刷聚合物涂层。采用聚合物隔气层时应验证其液密性和气密性。
预应力混凝土结构的液密性应由混凝土结构中的最小受压区厚度及残余应力来确定。混凝土部分
的裂缝宽度计算应符合GB 50010的规定。
4.2.6 主容器和次容器接口
主容器和次容器接口宜设置在储罐的顶部。薄膜罐入口和出口应设置在储罐顶部。
主容器和次容器接口设置在底部的情况下,应满足下列要求:
a) 应安装远程操作关断阀;
b) 无远程操作关断阀时,底部连接件应设计为主容器的一部分。第一个阀门应为远程操作型,并
焊接到底部连接件上,不应使用法兰连接件。
4.2.7 其他连接件
尽量减少与主容器和次容器连接的其他连接件(导向器、支撑等)。
4.2.8 冷却系统
储罐应设置冷却系统,采用喷嘴或其他装置。该系统的设计应能保持规定的冷却速率。
4.2.9 基础和隔震系统
4.2.9.1 基础
基础设计应满足储罐及其连接件沉降的要求,通常使用下列类型:
a) 浅基础;
b) 桩基础。
储罐基础设计开始前应进行岩土工程勘察,确定场地地基土的土层物理性质,判别土层液化情况。
岩土工程勘察应符合GB 50021的规定,结构的抗震性应符合 GB 50011和 GB 51156-2015的
规定。
储罐的不均匀沉降量应满足GB 51156-2015的相关规定。储罐建设和服役期间应开展沉降监
测。储罐基础上应安装沉降测量标记,宜设置测斜管,并在墙体和穹顶施工过程、水压试验过程(之前、
期间和之后)进行沉降测量,以后每隔3个月测量一次,直到沉降稳定为止。
储罐基础下部未设置空气流通空间时,应设置加热系统。
4.2.9.2 隔震系统
4.2.9.2.1 一般规定
储罐隔震系统设计满足以下规定:
a) 采用隔震方案的低温储罐,其所在场地的场地类型宜为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类型;
b) 隔震设计应根据预期的水平方向减震要求和位移控制要求确定结构隔震层方案;
c) 隔震支座应按照GB/T 51408进行承载力和连接强度校核。
4.2.9.2.2 隔震作用计算
低温储罐地震作用隔震应采用振型分解反应谱法与时程分析法结合计算,隔震后储罐各个构件的
水平地震影响系数按公式(1)计算:
4.2.10 基础加热系统
基础加热系统的设计应使基础在任何位置的温度不低于0℃。当一条加热带或回路发生故障时,
加热管路的布置和备用的加热系统仍能满足上述要求。
热输出量至少应由两个温控器控制。其中一个温控器应设置在可能出现低温的区域。各温控器在
操作盘上应有数据显示,同时发出低温报警。
4.2.11 混凝土罐热角保护
4.2.11.1 全容罐
混凝土次容器,在刚性基础墙连接的部位,可安装TCP,以防止主容器泄漏时基础墙连接或基础底
板内出现不可控的裂纹。TCP覆盖整个储罐底部和墙体较低部分。TCP可由钢板(双层底板)和绝热
材料(双容罐和全容罐)或液体隔离层和绝热材料(薄膜罐)构成。
TCP垂直部分的高度取决于温度分布、刚性拐角的变形能力和次容器施工洞口高度。
4.2.11.2 薄膜罐
TCP应采用与产品温度相适应的金属或非金属材料,在机械荷载和温度荷载作用下能够保持储罐
结构的完整性和液密性。
应提供薄膜的第三方机构独立见证和验证的试验结果,证明TCP的所有部件在泄漏条件下的液
密性。
薄膜罐TCP无损检测验收合格后应与全容罐金属TCP有同等液密性能。
4.2.12 围堰与拦蓄区......
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