Q_YHR0001-2018搪瓷拼装罐设计规范pdf

作者:凤凰游戏发布日期:2020-11-03 15:59

  北京盈和瑞环境科技股份有限公司企业标准北京盈和瑞环境科技股份有限公司企业标准 Q/YHR0001-2018 搪瓷拼装罐设计规范 2018-9-30 发布2018-10-01 实施 北北京京盈盈和和瑞瑞环环境境科科技技股股份份有有限限公公司司发布 1 前 言 本标准按 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本标准修改采用 ISO 287652016釉瓷和搪瓷--用于水或者市政或工业污水和污泥的存储或处理的 螺栓连接钢罐的设计(英文版)。 本标准与 ISO 287652008 除编辑性修改外主要技术变化如下 在第 1 章范围中,对螺栓连接的搪瓷拼装罐体应用范围进行了补充罐体可以作为厌氧、好氧 等生化反应工艺的一部分使用;修改罐体内部液面以上的工作压力,工作压力应不超过 2.5kPa,液面以 上的内部局部负压不超过 0.5kPa。 删除了第 3 章中部分通用术语和定义。 增加第 8 章材料,对搪瓷拼装罐体的材料进行规定。删除了 ISO 287652016 的 9.2 钢材。 删除 ISO 287652016 中 8.2.1 的密度公式,改为提供可靠的密度数据进行计算。 增加 7.2.2.4 壳体厚度,7.2.2.5 压缩应力,7.2.2.7 螺栓连接三部分的计算方法。 在 7.2.5.3 基础部分增加了对基础设计的规定。 第 8 章搪瓷质量要求按该产品在我国的使用情况进行分类,适当的调整参数要求。 本标准起草单位北京盈和瑞环境科技股份有限公司。 本标准主要起草人李旭源、周建华、张伟、卢建平、沈毅、周欢、王明明、赵业华、牛炳有、赵兴 国。 本标准于 2018 年 10 月发布。 2 搪瓷拼装罐设计规范 1范围 本标准规定了螺栓连接的搪瓷钢板储罐的术语和定义、设计资料要求、原材料、荷载、设计、 搪瓷涂层、运输、安装和消毒程序。同时对储罐、附属设备安装及基础的设计方法进行规定。 本标准适用于存储水或用于处理市政、工业、农业产生的污水、污泥的搪瓷钢板拼装储罐。该 储罐使用螺栓连接搪瓷钢板拼装而成。 其主要包括 a罐体为圆柱形且平面对称; b罐体的直径同罐体高度比值在 0.1 至 10 的范围内; c罐体直径应不超过 100m,罐体高度应不超过 50m; d罐内存储物料具有液体特性, 即物料对罐壁的摩擦力可以忽略不计; 存储的物料可以是水以及来自 市政、工业、农业产生的污水、污泥等; e罐体内部液面以上的工作压力不应超过 4kPa,液面以上的内部局部负压不应超过 0.5kPa; f罐壁应与水平面保持垂直(垂直度应符合 GB 50461 中对罐体垂直度的要求当高度 H30m,垂直 度为 H/1000;当 H30m,垂直度为 H/1000 且偏差不大于 50mm,罐体垂直度检测结果应扣除罐体 结构造成的垂直误差); g罐壁与罐底交汇处应保持平整, 罐体底面中心位置应与罐体底面周边位置存在一定量的高差, 以用 于完全清空罐内的内含物; h罐体在注液过程中受到的惯性和冲击负荷可以忽略不计; i罐壁基材的厚度应3mm; j组成罐体的搪瓷钢板基材应采用可双面搪瓷的专用热轧碳钢; k罐体使用期间,罐壁温度应保持在-50至100范围内。 本标准同时也对罐体安装过程中的检验与维护工作进行规定。 本标准不包含防火内容。 本标准不适用于地下式搪瓷钢板储罐的设计。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件, 仅注日期的版本适用于本 文件。凡是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。 GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验第1部分 室温试验方法 GB/T 709 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差 GB/T 2828.1 计数抽样检验程序 第1部分按接受质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划 GB/T 3098.1 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱 GB/T 3098.4 紧固件机械性能 螺母细牙螺纹 GB/T 4956磁性基体上非磁性覆盖层 覆盖层厚度测量 磁性法 GB/T 9989.1 搪瓷耐化学侵蚀的测定 第1部分 室温下耐酸侵蚀的测定 3 GB/T 9989.2 搪瓷耐化学侵蚀的测定 第2部分 耐沸腾酸、沸腾中性液体及其蒸气化学侵蚀的 测定 GB/T 9989.3 搪瓷耐化学侵蚀的测定 第3部分 用六角形容器进行耐碱溶液侵蚀的测定 GB/T 9989.4 搪瓷耐化学侵蚀的测定 第4部分 用圆柱形容器进行耐碱溶液侵蚀的测定 GB/T 14683 硅酮建筑密封胶 GB 50010 混凝土结构设计规范 GB 50011 建筑抗震设计规范 GB 50461 石油化工静设备安装工程施工质量 JGJ 145 混凝土结构后锚固技术规程 SH/T 3068 石油化工钢储罐地基与基础设计规范 ISO 8289-2000 Vitreous and porcelain enamels - Low voltage test for detecting and locating defects釉瓷和搪瓷 检查和定位缺陷的低电压试验 EN 1993-1-6 Eurocode 3 - Design of steel structures - Part 1-6 Strength and Stability of Shell Structures 欧洲规范3-钢结构设计 第1-6部分壳体结构的强度和稳定性 EN 1993-4-1 Eurocode 3 - Design of steel structures - Part 4-1 Silos 欧洲规范3 钢建筑设计 第4-1部分筒仓 EN 1993-4-2 Eurocode 3 - Design of steel structures - Part 4-2 Tanks欧洲规范3 钢 结构设计第4-2部分罐体 EN 14430-2004 Vitreous and porcelain enamels - High voltage test釉瓷和搪瓷 高电压 试验 EN 15771 Vitreous and porcelain enamels - Determination of surface scratch hardness according to the Mohs scale釉瓷和搪瓷 莫氏硬度法测定表面耐刻划硬度 ANSI/AWWA D103Factory-Coated Bolted Carbon Steel Tanks for Water Storage 工厂用 用于储水的加工涂覆的螺栓连接的碳钢储罐(美国水工业协会) 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 螺栓连接的搪瓷钢板储罐 Bolted vitreous and porcelain enamelled steel tanks 采用搪瓷钢板通过螺栓连接拼装而成的圆柱形储罐。 3.2 自由空间 Free space 搪瓷钢板储罐设计的最大垂直高度同设计最高液位之间形成的空间。 3.3 顶部箍筋 Top of the stirrups 起到对壳体顶部加固作用的环形件。 3.4 4 中间箍筋 Middle of the stirrups 起到对壳体中间加固作用的环形件。 3.5 搪瓷钢板主要区域 Main area of vitreous and porcelain enamel 搪瓷钢板拼装成型(罐体)后和罐内介质直接接触的表面。 3.6 搪瓷钢板非主要区域 non main area of vitreous and porcelain enamel 搪瓷钢板拼装成型(罐体)后和罐内介质不直接接触的表面。 4设计资料及要求 4.1设计前使用方需提供的资料 罐体设计准备过程中,应至少考虑以下参数 a存储液体的技术参数,其应包括但不限于 1名称和产品说明; 2相对密度; 3存储液体的相关特性或特征; 4操作温度范围。 b) 环境条件,其应包括但不限于 1风力; 2地震; 3降雪; 4结冰; 5温度范围。 c)罐体的用途和设计尺寸,其应包括但不限于 1注入和排放速度; 2功能和工艺的简要描述; 3罐体或其任何组件的净影响。 d)罐壁和顶盖的所有开口的位置。 e)附属设备 1连接方法; 2静荷载和动荷载; 3连接关系。 f)邻近的其它罐体和建筑物。 4.2设计方提供的资料 设计方应提供关于罐体设计过程的基础数据,至少应包括但不限于以下内容 a存储液体或混合液的名称和产品说明; b存储液体或混合液的相对密度的数值范围; 5 c设计中采用的最不利环境条件,包括设计风速、设计操作温度范围、设计雪荷载和地震区及 地震系数; d设计中应使用最不利因素组合进行计算; e关于变更使用的指引; f在设计过程中设计方采用的所有相关数据。 4.3设计适用标准 本标准中未提及且可能存在于其它国际或国内标准中所规定的条款, 由设计方和使用方根据建 设地点的实际情况对适用的标准进行协商,达成共识后使用。 协商确定的适用标准,应至少包括为以下设计过程提供的技术参数 a静水荷载; b风荷载; c地震荷载; d流体注入及排出荷载; e雪荷载; f雨荷载; g荷载因素; h钢板强度计算; i螺栓强度计算; j稳定性计算; k基础设计。 5材料 5.1钢板 5.1.1基本要求 制作搪瓷钢板储罐使用的钢板或钢带应使用可双面搪瓷的专用热轧碳钢, 不同种类和批次的钢 材使用前应做涂搪试验。 涂搪后的钢材力学性能应符合本标准5.1.4要求,搪瓷涂层应符合本标准第8章的要求。 5.1.2钢板规格尺寸 钢板尺寸、外形以及重量偏差应符合GB/T 709的要求,厚度不应有负偏差。 5.1.3钢板外观 5.3.1 钢板和钢带表面不应有气泡、裂纹、结疤、拉裂、夹杂和乳化液斑点。 5.3.2 钢板和钢带不应有分层。 5.3.3 钢板和钢带表面轻微麻点和划痕大小应在厚度偏差1/2范围内,以保证钢板和钢带的最小厚 度。 5.1.4钢板经涂搪后力学性能 钢板经涂搪后,使用GB/T 228.1所述的方法,对力学性能进行测定,并应符合以下要求 钢材屈服强度s235 MPa; 6 5.2瓷釉 根据不同的用途和工艺选择合适的瓷釉,烧制完成后的搪瓷层应满足本标准中第8章的要求。 5.3螺栓、螺母和锚固螺栓 螺栓机械性能应符合GB/T 3098.1中4.8、8.8、10.9、12.9级的要求。 螺母机械性能应符合GB/T 3098.4中5、8、10、12级的要求。 锚固螺栓应符合JGJ 145中规定的混凝土结构后锚固技术规程要求。 螺栓、螺母以及锚固螺栓的型号应根据设计计算结果选择。 5.4基础钢筋 储罐基础中的钢筋应符合GB 50010的要求。 5.5密封胶 搪瓷钢板连接部位密封过程应使用中性硅酮密封胶,其性能应符合GB/T 14683的要求。罐体作 饮用水储罐使用,接触饮用水的密封胶应根据适合于建设地点的相应标准要求进行选用。 6荷载 6.1总则 罐体设计过程中应考虑罐体、 罐体附属物及支撑结构等产生的荷载, 且荷载计算过程应选取最 不利因素组合作为计算基础。 6.2罐内荷载 6.2.1总则 罐体设计过程中应考虑罐内存储的液体产生的荷载。 计算罐体内部液体引起的荷载时应考虑以下因素 a罐体内部存储液体的密度; b罐体的几何形状; c罐内液体最大存储高度。 罐体内部存储的液体,应提供可靠的密度测量数据。 6.2.2自由空间 罐内自由空间应满足工艺设计要求或使用方需求。 当罐体设计考虑到地震因素时,罐体内的自由空间高度最大为1.22m。设计方和使用方应根据 此值确定罐体的最高液位。 6.2.3静水压强 在深度为 H 时,作用在罐壁上的静水压强Pn,使用以下公式计算 hnPgHP 3 10(1) 7 式中 Pn静水压强,单位为千帕(kPa) ; H液体深度,单位为米(m) ; 储液的密度,单位为千克每立方米(kg/m 3) ; g重力加速度(取值9.81N/kg) ; Ph液面上方气体压强,单位为千帕(kPa) 。 6.2.4轴向罐壁应力 单位面积罐体的轴向罐壁应力,计算时考虑以下因素 a罐体静荷载; b外加荷载; c由风力作用下的倾覆力矩产生的轴向拉力和压缩力; d由地震活动产生的轴向拉力和压缩力。 6.2.5注液和排放 罐体设计过程中应考虑液体注入和排放所产生的荷载。 这些影响至少应包括以下内容 a液体注入口位置注入的液体流动过程产生的对罐壁的冲击力; b液体排放液体排放口快速关闭,产生水锤效应风险; c疲劳频繁注液和排放操作所产生的荷载; d注液和排放过程产生的压力、局部负压; e排气; f温度的急剧变化。 6.3罐体结构 罐体结构静荷载计算应包含所有结构性部件和永久配件的总重量。 6.4顶盖 罐体设计应考虑顶盖对罐壁产生的应力。这些应力可能包括但不限于 a由结构性顶盖组件传导的平面和径向分布式应力; b由顶盖结构形式而导致的平面和径向集中式应力; c由于外加顶盖荷载的不规则分布而引起的不均匀应力; d由基础的不均匀沉降引起的顶盖感应应力。 6.5设备荷载 6.5.1总则 罐体总荷载计算中应考虑附属设备的影响。 附属设备的荷载应考虑静态荷载和动态荷载。 6.5.2静态荷载 设备静态荷载应包含设备的重量、固定设备的装置重量和存储于设备内部的液体质量的总和。 8 6.5.3动态荷载 应严格测定各种设备的动态荷载,可能包括但不限于 a安装在罐体上的设备转动或部件移动所产生的启动和运转应力; b因工艺要求,需要在罐体上安装设备或附属装置,这些设备的运行会对罐体产生一定的力(例 如搅拌过程中罐内液体的强迫运动对罐壁的冲击;罐顶搅拌轴转动带来的对罐顶的影响等)。 6.6通道 由通道设备(如走道和平台等)所产生的荷载应按照通道类型进行计量。 a只用作清洁和维修用途的通道,其超负荷荷载应取值不小于 0.75 kN/m 2 b用于操作程序所需的通道,其超负荷荷载应取值不小于 3.0 kN/m 2 当顶盖配有栏杆时,栏杆以内的区域应按可进入区域进行设计。 6.7环境条件 6.7.1总则 环境荷载应根据罐体的设计寿命进行设计。 6.7.2地震 地震产生的荷载,设计过程应考虑以下因素 a水平加速度; b垂直加速度; c溶液的晃动; d锚固方法; e动态地面响应。 6.7.3风力 风速和风压应由工地现场的适用标准来进行测定。 6.7.4降雪 降雪产生的荷载应由建设地点的适用标准来进行测定。 6.7.5结冰 顶盖结冰产生的荷载应由建设地点的适用标准来进行测定。 6.7.6附件 罐体设计应考虑由附属物件(如梯子、平台、阀门、机械装置等)所产生的应力。 7设计 7.1总体设计 钢罐的设计应考虑使用的极限状态,根据最不利因素组合进行设计。 7.2罐体 9 7.2.1荷载系数 表1中为设计需要考虑的荷载系数。 表 1 荷载分项系数 基本荷载情况 最大荷载系数 静荷载1.4 液体荷载1.4 外加荷载1.6 风荷载1.4 地震荷载* 1.4 与地震荷载和液体荷载结合的风荷载1.2 与风荷载和液体荷载结合的地震荷载1.2 稳定性1.7 *地震活动不用考虑测试条件。 7.2.2罐壁 7.2.2.1总则 罐壁应能够承受最不利因素的荷载组合。 罐壁应能够抗击连接到地基产生的力和力矩。 本标准中,存储液体产生的罐壁摩擦力相对较小,可以忽略不计。 7.2.2.2环向力 用于确定钢板厚度和垂直螺栓连接配置的环向力应考虑流体静压力以及地震活动引起的流体 动压力。 7.2.2.3静态环向力 用公式(2)计算 2 D pFnH(2) 式中 FH单位重量的静态环向力,单位为千牛每米(kN/m) ; Pn静水压强,单位为千帕(kPa) ; D罐体直径,单位为米(m) 。 7.2.2.4壳体厚度 10 当净拉伸应力起控制作用的情况下, 罐体壳体厚度由罐内包含物所引起的应力计算, 可由公式 (3)得出 3 e 10 R 9 . 4 dS SDH t L (3) 式中 t壳体钢板的计算厚度,单位为毫米(mm); H液体从顶部最高液位到壳体某层钢板底部的的设计高度,单位为米(m); D罐体的直径,单位为米(m); S螺栓间距,单位为毫米(mm); 储液密度,单位为千克每立方米(kg/m); ReL搪瓷钢板的屈服强度,单位为兆帕(MPa); d螺栓孔直径,单位为毫米(mm); 分项系数,查表 1,取 1.4(如果选用搪瓷钢板的实测最小屈服强度,经设计者同意,此项可 取 1.0)。 7.2.2.5压缩应力 每个环状面钢板在风荷载或者地震荷载耦合恒荷载作用下的容许压缩应力,由下列公式计算 103100 3 2 2100 3 2 103 R t R t fs(4) 式中 容许压缩应力,单位为兆帕(MPa); t壳体厚度,单位为毫米(mm); R壳体半径,单位为毫米(mm)。 7.2.2.6抗震设计 应依照 GB50011、ANSI/AWWA-D103 选择合适方法进行设计,设计过程应考虑以下因素 a流体环向力; b外壳轴向压缩力; c横向和纵向的锚固力; d地面剖面动态响应。 7.2.2.7螺栓连接件 11 螺栓连接的设计至少应该考虑以下因素 a螺栓通过任意顺序连接的净截面产生的拉应力; b连接钢板上的承载压力; c螺栓承载压力; d螺栓剪应力。 在螺栓节点设计中,当垫片或者密封胶的压缩厚度不超过1.6mm时,垫片和密封胶的作用可以 忽略。 螺栓最小间距应按照下面方法确定 螺栓的中心到中心之间的距离不应少于2d,d为螺栓的直径,单位为mm。螺栓的中心到边缘或 者接缝的距离不应小于1.5d。任何情况下中心到中心或者边缘到中心的距离应按公式(5)进行计 算 tR6 . 0e L P L(5) 式中 L中心到中心或者边缘到中心的距离,单位为毫米(mm); P由螺栓传递的力,单位为千牛(kN); ReL钢板的屈服强度,单位为兆帕(MPa); t薄钢板或钢带在节点连接处的厚度,单位为毫米(mm)。 当多组螺栓列被使用,有效净截面区域可以采用总面积的85。 螺栓连接的净截面的拉伸应力不应超过下列公式计算的较小值 eLeLt R s dr rRf 6 . 0 3 9 . 01 6 . 0 (6) 或者 mtRf4 . 0(7) 式中 ft容许拉伸应力,单位为兆帕(MPa); ReL搪瓷后钢板或钢带的屈服强度,单位为兆帕(MPa);同公式 3 r由螺栓或螺栓考虑截面传递的力,由截面组件的拉力划分。如果 r 小于 0.2,可忽略; d螺栓的直径,单位为毫米(mm); S螺栓间距,单位为毫米(mm); Rm搪瓷后钢板或钢带的抗拉强度,单位为兆帕(MPa)。 螺栓孔在 td 面积上的容许应力不应超过1.35Rp0.2。 螺栓剪力的恒荷载和活荷载不应超过公式(8)确定的值 msRf25. 0(8) 12 式中 fs受影响区域的容许剪力,拉伸应力截面或毛截面,单位为兆帕(MPa) Rm最小螺栓拉伸强度,单位为兆帕(MPa) 螺栓拉伸应力区域的拉伸应力,除地脚螺栓外,不应超过下列公式的较小值 LtfeR6 . 0(9) 或 2 . 0 m t R f (10) 式中 ft螺栓的容许拉伸应力,单位为兆帕(MPa); ReL螺栓的屈服强度,单位为兆帕(MPa); Rm螺栓的拉伸强度,单位为兆帕(MPa)。 螺栓和螺母的承载强度和剪应力强度应符合本标准 5.3 的规定。 7.2.2.8罐壁轴向受力 设计时应考虑罐壁轴向受力对钢罐壳体产生的轴向屈曲应力的影响。 还应该考虑罐壁轴向受力与外部风压、顶盖活荷载以及任何内部局部负压结合的影响。 临界轴向屈曲应力应该通过严格的分析确定。 符合 EN 1993-4-2 规定的临界屈曲强度可满足该要求。 临界轴向屈曲应力的另一种表达方式见公式(11) r t EcrZ3 . 0,(11) 式中 z,cr临界轴向屈曲应力,单位为兆帕(MPa) ; E杨氏弹性模量 t罐壁厚度,单位为毫米(mm) r罐体半径,单位为毫米(mm) 注由于壳体的不规则,可能存在二阶效应,尤其是大口径钢罐。设计时应该在相应部位考虑这些影响。 7.2.2.9外部风压 外部风压对空罐体的影响主要有 a外部风压屈曲应力; 13 b风压的变化造成的罐体圆周弯曲; c外壳轴向拉伸和压缩; d罐体抗倾覆压紧系统。 还应该考虑附近其他的钢罐和建筑。 外部风压屈曲应力可以通过严谨的分析得到。通过EN 1993-4-1或EN 1993-1-6确定的外部风压 屈曲应力可以满足这一要求。 临界外部屈曲应力可以用公式(12)确定 2 2 4 3 2 2 , 1 1 8 . 0 r t vlr Et qcrr (12) 式中 qr,cr临界外部屈曲应力,单位为兆帕(MPa) ; E杨氏弹性模量 l箍筋之间的长度,单位为毫米(mm) r罐体半径,单位为毫米(mm) 泊松比 t罐壁厚度,单位为毫米(mm) 公式(12)适用于壳体上具有顶部箍筋和中间箍筋,或无中间箍筋的罐体,以及任何后续安装 中间箍筋的罐体。由于箍筋重叠部分造成罐体厚度不均,应取平均厚度计算。 在比较风压屈曲应力时,风压应取罐体圆周范围内的最大径向风压。 在设计测试条件时,可以考虑适当降低风速。 注在径向屈曲应力设计的壳体刚性计算中应该考虑搪瓷涂层的影响。 7.2.2.10顶部箍筋 对于顶部开口的钢罐, 顶部箍筋应按比例计算, 提供足够的支撑, 以防止钢罐壳体的径向屈曲。 设计时可进行严谨分析并考虑环形屈曲和弯曲效应,使得顶部箍筋成比例。符合EN 1993-4-1中比 例计算的顶部箍筋可能满足该要求。 顶部箍筋可用公式(13)计算比例 E rHqOw z 6 3 max (13) 式中 Iz顶部箍筋惯性距,单位为毫米的四次方(mm4) qw风力最大滞止压力,单位为千帕(kPa) H0罐体垂直总高度,单位为毫米(mm) r罐体半径,单位为毫米(mm) 14 E杨氏弹性模量 对配有顶盖的钢罐,顶部箍筋应该考虑顶盖结构和所有配件对其施加力的大小和分布。 7.2.2.11中间箍筋 设计时应进行严谨的分析,按照比例计算中间箍筋,以提供足够的支撑,防止钢罐壳体环或环 组的径向屈曲。符合EN 1993-4-1规定的比例计算的中间箍筋可满足该要求。 中间箍筋可以用公式(14)计算比例 E rlqw Z 3 3 max (14) 式中 Iz中间箍筋惯性距,单位为毫米的四次方(mm4) l相邻两层中间箍筋之间的距离,如果中间箍筋为最下层箍筋,则该值为箍筋同罐底的距离, 单位为毫米(mm) 。 qw最大风压,单位为千帕(kPa) r罐体半径,单位为毫米(mm) E杨氏弹性系数 7.2.2.12热效应 由于罐内储液和罐体结构之间以及外部环境和罐体结构之间存在温差, 所以罐体结构的设计应 考虑热效应的影响(比如位移,应变,曲率,压力,力和力矩) 。设计时还应考虑储液表面可能冻 结带来的影响。 7.2.2.13内部压力 对于带有顶盖的罐体,设计时应考虑内部压力对罐壁厚度和相关设计的影响。 7.2.2.14内部空置 对于无盖的罐体, 设计时应考虑在操作过程中产生的内部半空以及风压的影响。 在设计罐壁时, 应该综合考虑这些因素以及外部风压。 对于有盖的罐体, 设计时应考虑在操作条件下储罐内部存储半罐液体时产生的空间压力以及风 压的影响。在设计钢罐壁时,应该综合考虑这些因素以及外部风压。并应该在罐体排空的条件下考 虑这些因素。 7.2.3罐体顶盖 设计时至少要考虑以下因素 a静荷载; b动荷载 雪、风、雨水、地震; c内部产生的正、负压; d开盖情况; 15 e接口处的任何刚性构件内的压力和张力。 7.2.4罐壁和罐底的连接 罐壁和罐底之间的连接设计应包括可以传递到罐壁上的垂直力、水平剪切力、由于液体荷载、 风荷载、地震荷载产生的弯曲力矩以及罐体内部在地基上施加的压力。 7.2.5罐底 7.2.5.1混凝土 如果不对罐体基础表面做涂层或防水处理,则应采用防水混凝土构筑罐体基础。 7.2.5.2搪瓷钢板连接与罐底连接 所有搪瓷钢板应使用螺栓,充分连接所有接缝。 安装过程应备足螺栓数量,可与密封胶一同使用保证钢罐防水密封。 罐体与基础连接应考虑连接界面的防水密封问题。 7.2.5.3基础 设计方应提供完整的基础设计资料。 必要时,使用方应提供现场地勘资料以满足基础设计计算要求。 除使用方另有要求外,基础设计应符合SH/T 3068规定的要求,对于机械锚固的罐体,基础沉 降应不大于表2列出的数值。 表 2基础沉降最大位移设计值 单位为毫米 条件位移量 相对于支撑或基础的竖直向上的位移18 相对于支撑或基础的竖直向下的位移9 相对于支撑或基础的水平位移(径向和切向)9 基础设计过程中应充分考虑以下几点最基础的要求 a静荷载; b动荷载; c罐体/地基相互作用力(力矩和剪力); d负载下的罐体膨胀; e环境负荷(风和地震); f热膨胀; g拟建施工现场地质条件和不均匀沉降潜在风险。 7.2.6辅助产品 当罐体由于使用和安全需要,需增设的辅助产品。使用方和供应方应该就适用标准达成一致。 16 7.2.7阴极保护 对于因准入限制、商业因素或工艺要求的影响,而不便于开展例行检查和保养的部件,鉴于使 用方利益,应考虑安装一个合适的阴极保护系统,以提供额外安全保护。阴极保护系统应由设计人 员和相关工程师进行设计和安装。 设计阴极保护系统应考虑 a存储液体的电阻率; b暴露的钢材表面面积; c罐体内部物质,罐体结构,基础混凝土,基础钢筋和隐藏的配套钢件之间的电气连接; d当选择牺牲阳极材料时,电流密度有抗腐蚀要求。 注牺牲阳极型的阴极保护系统相对简单,成本低,易于管理和安装。 7.3开口 7.3.1人孔 带盖罐体至少应有一个低位的人孔。具体位置根据工艺需要设置。 对于开顶罐,人孔位置根据工艺需要设置。 任何可移动的人孔盖应当配有配套设备方便拆卸。 7.3.2管道连接 管道的连接尺寸以及罐体连接点位置根据工艺需要进行设置。 7.3.3溢流 罐体应配备一个溢流口。在设计时,该溢流口不应对罐体和顶盖产生任何负压,且不存在因反 吸入而导致的进水污染。 7.3.4人孔和壳内管道连接的加固 对于大于100mm的开口,受到静水压力的影响应对开口进行加固处理。 7.4顶盖及连接设备 7.4.1总体要求 根据工艺需要确定顶盖开口、管道等连接尺寸。 超过250mm的开口应妥善配置安全装置,以防止他人擅自进入。 7.4.2排气 密封罐体顶盖应装有正负压保护装置,确保其在最极端的条件下亦能正常运行。 封闭罐体的排气设计应考虑所有可能的操作条件,包括但不限于以下所列项目 a注入和排放液体; b环境因素或使用过程中产生的正压以及负压; c防止鸟类,动物或昆虫进入的筛网; d钢罐所在区域空气流动的对称性。 7.5事故影响 7.5.1风险评估 17 设计过程应考虑搪瓷罐体存放液体产生的潜在风险, 这些风险主要包含爆炸风险和注入液体过 程中产生的不可控波动因素。 7.5.2爆炸 应尽可能降低、避免任何可能由爆炸导致的潜在风险,并采取适当措施,如 a充分采取压力释放措施; b采取压力控制措施; c细化维护和清洁程序; d安全选择电子设备,以避免产生火源。 7.5.3注入液体产生的不可控波动 罐体设计过程中应充分考虑由温度、 化学性质、 流速和可能会影响罐体设计的任何其它特性所 导致的不可控制波动。 8搪瓷涂层及搪瓷钢板 8.1试样制备 当制品不能直接用于试验时,应制作105mm105mm或直径105mm的试样。 用与被测产品相同的材料, 以同样前处理、 涂搪、 干燥、烧成工艺制造的样板。若因搪烧需要, 可在样板边角处钻一个直径5mm的孔,其中心距边缘应4mm。 用于耐热急变、 密着强度或表面抗刮硬度试验的试样, 也可在搪瓷制品的不同部位用适当的切 割工具切割,边缘应整齐,不应造成搪瓷损伤。 8.2理化性能 8.2.1质量指标 搪瓷涂层应符合表3规定的最低理化性能质量要求。 表 3 搪瓷理化性能 项目 使用场合 检测方法备注雨水、消防 用水 pH 值在 5-9 范围 内的饮用水、 污泥 污水 海水、渗滤液、pH 值5或pH值9范 围的液体或物料 耐室温柠檬酸 级 AAA GB/T 9989.1 耐室温硫酸 级 --A 耐室温盐酸 级 --A 10溶液,历时 15 分钟 耐沸腾柠檬酸 g/m2 642 GB/T 9989.2 2.5小时后最大 失重 耐沸腾盐酸 (气相) g/m2 --9 10溶液,7 天 后最大失重 18 耐沸水(液相) g/m2 663 48 小时后最大 失重 耐沸水(气相) g/m2 -88 耐标准洗涤剂溶液 g/m2 /5GB/T 9989.3 24 小时后最大 失重耐热氢氧化钠 g/m2 87GB/T 9989.4 耐热急变-经温差 180试验后目测瓷面无损伤本标准 8.2.2.1 密着强度良好本标准 8.2.2.2 表面抗刮硬度 级 莫氏 5EN 15571 8.2.2检测方法 8.2.2.1耐热急变 8.2.2.1.1 耐热急变性试验选用 3 个以上的样本。 8.2.2.1.2 将试样在空气中加热至(19010),恒温 20min 后,在 5s 内投入温度约为 10的冷水中, 试样应完全浸没。待冷却后取出试样,观察试样表面情况。如无破裂,则擦干试样。重复上述操作 3 次。 观察瓷面有无损伤。 8.2.2.1.3 试验用冷水应有足够的量,使试验过程中冷水温升不大于 1。试样由于切割引起的损伤不 应考虑在内。 8.2.2.2密着强度 8.2.2.2.1密着强度试验选用 3 个以上样本。 8.2.2.2.2 用压力机将试样压成凹形,凹槽深度约1cm致使瓷层破裂。观察试样底釉痕迹,如果底 釉呈现放射形丝状分布且无钢板基材露出,则判定密着强度良好,否则判定为密着强度差。 8.3外观 8.3.1质量指标 应符合表4规定。 表 4 搪瓷外观质量 单位为处 缺陷名称分离度*主要区域非主要区域 异色点136 麻点148 粉瘤136 裂纹0不应有不应有 爆瓷0不应有2 鳞爆0不应有不应有 19 泡孔0不应有不应有 色差**0不应有明显色差 *分离度指直径 7. 62cm3in.范围允许缺陷存在的个数。 **也可由供需双方协商确定。 8.3.2检测方法 通常在自然日光或者等效人工照明条件下,目测检查。 8.4瓷层厚度、瓷层质量 测量结果应符合表5的规定。 表 5 瓷层厚度和瓷层质量 单位为毫米 项目 使用场合 检测标准备注饮用水、雨水、消 防用水 pH5-9 范围内的、 污泥污水 海水、渗滤液、pH 5 或 pH9 范围 的液体或物料 瓷层厚度0.220.450.220.450.30.5GB/T 4956 特殊要求选用 适用性标准 缺陷 表面内部 顶盖和顶环无漏点顶盖和顶环无漏点 无漏点 圆柱体 3 点/张圆柱体 3 点/张 检验方法使用 900V 检测使用 900V 检测 出厂通过 1500V 检 测;现场安装后, 通过 900V 检测。 ISO 82892000 方 法 A 或 EN 14430-2004 试验 A 特殊要求选用 适用性方法 8.5检测频率 应按照表 6 规定的检验频率对搪瓷钢板进行检验。 表 6 检验频率 检验项目检验频率 外观质量(除色差)每个面板 瓷层厚度、色差按 GB/T 2828.1 规定 密着强度、表面抗刮硬度、瓷层质量每月或每批 耐室温酸每季或每批 耐沸腾酸、耐沸水、标准耐洗涤剂溶液、耐热氢氧化钠、耐热急变每季 8.6现场整改 制造商应该提供现场整改和现场对受损搪瓷层修补的程序。 20 8.7运输 搪瓷钢板之间应使用合适的薄膜及托架进行隔离包装。 为避免面板在运输过程中损坏, 应覆盖 足以覆盖搪瓷钢板边缘的防水保护罩。 8.8维护 供应商应该提供相应的搪瓷涂层检查、维护以及整改过程文档。 为了确保设计寿命,搪瓷涂层检查、维护以及整改过程应按照上述文档进行。 所有搪瓷涂层检查、维护以及整改过程应符合安全工作守则。 9安装 9.1总体指南 罐体安装前设计方应提供罐体安装图纸,罐体安装过程应严格按照图纸进行。 罐体安装施工人员应经过搪瓷钢板制造商认可的专业人员。 罐体连接过程中使用扭矩扳手进行螺栓紧固,扭矩大小应完全按照设计数值进行设置。 罐体安装过程使用的密封胶应使用由制造商提供或推荐的适用密封胶。 9.2地基 地基的设计和建设应该符合本标准7.2.5的要求,除非供应方另行说明。 使用方应该为地基设计人员提供现场地勘信息。 使用方应为罐体安装施工单位提供基础验收合格报告。 9.3施工现场的搪瓷涂层检验 在罐体安装过程中, 建议使用低电压电火花检测仪测试搪瓷钢板主要区域。 测试仪器和程序应取得 搪瓷加工方的批准。 测试过程中单张钢板主要区域检测缺陷点小于等于 2 处(每处缺陷长度不大于 5mm) ,可进行现场 修复使用。单张钢板检测缺陷点大于 2 处或每处缺陷长度大于 5mm,需进行更换。 10罐体消毒应按照有关各方共同商定的程序进行。


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