油罐高径比与材料用量的研究

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1、粮食与食品工业Ｖｏｌ．２２，２０１５，Ｎｏ．４粮油装备与自动控制ＣｅｒｅａｌａｎｄＦｏｏｄＩｎｄｕｓｔｒｙ油罐高径比与材料用量的研究刘得建，温琦无锡中粮工程科技有限公司（无锡２１４０３５）摘要：以５０００ｍ３油罐为例，阐述不同高径比对油罐制作所需材料用量的影响。关键词：油罐；高径比；材料用量中图分类号：ＴＳ２２８文献标识码：Ｂ文章编号：１６７２－５０２６（２０１５）０４－１１８－０３Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｈｅｉｇｈｔ－ｄｉａｍｅｔｅｒｒａｔｉｏａｎｄｍａｔｅｒｉａｌｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎＬｉｕＤｅｊｉａｎ，ＷｅｎＱｉＷｕｘｉＣＯＦＣＯＥｎｇｉｎｅ

2、ｅｒｉｎｇ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．（Ｗｕｘｉ２１４０３５）３Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇｔｈｅ５０００ｍｏｉｌｔａｎｋｆｏｒｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｈｅｉｇｈｔ－ｄｉａｍｅｔｅｒｒａｔｉｏｏｎｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｃｏｓｔｓｗａｓｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏｉｌｔａｎｋ；ｈｅｉｇｈｔ－ｄｉａｍｅｔｅｒｒａｔｉｏ；ｍａｔｅｒｉａｌｃｏｓｔｓ近几十年，储油罐最主要的形式是用立式圆筒的设计规范为ＧＢ５０３４１—２０１４，与之相对应的制造形钢制焊接油罐，而立式圆筒形钢制焊接油罐又发和验收规范为ＧＢ５０１２８—２０

3、１４《立式圆筒形钢制焊展了多种形式。例如：按罐顶结构形式划分，可分为接储罐施工及验收规范》。固定顶式储罐和浮顶式储罐，固定顶式又可分为自在相同的设计规范下，同种容积的油罐可以通支撑式锥顶储罐、支撑式锥顶储罐、自支撑式拱顶储过变化相对应的直径和高度可以设计出很多种不同罐；浮顶储罐又可分为单盘式浮顶储罐、双盘式浮顶规格的油罐，每种规格油罐所需要的材料用量也是储罐、敞口隔舱式浮顶储罐、浮筒式浮顶储罐。按温不一样的，下面以５０００ｍ３油罐为例，研究不同高度划分，可分为低温储罐、常温储罐（＜９０℃）、高温径比（高度／直径）对油罐制作所需材料用量的影响。储罐（９

4、０℃～２５０℃）。按压力划分，可分为接近常１罐体高径比设计压储罐（－４９０～２０００Ｐａ）和低压储罐（２０００Ｐａ～０．１ＭＰａ）。而在储存食用油方面最常用的还是自油罐高径比大于等于１．６时，属于容易倾覆的支撑式拱顶储罐，目前自支撑式拱顶储罐国内常用［１］立式设备，其抗震验算也超出了规范要求，所以我的规范有ＧＢ５０３４１—２０１４《立式圆筒形钢制焊接油们在选择油罐规格时尽量避免选用高径比不超过罐设计规范》；能源部的推荐标准ＮＢ／Ｔ４７００３．１—１．６规格的油罐，而根据实际经验高径比小于０．５２００９《钢制焊接常压容器》和石化行业的ＳＨ３０４６—的也

5、很少采用，所以本文分析的高径比范围在０．５～１９９２《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规１．６之间，现取５０００ｍ３油罐直径分别为１６、１７、范》以及国外美国石油协会的ＡＰＩ６５０—２０１３《焊接１８、１９、２０、２２、２３、２４ｍ共８种规格，由下面公式分石油储罐》等，针对本文储存食用油用的油罐所选用别计算出相对应的油罐高度再计算出高径比（高度／直径）（表１）。收稿日期：２０１５－０６－２５２ＤＶ作者简介：刘得建，男，工程师，主要从事粮油食品机械设计Ｖ＝π（）Ｈ２（１）２Ｄ工作。π（）２１１８粮食与食品工业ＣｅｒｅａｌａｎｄＦｏｏｄＩｎｄｕｓ

6、ｔｒｙＶｏｌ．２２，２０１５，Ｎｏ．４式中：Ｈ为计算液位高度，这里取油罐罐壁高条件下钢板的许用应力，取２０℃时钢板的许用应力度，ｍ；Ｖ为油罐容积，ｍ３。１５０（ＭＰａ）；φ为焊接接头系数，底圈罐壁板取０．８５，表１油罐计算高度以及高径比表其他各圈罐壁板取０．９。高径比充装容积Ｖ罐壁板的名义厚度不应小于试水条件或设计温序号直径Ｄ／ｍ高度Ｈ／ｍ（Ｈ／Ｄ）系数／ｍ３度下的计算厚度加各自厚度附加量的较大值。厚度１１６２６．１９１．６４０．９５５０００附加量计算公式：Ｃ＝Ｃ１＋Ｃ２＝２ｍｍ（式中：Ｃ为厚２１７２３．２０１．３６０．９５５０００度附加量，ｍｍ；

7、Ｃ１为钢材厚度负偏差，取０．８ｍｍ；３１８２０．６９１．１５０．９５５０００Ｃ２为腐蚀裕量，取１．２ｍｍ）。４１９１８．５７０．９８０．９５５０００４．９Ｄ（Ｈ－０．３）５２０１６．７６０．８４０．９５５０００罐壁板厚度计算公式：ｔｔ＝＋Ｃ［σ］ｔφ６２２１３．８５０．６３０．９５５０００例如：１６×２６．１９规格的罐壁计算，ｔ１…ｔ１５分７２３１２．６７０．５５０．９５５０００别为罐壁由下至上的每圈板的厚度，ｔ１…ｔ１４每圈板８２４１１．６４０．４９０．９５５０００的高度为１．８ｍ，顶圈板ｔ１５的高度为０．９９ｍ２罐体材料的设计４．９Ｄ（Ｈ－０．

8、３）４．９×１６×（２６．１９－０．３）ｔ１＝＋Ｃ＝［σ］ｔφ１５０×０．８５假设设计温度为２０℃，材料材质