Análise da Resistência Estrutural de Tanques de Armazenamento de Petróleo Bruto sob Normas de Projeto Sísmico

O projeto sísmico de tanques de armazenamento de petróleo bruto deve seguir os padrões duplos GB/T 50761-2018 e API 650, adotando o conceito estrutural de "topo fraco - parede forte - fundo flexível". O topo do tanque adota um projeto de abóbada esférica (raio de curvatura 1:0,8~1,2), permitindo um deslocamento elástico de ±15°; a parede do tanque adota um corpo cilíndrico de seção variável (espessura da parede diminuindo gradualmente de 30mm para 8mm), com uma taxa de sobreposição de solda circunferencial ≤25%. O projeto da fundação introduz um coeficiente de ancoragem (≥0,785) e um coeficiente de levantamento, para resistir à instabilidade de compressão axial e ao tombamento geral sob ação sísmica.

A análise da resistência se concentra em três aspectos: 1) O cálculo sísmico adota proteção multinível, e a tensão de compressão axial da parede do tanque do anel inferior deve atender a σ≤0,9fy (fy é a resistência ao escoamento do material); 2) O cálculo da altura da onda de oscilação considera as características da forma do tanque e do espectro sísmico, evitando que o impacto da superfície do líquido cause falha no teto flutuante; 3) Os nós críticos adotam simulação de elementos finitos para verificar a estabilidade de flambagem do anel de resistência ao vento (espaçamento ≤3m) e do anel de reforço sob terremotos raros.

Em projetos reais, uma área de tanques de armazenamento costeira resistiu com sucesso a um terremoto de magnitude 7 através da otimização do projeto sísmico, com o deslocamento máximo do corpo do tanque controlado em 0,15D (D é o diâmetro do tanque). Em comparação com as soluções tradicionais, a quantidade de aço utilizada foi reduzida em 12%, atendendo de forma abrangente aos requisitos de desempenho sísmico da API 650 e GB 50341, e a vida útil foi estendida para 30 anos.