陈桂英

（中国石油天然气第六建设公司，广西桂林 541004）

钢制储罐拱顶瓜皮板预制尺寸的确定方法

陈桂英

（中国石油天然气第六建设公司，广西桂林 541004）

在钢制储罐拱顶的预制安装过程中，若按计划预制的拱顶瓜皮板块数进行组装，经常会出现组装结束后还剩下一个天窗或瓜皮板搭接过多的现象。这都是由于钢板下料计算不准确造成的。文章提出了一套采用等分瓜皮板弧长 （或等分瓜皮板对应球心夹角）计算瓜皮板预制尺寸的方法，并把它编成计算机程序。该方法简单易行，下料计算较准确，有效地保证了拱顶储罐的施工进度和质量。

拱顶钢制储罐；拱顶瓜皮板；下料计算；计算机编程

0 引言

对于钢制储罐拱顶瓜皮板的预制，若按计划预制的瓜皮板块数进行组装时，经常会出现两种结果，其一为组装结束后还剩下一天窗；其二为因搭接过多，导致材料的极大浪费。出现上述两种情况的原因为预制瓜皮顶板按直线下料 （见图1），而事实上瓜皮板展开后并非直线，而为弧线 （见图2）。在组装时，若按图1及经验放大尺寸下料，则预制好的瓜皮板依次序搭接下去，就会出现天窗；出现第二种情况的原因是：在直线下料的情况下，为了防止出现天窗，在瓜皮板预制时就加量放大了尺寸，比如按经验放大40 mm即可，而实际却放大了60 mm，导致了材料的极大浪费。

实际中，人们还采用预留最后一块瓜皮板的方式来解决问题，即本应安装N块瓜皮板，而先预制好 （N-1）块瓜皮板，待这 （N-1）块组装完毕，视最后剩下的天窗尺寸来确定最后一块瓜皮板的实际预制尺寸。该方法当然可以，但结果往往是最后盖上去的这块板与其他的瓜皮板看上去似乎格格不入，因为该块瓜皮板与其他瓜皮板相比在尺寸上要么大许多，要么小许多，影响美观。针对上述情况，笔者提出了一种拱顶瓜皮板预制尺寸的简易确定方法，该方法的主要特点是：简单易行，同时能保证每块瓜皮板大小一致。

1 钢制储罐拱顶瓜皮板预制尺寸的计算方法

钢制储罐拱顶瓜皮板预制尺寸有多种计算方法，为方便程序编写，在此，我只给出两种方法，供大家参考和使用。

1.1 方法一：M等分拱顶瓜皮对应球中心夹角（A1－A0） （见图3）

设拱顶瓜皮球半径为R，共N块瓜皮板，瓜皮中心圆直径为D0；罐体直径为D1；各等分点对应球的夹角为B，见图4。则：

上述的式 （1） ～ （4）、 （5） ～ （9） 为中间推导式，式 （5）和式 （10）是最终预制瓜皮板放线的依据。

1.2 方法二：M等分弧P（M

设拱顶瓜皮的球半径为R，共N块瓜皮板，瓜皮中心圆直径为D0，罐体直径为D1，罐顶O距各等分点对应弧长O（I为I，则：

上述式 （1） ～ （4）、 （6） ～ （9） 是中间推导式，式 （5）和式 （10）是最终预制瓜皮放线的依据。

2 按方法一 （等分角度）编制的程序

3 计算实例

3.1 按方法一 （等分角度）编制程序运行结果

罐顶中心圆直径D0=

？2 000

罐顶球半径R=

？20 400

每台罐顶瓜皮板块数N=

？18

瓜皮外弧半径 （经线长）R1=8 767.419

瓜皮外弧半弦 （纬线长）L1=1 481.761

瓜皮内弧半径 （经线长）R0=1 000.401

瓜皮内弧半弦 （纬线长）L0=174.311 7

每块瓜皮板分段数M=

？10

瓜皮半径长1 000.401

瓜皮半弦长X=174.311 7

瓜皮半径长1 777.103

瓜皮半弦长X=309.378 8

瓜皮半径长2 553.804

瓜皮半弦长X=443.998 6

瓜皮半径长3 330.506

瓜皮半弦长X=577.976 5

瓜皮半径长4 107.208

瓜皮半弦长X=711.118 7

瓜皮半径长4 883.91

瓜皮半弦长X=843.232 7

瓜皮半径长5 660.612

瓜皮半弦长X=974.127 7

瓜皮半径长6 437.313

瓜皮半弦长X=1 103.614

瓜皮半径长7 214.015

瓜皮半弦长X=1 231.504

瓜皮半径长7 990.716

瓜皮半弦长X=1 357.614

瓜皮半径长8 767.417

瓜皮半弦长X=1 481.761

3.2 按方法二 （等分弧长）编制程序运行结果

计算条件和结果与3.1完全相同。

3.3 预制放线

第一步：依据上面程序运行数据，根据钢板尺寸首先确定O点，以R0、R1为半径画弧，确定P1点、 M1点 （见图 2）。

第二步：分别以P1、M1为圆心，以程序运行结果L0、L1为半径画弧得交点P2、M2，再以L0、L1为半径画弧，得P3、M3。

第三步：连接OPM点，得到直线OPM。

第四步：应用程序运行的每组结果，找I1、I2、I3。方法同上，以O点为圆心，以 “瓜皮半径长”为半径在钢板上画弧，得到与直线OPM相交的点I2，再以I2为圆心，以 “瓜皮半弦长”为半径画弧，得到与原画弧相交的点I1、I3。

第五步：连线下料。找点完毕即可进行连线、切割 （见图2）。

4 结束语

我们提出的上述计算方法在操作时很简单，只需输入4个数据就可得到瓜皮板放样数据。为了更快地预制，可以先预制样板，拿着样板在钢板上放线。至于等分数大小，一般由罐直径及拱顶球半径决定，该数愈大，则等分数愈大。为了得到精确的结果，该数取得相对大些好。

[1]安金龙.钢制拱顶储罐建造过程中的若干问题[J].石油工程建设2004，（2）：20-24.

Prefabrication Dimension Determining Method for Melon Skin Shaped Plates of Dome Roof of Steel Storage Tank

CHEN Gui-ying（China Petroleum Sixth Construction Co.,Guilin 541004,China）

In prefabrication and installation of the dome roof of a steel storage tank,assembly of prefabricated melon skin shaped plates often results in a large window left or several plates overlapped as the assembly work finished.These problems are caused by inexact plate cutting calculation.In this paper,a set of methods for calculating prefabrication melon skin shaped plates by equally setting arc lengths of the plates or their included angles relating to the spherical center is brought forward and compiled to a computer program.These simple and easy methods are more exact for plate cutting calculation and ensure the construction progress and quality of the dome roof of the storage tank.

steel dome roof storage tank;melon skin shaped plate;plate cutting calculation;computer programming

TE972.5

B

1001－2206（2011）03－0078－03

陈桂英 （1970-），女，广西桂林人，工程师，1995年毕业于西南石油学院石油天然气储运专业，主要从事石油化工工程施工技术管理工作。

2011-01-20；

2011-03-07