鋼制儲罐拱頂瓜皮板預(yù)制尺寸的確定方法

陳桂英

（中國石油天然氣第六建設(shè)公司，廣西桂林 541004）

鋼制儲罐拱頂瓜皮板預(yù)制尺寸的確定方法

陳桂英

（中國石油天然氣第六建設(shè)公司，廣西桂林 541004）

在鋼制儲罐拱頂?shù)念A(yù)制安裝過程中，若按計劃預(yù)制的拱頂瓜皮板塊數(shù)進行組裝，經(jīng)常會出現(xiàn)組裝結(jié)束后還剩下一個天窗或瓜皮板搭接過多的現(xiàn)象。這都是由于鋼板下料計算不準(zhǔn)確造成的。文章提出了一套采用等分瓜皮板弧長 （或等分瓜皮板對應(yīng)球心夾角）計算瓜皮板預(yù)制尺寸的方法，并把它編成計算機程序。該方法簡單易行，下料計算較準(zhǔn)確，有效地保證了拱頂儲罐的施工進度和質(zhì)量。

拱頂鋼制儲罐；拱頂瓜皮板；下料計算；計算機編程

0 引言

對于鋼制儲罐拱頂瓜皮板的預(yù)制，若按計劃預(yù)制的瓜皮板塊數(shù)進行組裝時，經(jīng)常會出現(xiàn)兩種結(jié)果，其一為組裝結(jié)束后還剩下一天窗；其二為因搭接過多，導(dǎo)致材料的極大浪費。出現(xiàn)上述兩種情況的原因為預(yù)制瓜皮頂板按直線下料 （見圖1），而事實上瓜皮板展開后并非直線，而為弧線 （見圖2）。在組裝時，若按圖1及經(jīng)驗放大尺寸下料，則預(yù)制好的瓜皮板依次序搭接下去，就會出現(xiàn)天窗；出現(xiàn)第二種情況的原因是：在直線下料的情況下，為了防止出現(xiàn)天窗，在瓜皮板預(yù)制時就加量放大了尺寸，比如按經(jīng)驗放大40 mm即可，而實際卻放大了60 mm，導(dǎo)致了材料的極大浪費。

實際中，人們還采用預(yù)留最后一塊瓜皮板的方式來解決問題，即本應(yīng)安裝N塊瓜皮板，而先預(yù)制好 （N-1）塊瓜皮板，待這 （N-1）塊組裝完畢，視最后剩下的天窗尺寸來確定最后一塊瓜皮板的實際預(yù)制尺寸。該方法當(dāng)然可以，但結(jié)果往往是最后蓋上去的這塊板與其他的瓜皮板看上去似乎格格不入，因為該塊瓜皮板與其他瓜皮板相比在尺寸上要么大許多，要么小許多，影響美觀。針對上述情況，筆者提出了一種拱頂瓜皮板預(yù)制尺寸的簡易確定方法，該方法的主要特點是：簡單易行，同時能保證每塊瓜皮板大小一致。

1 鋼制儲罐拱頂瓜皮板預(yù)制尺寸的計算方法

鋼制儲罐拱頂瓜皮板預(yù)制尺寸有多種計算方法，為方便程序編寫，在此，我只給出兩種方法，供大家參考和使用。

1.1 方法一：M等分拱頂瓜皮對應(yīng)球中心夾角（A1－A0） （見圖3）

設(shè)拱頂瓜皮球半徑為R，共N塊瓜皮板，瓜皮中心圓直徑為D0；罐體直徑為D1；各等分點對應(yīng)球的夾角為B，見圖4。則：

上述的式 （1） ～ （4）、 （5） ～ （9） 為中間推導(dǎo)式，式 （5）和式 （10）是最終預(yù)制瓜皮板放線的依據(jù)。

1.2 方法二：M等分弧P（M

設(shè)拱頂瓜皮的球半徑為R，共N塊瓜皮板，瓜皮中心圓直徑為D0，罐體直徑為D1，罐頂O距各等分點對應(yīng)弧長O（I為I，則：

上述式 （1） ～ （4）、 （6） ～ （9） 是中間推導(dǎo)式，式 （5）和式 （10）是最終預(yù)制瓜皮放線的依據(jù)。

2 按方法一 （等分角度）編制的程序

3 計算實例

3.1 按方法一 （等分角度）編制程序運行結(jié)果

罐頂中心圓直徑D0=

？2 000

罐頂球半徑R=

？20 400

每臺罐頂瓜皮板塊數(shù)N=

？18

瓜皮外弧半徑 （經(jīng)線長）R1=8 767.419

瓜皮外弧半弦 （緯線長）L1=1 481.761

瓜皮內(nèi)弧半徑 （經(jīng)線長）R0=1 000.401

瓜皮內(nèi)弧半弦 （緯線長）L0=174.311 7

每塊瓜皮板分段數(shù)M=

？10

瓜皮半徑長1 000.401

瓜皮半弦長X=174.311 7

瓜皮半徑長1 777.103

瓜皮半弦長X=309.378 8

瓜皮半徑長2 553.804

瓜皮半弦長X=443.998 6

瓜皮半徑長3 330.506

瓜皮半弦長X=577.976 5

瓜皮半徑長4 107.208

瓜皮半弦長X=711.118 7

瓜皮半徑長4 883.91

瓜皮半弦長X=843.232 7

瓜皮半徑長5 660.612

瓜皮半弦長X=974.127 7

瓜皮半徑長6 437.313

瓜皮半弦長X=1 103.614

瓜皮半徑長7 214.015

瓜皮半弦長X=1 231.504

瓜皮半徑長7 990.716

瓜皮半弦長X=1 357.614

瓜皮半徑長8 767.417

瓜皮半弦長X=1 481.761

3.2 按方法二 （等分弧長）編制程序運行結(jié)果

計算條件和結(jié)果與3.1完全相同。

3.3 預(yù)制放線

第一步：依據(jù)上面程序運行數(shù)據(jù)，根據(jù)鋼板尺寸首先確定O點，以R0、R1為半徑畫弧，確定P1點、 M1點 （見圖 2）。

第二步：分別以P1、M1為圓心，以程序運行結(jié)果L0、L1為半徑畫弧得交點P2、M2，再以L0、L1為半徑畫弧，得P3、M3。

第三步：連接OPM點，得到直線OPM。

第四步：應(yīng)用程序運行的每組結(jié)果，找I1、I2、I3。方法同上，以O(shè)點為圓心，以 “瓜皮半徑長”為半徑在鋼板上畫弧，得到與直線OPM相交的點I2，再以I2為圓心，以 “瓜皮半弦長”為半徑畫弧，得到與原畫弧相交的點I1、I3。

第五步：連線下料。找點完畢即可進行連線、切割 （見圖2）。

4 結(jié)束語

我們提出的上述計算方法在操作時很簡單，只需輸入4個數(shù)據(jù)就可得到瓜皮板放樣數(shù)據(jù)。為了更快地預(yù)制，可以先預(yù)制樣板，拿著樣板在鋼板上放線。至于等分?jǐn)?shù)大小，一般由罐直徑及拱頂球半徑?jīng)Q定，該數(shù)愈大，則等分?jǐn)?shù)愈大。為了得到精確的結(jié)果，該數(shù)取得相對大些好。

[1]安金龍.鋼制拱頂儲罐建造過程中的若干問題[J].石油工程建設(shè)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

陳桂英 （1970-），女，廣西桂林人，工程師，1995年畢業(yè)于西南石油學(xué)院石油天然氣儲運專業(yè)，主要從事石油化工工程施工技術(shù)管理工作。

2011-01-20；

2011-03-07