覆土式鋼制儲存容器（本文簡稱為覆土罐）單罐容積可達3000m3，是一種可以替代球罐的儲存設備，其整個罐體埋藏于沙土之中，具有安全性高、占地面積少、承載能力大等特點。其覆土層可隔絕陽光對罐體的曝曬，緩解了環境因素對罐內儲存介質的影響，同時還可以縮短相鄰罐體之間的安全距離，減少罐區的占地面積。覆土罐因具有安全節能環保等特性，在歐美等國已有廣泛應用，且在國內的外資項目建設中也已開始引進和應用了，如巴斯夫的廣東湛江一體化項目中，很多儲存容器采用的就是覆土罐，但因國內無標準規范，目前覆土罐的設計只能采用國外標準EEMUA Publication 190設計。

針對這一問題，中國特種設備安全與節能促進會從2021年開始啟動覆土式儲存容器系列團體標準的制訂工作，該系列標準共有以下四項：

【1】覆土式鋼制儲存容器通用要求

【2】覆土式鋼制儲存容器檢驗規范

【3】覆土式鋼制儲存容器的腐蝕防護要求

【4】覆土式鋼制儲存容器設計規范

目前，以上四項標準系列均已發布了征求意見稿。感興趣的朋友可在公眾號對話框中發送消息“覆土罐”三個字可自動獲得四項標準征求意見稿的下載鏈接。

相信隨著這一系列標準的正式發布，覆土罐在國內項目上的推廣和應用會越來越廣泛。其中，第四項標準為《覆土式鋼制儲存容器設計規范》，該標準規定了覆土罐的適用范圍、總則、結構、材料、載荷、設計計算和制造、檢驗與驗收的要求，將會是覆土罐設計的主要標準依據。本文摘自該征求意見稿，對覆土罐做一個簡單的介紹。

（一）覆土罐的基本結構

典型覆土罐相關元件名稱及結構簡圖如下圖所示：

（二）覆土罐設計需考慮的載荷

覆土罐設計應考慮以下載荷，綜合考慮所有相關因素、失效模式和足夠的安全裕量，以保證具有足夠的強度、剛度、穩定性等：

a) 容器自重；

b) 介質自重；

c) 設計內壓及液柱靜壓力，當液柱靜壓力小于設計壓力的5%時，可忽略不計；

d) 充水重量；

e) 試驗時壓力；

f) 設計真空度；

g) 覆土載荷；

h) 不均勻基礎載荷或支座反力；

i) 作用于覆罐本體的軸向摩擦力；

j) 地震載荷；

k) 蒸汽云爆炸載荷；

i) 覆土上部檢修載荷；

m) 覆土上部的雪載荷；

需要時，還應考慮下列載荷：

n) 來自管道的外部載荷，溫度和壓力急劇波動的沖擊載荷、流體沖擊引起的反力等；

o) 在運輸或吊裝時的作用力。

上述列舉的覆土罐需要考慮的載荷，與常規地上容器對比，可知：覆土罐重點還需要考慮覆土載荷、不均勻基礎載荷、作用于罐體本體的軸向摩擦力、蒸汽云爆炸載荷、覆土上部檢修載荷和雪載荷。

（三）覆土罐設計需考慮的載荷組合工況

需要考慮的載荷增加了很多，那么需要考慮和計算的載荷組合工況相應的也會很多，如下表共列出了七種設計工況，每種設計工況需要對應的考慮各種載荷的組合：

如上表中正常操作工況時，需要考慮和計算的載荷有：

設備自重+操作介質重量+設計內壓+液柱靜壓+覆土載荷+外部活載+軸向載荷+基礎反力+地震載荷+雪載荷+爆炸沖擊載荷，其計算要比常規容器繁瑣和復雜得多。

（四）覆土罐應力分析的要求

標準征求意見稿中給出了覆土罐常規計算的詳細方法和解析，同時也給出了采用應力分析時需要滿足的一些要求。

1. 對于局部應力分析的要求，如下所示：

以上要求，與GB/T150基本相同，采用局部應力分析時，設計應力強度按常規設計部分選值，制造、檢驗和驗收要求按JB4732分析設計標準的相關規定。

2. 對于整體應力分析的要求，如下所示：

對于整體應力分析，有以下幾點明確要求：

a) 明確了數值模擬時需要進行網格無關性驗證；

b) 明確了計算筒體彎矩時可采用殼單元建模，但前提需進行兩種單元的小模型計算結果的對比，同樣網格密度下應力偏差需控制在5%以內；

c) 明確了特征值屈曲分析僅能作為參考，最終需以非線性屈曲分析計算為準；

d) 明確了可進行極限分析或彈塑性分析；

e) 明確了對最大應變的要求應不大于5%。

以上是本文對覆土罐的簡單介紹，感興趣的朋友可詳細查看《覆土式鋼制儲存容器設計規范》標準征求意見稿。

文章來源：ANSYS分析設計人