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关于大型储罐底板中幅板下料计算方法探讨

2020-10-19杨凯峰

石油研究 2020年2期
关键词:计算方法底板

杨凯峰

摘要:石油化学工业紧密关系着我国的经济、社会的发展壮大,随着石油需求的不断提升,人们的生产生活以及学习工作领域等都离不开石油化学工业,但对于大型原油储罐工程的技术管理却还存在着许多不完善的地方。大型储罐底板中幅板下料工作的过程中,需要预先留出一定的焊缝收缩量,而实际上该怎样依靠预留量来计算小板的长度以及宽度,这个问题在工程建设中一般都是不好掌握的。本篇文章根据相关的实际操作以及基本的理论知识,就这一问题开展了分析、探讨工作,希望能给相关工作人员带来一定的帮助,有效的保障我国石油开采的安全性以及环保性,从而有利于保障工程建设的控制工作以及工程的质量。

关键词:大型储罐;底板;幅板下料;计算方法

引言:随着石油需求的不断提升,人们的生产生活以及学习工作领域等都离不开石油化学工业,大型的储罐安装工程的数量也随之不断地增加。经常出现在储罐安装工程建设中的一个问题,就是在罐底板中幅板下料工作过程中,怎样计算小板的长度以及宽度是不好掌握的。如果放大过少则会出现边小板报废这一情况,如果放大超出一定范围则会导致一些材料的浪费。一般所使用的办法是在相关要求规定下的半径放大量上再加大50100,从而有效的避免小板报废的情况出现。但最后的结果则会出现部分板块过大而另一部分却还是偏小这一情况。是什么造成这一种情况出现的了?有没有一种可以正确的计算放大量的方法了?以下就这一问题进行一定的分析与探究,仅供参考。

1.计算方法的分析与阐述

第一步,要结合罐体直径、罐底坡度以及板材幅度等,计算出所有的边缘板之中的侧倾斜角度A、无收缩阶段里小板的尺寸x0、y0、x1以及y1,与中幅板焊工作完成之后在所有的小板所在部分的收缩量△Y(零度至一百八十度)方向以及△X(九十度至二百七十度)方向,详细信息如下图{图一}小板的收缩图所示。

根据{图一}小板的收缩图能够明显的看到,由于边缘板内侧是呈斜边形的,同时还和中幅板的收缩方向形成出了一定的夹角。当周边的小板朝着横向的方向进行收缩的过程中,肯定就会使板外侧斜边与相应的边缘板形成一定的距离,从而造成在其的纵向方向上出现长宽变化的情况,与此同时,需要注意的是朝纵向进行收缩过程中的尺寸变化与朝横向变化时尺寸变化的影响是一样的。所以,在实际的状况中,周边小板的尺寸为X0= X0+△X+ △Y×tgA和Y0= Y0 + △X + △Y ×ctgA,以及Y1 = Y1 + △Y。但在具体的实际操作情况里,我们一般都是使用五十毫米替代△Y × tgA以及 △X ×ctgA,这是非常不准确的一种操作。当A接近零度或则靠近九十度的阶段,△Y×tgA 或者△X×ctgA将会变得很大,还可能会超出三百毫米,从而导致大量周边小板尺寸出现变得偏小的状况。

2.相关案例的计算分析与探究

下面就某个企业的原油储罐底板的特定的一些数据开展一定的实例计算。

某企业的原油储罐内径大小为六十米,罐底的坡度大小为百分之十五。边缘板一共有大约三十六块,以零度轴线作为它的一个起始位置,沿着圆周进行均布。中幅板的厚度为δ12毫米,板幅为9000 × 2000平方毫米,板间的组对间隙长度为四毫米至六毫米,接头坡口的度数在四十度至四十五度之间,同时垫板的厚度δ6毫米。

焊接的只要使用方法是手弧焊打底、埋弧自动焊盖面这两种方法。工程建设过程中的环境温度需要在十五摄氏度到二十五摄氏度之间。实际上所测量的焊缝横向变化过程中的收缩量大概是在二点五毫米至三毫米之间,在纵向变化过程中的收缩量大概是为零点五毫米。

中幅板的排板图如下图{二}底板中幅板排版图所示,这之中最经常会出现尺寸偏小的状况,最经常发生这类问题的板块就是*1、*2y以及*3这几个编号的板块,数量一共为十二个。

就拿*1板当作例子,其中X0 = 1335.3mm、Y0 = 7636.7mm、X1 =990.6mm、Y1 = 3939.9mm、△X = 56mm、△Y = 3.5mm、α1 = 5°α,2 = 15°,详细情况数据请见下图图{3}。

需要注意的是,计算值△x = 56mm以及△Y = 3.5mm和焊后实际上所测量的收缩值是十分的接近的,详细可以见下图{四}某企业的储罐底板中幅板焊后收缩量参照图

根据下图[五]计算步骤可以看出,*1板的纵向尺寸Y需要放大至二百一十二点五毫米,远远超出三点五加五十至一百毫米。所以,在工程建设过程中一般所使用的将罐体计算半径增加到五十毫米至一百毫米,再开展对周边小板尺寸的计算工作的方法,或者是结合罐体的计算半径,计算出周边小板尺寸之后,再增加到五十毫米至一百毫米的方法,实践得出这两种方法都是不正确的。造成这种情况的原因是这两种方法都仅仅只是关注到了横纵向的收缩变化{X},却没有关注到每個方向上的收缩量之间会出现一定的影响,具体来说就是同个方向的收缩一定会造成另外一个方向上出现长度不足的情况。

结论

综上所述,工程建设中我们应该使用到的公式如下图[六]所示:

在开展周边小板尺寸的计算工作的过程中,使用如上合适、正确的公式进行计算,有利于合理的、顺利的进行控制储罐底板下料的工作,避免造成一定程度上的材料浪费,或者耽误工期。

当然,在具体的操作过程中,如果出现工程建设工地周围的温度较低,或者是遇到板材的厚度相对来说较小的情况,则就会造成焊缝收缩量变大的情况出现。这时就可以结合相应的焊缝具体的收缩量开展计算工作,或者按照以上提及的计算方法,计算出周边小板尺寸之后,再对Y0[A较小的情况}以及X0 {A较大的情况}增加到二十毫米至五十毫米。所以,综上所述,边缘板的下料也必须要最大程度的保持它的准确性。

参考文献:

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