API-620大型焊接低压储罐设计与建造

1大型焊接低压储罐设计与建造API标准6202002年2月第十版美国石油学会翻译：段艳校对：王国平2特别声明API各种出版物仅针对一般性质问题。涉及特定情况时，应查阅地方的、州的和联邦政府的法律与条例。API不为雇主、制造商或供应商承担对他们的雇员的健康、安全风险以及预防措施进行告诫、训练或设备方面的义务，也不承担他们在地方的、州的或联邦的法律下的责任。涉及到特殊材料和情况的有关安全、健康风险以及预防措施的信息应由雇主、制造商或材料供应商提供，或从材料安全数据单上得到。任何API出版物的内容不能以含蓄的或其它的方式解释为授予任何权利去制造、销售或使用任何专利证书包括的方法、设备或产品。本出版物中的任何内容也不能解释为开脱任何人侵犯专利证书所授权利应负担的责任。通常，API标准至少每五年进行一次复审，并进行修订、重新认定或撤销，有时，这个复审周期可延长一次，最多两年。作为现行API标准，本出版物从出版之日起的有效期不超过五年，除非再版时授权延长其有效期。本出版物的状况可从API编辑部（电话[phone]）查明。API（1220LSt.，N.W.，Washington，D.C.20005）每年出版出版物和资料目录，每季更新。本文件是在API标准程序下制订出的，这一标准程序保证了在发展过程中的适当的通知和参与，并被制订为API标准。涉及到本标准或注解的内容的释意的问题和涉及到本标准发展下程序的问题应直接写信向编辑部编辑询问（标识在本文件标题页）（AmericanPetroleumInstitute，1220LStreet，N.W.，Washington，D.C.20005）。发布美国石油协会（API）推荐作法，是为了便于已被验证的、良好的工程技术和操作方法的广泛利用。这些推荐作法无意排除对譬如应在何时何地采用这些推荐作法所需的正确判断。API推荐作法的制订和发布，无意以任何形式限止任何人采用其它的作法。任何制造者根据API推荐作法标识要求所做的设备或材料标识仅对符合这些推荐作法的所有适用要求负责。美国石油协会（API）不代表、警告或保证这样的产品实际上符合API推荐作法的应用。版权所有。在无预先给与出版者的允许下，本标准中任何部分，不得被复制，被储存在一个返修系统中，或以电子、机械、相片复制、记录或其它任何方式传递。请与出版商、API出版服务社，1220L，Street，N.W.，Washington，D.C.20005版权©2001美国石油协会3前言本标准是基于内压不超过15psi表压不同尺寸和容量的焊接结构低压储油罐的制造商和卖方积累的知识和经验制定的。本标准的目的是为制造厂和选购的方便提供采购标准。如果按照本标准规范购买储罐，就要求买方指定明确的基本要求。买方可能希望修改、删除或扩充本标准的部分，但是在铭牌上或制造厂储罐制造证书上的不执行最低要求或超出本标准限度的内容不可涉及本标准。强烈推荐这种修改、删除或扩充用本标准的附录增补，而不是重写或将本标准的章节合并到另一个完整的标准中。本API标准的每一版本、修订或附录自封面上的版本、修订或附录发行日期起开始使用。本API标准的每一版本、修订或附录作为制造厂根据本标准设计、制造、建造、检查和试验而出具证书，在发行六个月后生效。在版本、修订或附录的发行日期和生效日期之间的6个月里，买方和制造厂需规定设备制造依据哪一版本、修订和附录。本标准中的设计标准是最低要求。更多严格的买方或制造厂规定的设计标准在买方和制造厂双方的协议下可接受。本标准不可解释为批准、推荐或认可任何特殊设计，也不限定设计或建造方法。本标准无意覆盖比本标准更严格的规范管理区域建造的储罐。当本标准用于这种储罐时，宜遵守在不与地方要求冲突的范围内。在本标准的修订版出版后，可在出版日期后完整地应用在储罐制造上。储罐铭牌上应写明储罐设计和建造使用的版本和该版本的修订版。API出版物可以被任何想要引用的人使用，学会已尽最大努力保证出版的资料准确并可靠，但是学会对出版物有关的事项不负责，担保或保证，并与此特别否认任何因使用本标准造成损失或损失或损害承担任何义务和责任，不因为出版物有矛盾而违背联邦、州或地方的法规承担任何义务和责任。我们欢迎提出修订意见，并提交给APIStandardsDepartmentAPI1220Lstreet,N.W,Washington,D.C.20005.4目录1范围1.1概述1.2范围1.3限制2参考文献3定义3.1应力和压力术语3.2容积术语3.2罐壁3.4焊接术语4材料4.1概述4.2钢板4.3管子、法兰、锻件和铸件4.4螺栓材料4.5结构型钢5设计5.1总则5.2操作中使用的温度5.3设计中使用的压力5.4载荷5.5罐体最大允许应力5.6结构件与螺栓的最大许用应力值5.7腐蚀裕量5.8衬里5.9罐壁的设计程序5.10圈板、顶盖和底部的设计5.11直接安放在基础上的底板的特殊考虑5.12顶部和底部转角区域和抗风圈的设计5.13内外结构件的设计5.14筒体上开孔的形状、位置和最大尺寸5.15检查孔5.16单孔补强5.17多孔补强5.18底部、顶部中心位置圆形大开孔的设计5.19接管颈及与储罐的连接5.20螺栓连接的法兰连接件5.21盖板5.22许用的接头形式5.23焊接接头系数5.24塞焊和槽焊5.25应力消除5.26射线照相法5.27齐平型壳体连接6制造6.1概述6.2工作技能56.3板切割6.4筒体和顶盖及底板的成型6.5尺寸公差6.6焊接详细要求6.7焊接工艺评定6.8焊工评定6.9板的装配6.10待焊表面的清理6.11焊接的气候条件6.12焊缝加强高6.13板表面焊缝的结合6.14主焊缝的对准6.15焊缝缺陷的返修6.16不等厚板的装配6.17封板的装配6.18消除应力热处理6.19现场焊缝时锤击7检验、检测和试验7.1检查员的职责7.2检查员的资格7.3检验师的便利7.4检验师使用的设施7.5返修的批准7.6材料的检验7.7钢板的钢印7.8材料厚度的测量7.9制造中暴露面的检验7.10组件的表面检验7.11组件尺寸的检验7.12化学成份和力学性能数据的检查7.13制造厂完工储罐要求的数据报告7.14消除应力操作的检验7.15检测方法和验收准则7.16焊缝检验7.17射线照相要求7.18标准水压和气压试验7.19确定许用工作压力的验证试验7.20试验仪表8标记8.1铭牌8.2职责范围8.3制造厂的报告和证书8.4多罐组装9泄压阀和真空泄压阀9.1范围9.2压力限制9.3设备结构9.4排气方法9.5排液阀门9.6标记9.7安全装置的压力调定6附录A技术询问问答附录B与所列材料标准不同的的使用附录C关于基础的推荐做法附录D支撑结构的推荐做法附录E有关连接结构件（内或外）的推荐做法附录F各种设计问题规程应用的举例说明附录G腐蚀裕量与氢致裂纹的考虑附录H采用预热、后热和消应力的推荐做法附录I锤击的推荐做法附录J（留为后用）附录K确定要求的泄压排量的推荐做法附录L储罐的地震设计附录M推荐的制造厂报告的范围附录N泄压装置的安装附录O有关低压储罐安装的推荐作法附录P无损检测和试验要求汇总表附录Q储装液化碳氢气体的低压储罐附录R储装冷冻产品的低压储罐图4-1表示日平均气温的等温线4-2最低许用设计金属温度4-3管子、法兰和锻件确定冲击试验的控制厚度5-1拉伸和挤压双轴应力，30,000—38,000psi屈服应力钢5-2储罐圈板下搭接焊底板制备的方法5-3公称厚度大于1/2in底板双面坡口填角焊缝的详图（见5.9.5.3）5-4对特定形状罐典型的自由体简图5-5压缩环区域5-6允许和不允许使用的压缩环连接结构的详图5-7单个开孔的补强5-8第1部分—焊接的接管和其它连接可接受的型式5-8第2部分—焊接的接管和其它连接可接受的型式5-8第3部分—焊接的接管和其它连接可接受的型式5-8第4部分—焊接的接管和其它连接可接受的型式5-9大型顶盖开孔和锥壳过渡段5-10平封头和盖板可接受的型式5-11带螺检法兰的球碟形钢板封头盖5-12第1部分—齐平型筒体连接5-12第2部分—齐平型筒体连接5-13齐平型连接口的设计系数5-14筒体连接口的回转6-1不等厚板的对接焊接8-1铭牌F-1对二个方向作用双轴应力要求的许用设计应力的降低F-2对拉伸和压缩组合双轴应力曲线使用的算例说明（30000~38000lb/in2屈服强度的钢）F-3用图解法解决双轴拉伸和压缩的表格（30000~38000lb/in2屈服强度的钢）F-4自由体简图（见F.3）F-5开孔补强的例子（见F.5.1）F-6开孔补强的例子（见F.5.2）F-7开孔补强的例子（见F.5.3）7L-1地震区地图L-1第二部分—地震区地图L-2对比值D/H获得系数W1/WT和W2/WT的曲线L-3对比值D/H获得系数X1/H和X2/H的曲线L-4对于比值D/H获得系数K的曲线L-5当M/[D2（wt+wL）]超过0.785取得b值的曲线Q-1典型的加强圈焊缝详图Q-2圆柱形平底储罐筒体对接焊缝的射线照相要求R-1典型的加强圈焊缝详图R-2圆柱形平底储罐筒体对接焊缝的射线照相要求表4-1用于设计金属温度钢板标准的最低要求4-2最大允许合金含量5-1最大单向拉伸许用应力值5-2最大许用弧焊接头系数5-3结构件的最大许用应力值5-4平底圆筒形储罐圈板与底板填角焊缝5-5确定椭圆顶和椭圆底R1和R2值的系数（见5.10.24节）5-6储罐半径与公称板厚值5-7提升压力条件下的许用拉应力（见5.11.2.2节）5-8角焊缝的最小尺寸5-9压缩环拉撑k值的决定系数（见5.12.5.8节）5-10齐平型壳体连接的尺寸（英寸制）6-1不同直径范围与对应的半径公差值6-2焊缝加强高的最大厚度6-3消应力温度和保温时间7-1射线检测接头处焊缝最大加强高厚度F-1假设厚度下的（t-c）R、Sc、St和N的计算值算例1（见F2.1.3）F-2假设厚度下的(t-c)R、Sc、St和N的计算值算例2（见F2.2.3）F-3标准角钢横截面积算例1（见F.4.1.3）L-1美国国外一些区域的地震区域表列值L-2地震区域系数（水平加速度）L-3场地系数Q-1用于主要受压件的ASTM材料Q-2夏比V型缺口冲击值Q-3最大许用应力值Q-4A环形底板的最小厚度：钢制储罐Q-4B环形底板的最小厚度：铝制储罐Q-5内罐圆柱形筒体板的公称厚度Q-6内罐筒体的半径公差R-1主要受压件的材料R-2主要受压件钢板试样(横向)和包括热影响区焊缝试样的最小夏比V形缺口冲击a的要求R-3非主要受压件的材料R-4不进行冲击试验的非主要受压件用板的最低许用设计金属温度R-5非主要受压件钢板试样（横向）的最小夏比V缺口冲击要求R-6环形底板的厚度要求8大型焊接低压储罐设计与建造第1章—范围1.1概述API下游部译校注已编制的本标准包括了1.2节所述型式储存石油介质（气体或蒸汽）和完工产品的大型、现场安装的储罐，与各工业分支其它液体产品通常的处理和储存一样。因为制造的储罐的尺寸和形状的多样性，本标准中提出的规则不可能包括所有的设计和制造细节。对特定设计没有给定完整规则的场合，制造厂的目的—得到买方授权代表的批准；—提供的设计和建造详图应与本标准的其它规定一样安全。具有API标准620铭牌的低压储罐制造厂应确保储罐的制造是按照本标准的要求进行的。本标准中提出的规则意味着确保铭牌的应用应通过检查和检验有关设计、材料、制造和完工整储罐试验的有资格的检验师的批准。1.2范围1.2.1本标准包括大型低压碳钢的在地面上具有一条垂直回转轴的焊接储罐（包括平底储罐）。本标准不包括筒体壁绕单个垂直轴线旋转不能产生完整的筒体形状的储罐的设计规程。1.2.2本标准中的储罐金属温度不超过250°F和罐内气体或蒸汽空间不超过15lbf/in2表压的储罐设计。1.2.3本标准中的基本规则规定了最低日平均温度为-50°F区域的安装方法。附录R包括了用于温度范围在+40°F到-60°F的冷冻产品的低压储罐。附录Q包括用于温度不低于-27