范文一：固定顶储罐气顶倒装

固定顶储罐气顶倒装施工工艺标准 QJ/ZA05.06-06-20071 主题内容与适用范围 本标准规定了工业与民用工程立式固定拱顶储罐气顶倒装的施工程序、施工方法、技术要求和检验方法。 3 3 本标准适用于公称容积为 1000,20000m 的立式固定拱顶储罐安装工程，1000m 以下储罐可参照执行。2 引用标准 《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》 GB50128 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB50236 《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205 《石油化工立式圆筒形钢制储罐施工工艺标准》 SH/T35303 工作原理 气顶倒装法是利用罐体本身的结构特点，将罐体所有的缝隙用胶皮密封，再用离心式鼓风机把空气不断的送入罐内，当罐内空气压力产生的向上顶力超过所需浮升罐体重量时，罐体上升;当罐体上升至所需高度时，控制进风量，使之向罐内鼓入的空气量与泄露量相等时，罐体即可保持一定高度，以达到组对下圈的目的。4 施工程序:见附图 A《固定顶储罐气顶倒装法施工程序图》4.1 施工准备4.1.1 施工现场准备 施工现场要求平整，罐基础周围不得积水。并合理布置下列内容:4.1.1.1 施工用电;4.1.1.2 施工道路;4.1.1.3 供、排水管道;4.1.1.4 电焊机棚;4.1.1.5 焊材室;4.1.1.6 工具房和材料库;4.1.1.7 半成品堆放场地;4.1.1.8 组装平台;4.1.1.9 工装、设备摆放场地;4.1.1.10 休息室、探伤室、办公室及其它。4.1.2 施工材料准备4.1.2.1 钢材、型材的要求4.1.2.1.1 建造储罐选用的材料和附件，应具有质量合格证明书，并符合相应国家现行标准规定。钢板和附件应有清晰的产品标识。4.1.2.1.2 钢板应逐张进行外观检查，其质量应符合现行国家相应标准的规定。4.1.2.1.3 钢板表面局部减薄量、划痕深度与钢板实际负偏差之和，不应大于相应钢板标准允许负偏差值。4.1.2.1.4 钢板应按材质、规格、厚度做好标识并分类存放。存放过程中应防止钢板产生变形。对于不锈钢板放置不得与碳钢材料相接触。型材应按规格存放，且防止型材产生变形。4.1.2.2 焊接材料的要求4.1.2.2.1 焊接材料入库前应检查出厂质量证明书应符合设计和规范要求。4.1.2.2.2 焊接材料的存放、保管要求: 1)焊接材料应按种类、牌号、批号、规格和入库时间分类存放; 2)焊接材料存放应离开地面和墙壁距离均不得少于 300mm，并严防焊材受潮; 3)焊材库房内温度不得低于 5?，空气相对湿度不应高于 60; 4)焊材库必须干燥通风，库房内不得放置有害气体和腐蚀性介质。4.1.3 施工机具、量具准备4.1.3.1 运输工具:汽车、汽车吊、履带吊、叉车、卷扬机、行车或龙门吊(预制用)等。4.1.3.2 预制及安装机具:刨边机、卷板机、剪板机、鼓风机、交直流焊机、半自动或自动焊机、焊条烘箱、空压机、真空泵、砂轮切割机、角向磨光机、x 射线探伤机、超声波探伤机、磁粉探伤机、碳弧气刨工具、半自动及手动气割工具、配电箱、插座箱、电源电缆、消防水带、尺类等。4.1.3.3 检验器具:水准仪、经纬仪、水平尺、钢板尺、角尺、盘尺、卷尺、游标卡尺、塞尺、线坠、U 型玻璃管测压器、压力表、真空表等。 ;δ20mm4.1.2.4 手段用料:橡胶皮、塑料薄膜、钢板δ6mm(用于风道制作及增高模板)(加工龙门板、吊耳等)、角钢(加工楔子) 、扁钢(用于压条) 、槽钢(加工背杠) 、脚手钢管、脚手片等。4.1.4 施工技术资料准备4.1.4.1 储罐施工，应具备下列技术文件:4.1.4.1.1 施工图和有关设计文件;4.1.4.1.2 施工及验收规范;4.1.4.1.3 经批准施工技术方案或作业指导书。4.1.4.2 储罐施工前，应组织有关人员熟悉施工图样和有关技术法规，并应做好下列工作:4.1.4.2.1 通过图纸会审，明确与储罐施工有关的专业工程相互配合的要求;4.1.4.2.2 根据到场的材料规格做好排板图的绘制;4.1.4.2.3 凡涉及到材料

规格、材质代用时，应及时办理有关手续，并经原设计单位签字认可;4.1.4.2.4 根据选用的施工方法，准备施工机具设备和专用工装。4.1.4.3 做好储罐的焊接工艺评定。4.1.4.4 参加储罐施工的焊工，应经考试并取得《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236 或《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》规定的相应资格。4.1.4.5 已向班组进行技术、质量、安全交底。4.2 预制加工4.2.1 预制前先根据到场的钢板尺寸绘制排板图，应符合下列规定: 1)罐底边缘板沿罐底半径方向的最小尺寸不得小于 700mm。中幅板的宽度不得小于1000mm长度不得小于 2000mm;与弓形边缘板连接的不规则中幅板最小直边尺寸不应小于700mm。底板的任意相邻焊缝之间的距离不应小于 300mm。 2)固定顶任意相邻焊缝的间距不得小于 200mm; 3)各圈壁板的纵向焊缝宜向同一方向逐圈错开，其间距为板长的 1/3，且不得小于300mm; 4)底圈壁板的纵向焊缝与罐底边缘板对接焊缝之间的距离不得小于 300mm; 5)罐壁开孔接管或开孔接管补强板外缘与罐壁纵向焊缝之间的距离:当罐壁厚度大于 12mm，接管与罐壁板焊后未进行消除应力热处理

8 倍且不时，开孔接管或补强板外缘与罐壁纵环焊缝之间的距离应大于焊角尺寸的应小于 250mm。当罐壁厚度不大于 12mm，或接管与罐壁板焊后进行消除应力热处理时，开孔接管或补强板外缘与罐壁纵焊缝之间的距离不应小于 150mm;与罐壁环焊缝之间的距离不应小于壁板厚度的 2.5 倍且不应小于 75mm。 6)直径小于 25m 的储罐，其壁板宽度不得小于 500mm，长度不得小于 1000mm。直径大于或等于 25m 的储罐，其壁板宽度不得小于 1000mm，长度不得小于 2000mm。4.2.2 钢材号料应遵守下列规定: 1)号料前应核对钢板的材质、规格; 2)号料时钢板应水平放置，先定出标准线，然后划出长度、宽度的剪切线，经复查后，在剪切线上打上样冲眼， 用油漆作出标记， 并在剪切线内侧 100mm 距离处划出检查线; 3)按排板图上的编号，在钢板上标明储罐代号、排板编号、规格与边缘加工符号等; 4)号料时把同厚度同材质的零件集中在一起，以达最合理地使用材料。4.2.3 底板预制4.2.3.1 底板预制排板时，边缘板外侧曲率半径按下列公式计算: RC Ri?bSSa1 na a1 2π 式中 RC -- 边缘板外侧预制曲率半径(mm); Ri -- 罐体内半径(mm); ? -- 罐底半径展开增量(mm); bS -- 罐底边缘板伸出罐壁外表面的宽度(mm); S -- 罐底圈壁板的厚度(mm) ; ; a1 -- 边缘板焊后半径方向的收缩量(mm) n -- 边缘板焊缝总数; a -- 每条焊缝收缩量(mm)。4.2.3.2 弓形罐底边缘板预制时用半自动切割机或自动切割机切割，切割直边的导轨应平直，切割外圆的导轨要特殊制作，保证切割过程中不移位，不变形。4.2.3.3 由于边缘板焊接程序的需要，对口间缝为外端小而内端大，边缘板预制时，内端每边切割量适当加大 1,2.5mm图 4.2.3.3 3 2 1 1,2.5 图 4.2.3.3 边缘板下料示意 1 - 排板图尺寸 2 - 实际下料尺寸 3 - 调整余量4.2.3.4 边缘板预制时可以预留 1-2 块调整板，调整板的一侧增加 200,400mm 的余量(图4.2.2.3)。4.2.3.5 边缘板尺寸的测量部位见图 4.2.3.5。其允许偏差应符合表 4.2.3.5 的规定。 E A B C D F 图 4.2.3.5 边缘板下料示意 表 4.2.3.5 边缘板尺寸允许偏差(mm) 测 量 部 位 允 许 偏 差 长度 AB、CD ?2 宽度 AC、BD、EF ?2 对角线之差 ?AD-BC? ?34.2.3.6 厚度大于等于 12mm 弓形边缘板的两侧(图 4.2.3.5 AC、BD 侧)100mm 范围内，按《承压设备无损检测》 JB/T4730 的规定进行超声波探伤检查，检查结果应达到?级合格。采用火焰切割坡口，坡口表面应进行磁粉或渗透检测。4.2.3.7 中幅板为对接焊缝时，预制时考虑径

向收缩量。钢板的四条边均需加工坡口，长边如采用火焰切割时，两端必须同步切割。4.2.4 壁板预制4.2.4.1 壁板的理论下料周长按下式计算: L πDiδ- nena 式中 L -- 壁板下料周长(mm) ; ; Di – 储罐内径(mm) δ -- 壁板厚度(mm); n -- 单圈壁板数量; a -- 每条焊缝收缩量(mm); e -- 对接接头间缝(mm)。4.2.4.2 倒装法罐壁下料，因围板时最后一道纵缝活口需临时搭接，故应在理论下料周长基础上加上组对余量。4.2.4.3 壁板预制尺寸(图 4.2.4.3)允许偏差应参照表 4.2.4.3 的规定。 表 4.2.4.3 壁板尺寸允许偏差(mm) 对 接 接 头 测 量 部 位 板长?10m 板长,10m宽度 AC、BD、EF ?1.5 ?1长度 AB、CD ?2 ?1.5对角线之差 ?AD-BC? ?3 ?2 AC、BD ?1 ?1直线度 AB、CD ?2 ?2 E A B C D F 图 4.2.4.3 壁板尺寸测量部位4.2.4.4 滚板机宜制作前后托架，托架与板接触部位应能灵活自由转动，托架接触点构成的曲面与壁板曲率相同。4.2.4.5 滚制过程中，应使钢板上的宽度方向检查线与辊的轴心线保持平行，防止钢板扭曲。4.2.4.6 壁板滚制后应立置在平台上，垂直方向用直线样板检查，其间缝不得大于 2mm，水平方向用弧形样板检查，其

。4.2.4.7 滚制成形的壁板，按罐号、安装顺序装胎存放，间隙不得大于 4 mm。

板边错开 150 mm(图 4.2.4.7) 150 图 4.2.4.7 板边错开示意4.2.5 拱顶预制4.2.5.1 拱顶预制前应绘制排板图，且应符合下列规定: 1)拱顶任意两条相邻焊缝的间距，不得小于 200 mm: 2)瓜皮板本身得拼装，可采用对接接头或搭接接头，当采用搭接接头时，搭接宽度?c 不得小于 5 倍板厚。4.2.5.2 瓜皮板的几何尺寸(图 4.2.5.2)，应按下列公式计算: F R2 R1 D r 15 a B′ B B A 30 D1 D D′ D R 2 R D D′ a2

a1 A A′ O (a)瓜皮板的几何尺寸 (b)瓜皮板展开的弧长 图 4.2.5.2 拱顶的几何尺寸及瓜皮板尺寸 1)拱顶板角度: sinα1 D1/2R sinα2 r/R 式中 D1 -- 拱顶直径(mm) ; R -- 拱顶曲率半径(mm) ; α1 -- 拱顶夹角(?) ; α2 -- 拱顶中心板夹角(?); r -- 拱顶中心孔的半径(mm)。 2)拱顶板展开半径: R1 Rtgα1 R2 Rtgα2 3)瓜皮板展开的弧长(图 4.2.5.2) : 2πR AD (a1-a2) 360 AB πD1/n A′B′ AB?C 2πr DC n D′C′ DC?C 式中 ; n -- 瓜皮板的块数(取偶数) ?C -- 搭接宽度(mm)。4.2.5.3 排板图应根据材料规格和瓜皮板的几何尺寸确定，排板的形式见图 4.2.5.3。 (a)单块板 (b)两块板拼接 (c)多块板拼接 图 4.2.5.3 瓜皮板排板示意4.2.5.4 加强肋宜采用扁钢冷煨成形，成形后用弧形样板检查，其间隙不得大于 2mm。4.2.5.5 加强肋的联接采用对接接头时，应加垫板，且必须完全焊透。采用搭接接头时，其搭接长度不得小于加强肋宽度的 2 倍。4.2.5.6 瓜皮板预制成形后，应用弧形样板检查，其间隙不得大于 10mm。4.2.5.7 瓜皮板存放时，应按弧形垫牢，妥善存放。4.2.6 附件预制4.2.6.1 包边角钢与加强圈的预制 1)型钢弯曲展开计算: 角钢内(外)煨展开实长: L π(d?2X0) 槽钢立面煨制展开实长: L π(d?h1) 式中 d -- 煨圆的内(外)径( mm) X0 -- 钢材的型心值( mm) h1 -- 槽钢高度( mm) 2)煨制采用冷加工时，制作胎具固定在滚板机的滚轮上进行滚制。当采用钢板进行拼焊时，必须经设计同意。 5)弧形型构件成型后，应用弧形样板检查，其间隙不得大于 2 mm，放在平台上检查，其翘曲变形不得超过构件长度的 0.1,，且不得大于 6 mm。4.2.6.2 盘梯预制 1)侧板展开可用作图法，也可用计算法。 a、 作图法(以内侧板为例，图 4.2.6.2) : 画任意线段，截取 AB0.01754αR 内，过 A 点作 AB 的垂线，截取 ACH，若平台支撑为槽钢，则从 C 点向下量取槽钢高度，得 D 点，连接 BD，作 BD 的平行线 EF且两线的垂直

距离为 b1过 C 点作 AB 得平行线，交 EF 于 GBDCGF 就是内侧板的展开料。外侧板的展开方法完全一样，只是改 AB0.01745αR 外。 在 AC 线上截取 AKh，过 K 作水平线与 BD 和 EF 相交于 P、Q 点，连接 PQPQFB 即为踏步间距样板，PQ 线为踏板与侧板的相交线。 C EG R外 C D R内 b1 D R内 R外 a H K P Q F A A

B B 0.01745aR内 b 踏板宽 h 0.01745aR 外 平面图 侧板展开图 踏板展开图 图 4.2.6.2 盘梯侧板展开图 b 、计算法: 2 2 L 内 (0.01745aR 内) H 2 2 L 外 (0.01745aR 外) H 式中 L 内 -- 内侧板展开长度(mm); L 外 -- 外侧板展开长度(mm); R 内 -- 内侧板半径(mm); R 外 -- 外侧板半径(mm); H -- 盘梯高度(mm) ; a -- 螺旋包角; b -- 侧板宽度(mm); h -- 踏板高度(mm)。 2)盘梯组对时，在内外侧板上采用样板划出安装线，用卡具将内外侧板各按所画的同心圆弧线固定，沿组装线组装踏步。4.2.7 气顶装置构件预制4.2.7.1 用δ6mm 钢板切割成宽度为 400mm 的长条，作为气顶的增高模板。4.2.7.2 用δ3mm 橡胶皮，切割宽度约为 400,500mm 左右的长条，作顶升时罐壁底部和模板上部密封之用。

?63×63×6 角钢加工好楔子，作橡胶皮和模板固定之用。4.2.7.4 用-30×3 4.2.7.3 用

扁钢，调直调平用作胶皮压条。4.2.7.5 用δ4,6mm 钢板制作好风机与罐体之间的充气风道。4.2.7.6 用δ20mm 厚度制作如龙门架、吊耳等手段工具。 4.2.7.7 用12 左右槽钢，制作好模板固定背杠。4.3 基础复查4.3.1 储罐安装前，必须有基础施工记录和验收资料，并应按《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》GB50128 的规定对储罐基础进行复查，合格后方可安装。4.3.2 储罐基础复查，应符合下列规定:4.3.2.1 基础中心标高允许偏差为?20mm;4.3.2.2 支承罐壁的基础表面，其高差应符合下列规定: ? 有环梁时，每 10m 弧长内任意两点的高差不应大于 6mm，且整个圆周长度内任意两点的高差不得大于 12mm; ? 碎石环梁和无环梁时，每 3m 弧长内任意两点的高差不应大于 6mm，且整个圆周长度内任意两点的高差不得大于 20mm。4.3.2.3 沥青砂层表面应平整密实，无突出的隆起、凹陷及贯穿裂纹，沥青砂层表面凹凸度应按下列方法检查: ? 当储罐直径等于或大于 25m 时，以基础中心为圆心，以不同半径作同心圆，将各圆周分成若干等分，在等分点测量沥青砂层标高。同一圆周的测点，其测量标高与计算标高之差不得大于 12mm。同心圆直径和各圆周上最少测量点数，应符合表 4.3.2 的规定。 表 4.3.2 同心圆直径及测量点数 储罐直径 同心圆直径m 测量点数个 Dm ?圈 ?圈 ?圈 ?圈 ?圈 ?圈 ?圈 ?圈 ?圈 ?圈 D?76 D/6 .

范文二：大型固定顶储罐罐顶结构的发展和应用

大型固定顶储罐罐顶结构的发展和应用

摘 要：文章论述了中、大型储罐罐顶采用短程线钢网壳的先进合理性，指出储罐容积越大，采用铝网壳比采用钢网壳更具有明显的优越性。同时指明为了减少油气损耗和提高油库的安全性和经济性，铝网壳的应用将越来越广泛。

关键词：固定顶储罐；罐顶；短程线；钢网壳；铝网壳 1 概述

现代社会人们的生产与生活对能源的需求越来越大，因此随着国民经济的迅猛发展，石油储备的问题也就自然受到更多的重视。近年来，我国原油的使用量逐年猛增，在生产装置朝着大型化发展的同时，原油储罐、成品油罐等的容量也在不断扩大，而大型油罐具有节省钢材、节约投资、占地面积小、配件少、管网简单、操作费用低等优点，因而单罐容量的大型化也就成了必然的趋势。固定顶储罐大型化的同时，其罐顶的结构形式、受力性能、制作安装工艺等等，成为摆在人们面前的一个新的课题。

2 固定顶罐顶的结构形式

根据sh3046-92《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》的规定和我国实际使用的经验，当单罐容量小于10000m3（此时储罐内径不大于32m ）时，罐顶通常采用常规的板肋式结构，这类罐顶是由一段球壳构成（即扁球壳）。因此，在承受罐内压力时，球壳段的各个方向均受拉，承受外载荷时则全部受压，即使在集中外载荷的作用下内力也可很快地得到分散，所以材料的局部效能可以得

范文三：固定顶、内浮顶储罐施工工艺流程

2、不锈钢拱顶罐组焊作业施工工艺流程图

施工准备基础验收

中幅板施焊

材料检验存放

底板预制

包边角钢组对第一带板组焊

均布立柱或液压提升装置安装

拆除中心柱

附件安装底板真空试验底板与罐壁组对底圈壁板组对

龟甲缝焊接 无损检测

罐体几何尺寸检查梯子平台安装总体验收

封闭人孔总体验收清罐

3、内浮顶储罐施工工艺：

材料验收→放样下料→预制→基础验收→底板组焊及试验检验→最顶层带板 组焊→拱顶组焊→倒数第二层带板组焊→钢结构、梯子平台及附件施工→罐体试验→内浮顶安装→罐体防腐→竣工验收

4、罐室及罐基础施工

施工准备→定位放线→土方开挖（爆破）→验槽→砼垫层→罐室环墙基础施工→罐室墙体施工→罐顶簿壳顶板施工→罐室内、外墙抹灰→罐室外墙防水→罐室外侧土方回填→罐室脚手架拆除→钢罐基环梁施工→回填砂 沥青砂垫层→基础验收→罐体安装

范文四：网壳拱顶在大型固定顶储罐中的应用

3 网壳拱顶在大型固定顶储罐中的应用

α 黄锋

()金陵石油化工设计院, 南京, 210042

摘 要: 通过对目前常见网壳拱顶的结构分析, 认为网壳拱顶在大型固定顶储罐具有较高的推广价值; 着重介绍

了经纬型网壳拱顶的结构、计算方法及工程应用。建议有关部门尽早制定网壳拱顶结构的相关标准规范, 使此种

技术能在工程上得以进一步的应用推广。

固定顶储罐 结构设计 工程应用 关键词: 网壳拱顶

() 文章编号: 1007- 7537 200003- 0039- 04 中图分类号: TU 249. 9 文献标识码: A

固定顶储罐常用的罐顶结构大致有锥顶、无, 它是承受操作负压、雪载荷、检修荷载 形状构成

力矩顶、拱顶 3 种类型。拱顶储罐以其优良的强度 及结构质量的主要受力结构; 边环是承受网壳边 和刚度及便于安装等原因, 已成为国内最常用的 缘力及将顶盖与罐壁连接起来的环形构件; 蒙皮 罐顶结构。 承受操作正压并起密封作用, 其与网壳之间不连随着工业与经济的发展, 生产装置日趋大型 接, 这与传统的板肋式结构有着本质的区别, 因 化, 储罐单罐的容量也不断增大, 传统的拱顶结构

此, 蒙皮厚度可按有关标准中规定的最小厚度选 通常采用的板式或板肋式结构, 当储罐直径大于

32 时, 其在受力性能、材料用量方面已不能适 m 取, 从而降低了罐顶单位投影面积的钢材用量。 应发展的需要, 3046 - 92《石油化工立式圆筒 SH 近几年来国内常用的网壳拱顶结构主要有两形钢制焊接储罐设计规范》附录四对此也作了明

确的规定。 因此, 在大型和特大型固定顶储罐中,

寻找新的、更合理的罐顶结构型式已势在必行。在

国外, 从 50 年代起, 各种型式的网壳拱顶结构在

石油储运及建筑业就开始大量使用。目前, 在西方

发达国家, 大约有 85% 的大型储罐罐顶均采用了

不同型式的网壳拱顶结构。 从 80 年代起, 网壳拱

顶结构开始在我国得到了运用, 并取得了显著的

经济效益和社会效益。 本文将介绍网壳拱顶的结

构、计算方法及其工程实例。

图 1 双向子午线型网壳

. 1 F igD o ub le m e r id ian dom e

种: 一种是双向子午线单层网壳结构, 如图 1 所 网壳拱顶的结构型式 1 示。它是由两组子午线杆件相交而成, 每根网杆为

连续曲杆, 曲率半径均为球半径, 加工简便, 网杆

网壳是网状壳体的简称, 网壳结构是从近代 交点只需采用搭接角焊, 不需要机加工专用节点;

另一种是由一系列杆件按三角形排列, 用专用节 大型建筑物的屋顶结构借鉴过来的。 对于应用在

点连接成的网壳结构, 称为短程线网壳结构, 如图 固定顶储罐上的网壳拱顶是由蒙皮、网壳和边环

3 部分组成。 网壳是由一系列杆件按一定的网格

α 收稿日期: 1999212215

( ) 3 作者介绍: 黄锋1963 年生, 男, 浙江余姚, 工程师, 学士, 从事石油化工设备设计工作。

南 京 化 工 大 学 学 报 第 22 卷 40

图 2 短程线型网壳 图 3 经纬线型网壳杆件布置图

. 2. 3R af te r s a r rangem en t fo r th e F ig Geo de sic dom e F ig

- lo ng itud ina lla t itud ina l la t t ice dom e 2 所示。其特点是受力性能良好, 刚度大, 安全性

好; 结构质量轻, 经济指标好, 和其它网壳结构相

1 比, 跨度越大, 其所用材料量越少; 杆件、节点可

在工厂制作, 安装方便, 施工周期短, 现场无焊接

工作量。

除上述两种网壳结构外, 另一种网壳拱顶结

构——经纬型网壳结构, 在国外被广泛用作大型

固定顶储罐的顶盖。该种拱顶结构由蒙皮、网壳及

中心圆环 3 部分组成。 网壳是由一组连续的子午

线杆件构成, 杆件一端与中心圆环相连, 另一端支

承在与罐壁相连的支耳上, 在两杆件之间, 环向杆

件与之相连。网壳另有数组斜撑, 起加强兼作抗风 图 4 杆件与罐壁连接图 作用。该结构在国内运用不多, 但同国内现在广泛 . 4 F igCo nnec t io n o f raf te r w ith sh e ll 使用的板肋式拱顶结构比较接近。 所不同的只是

板肋式拱顶中的肋条是与顶板相连的, 与罐壁不

相连, 肋条与顶板共同作为承载元件; 而网壳是支

( ) 承在罐壁上的, 是主要的承载元件, 顶板 蒙皮主

要起密封作用, 其与网壳不相连, 与包边角钢相

焊, 并保证为弱顶结构。 蒙皮如采用人字形排列,

还可降低材料的损耗。该结构具有施工简单, 制作

安装费用低廉等特点。

图 3、4、5 为该结构的罐顶示例 ( 储罐直径 D

= 32 , 曲率半径 = 1. 2 )。 m R D

1996 年, 金陵石化设计院在消化吸收国外同 图 5 杆件与中心圆环连接图 3 ( 类型结构的基础上, 设计了 4 台 13 000 直径m . 5 F igCo nnec t io n o f raf te r w ith th e cen t re r ing 为 36 ) 的固定顶储罐, 使用至今, 运行良好。 m 假设子午线主梁总数为 , 它们可用横穿直 n

径的圆弧来表示, 则圆弧数 为 2。设作用在罐 /n 2 n 经纬型网壳拱顶结构的设计 2 顶上的总载荷为, 则作用在每条弧上的荷载W t W

2 经纬型网壳拱顶有着多种计算方法, 现将 为: 某工程公司对此结构主梁的计算作一介绍。W = W t /n 1

第 3 期 黄 锋: 网壳拱顶在大型固定顶储罐中的应用 41

3 ()储罐直径D = 36 m , 容积V = 13 000 m , 网壳曲N 图 6 中A 点的垂直载荷V = W

B /2 率 1. 半径 R = 2 D , 经向杆件采用工字钢, 共计 40 M y ds ?A 根, 纬向杆件采用等边角钢, 共计 5 道, 经、纬杆件 H = 水平荷载 B 2 之间采用螺栓连接, 整个网壳有 4 组斜撑。中心圆 ds y ?A 环直径 2 150 , 网壳单位面积钢材用量 34 5 mm 式中M 为一直梁的弯矩, N ?mm 。此弯矩的 2 , 杆件布置见图 8。/k g m 分布是对称的, 我们用半个圆弧来考虑。对于均布

增加的载荷, 弯矩为:

W 3 22 )(= 4- 6+ 3M x x L xL 26L

经计算, 水平荷载 H 为:

W ×H = 2 36 sinΗ 4 3 4 2 9 sin Η- 12Ηsin Ηco sΗ+ 4co sΗ- 12co sΗ+ 8co sΗ 2 () Η1+ 2co sΗ- 3 sin Ηco sΗ

则半弧上每一点的弯矩、压缩力 、弯曲 M N ii

应力 为:Ρi

W 3 2 ()- 6x L M i = V x - H y + 4x2 6L

2 W2 图 7 主梁在半个圆弧上的应力分布 ) (= + + - N i V sin ΑH co sΑx xL sin Α 2 L . 7 F igS t re ss d ist r ibu t io n o f th e raf te r o n th e h a lf a rch N i M i = + ?[ ]Ρi Ρ W A 0 2式中: A ——型钢的截面积mm /3W 0 ——型钢的抗弯截面系数/mm

[ Ρ] ——主梁材料的许用应力M P a /

图 8 杆件布置图

. 8 F igR af te r a r rangem en t p lan

网壳拱顶与板肋式拱顶的比较 3

图 6 杆件受力

. 6 F igFo rce s ac t ing o n raf te r 由表 1 可知, 采用板式或板肋式拱顶结构的 () 图 7 为某储罐 直径= 32 主梁在半个圆 D m 3 开始, 单位投影面 固定顶储罐, 其容积自 2 000 m 弧上应力的分布。 从图中可看出, 此种结构的网

3 壳, 每个子午线主梁最大应力位于主梁长度的 积的罐顶钢材用量呈上升趋势, 至 10 000 m 时已 26% 处左右, 求得此处的应力, 使其小于材料的许 2 3 达 51. 4 以上, 至 30 000 时可达 109 //k gm m k g 用应力, 即可确定主梁的规格。 当然, 还要校核网 2 左右。 而网壳拱顶, 见表 2, 其单位投影面积上 m 壳的稳定性。 2 的钢材用量在 67 左右, 远低于相同容积板 /k g m 图 8 是金陵石化公司设计院按此结构为某国 肋式拱顶的钢材用量。 外项目设计的一个实例, 罐顶参数如下:

南 京 化 工 大 学 学 报 第 22 卷 42

表 1 拱顶罐系列参数 计及应用提供了一个可选择的结构。 1 T ab le T h e p a ram e te r o f dom e tank se r ie s 经纬型网壳拱顶结构有较好的发展前景。虽4. 2 公称容积 单位面积罐顶 内径 罐顶总用量 然该结构单位面积上的钢材用量稍大于某些网壳2()3用钢量//k gm ///m m t 1 结构 , 但因其施工较方便, 制作、安装费用较其它 1 000 12. 00 4. 168 36. 85

网壳结构低 30% 左右, 综合经济指标更优。 当然,2 000 15. 50 7. 891 42. 82

3 000 18. 00 10. 407 40. 98 对此种网壳结构还需要进行总结、完善, 以求进一 5 000 22. 00 16. 042 42. 20 步降低钢材用量, 提高其经济性。 10 000 28. 50 32. 794 51. 40

经纬型网壳的设计计算方法, 经过工程实践 20 000 39. 98 96. 405 76. 70 4. 3

30 000 44. 00 165. 000 109. 00 证明是安全可靠的。 用有限元法对此结构进行核

算, 证明其强度、稳定性也完全符合我国现行钢结

表 2 网壳拱顶罐系列参数 3 构设计规范。 T ab le 2 T h e p a ram e te r o f la t t ice dom e tank se r ie s 3 4. 4 随着经济的发展, 10 000 m 以上容积的大型 公称容积 单位面积罐顶用钢量 内径 罐顶总用量 固定顶储罐所占的比重将会不断增大, 现行的 32 ()/////m m t k gm

20 000 37 72. 10 67. 06 标准对罐顶结构的规定已不能适应当 3046- 92 SH 30 000 46 110. 91 66. 70 前工作的需要。 作为规范编制单位, 应尽早对国内

外的网壳拱顶技术进行全面的总结、比较, 在综合

上面提到的设计实例, 因采用的是 A P I650 规 评价网壳材料用量及制作安装费用的基础上, 尽快 范, 材料的安全系数与我国规范不同, 材料许用应 确定网壳结构, 制定标准规范, 使网壳结构能安全 力取得较小, 如按我国规范, 材料许用应力可提高 可靠地得到推广应用, 更好地为社会经济的发展作

30% , 材料规格还将降低, 网壳单位投影面积用钢出贡献。

量也随之降低。由此可见, 网壳拱顶在大型、特大型

固定顶储罐上具有广泛的推广及使用价值。 参 考 文 献

化工设 4 结 论 ( ) 湛卢炳, 郭文. 大型贮罐设计的现状与进展 一[ J . 1

备设计, 1998, 35 ( 4) : 30, 36

崔爵. 大型储罐球形网架顶盖结构设计[ . 化工设备设计,J 2 4. 1 网壳拱顶从设计、施工的安全性与经济性等( ) 1989, 2: 23, 25

方面来看, 作为大型固定顶结构是一个发展方向。 油气储 徐思浩, 张红. 储罐顶盖网架的应力和变形分析[ J . 3

规范, 当储罐直径大于 92 它弥补了现行 SH 3046- 运, 1999, 18 ( 1) : 10, 12

32 m 时, 对罐顶结构无明确规定的空白, 为储罐设

A PPL ICA T IO N O F L A TT ICE DOM E

IN L A RGE F IXED ROO F STO RA GE TA NK

H u a n g F en g

J in ling P e t ro ch em ica l D e sign In st itu te,

N an jing, 210042, C h ina

A bstra c t T h ro u gh th e st ru c tu re an a ly sis fo r th e comm o n la t t ice dom e s, it is co n side red th a t la t t ice

. , dom e h a s a w e ll pop u la r ize va lu e fo r th e la rge f ix ed roo f sto rage tan kT h e st ru c tu reca lcu la t io n

- .m e tho d an d en g in ee r in g app lica t io n o f th e lo n g itu d in a lla t itu d in a l la t t ice dom e h ave b een in t ro du ced It is su gge sted th a t th e stan da rd an d co de o f la t t ice dom e fo r th e sto rage tan k sho u ld b e fo rm u la ted b y th e o rgan iza t io n co n ce rn ed a s soo n a s po ssib le so th a t th is tech no lo gy can b e pop u la r ized an d app lied fu r th e r.

Key word s la t t ice dom e f ix ed roo f sto rage tan k st ru c tu ra l de sign en g in ee r in g app lica t io n

范文五：大型固定顶储罐罐顶结构的发展和应用

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大型固定顶储罐罐顶结构的发展和应用 作者：梁传

来源：《科技创新与应用》2013年第10期

摘 要：文章论述了中、大型储罐罐顶采用短程线钢网壳的先进合理性，指出储罐容积越大，采用铝网壳比采用钢网壳更具有明显的优越性。同时指明为了减少油气损耗和提高油库的安全性和经济性，铝网壳的应用将越来越广泛。

关键词：固定顶储罐；罐顶；短程线；钢网壳；铝网壳

1 概述

现代社会人们的生产与生活对能源的需求越来越大，因此随着国民经济的迅猛发展，石油储备的问题也就自然受到更多的重视。近年来，我国原油的使用量逐年猛增，在生产装置朝着大型化发展的同时，原油储罐、成品油罐等的容量也在不断扩大，而大型油罐具有节省钢材、节约投资、占地面积小、配件少、管网简单、操作费用低等优点，因而单罐容量的大型化也就成了必然的趋势。固定顶储罐大型化的同时，其罐顶的结构形式、受力性能、制作安装工艺等等，成为摆在人们面前的一个新的课题。

2 固定顶罐顶的结构形式

根据SH3046-92《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》的规定和我国实际使用的经验，当单罐容量小于10000m3（此时储罐内径不大于32m）时，罐顶通常采用常规的板肋式结构，这类罐顶是由一段球壳构成（即扁球壳）。因此，在承受罐内压力时，球壳段的各个方向均受拉，承受外载荷时则全部受压，即使在集中外载荷的作用下内力也可很快地得到分散，所以材料的局部效能可以得到较充分的发挥。当单罐容量大于10000m3时，罐顶仍采用板肋式结构时将出现新的问题。

2.1 不同容积储罐罐顶采用板肋式结构用钢量比较见表1。

从表1可以看出，当单罐容量大于10000m3（储罐直径>30m）时，若罐顶结构仍采用板肋式结构，为了使罐顶在承受外载荷时不至于因失稳而破坏，制作罐顶的钢板就必须有足够的厚度，储罐容积越大，罐顶单位投影面积的材料用量越大，而且由于罐顶重量增大，对罐壁的水平推力、竖向推力也相应增大，要求罐壁上部壁厚也增大。不但罐顶的受力性能变得明显不合理，制作工艺变得复杂，经济上也不合算。

2.2 从二十世纪五十年代起，国外在石油化工储运系统和建筑行业中已开始大量使用各种型式的钢网壳和铝网壳。为适应储罐大型化的需要，我国成立了以洛阳院为主的网壳结构攻关组，做了大量的工作，随着设计水平的提高以及施工机具、施工能力的日益成熟，我国也于

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