TCVN 8615-2:2010 - PHẦN 13

5.2.2.2.5.3. Đường cong mỏi (đường cong SN)

Việc lựa chọn đường cong mỏi thiết kế phải xem xét tới một thực tế là vách phải chịu mỏi chu kỳ thấp ở nhiệt độ thấp, và nó phải trải qua các biến dạng dẻo cục bộ.

Nếu đường cong mỏi không thu được bằng phương pháp thử mỏi trên bản thân các phần tử của vách, các đường cong mỏi (được sử dụng trong việc đánh giá ứng xử mỏi) phải là đường cong của vật liệu đã được chọn và phải được gửi cho bên đặt hàng để phê duyệt.

Phải sử dụng định luật Miner như là một kỹ thuật tính tổng các hư hại để xác định cường độ chịu mỏi.

CHÚ THÍCH 1: Đối với các ví dụ về đường cong mỏi xem [16].

CHÚ THÍCH 2: Đường cong mỏi thường dựa theo các yếu tố:

- “Đường cong phù hợp nhất” được dựa trên việc xử lý các số liệu thống kê của kết quả thử độ mỏi, tạo ra các đường cong thực nghiệm trung bình;

- “Đường cong thiết kế” dựa trên “đường cong phù hợp nhất”, kết hợp với hệ số hiệu chỉnh. Hệ số này được tính bằng cách lấy giá trị bất lợi nhất của ứng suất chia cho 2 hoặc số chu kỳ chia cho 20.

Các hệ số này không thể được coi là các hệ số an toàn nhưng chúng phải được coi là hệ số bất định bao gồm cả các dữ liệu phân tán và các hiệu ứng rời rạc (ví dụ như độ thô nhám, mặt cắt,..). Các hệ số này không liên quan đến tính gián đoạn cục bộ [ví dụ như Hệ số tập trung ứng suất (SCF)], và do đó, điều cốt yếu là hiệu ứng này phải được kể đến trong cường độ ứng suất tính toán.

CHÚ THÍCH 3: Trong thực tế, sự phá hủy do mỏi thường xảy ra ở nơi tập trung ứng suất. Vì vậy, các hiệu ứng này phải được đánh giá cho tất cả các điều kiện sử dụng các hệ số tập trung ứng suất phù hợp đã được xác định từ các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm của phép phân tích ứng suất phần tử hữu hạn.

5.2.2.2.6. Ổn định dưới tải trọng động đất

Bể chứa ngoài bằng bê tông phải chịu được cả tải trọng động đất OBE và SSE trong các điều kiện vận hành bình thường.

Đối với một sự cố OBE, phải chứng minh được rằng:

- cả vách và các neo giữ đều có thể hấp thụ tải trọng động đất;

- áp lực lên vách là chấp nhận được;

- áp lực lên kết cấu cách nhiệt là chấp nhận được.

Đối với một sự cố SSE, bể chứa ngoài, với hệ thống bảo vệ góc/đáy, phải duy trì được khả năng tồn chứa chất lỏng.

CHÚ THÍCH: Vách có thể bị hư hại.

5.2.2.3. Kiểm tra theo mô hình

5.2.2.3.1. Yêu cầu chung

Khi áp dụng kiểm tra theo mô hình, các lần kiểm tra phải được thực hiện trên tất cả các thành phần của hệ thống. Tất cả các thành phần đều phải được thử với kích thước thực của chúng.

CHÚ THÍCH: Phép thử có thể được thực hiện ở nhiệt độ môi trường.

Số lượng mẫu thử phải đủ lớn nhằm đảm bảo đủ độ tin cậy.

Vị trí đặt các thiết bị đo lường phải được xác định sử dụng các phép phân tích, ví dụ như phép đo quang đàn hồi phản chiếu.

Các biến dạng kế và chất chỉ thị được sử dụng phải đảm bảo tin cậy khi dùng trên bề mặt và hình dạng vật liệu cần thử. Hơn nữa, chúng phải cho phép tính toán ứng suất /biến dạng trên các phương chính.

Tính toán ứng suất hoặc biến dạng tương đương luôn luôn phải dựa trên các trục chính. Vì vậy, biên độ của biến dạng tương đương, dựa trên lý thuyết Tresca, phải được tính như sau:

Còn nếu dựa trên lý thuyết von Mises, phải được tính như sau:

Hệ số C được tính như sau:

- Tính dẻo, h = 0,5: C =  / 3;

- Tính đàn hồi, h = 0,3: C = 0,544.

5.2.2.3.2. Ổn định dưới tác dụng của tải trọng tĩnh

Phải chứng minh được rằng hiện tượng phá hoại do mất ổn định không xảy ra với vách bể. Một hệ số an toàn bằng 1,25 được kể đến khi vách được thiết kế cho các tải trọng xác định.

5.2.2.3.3. Biến dạng lũy tiến

Khi áp dụng một chu kỳ tải trọng mô phỏng các điều kiện vận hành, phải chứng minh được rằng tất cả các thành phần của vách vẫn duy trì được độ ổn định và không xuất hiện biến dạng lũy tiến sau 10 chu kỳ tải.

5.2.2.3.4. Tác động mỏi

Tất cả các bộ phận vách của bể chứa phải được kiểm tra mỏi bởi:

- Sự kéo giãn có chu kỳ gây ra bởi tải trọng nhiệt;

- Áp lực có chu kỳ gây ra bởi tải trọng thủy tĩnh (để có thể mô phỏng đầy đủ các điều kiện vận hành của vách, tất cả các thành phần được kiểm tra dưới áp lực có chu kỳ đều phải được kéo dài trước tới một giá trị tương ứng ít nhất là tới biến dạng dài cực đại).

“Đường cong phù hợp nhất” phải dựa trên quá trình xử lý số liệu thống kê của các kết quả kiểm tra độ mỏi, như mô tả trong tiêu chuẩn ISO “Đề xuất thiết kế độ mỏi của mối hàn và các bộ phận”, 5/1996. Quá trình xử lý này sẽ đưa ra đường cong thực nghiệm trung bình.

Các kết quả kiểm tra của thử độ mỏi phải dựa trên các giá trị ứng suất chính hay biến dạng chính.

“Đường cong thiết kế” phải được xác định từ “đường cong phù hợp nhất” với giả thiết mức độ tin cậy g bằng 75 % và xác suất kỳ vọng p bằng 95 %.

Các điểm thiết kế phải dựa trên tính toán sau đây:

- Điểm thiết kế = m - ks

Trong đó:

m là giá trị trung bình của tập hợp kiểm tra;

s là độ lệch chuẩn của giá trị kỳ vọng;

k là hệ số xác định từ Bảng 7.

CHÚ THÍCH: Phương pháp này cũng được minh hoạ trong Phụ lục B.

Phải sử dụng định luật Miner như là một kỹ thuật tính tổng các hư hại để xác định cường độ chịu mỏi.

Bảng 7 - Hệ số k cho đường đường cong S-N (giả định phân bố chuẩn)

5.3. Bồn chứa hơi (bể chứa ngoài)

5.3.1. Bể chứa đơn, kép và tổ hợp

5.3.1.1. Đáy bể

5.3.1.1.1. Các tấm hình khuyên

Các yêu cầu về tấm hình khuyên, xem 5.2.1.1.1.

5.3.1.1.2. Các tấm giữa đáy bể

Các yêu cầu về tấm giữa đáy bể, xem 5.2.1.1.2.

5.3.1.2. Vỏ bể

Chiều dày tối thiểu của tấm vỏ bể phải phù hợp với Bảng 6.

Với áp suất bên trong bể, chiều dày tấm bể được tính theo công thức sau:

Trong đó:

c là độ dung sai ăn mòn, tính theo milimet (mm);

D là đường kính bồn chứa, tính theo mét (m);

e là chiều dày tấm vỏ theo tính toán, tính theo milimet (mm);

P là áp suất bên trong bồn, là tổ hợp của áp suất khí bên trong và áp lực của phần cách nhiệt, tính theo milibar (mbar);

S là ứng suất thiết kế cho phép, tính theo megapascal (MPa).

Lực nén thẳng đứng kết hợp với lực nén tiếp tuyến phải được xem xét khi thiết kế vỏ bể phía ngoài có gắn thêm vòng tăng cứng trung gian, xem 5.2.1.2.3 d).

Vỏ bể có gắn thêm bất kỳ vòng tăng cứng nào đều phải chịu được tất cả các tải trọng tác dụng, bao gồm ít nhất các tải trọng sau:

- Các lực nén thẳng đứng bao gồm:

+ Tải trọng bản thân;

+ Hoạt tải (hoạt tải mái, tuyết);

+ Tải trọng đường ống;

+ Áp suất chân không bên trong;

+ Lật do gió (xem 5.2.1.2.3 e);

+ Lật do động đất;

- Các lực nén tiếp tuyến bao gồm:

+ Tác động của áp lực cục bộ của gió (xem 5.2.1.2.3.e);

+ Áp suất chân không.

Số lượng các tải trọng (tác động) thiết kế gây ra bởi lực hút trên nắp bể và sự lật nghiêng do gió phải được xem xét khi tính toán ứng suất hai trục cho phép, số lượng này phải phụ thuộc vào việc các tác động đó là có lợi hay hại.

Các mối nối của vòng tăng cứng phải được hàn cùng với mối hàn giáp mép ngấu hoàn toàn. Phải dùng một lỗ nhỏ tại những mối hàn giáp mép của vòng tăng cứng và tại những vị trí vòng tăng cứng giao với mối hàn dọc trên vỏ bể. Các vòng tăng cứng phải được gắn với vỏ bể, bằng một mối hàn góc liên tục ở cả hai phía trừ khi vỏ bể ngoài không được thiết kế để chứa chất lỏng lạnh, mối hàn trần có thể không cần liên tục.

Khoảng cách từ vòng tăng cứng đến một mối hàn ngang tối thiểu phải là 150 mm.

Xem lại: TCVN 8615-2:2010 - PHẦN 12

Xem tiếp: TCVN 8615-2:2010 - PHẦN 14

Sưu tầm và biên soạn bởi: https://honto.vn