Резервоари за складиштење нафте и ЛНГ-а (АПИ 650) су направљени од четири основна типа плоча:Схелл, дно (под), Прстенаст, иКровплоче. Сваки од њих има посебну структурну улогу. Плоче љуске формирају цилиндрични зид и отпорне су на обруч и аксијална напрезања; доње плоче чине дно резервоара и подржавају оптерећење течности; прстенасте плоче су плоче у облику прстена- на споју шкољка–под које прелазно оптерећење у шкољку; а кровне плоче покривају резервоар са фиксним конусним/куполастим кровом. Одабир и дизајн сваке плоче морају узети у обзир захтјеве оптерећења, методе заваривања, могућност корозије и доступност материјала.
Материјали и спецификације плоча
АПИ 650 групише челичне плоче према дозвољеном напрезању и примени. Уобичајени материјали за плоче резервоара укључују:
АСТМ стандарди
АСТМ А36(принос 26 кси, ~250 МПа) – Широко се користи за шкољку и дно у умереним условима. Јефтин је и широко доступан, иако није погодан за хладна окружења осим ако није тестиран на удар.
АСТМ А283 Гр. Ц(такође ~205–290 МПа) – Општи конструкцијски челик који се понекад користи за резервоаре ниске{2}}висине.
АСТМ А285 Гр. Ц(Плоча за посуде под притиском, 195–260 МПа) – Одобрено од стране АПИ 650, али ограничено на тање делове. Носљивија, често нижа{4}}алтернатива.
АСТМ А516 Гр. 70(Тањир за посуде са умереном-/нижом-температуром, затезање од 485 МПа) – Уобичајено за шкољке/дно-веће чврстоће. Има бољу жилавост од А36.
АСТМ А537 ЦЛ.2(плоча посуде под притиском, принос ~450 МПа) – Већа чврстоћа и жилавост за велике резервоаре.
АСТМ А553(Тип 1 и 2) – Нискотемпературна-угљенична-манганска плоча (легирана никлом-) за криогену употребу. А553 Тип 1 (≈9% Ни) је специфициран у АПИ 620 Додатку К за резервоаре за ЛНГ.
ЕН стандард
ЕН 10025 С235ЈР / С355ЈР– Европски конструкциони челици који су отприлике еквивалентни А36 (С235ЈР) и јачини - А572/А656 (С355ЈР). Имајте на уму да АПИ 650 захтева Ј0 или Ј2 утицај-тестиране оцене (тестиране на 0 степени или -20 степени) за С275/С355; обична "ЈР" класа (тестирана само на 20 степени) није дозвољена за дебље плоче.
ЈИС стандард
ЈИС Г3101 СС400 / СС490– Јапански еквивалентни конструкциони челици (ИС. 205–245 МПа и 245–295 МПа). СС400 је слабији од А36, тако да неки дизајнери избегавају директну замену осим ако се дебљина не повећа.
Други национални стандарди
АПИ 650 дозвољава „признате националне стандарде“ ако механичка својства и хемијска ограничења испуњавају критеријуме Групе И–ВИ. на пример,
ЦСА Г40.21 (Канада) класе 300В/350В, или ИСО 630 С275/С355, се често прихватају.
За све плоче, АПИ 650, одељак 4 захтева да се челик уништи (потпуно деоксидише) и примени фино-зрње, уз пажљиву контролу Ц, Мн, П, С, итд. Материјали вишег{4}}класа (Групе ИВ–ВИ) често захтевају специфично испитивање на удар на 0 степени или -20 степени, чак и да би се избегло ломљење у условима кртог лома.
Приликом одабира страног челика, проверите кроз сертификате о испитивању у млиновима да састав и квалитет ударца испуњавају захтеве АПИ 650. (На пример, кинески СС400 може имати нижу енергију удара од А36.)
ЛНГ у односу на резервоаре сирове нафте
Резервоари за складиштење ЛНГ-а раде на –162 степена и намећу много строжије материјалне захтеве. Конвенционалне плоче АПИ 650 (А36, А516, итд.) постају крте на криогеним температурама. Уместо тога, често се користе унутрашњи резервоари или корпе за ЛНГ9% Ни челик(АСТМ А553 Тип 1 или АСТМ А553М) за одличну жилавост. Недавно су развијени челици са 7% Ни као -алтернатива за уштеду. Ови челици испуњавају Цхарпи критеријуме удара (нпр. већи или једнак 34 Ј уздужно на –196 степени за А553Т1) по АПИ 620 Додатку К. Спољни резервоари за складиштење (или кров и темељи) могу да користе обичан угљенични челик на температури околине.
Разлике у дизајну обухватају резервоаре са дуплим-зидовима са изолацијом и строжијим захтевима за{1}}непропусност. АПИ 620 (не 650) је обично важећи код за надземне криогене резервоаре, укључујући Додатак К за материјале. Укратко,за ЛНГ сервис, увек користите челик за криогене{0}}врсте (А553, А553М или више-легуре никла) за влажне плоче; стандардни АПИ 650 челици су само за изоловану спољашњу шкољку или изнад-споредног окружења.
Одговарајући избор материјала (од А36 до А553), марљива пракса заваривања и пажња на детаље кода (ширина плоче и квалитет вара) су од суштинског значаја за трајне резервоаре сирове нафте и ЛНГ. Ако имате РФК за челичне плоче за пројекте бродских резервоара, не оклевајте да нас контактирате наalloy@gneesteelgroup.comза конкурентну и професионалну понуду!
Схелл Платес
Плоче шкољке чине вертикалне зидове резервоара. Режу се и уваљујукурсеви– хоризонталне траке које се слажу до пуне висине. Дебљина се израчунава на основу напрезања обруча услед течне главе, плус додатак на корозију. Према АПИ 650, плоче су ограничене на највише45мм(1,75 ин) дебљине. Ако пројектовани напони или чврстоћа материјала захтевају више од 45 мм, мора се користити материјал веће чврстоће (челик ИВ–ВИ групе). Уобичајени материјали укључују АСТМ А36 или ЕН С235ЈР (принос ~250 МПа) за резервоаре ниже-висине и А516 Гр 70, А537 ЦЛ2 или ЕН С355 (355 МПа) за више или захтевније резервоаре. Плоче омотача морају бити челичне-убијене и ситнозрнате-за заваривање.
Изазови и решења:Дебеле плоче су тешке и тешке за ваљање и заваривање без изобличења. Произвођачи ГНЕЕ често савијају плоче и користе секвенцијално заваривање са контролисаном међупролазном температуром да би управљали деформацијом. Сви вертикални заварени шавови морају бити радиографисани по АПИ 650 сек. 8.3; хоризонтални (ободни) завари и прстенасти-завари такође захтевају радиографију. Челик разреда А36 или слични челици немају отпорност на удар на ниским температурама, тако да у хладним климатским условима дизајнери прелазе на ниско{7}}каљени челик (нпр. АСТМ А553) или обезбеђују испитивање на удар. Коначно, шкољка је причвршћена за темељ резервоара преко сидрених столица заварених на прстенасту плочу или основу шкољке.
Доње (подне) плоче
Доње плоче чине дно резервоара и морају да подрже хидростатичко оптерећење и вакуум. Више челичних плоча (дебљине 6–12 мм плус додатак за корозију) обично покривају цело дно резервоара.
Стандардни распореди укључују преклапање "подних плоча" и тежу прстенасту плочу око ивице. Плоче се ослањају на бетонски темељни прстен или шипове. Доње плоче су заварене заједно у мрежу;
квадратни или укошени-завари са сучеоним жљебовима се користе за потпуну пенетрацију, како то захтева АПИ 650 (Сек. 5.1.5.5). Лек{4}}заварене траке за подлогу (дебљине веће од или једнаке 3 мм) могу се користити за одржавање отвора за корен.
Номинална ширина и правоугаоне плоче и плоче за скицу треба да буде већа или једнака 1800 мм осим ако се купац другачије не договори. Потребна дебљина доњих плоча је кородирана дебљина плус додатак за корозију.
Размишљања о дизајну: Доње плоче морају бити равне и равне како би се избегло залијевање. Опремљени су заптивним завареним спојевима на шкољку или прстенасту плочу.
Према АПИ 650, сучеони завари доње плоче се често постављају паралелно са шкољком ради лакшег изливања анкера. Такође се могу користити нагнути обрасци "рибља кост" или радијални распореди. Резервоари могу да садрже џеп за одвод у центру за дренажу.
Изазови и решења:Доња облога мора издржати позитиван притисак (хидростатичка глава) и негативан притисак (вакуум). Недостатак вакуума може изазвати колапс, тако да дизајнери укључују вакуумске вентиле и разматрају појачање (нпр. компензационе плоче). Изобличење заваривања се ублажава задржавањем плоча и симетричним заваривањем. Контрола квалитета је кључна: иако се кровни и доњи завари обично не снимају радиографијом, сви спојеви{5}}доња кућишта и спојеви пода пролазе 100% магнетну-честицу или боју{8}}провјеру пенетрацијом како би се осигурала-непропусност. Рок испоруке може бити дуг за велике подне плоче (посебно за дебеле прстенасте прстенове), па се препоручује ранија набавка.
Потребне су доње (подне) плоче
Прстенасте плоче
Прстенасте плоче су прстен плоча непосредно унутар шкољке резервоара на доњем току. Они преносе оптерећење шкољке на под, обезбеђујући причврсну тачку за углове основе шкољке и сидрене столице. По АПИ 650 сек. 5.5.2, прстенасте плочемора бити најмање 600мм (24у) широк (мерено радијално) од шкољке до било ког преклопног споја када је пречник резервоара већи или једнак 30 м (100 стопа) или када је доњи слој шкољке пројектован коришћењем дозвољеног напрезања за материјале из Групе ИВ, ИВА, В или ВИ. У пракси, дизајнери често праве прстенасте плоче знатно дебље од унутрашњих подних плоча (нпр. 12–16 мм уместо 6–8 мм) како би издржали велике обимне силе.
Заваривање и спојеви:Прстенасти{0}}радијални спојевиморају бити потпуно{0}}сучеони завари. A continuous backing strip (3 mm min..) is allowed beneath these welds, but the weld must be unflawed. For tanks >Пречника 30 м или коришћењем челика високе{1}}кости (Група ИВ–ВИ), АПИ 650 налаже сучеоно заварене прстенасте плоче. Мањи резервоари или-кутији ниског напрезања могу дозволити-заварене „скице“ плоча у преклоп, али инспектори често преферирају сучеоно-заварени прстен ради безбедности. Унутрашња ивица прстенастог прстена може бити исечена право или полигонално; према АПИ дефиницији, унутрашњи обим може да формира правилан полигон са онолико страна колико и плоча.
Кровне плоче
Фиксни кровови (конуси или куполе) покривају надземне резервоаре. Кровне плоче су металне плоче заварене заједно и причвршћене за агорњи угао ивичњакана љусци. АПИ 650 дели дизајн крова на три случаја оптерећења: унутрашњи притисак (формула затезања у Анексу Ф), спољашња оптерећења (извијање у Анексу Ф) и општа оптерећења (Сек. 5.10). У пракси, дебљина кровне плоче се често одређује извијањем под теретом крова или ветром, а не унутрашњим притиском. АПИ 650 захтева номиналну дебљину кровног лимаВеће или једнако 5мм (3/16у)плус додатак за корозију. Кровови са плитким конусом могу користити челик од 6–10 мм; куполасти кровови често користе 8–12 мм.
Изградња:Кровне плоче се секу у облику „пите-слице“ (са полигоном једнаким броју плоча) или у концентричним прстеновима. Плоче се међусобно заварују преклопним кутним заваром или косим сучеоним заваром, са непрекидним угаоним заварима само на горњој страни. Плоче морају бити потпуно ослоњене на ободу. За подржане -конусне кровове, АПИ 650 Сец. 5.10 захтева да плоче не буду заварене за рогове (уместо тога леже на њима), како би се омогућило благо померање. Сви кровни панели се причвршћују за угао ивичњака непрекидним горњим-бочним угаоним заварима.
Изазови и решења:Кровне плоче су тање и често се деформишу заваривањем, тако да градитељи израђују кров на земљи у деловима или користе подизне оквире. Контрола димензија је критична да би се избегле празнине. Пошто кровни завари генерално имају мањи напон, АПИ не захтева радиографију на завареним спојевима кровне плоче, али 100% визуелна/МПИ инспекција је стандардна. Кровни челик је често А36 или сличан; висока-снага је ретко потребна осим ако велики распони крова захтевају већу чврстоћу на извијање.
