非標(biāo)拱頂油罐設(shè)計(jì)計(jì)算書

5625m3非標(biāo)拱頂油罐設(shè)計(jì)計(jì)算書目錄(2)罐壁設(shè)計(jì)(2)TOC\o"1-5"\h\z1.1油罐直徑與高度的確定(2)1.2確定壁板的下料尺寸(2)1.3其他主要參數(shù)的確定(3)1.4罐壁強(qiáng)度校核計(jì)算(3)1.5罐壁穩(wěn)定性計(jì)算及加強(qiáng)圈確定(4)油罐罐底板設(shè)計(jì)及計(jì)算(6)2.1排板形式確定(6)2.2下料尺寸的確定(6)2.3底板質(zhì)量計(jì)算公式(8)2.4墊板質(zhì)量計(jì)算(9)拱頂設(shè)計(jì)(10)3.1拱頂尺寸的確定(10)2.1拱頂質(zhì)量的確定(12)參考文獻(xiàn)(11)5625m3非標(biāo)拱頂油罐設(shè)計(jì)計(jì)算書第一章拱頂油罐總圖設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程第一節(jié)油罐直徑與高度的確定1?油罐直徑D的確定油罐儲(chǔ)存容量為5625m3，名義容量約為5625*0.95=5921(m3)綜合考慮耗鋼量和占地面積，油罐直徑?。篋=21.7(m)則壁板周長(zhǎng)C=68(m),單圈下料塊數(shù)為8.5塊。2.油罐高度的確定2.油罐高度的確定根據(jù)4V得H=16(m)根據(jù)已知的H值，結(jié)合鋼板規(guī)格，進(jìn)行壁板編排并確定鋼板的圈層數(shù)。并以此列出表1。表1圈層數(shù)高度(mm)壁板厚度(mm)8200067200066200065200084200010320001222000141200014壁板總高為H=16+0.03=16.03(m)實(shí)際名義容量V4D2H43.1421.7216.035925m3安全高度為作業(yè)高度為H=0.95H二0.95X16.03=15.23(m)安全H作業(yè)=H安全-進(jìn)出由短管中心距油罐底板的高度=15.23-0.25=14.98(m)n21.72V=X14.98=5537.34m3作業(yè)4

■■第二節(jié)罐壁■■第二節(jié)罐壁下料尺寸確定根據(jù)《石油庫(kù)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》常用鋼板每平方米質(zhì)量表，可確定壁板的下料尺寸，如表2所示。表2圈層數(shù)內(nèi)直徑(m)周長(zhǎng)(m)下料塊數(shù)下料尺寸單板凈質(zhì)量(kg)總凈質(zhì)量(kg)821.768&56X2000X8000753.606405.60721.768&56X2000X8000753.606405.60621.768&56X2000X8000753.606405.60521.768&58X2000X80001004.808540.80421.768&510X2000X80001256.0010676.00321.768&512X2000X80001507.2012811.20221.768&514X2000X80001758.4014946.40121.768&514X2000X80001758.4014946.40累加壁板的總凈質(zhì)量為G=6405.60X3+8540.80+10676.00+128n.20+14946.40X2=81137.60(kg)第三節(jié)其他主要參數(shù)的確定1?底圈壁板內(nèi)直徑：D廣D=21.7(m)底內(nèi)2?底圈壁板外直徑：D=D+2s=21.7+0.014X2=21.728(m)底外底圈壁板油罐底板直徑：D=D+0.1=21.828(m)底底外頂圈壁板內(nèi)直徑：D=D=21.7(m)頂內(nèi)0頂板外沿直徑：D=D-0.03=21.7-0.03=21.67(m)拱頂曲率半徑：R=1.2D=1.2X21.7=26.04(m)7.拱頂矢高：h=R'R2—(斗)2=26.04^：26.042-(21-67)27.拱頂矢高：22&油罐總高：比總=H+h+s中心頂板=16.03+2.361+0.005=18.396(m)第四節(jié)罐壁強(qiáng)度校度的計(jì)算1.計(jì)算公式4.9D(H-0.3)Pt

t0式中：tt——試水條件下罐壁板的設(shè)計(jì)壁厚（mm）；D油罐內(nèi)徑（m）；H計(jì)算液位高度（m）,從所計(jì)算的那圈壁板底端至罐壁頂端的高度;P——儲(chǔ)液相對(duì)密度，此處取1（儲(chǔ)液密度與水密度之比）；[——常溫下鋼板許用應(yīng)力，此處取157Mpa①——焊縫系數(shù)，此處?、?0.9t壁板實(shí)際厚度，mm；C0——鋼板允許負(fù)偏差，mm（厚度在6-7時(shí)取0.6,8-25時(shí)取0.8，下同）;C——鋼板腐蝕余量，m（本設(shè)計(jì)處內(nèi)陸地區(qū)，一律取1）由以上公式，繪制表3。表3圈層數(shù)H(m)圈層數(shù)H(m)D(m)t(m)82.0321.71.3074.0321.72.8166.0321.74.3158.0821.75.82410.0321.77.33312.0321.78.83214.0321.710.34116.0321.711.84t(m)to(m)Co(mm)C(mm)62.900.6164.410.6165.910.6187.620.81109.130.811210.630.811412.140.811413.640.81由表3可知罐壁強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)。第五節(jié)罐壁穩(wěn)定性計(jì)算及加強(qiáng)圈確定1．根據(jù)公式P]=16.481．根據(jù)公式P]=16.48cr(t—minID)2.5丿HE=工HeiHei(t)2.5=hHeiitl匕丿i可算得各圈壁板當(dāng)量高度，如表3所示表3圈層數(shù)h(m)t(mm)H.總當(dāng)量高度（m）825ei2.0007252.0006252.000

5270.8627.9674290.46032110.27922130.18312130.183總當(dāng)量高度為H=工H.=2X3+0.862+0.460+0.279+0.183X2=7.967(m)Eei總當(dāng)量高度為2.罐壁許用臨界壓力(t2.罐壁許用臨界壓力(t)2.521.7r51—min=16.48?1D丿7.967〔21.7丿2.5=1.144(kPa)D[P]=16.48—crHE罐壁設(shè)計(jì)壓力P=2.25s+q=2.25X0.370+1.2X0.49=1.421(kPa)0kP由上式可知0〈［P］〈P2cr01故應(yīng)設(shè)一個(gè)抗風(fēng)圈，在可H處2E又因?yàn)榭癸L(fēng)圈離焊縫距離須大于0.15m,所以抗風(fēng)圈位置在離包邊角鋼3.85m處。該油罐直徑21.6m,故選用中間抗風(fēng)圈尺寸為L(zhǎng)125X80X8查《石油庫(kù)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》熱軋不等邊角鋼規(guī)格表，應(yīng)選用角鋼型號(hào)為12.5/8，其尺寸為L(zhǎng)125X80X8,理論質(zhì)量為12.551kg/m，則中間抗風(fēng)圈的質(zhì)量為m=12.551X3.14X21.7=855.2(kg)抗風(fēng)圈3?因包邊角鋼選用的尺寸為L(zhǎng)75X10,查《石油庫(kù)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》熱軋等邊角鋼規(guī)格表，則其質(zhì)量為10.8085kg/m,m=10.8085X3.14X21.7=736.5(kg)包邊角鋼第二章油罐罐底板設(shè)計(jì)及計(jì)算第一節(jié)排板形式確定根據(jù)油罐直徑，查《立式圓筒形鋼制焊接油罐設(shè)計(jì)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》），確定排版形式。本油罐直徑D=21.7m〉12.5m,故須設(shè)置環(huán)形邊緣板。第二節(jié)下料尺寸的確定繪一個(gè)底板排板示意圖,根據(jù)油罐底板的直徑、排板形式、鋼板的規(guī)格,利用直角三角形等幾何學(xué)原理,算出下料尺寸。根據(jù)《規(guī)范》，本油罐設(shè)計(jì)的中幅板厚度都為8mm,邊緣板厚度為10mm,以下為各板的平面規(guī)格1-1號(hào)板，為8000X2000，面積為16m2,有3塊1-10號(hào)板，設(shè)弧的半徑為R,2222222222h=2000mm,R1=10914mm,該板徑向的直邊L1h=2000mm,R1=10914mm,該板徑向的直邊L12R-h—icoslO°=10914-10914-20000.9848=1862mmL=2(R-hlan10°=2x(10914-2000)x0.1763=3144mm11S=S-S=丄x3.14x109142-1x(10914-2000)x3144=6766211mm2=6.766m2弓形扇形三角形182有18塊③1-2號(hào)板，弧半徑，即較小圓半徑R2=R1-L2+60=9112mm長(zhǎng)邊長(zhǎng)L=、：R—10002—4000+40=5096mmS=5096x2000+1x(2004x9112-2000xC1000+5096))=10226224mm2=10.226m322有2塊④1-3號(hào)板，S3=4000X2000=8000000mm2=8m2有2塊⑤1-4號(hào)板，短邊L]=J91122-(1000+2000-40)2-2000+40=6657mm

同理長(zhǎng)邊L2=\91122—(1000-40)2—(2000-40)=7101mm共4塊⑦1-6號(hào)板，長(zhǎng)邊L]=、；91122—48802+20=7715mm,短邊L2=i；91122—68802+20=5994mmS=1x2000x(L+L)+S=1x2000x(L+L)+42123.14R2arcsin2氣'20002+(L-L丄122RV2180<20002+(L-L)2-12-2'20002+(L-L)221——2—=13832196mm2=13.832m22V丿共4塊⑥1-5號(hào)板，長(zhǎng)邊L]=\：91122—29202-3960=4671mm,短邊L2=91122—49202—3960=3709mm…U20002+C1671-3709)2'3.14x91122xarcsin12x9112S=-x2000x(4671+3709)+V丿52180120002+(4671-3709)22x,91122-(I、^20002+(4671-3709)2=8475280mm2=8.475m23.14x91122xarcsinS=1x2000x(7715+5994)+斗(20002+(7715—5994》2x9112I丿180*20002+斗(20002+(7715—5994》2x9112I丿180*20002+(7715—5994)22x91122-(I、20002+(7715—5994)2丿2=13870821mm2=13.871m2共4塊1-7號(hào)板，其弧形部分面積和1-2號(hào)板弧形部分相同，其長(zhǎng)邊長(zhǎng)L]=￡91122—10002—(7000—40x4)=2216mmS7=2216X2000+-x(2004x9112—2000x(4000+5096))=4506224mm2=4.506m272共2塊1-8號(hào)板，其形狀與1-4號(hào)板相似，可根據(jù)1-4號(hào)板求出面積S8=13832196-4880X2000=4072196mm2=4.072m28共4塊1-9號(hào)板L91122—68402—2920=3100mm1L91122—29202—6840=1791mm23.14x91122arcsin(I、*''31002+17912S9=2x3100x1791+180x,91122—(i、、-'31002+179122x9112丿—%'31002+17912=mm2=3.191m2共4塊第三節(jié)底板質(zhì)量計(jì)算公式油罐下料底板質(zhì)量M=SX7.85s,（S：鋼板面積m2；s：鋼板厚度mm）列表4表4序號(hào)名稱厚度（mm）塊數(shù)面積（m2）重量（Kg）單塊板總重量1-1中幅板8316.0001004.803014.401-2中幅板8210.226642.191284.381-3中幅板828.000502.401004.801-4中幅板8413.832110.66442.641-5中幅板848.475532.232128.921-6中幅板8413.871871.103484.401-7中幅板824.507283.04566.081-8中幅板844.072255.721022.881-9中幅板843.191200.39801.561-10環(huán)形邊緣板10186.766531.139560.34底板總重量為：M=3014.40+1284.38+1004.80+442.64+2128.92+3484.40+566.08+1022.88+801.56+9560.34=23310.40(kg)第四節(jié)墊板質(zhì)量計(jì)算墊板采用尺寸為6X1942X50，共需18塊,每塊墊板重量為1942x50mo=x6x7.854.573(kg)01OOOOOO故墊板總重量為M=4.573X18=82.314(kg)墊板總第三章拱頂設(shè)計(jì)第一節(jié)拱頂尺寸的確定根據(jù)題意和《規(guī)范》，頂板厚度s—般可取5mm，本罐容積大于2000m3，須帶加強(qiáng)肋板。中心頂板r取1000mm，則R=r-40=960(mm)，D°=21700(mm)，^=21670(mm),a]二arcsin(D/2R)二arcsin[21670/(2X26040)]=24.59°；a=arcsin(R/R)=arcsin(960/26040)=2.11°22弧AD=2nR(a-a)/360=2X3.14X26040X(24.59°-2.11°)/360=10212(mm)12取徑向肋板40塊弧AB=nD/n+40=3.14X21670/40+40=1741(mm)；11弧CD=2nR/n+40=2X3.14X960/40+40=191(mm)21根據(jù)AD弧長(zhǎng)及肋間距要求d0,確定肋的位置與圈數(shù)n'=AD/1350=10212/1300=8(取1100-1400mm皆可)最終弧AD取值自上而下為20mm、1300mm、1300mm、1300mm、1300mm、1300mm、1300mm、1300mm、1092mm求兩扇形頂板的下料弧長(zhǎng)AB，CD的半徑R=Rtga=26040Xtg24.59°=11916.5mm；R=Rtga2=26040Xtg2.11°=959.4mmR—60L=AD()—24=10212X((26040-60)/26040)-24=10164mm徑向肋長(zhǎng)R環(huán)向肋的切向曲率半徑r=980mm；5r=r+d=980+1300=2280mm；650r=r+d=2280+1300=3580mm；760r=r+d=3580+1300=4880mm；870r=r+d=4880+1300=6180mm；980r=r+d=6180+1300=7480mm；TOC\o"1-5"\h\z90r=r+d=7480+1300=8780mm；100r=r+d=8780+1300=10080mm；110a=rX360/2nR=2280X360/(2X3.14X26040)=5.02°；66a=rX360/2nR=7.88°；77a=rX360/2nR=10.74°；88a=rX360/2nR=13.60°；99a=rX360/2nR=16.47°；10a=rX360/2nR=19.33°；11a=rX360/2nR=22.19°；12則環(huán)向肋的切向曲率半徑R6?R13分別為：R=Rtga=26040Xtg5.02°=2287.4mm；66R=Rtga=26040Xtg7.88°=3604.1mm；R=Rtga=26040Xtg10.74°=4939.1mm；88R=Rtga9=26040Xtg13.60°=6299.7mm；R=Rtga=26040Xtg16.47°=7698.6mm；10R]=Rtga『26040Xtg19.33°=9134.4mm；R=Rtga=26040Xtg22.19°=10621.4mm；1212求出環(huán)向肋的長(zhǎng)可先由以下輔助計(jì)算公式：R'二rcosa=2280Xcos5.02°=2271.3mmTOC\o"1-5"\h\z66R'=rcosa=3580Xcos7.88°=3546.2mm；77R'=rcosa=4880Xcos10.74°=4794.5mm；88R'=rcosa=6180Xcos13.60°=6006.7mm；99R"二rcosa=7480Xcos16.47°=7173.1mm；1010

R"二rcosa=8780Xcosl9.33°=8285.1mm；1111R"二rcosa=10080Xcos22.19°=9333.4mm；1212則環(huán)向肋的長(zhǎng)分別為：l=2nR'/n—8=2X3.14X2271.3/40—8=349mm66l=2nR'/n—8=2X3.14X3546.2/40—8=549mm；77l=2nR'/n—8=2X3.14X4794.5/40—8=745mm；88l=2nR"/n—8=2X3.14X6006.7/40—8=935mm；99l=2nR"/n—8=2X3.14X7173.1/40—8=1118mm；1010l=2nR"/n—8=2X3.14X8285.1/40—8=1293mm；11l=2nR"/n—8=2X3.14X9333.4/40—8=1457mm；12第二節(jié)拱頂質(zhì)量的確定扇形頂板與肋板的質(zhì)量(1)徑向肋板質(zhì)量：規(guī)格：10164X60X8；查《油庫(kù)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知8mm厚常用鋼板每平方米重62.80kg。S=10.164X0.06=0.609m'；m=0.609X62.80=38.25kg；M=40m=40X38.25=1530k。(2)環(huán)向肋板質(zhì)量：規(guī)格：lxX60X8；查《油庫(kù)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知8mm厚常用鋼板每平方米重62.80kg。Sx=n[(Rx"+0.06)X(Rx'+0.06)-Rx"XRx"]/40得S=0.02tf,6S=0.08tf11則m=62.80Sx得S=0.02tf,6S=0.08tf11則m=62.80Sxx得m=1.26k，6m=5.02k11則M=40m，xxS=0.03tf，7S=0.09tf；12m=1.88k，7m=5.65k；12S=0.04tf，8S=0.05tf，9S=0.06tf；10m8=2.51k，m9=3.1