【文章內(nèi)容簡介】 t 為罐壁設(shè)計(jì)厚度，單位 mm ； 0t 為罐壁計(jì)算厚度，單位 mm ； 0c 為鋼板厚度允許負(fù)偏差，單位 mm ； c為腐蝕裕量，單位 mm ； ? ?? ???? 2 DHt ??式中 H 為計(jì)算的那圈罐壁板底邊至罐壁頂端垂直高度，單位 m ； D為油罐直徑，單位 m ； ??? 為設(shè)計(jì)溫度下鋼板的許用應(yīng)力，單位 2mN ； ?為儲(chǔ)液容重，單位 3mN ； ?為焊縫系數(shù)，取 ?? ； 它們是根據(jù)各圈距底邊 處近似最大環(huán)向力來計(jì)算各圈壁厚的，但各圈板在邊緣力系影響下，最大環(huán)向應(yīng)力位置不一定是在距各圈底邊 處，若油罐較大，就應(yīng)當(dāng)做更精確的計(jì)算，減少用鋼量。在 API650 中，介紹了罐壁的另一種計(jì)算方法，稱為變點(diǎn)設(shè)計(jì)法，它是考慮到罐壁相鄰圈板之間的相互影響，確定各圈環(huán)向應(yīng)力最大處的位置。這種變點(diǎn)設(shè)計(jì)法更適合罐壁應(yīng)力的實(shí)際情況，故本設(shè)計(jì)中采用的罐壁設(shè)計(jì)法即為變點(diǎn)設(shè)計(jì)。 現(xiàn) 將 API650 中有關(guān)變點(diǎn)設(shè)計(jì)法的計(jì)算公式介紹如下： 變點(diǎn)設(shè)計(jì)法計(jì)算底圈罐壁的計(jì)算厚度公式為： 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 ? ?? ???? 2 DHt ?? ? ? ? ??????? HDHH Dt ?????? ?? 式中 01t 為底圈罐壁板計(jì)算厚度，單位 mm ； H為罐底至頂部角鋼頂面的高度，單位 m ； D為罐底圈直徑，單位 m ； ?為儲(chǔ)液容量，單位 3mN ； ?為縱向焊縫系數(shù)，取 ?? 。 選用兩個(gè)計(jì)算式求得的較小值作為底圈的計(jì)算壁厚。 各圈壁厚的變點(diǎn)計(jì)算法如下： 當(dāng)? ? 1 ???iiRth 時(shí)， ? ?1?? iooi tt 當(dāng)? ? 1 ???iiRth 時(shí)， aioi tt ? 當(dāng)? ? 101 ????iiRth 時(shí) ? ?? ? ? ? ???????? ???????111 ioiaiioaioi Rthtttt 式中 ： 1?ih 為計(jì)算圈的下面一圈的圈板高，單位 m ； R為油罐半徑，單位 m ； oit 為所需計(jì)算的第 i 圈的罐壁計(jì)算厚度，單位 mm ； ??10?it 為所需計(jì)算的第 i 圈下面一圈的圈板計(jì)算壁厚，單位 mm； （但在計(jì)算比值? ?101??iiRth 時(shí)， ? ?10?it 單位取 m ） ait 為根據(jù)變點(diǎn)位置求得的第 i 圈的壁厚值，單位 mm ； 先求得底圈計(jì)算壁厚 01t 后，再順序計(jì)算上面各圈的計(jì)算壁厚 oit ， i 代表圈板順序，自底圈向上分別為 3… 。由 oit 的計(jì)算公式可以看出 為了求得 oit ，應(yīng)先求出 ait 。 下面三個(gè)式子中求出的最小 x 值，就是變點(diǎn)設(shè)計(jì)點(diǎn)到計(jì)算圈的圈板底邊的距離，一次最小 x 值來計(jì)算 ait 。 iai cHRtx ?? icHx ?2 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 aiRtx ? 式中 ? ?kkkkc ? ?? 1 1； ? ?aiittk 10 ?? ； iH 為第 i 圈圈板底部至罐壁頂部角鋼頂面的高度，單位 m 。 用上面式子計(jì)算 x 值時(shí)， R 和 ait 均為 m 作為單位。 k 是個(gè)比值，計(jì)算 k 值時(shí)必須對(duì)ait和? ?10?it取相同的單位。求得的 x 值單位為 m 。取1x、2x、3x三個(gè) x 值的最小值minx作為計(jì)算點(diǎn)，用它來求取第 i 圈的ait值。 ? ?? ???? 2 m in DxHt iai ?? 式中其余符號(hào)的意義均同前述。求得的 ait 的單位為 mm 。 API650 規(guī)定，在利用上述方法計(jì)算各圈的計(jì)算壁厚時(shí)，要分別就設(shè)計(jì)條件和充水試驗(yàn)條件求出兩種條件下各自的計(jì)算壁厚。按設(shè)計(jì)條件進(jìn)行計(jì)算時(shí)， ? 采用儲(chǔ)存油品的容重（ 3mN ）， 許用應(yīng)力 ??? 取s32和b?52中的較小者（ ? ?s? 為材料的屈服極限， ? ?b? 為材料的強(qiáng)度極限，單位均為MPa。按充水試驗(yàn)條件進(jìn)行計(jì)算時(shí) ， ? 采用水 的容重（ 3mN ），? ?? 采用 s?43 和 b?73 中的較小者。 按設(shè)計(jì)條件求出的計(jì)算壁厚加上腐蝕裕量 c 后，與按充水試驗(yàn)求得的計(jì)算壁厚值比較，取兩者中的較大值并向上圓整后作為計(jì)算圈的設(shè)計(jì)壁厚，并且，采用變點(diǎn)設(shè)計(jì)法時(shí)，上層圈板的厚度不得大于下層圈板的厚度，還不得小于 API650 規(guī)定的罐壁最小厚度。 采用 變點(diǎn)法設(shè)計(jì)各層壁板厚度 計(jì)算充水時(shí)各層板厚 求底圈計(jì)算壁厚 01t ? ?? ? ? ? mmDHrt a 61 ???? ?????? ?? ? ? ? ? mmHDHH Dt 19980019 601 ??? ??????????? ?? ?????? 取二者較小值，故底圈計(jì)算壁厚 mmt ? 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 求第 2 圈計(jì)算壁厚 ? ?202 ?it ? ? 71 011101 ?????? RthRthii 026 2 2 t故用下式計(jì)算由于 ?? ? ? ???????? ????01202102 Rttttt aa 用逐步法求 mmHt a ???取 第一次試 算 ? ?? ? ? ? mmDHt a 62 ???? ?????? ??? ??? attk ? ? ? ? ??? ???? ?? kk ikkc 221 ????????? cHRtx a 8 0 4 ???? cHx 2 4 1 * 23 ???? aRtx mxx in ?? ? ? mt a 62 ???? ???? 第二次試算 ??k ? ? ??? ???c mx 2 3 8 ??????? mx ??? mx ???? 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 mxx in ?? ? ? mt a 62 ???? ???? 第三次試算 ??k ? ? ??? ???c mx 2 3 5 ??????? mcHx ???? mx ???? mxx in ?? ? ? mt a 62 ???? ???? ? ? mt ????????? ??????? 求第 3 圈計(jì)算厚度 ? ?303 ?it ? ?? ? 022101 ?????? RthtR hii 036 2 2 t故用下式計(jì)算由于 ?? ? ? ???????? ????02302303 Rttttt aamHt a , 33 ????取用逐步是算法求 第一次試算 ? ?? ? ? ? mmDHt a 63 ???? ?????? ??? ??? attk ? ? ? ? 1 ??? ???? ?? kkkkc 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 mRtx a 31 ????? mcHx 3 1 8 ???? mRtx a * 33 ???? mxx in ?? ? ? mmt a 63 ???? ???? 第二次試算 ??k ? ? ??? ???c mRtx a 31 ????? mx ??? mx 2 0 9 ???? mxx in ?? ? ? mmt a 63 ???? ???? 第三次試算 ??k ? ? ??? ???c mRtx a 31 ????? mx ??? mx ??? ?? xx 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 ? ? mmt a 63 ??? ???? ? ? mmt ????????? ?????? 求第 4 圈計(jì)算厚度 ? ?404 ?it ? ?? ? *40033101 ????? RthtR hii 由于 ?? 故用下式計(jì)算 04t ? ? ???????? ????03403404 Rttttt aa 用逐步試算法求4a； mH ???? 第一次試算 ? ?? ? ? ? mmDHt a 64 ???? ?????? ??? ??? attk ? ? ? ? 1 ??? ???? ?? kkkkc mRtx a 41 ????? mcHx ???? mRtx a 43 ????? mxx in ?? ? ? mmt a 64 ???? ???? 第二次試 算 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 ??k ? ? ??? ???c mRtx a 41 ????? mx ??? mx ???? mxx in ?? ? ? mmt a 64 ???? ???? ? ? mt * ????????? ?????? 求第 5 圈計(jì)算壁厚 ? ?505 ?it ? ?? ? *40 1 ????? RthtR h ii 由于 ?? 故用下式計(jì)算 05t ? ? ???????? ????04504505 Rttttt aa 用逐步試算法求 mHt a , 55 ???? 第一次試算 ? ?? ? ? ? mmDHt a 65 ???? ?????? ??? ??? attk ? ? ? ? 1 ??? ???? ?? kkkkc mRtx a 51 ????? mcHx 8 0 5 ???? 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 mRtx a 53 ????? mxx in ?? ? ? mmt a 65 ???? ???? 第二次試算 ??k ? ? ??? ???c mRtx a 51 ????? mx ??? mx ???? mxx in ?? ? ? mmt a 65 ???? ???? 第三次試算 ??? attk ? ? ??? ???c mRtx a 51 ????? mx ??? mx * ??? mxx in ?? ? ? mmt a 65 ???? ???? mmt ()( ??????? 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 求第 6 圈計(jì)算壁厚 ? ?606 ?it ? ?? ? 055101 ?????? RthtR hii 由于 ?? 故用下式計(jì)算 06t ? ? ???????? ????05605606 Rttttt aa 用逐步試算法求 mHt a , 66 ???? 第一次試算 ? ?? ? ? ? mmDHt a 66 ???? ?????? ??? ??? attk ? ? ? ? 1 ??? ???? ?? kkkkc mRtx a 61 ????? mcHx 4 0 3 ???? mRtx a 63 ????? mxx in ?? ? ? mmt a 66 ???? ???? 第二次試算 ??k ? ? ??? ???c mRtx a 61 ????? mx 0 5 0 ??? 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 mx 8 8 1 3 1 ???? mxx in ?? ? ? mmt a 66 ???? ???? ? ? mt ????????? ??????? 求第 7 圈計(jì)算壁厚 ? ?707 ?it 換材料 ? ?? ? 066101 ?????? RthtR hii 由于 ?? 故用下式計(jì)算 07t 用逐步試算法求 mHt a , 77 ???? 第一次試算