關于大型儲罐底板中幅板下料計算方法探討

楊凱峰

摘要：石油化學工業緊密關系著我國的經濟、社會的發展壯大，隨著石油需求的不斷提升，人們的生產生活以及學習工作領域等都離不開石油化學工業，但對于大型原油儲罐工程的技術管理卻還存在著許多不完善的地方。大型儲罐底板中幅板下料工作的過程中，需要預先留出一定的焊縫收縮量，而實際上該怎樣依靠預留量來計算小板的長度以及寬度，這個問題在工程建設中一般都是不好掌握的。本篇文章根據相關的實際操作以及基本的理論知識，就這一問題開展了分析、探討工作，希望能給相關工作人員帶來一定的幫助，有效的保障我國石油開采的安全性以及環保性，從而有利于保障工程建設的控制工作以及工程的質量。

關鍵詞：大型儲罐;底板;幅板下料;計算方法

引言：隨著石油需求的不斷提升，人們的生產生活以及學習工作領域等都離不開石油化學工業，大型的儲罐安裝工程的數量也隨之不斷地增加。經常出現在儲罐安裝工程建設中的一個問題，就是在罐底板中幅板下料工作過程中，怎樣計算小板的長度以及寬度是不好掌握的。如果放大過少則會出現邊小板報廢這一情況，如果放大超出一定范圍則會導致一些材料的浪費。一般所使用的辦法是在相關要求規定下的半徑放大量上再加大50100，從而有效的避免小板報廢的情況出現。但最后的結果則會出現部分板塊過大而另一部分卻還是偏小這一情況。是什么造成這一種情況出現的了？有沒有一種可以正確的計算放大量的方法了？以下就這一問題進行一定的分析與探究，僅供參考。

1.計算方法的分析與闡述

第一步，要結合罐體直徑、罐底坡度以及板材幅度等，計算出所有的邊緣板之中的側傾斜角度A、無收縮階段里小板的尺寸x0、y0、x1以及y1，與中幅板焊工作完成之后在所有的小板所在部分的收縮量△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，詳細信息如下圖{圖一}小板的收縮圖所示。

根據{圖一}小板的收縮圖能夠明顯的看到，由于邊緣板內側是呈斜邊形的，同時還和中幅板的收縮方向形成出了一定的夾角。當周邊的小板朝著橫向的方向進行收縮的過程中，肯定就會使板外側斜邊與相應的邊緣板形成一定的距離，從而造成在其的縱向方向上出現長寬變化的情況，與此同時，需要注意的是朝縱向進行收縮過程中的尺寸變化與朝橫向變化時尺寸變化的影響是一樣的。所以，在實際的狀況中，周邊小板的尺寸為X0= X0+△X+ △Y×tgA和Y0= Y0 + △X + △Y ×ctgA，以及Y1 = Y1 + △Y。但在具體的實際操作情況里，我們一般都是使用五十毫米替代△Y × tgA以及 △X ×ctgA，這是非常不準確的一種操作。當A接近零度或則靠近九十度的階段，△Y×tgA 或者△X×ctgA將會變得很大，還可能會超出三百毫米，從而導致大量周邊小板尺寸出現變得偏小的狀況。

2.相關案例的計算分析與探究

下面就某個企業的原油儲罐底板的特定的一些數據開展一定的實例計算。

某企業的原油儲罐內徑大小為六十米，罐底的坡度大小為百分之十五。邊緣板一共有大約三十六塊，以零度軸線作為它的一個起始位置，沿著圓周進行均布。中幅板的厚度為δ12毫米，板幅為9000 × 2000平方毫米，板間的組對間隙長度為四毫米至六毫米，接頭坡口的度數在四十度至四十五度之間，同時墊板的厚度δ6毫米。

焊接的只要使用方法是手弧焊打底、埋弧自動焊蓋面這兩種方法。工程建設過程中的環境溫度需要在十五攝氏度到二十五攝氏度之間。實際上所測量的焊縫橫向變化過程中的收縮量大概是在二點五毫米至三毫米之間，在縱向變化過程中的收縮量大概是為零點五毫米。

中幅板的排板圖如下圖{二}底板中幅板排版圖所示，這之中最經常會出現尺寸偏小的狀況，最經常發生這類問題的板塊就是*1、*2y以及*3這幾個編號的板塊，數量一共為十二個。

就拿*1板當作例子，其中X0 = 1335.3mm、Y0 = 7636.7mm、X1 =990.6mm、Y1 = 3939.9mm、△X = 56mm、△Y = 3.5mm、α1 = 5°α，2 = 15°，詳細情況數據請見下圖圖{3}。

需要注意的是，計算值△x = 56mm以及△Y = 3.5mm和焊后實際上所測量的收縮值是十分的接近的，詳細可以見下圖{四}某企業的儲罐底板中幅板焊后收縮量參照圖

根據下圖[五]計算步驟可以看出，*1板的縱向尺寸Y需要放大至二百一十二點五毫米，遠遠超出三點五加五十至一百毫米。所以，在工程建設過程中一般所使用的將罐體計算半徑增加到五十毫米至一百毫米，再開展對周邊小板尺寸的計算工作的方法，或者是結合罐體的計算半徑，計算出周邊小板尺寸之后，再增加到五十毫米至一百毫米的方法，實踐得出這兩種方法都是不正確的。造成這種情況的原因是這兩種方法都僅僅只是關注到了橫縱向的收縮變化{X}，卻沒有關注到每個方向上的收縮量之間會出現一定的影響，具體來說就是同個方向的收縮一定會造成另外一個方向上出現長度不足的情況。

結論

綜上所述，工程建設中我們應該使用到的公式如下圖[六]所示：

在開展周邊小板尺寸的計算工作的過程中，使用如上合適、正確的公式進行計算，有利于合理的、順利的進行控制儲罐底板下料的工作，避免造成一定程度上的材料浪費，或者耽誤工期。

當然，在具體的操作過程中，如果出現工程建設工地周圍的溫度較低，或者是遇到板材的厚度相對來說較小的情況，則就會造成焊縫收縮量變大的情況出現。這時就可以結合相應的焊縫具體的收縮量開展計算工作，或者按照以上提及的計算方法，計算出周邊小板尺寸之后，再對Y0[A較小的情況}以及X0 {A較大的情況}增加到二十毫米至五十毫米。所以，綜上所述，邊緣板的下料也必須要最大程度的保持它的準確性。

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