Sismik Tasarım Kriterleri Altında Ham Petrol Depolama Tankı Yapısal Mukavemet Analizi

Ham petrol depolama tanklarının sismik tasarımı, GB/T 50761-2018 ve API 650 çift standartlarına uygun olmalı ve "zayıf tepe-güçlü duvar-esnek taban" yapısal konsepti benimsenmelidir. Tank tepesi, küresel taç kemerli bir tasarıma (eğrilik yarıçapı 1:0.8~1.2) sahiptir ve ±15° elastik yer değiştirmeye izin verir; tank duvarı, değişken kesitli bir silindir (30 mmden 8 mmye kadar azalan duvar kalınlığı) kullanır ve çevresel kaynak bindirme oranı ≤%25tir. Temel tasarım, deprem etkileri altında eksenel basınç kararsızlığına ve genel devrilmeye karşı koymak için ankraj katsayısı (≥0.785) ve kalkma katsayısı içerir.

Mukavemet analizi üç alana odaklanır: 1) Sismik doğrulama, çok seviyeli savunma kullanır ve alt halka tank duvarının eksenel basınç gerilimi σ≤0.9fyyi (fy, malzemenin akma dayanımıdır) karşılamalıdır; 2) Çalkantı dalga yüksekliği hesaplaması, sıvı yüzeyinin çarpmasının yüzer tavanın arızalanmasına neden olmasını önlemek için tank şeklini ve deprem spektral özelliklerini dikkate alır; 3) Kritik düğümler, nadir depremler altında rüzgar halkasının (aralık ≤3m) ve takviye halkasının burkulma kararlılığını doğrulamak için sonlu elemanlar simülasyonu kullanır.

Gerçek mühendislikte, kıyıdaki bir depolama tankı alanı, sismik tasarımı optimize ederek 7 şiddetindeki bir depreme başarıyla dayanmıştır ve tank gövdesinin maksimum yer değiştirmesi 0.15D (D, tank çapıdır) içinde kontrol edilmiştir. Geleneksel çözümlere kıyasla %12 daha az çelik kullanılmıştır ve API 650 ve GB 50341in sismik performans gereksinimlerini kapsamlı bir şekilde karşılayarak kullanım ömrü 30 yıla uzatılmıştır.