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足球直播油罐高径比与材料用量的研究

发布时间:2021-03-06 11:45

  V o l . 2 2, 2 0 1 5, N o . 4 粮食与食品工业 C e r e a l a n d F o o d I n d u s t r y 粮油装备与自动控制 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 2

  V o l . 2 2, 2 0 1 5, N o . 4 粮食与食品工业 C e r e a l a n d F o o d I n d u s t r y 粮油装备与自动控制 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 2 1 4 0 3 5 3 摘要: 以5 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 。足球直播 0 0 0 m 关键词 : 油罐 ; 高径比 ; 材料用量 ( ) 中图分类号 : T S 2 2 8 文献标识码 : B 文章编号 : 1 6 7 2-5 0 2 6 2 0 1 5 0 4-1 1 8-0 3 R e s e a r c h o n t h e h e i h t -d i a m e t e r r a t i o a n d m a t e r i a l c o n s u m t i o n g p L i u D e i a n,W e n Q i j , ) Wu x i C O F C O E n i n e e r i n &T e c h n o l o C o . L t d .( Wu x i 2 1 4 0 3 5 g g g y 3 :T , A b s t r a c t a k i n t h e 5 0 0 0 m o i l t a n k f o r e x a m l e t h e e f f e c t o f h e i h t -d i a m e t e r r a t i o o n g p g t h e m a t e r i a l c o s t s w a s i l l u s t r a t e d . : ;m K e w o r d s o i l t a n k; h e i h t -d i a m e t e r r a t i o a t e r i a l c o s t s g y 近几十年 , 储油 罐 最 主 要 的 形 式 是 用 立 式 圆 筒 而立式圆筒形钢制焊接油罐又发 形钢制焊接油罐 , 展了多种形式 。 例如 : 按罐顶结构形式划分 , 可分为 固定顶式又可分为自 固定顶式储罐和浮 顶 式 储 罐 , 支撑式锥顶储罐 、 自支撑式拱顶储 支撑式锥顶储罐 、 罐; 浮顶储罐又可分为单盘式浮顶储罐 、 双盘式浮顶 敞口隔舱式浮顶储罐 、 浮筒式浮顶储罐 。 按温 储罐 、 、 可分为低温储罐 、 常温储罐 ( 高温 度划分 , 0 ℃) <9 。 按 压 力 划 分, 储罐 ( 可分为接近常 9 0 ℃ ~2 5 0 ℃) ) 压储罐 ( 和低压储罐( -4 9 0~2 0 0 0 P a 2 0 0 0 P a~ ) 。而 在 储 存 食 用 油 方 面 最 常 用 的 还 是 自 0. 1 MP a 支撑式拱顶储罐 , 目前自支撑式拱顶储罐国内常用 《 立式圆筒形钢制焊接油 的规范有 G B5 0 3 4 1—2 0 1 4 ; / 罐设计规范 》 能源部的推荐标准 N B T4 7 0 0 3. 1— 《 钢制焊接常压容器 》 和石化行业的 S 2 0 0 9 H3 0 4 6— 石油 化 工 立 式 圆 筒 形 钢 制 焊 接 储 罐 设 计 规 1 9 9 2《 范》 以及国外美国石油协会的 A 焊接 P I 6 5 0—2 0 1 3《 石油储罐 》 等, 针对本文储存食用油用的油罐所选用 收稿日期 : 2 0 1 5-0 6-2 5 作者简介 : 刘得建 , 男, 工 程 师, 主要从事粮油食品机械设计 工作 。 的设计规范为 G 与之相对应的制造 B5 0 3 4 1—2 0 1 4, — 《 和验收规范为 G B5 0 1 2 8 2 0 1 4 立式圆筒形钢制焊 。 接储罐施工及验收规范 》 在相同的设计 规 范 下 , 同种容积的油罐可以通 过变化相对应的直径和高度可以设计出很多种不同 每种规 格 油 罐 所 需 要 的 材 料 用 量 也 是 规格的油罐 , 3 不一样的 , 下面 以 5 油 罐 为 例, 研究不同高 0 0 0 m 径比 ( 高度/直径 ) 对油罐制作所需材料用量的影响 。 1 罐体高径比设计 油罐高径比大于 等 于 1. 属于容易倾覆的 6 时, 1] 立式设备 , 其抗震验算也超出了规范 [ 要求 , 所以我 们在选择 油 罐 规 格 时 尽 量 避 免 选 用 高 径 比 不 超 过 而 根 据 实 际 经 验 高 径 比 小 于 0. 1. 6 规 格 的 油 罐, 5 的也很少采用 , 所以本文分析的高径比范围在0. 5~ 3 现取5 油罐直径分别为1 1. 6之 间, 0 0 0 m 6、 1 7、 由下面公式分 1 8、 1 9、 2 0、 2 2、 2 3、 2 4 m 共 8 种 规 格, 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 V =π D V H?? ( 2) D ?( ) π 2 2 2 ( ) 1 1 1 8 粮食与食品工业 C e r e a l a n d F o o d I n d u s t r y 式中 : 这里取油罐罐壁高 H 为 计 算 液 位 高 度, 度, m; V 为油罐容积 , m。 3 V o l . 2 2, 2 0 1 5, N o . 4 取2 条件下钢板的许用应力 , 0 ℃ 时钢板的许用应力 ( ) ; 底圈 罐 壁 板 取0. 1 5 0 MP a 8 5, φ 为焊接接头系数 , 其他各圈罐壁板取 0. 9。 表 1 油罐计算高度以及高径比表 / 序号 直径 D m高度 H/ m 1 2 3 4 5 6 7 8 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 2 2 3 2 4 2 6. 1 9 2 3. 2 0 2 0. 6 9 1 8. 5 7 1 6. 7 6 1 3. 8 5 1 2. 6 7 1 1. 6 4 高径比 ( H/ D) 1. 6 4 1. 3 6 1. 1 5 0. 9 8 0. 8 4 0. 6 3 0. 5 5 0. 4 9 充装 系数 ? 0. 9 5 0. 9 5 0. 9 5 0. 9 5 0. 9 5 0. 9 5 0. 9 5 0. 9 5 容积 V 3 / m 罐壁板的名义厚度不应小于试水条件或设计温 度下的计算厚度加各自厚度附加量的较大值 。 厚度 附加量计算公式 : 式 中: C=C C mm( C 为厚 1+ 2 =2 度附加量 , 取 0. mm; C 8 mm; 1 为钢 材 厚 度 负 偏 差 , 。 取 1. C 2 mm) 2 为腐蚀裕量 , ) 9 D( H -0. 3 4. 罐壁板厚度计算公式 : t +C t= [ ] σt φ 例如 : ? 1 6×2 6. 1 9 规 格 的 罐 壁 计 算, t t 1… 1 5分 别为 罐 壁 由 下 至 上 的 每 圈 板 的 厚 度 , t t 1… 1 4每 圈 板 顶圈板t 的高度为 1. 8 m, . 9 9 m 1 5 的高度为 0 ) ) 4. 4. 9 D( H -0. 3 9×1 6× ( 2 6. 1 9-0. 3 t +C= 1= [ 1 5 0×0 . 8 5 σ] t φ 进位取整数方法t 9 2, 8 mm; +2=1 7. 1 =1 ) 9 D( H -1. 8-0. 3 4. t = + C = 2 [ σ] t φ ) 9×1 6× ( 2 6. 1 9-1. 8-0. 3 4. 进位取 9 9, +2=1 5. 1 5 0×0. 9 整数方法t 6 mm; 2 =1 …… 当计算结果小于等于 6 取6 mm 时 , mm。 罐壁 计算过程 中 经 过 进 位 取 整 数 方 法 , 且取偶数( 比如 ) , 结果见表 2。 1 6. 2 5取1 8 5 0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 2 罐体材料的设计 假设设计温度为 2 材料材质为 Q 许 0 ℃, 2 3 5 B, , 用应 [ 5 0 MP a σ] d =1 ) 4. 9 D( H -0. 3 0 ρ [ ] t 1 d= [ σ] d φ ) 4. 9 D( H -0. 3 0 [ ] t 1 t= ] [ σt φ 式中 : t d 为 设 计 条 件 下 罐 壁 板 的 计 算 厚 度 ( ; ; mm) t mm) D t 为试水条件下罐壁板的计算厚度 ( ; 为油罐内径 ; H 为计算液 位 高 度 ( m) ρ为储液相对 [ 密度 , 这里取油 的 相 对 密 度 0. 9 2; σ] d 为设计温度 ) ; [ 下钢板的许用应力 , 这里 取 1 5 0( MP a σ] t 为试水 表 2 油罐每圈壁厚表 mm 壁厚/ ( 规格/ m×m) ? 1 6×2 6. 1 9 ? 1 7×2 3. 2 0 ? 1 8×2 0. 6 9 ? 1 9×1 8. 5 7 ? 2 0×1 6. 7 6 ? 1 2×1 3. 8 5 ? 2 3×1 2. 6 7 ? 2 4×1 1. 6 4 t 1 1 8 1 8 1 8 1 6 1 6 1 4 1 4 1 4 t 2 1 6 1 6 1 6 1 4 1 4 1 2 1 2 1 2 t 3 1 6 1 4 1 4 1 4 1 2 1 0 1 0 1 0 t 4 1 4 1 4 1 2 1 2 1 2 1 0 8 8 t 5 1 4 1 2 1 2 1 0 1 0 8 8 6 t 6 1 2 1 2 1 0 1 0 8 6 6 6 t 7 1 2 1 0 1 0 8 8 6 6 6 t 8 1 0 1 0 8 6 6 6 6 t 9 1 0 8 6 6 6 t 1 0 8 8 6 6 6 t 1 1 8 6 6 6 t 1 2 6 6 6 t 1 3 6 6 t 1 4 6 t 1 5 6 罐底板厚度都为 1 罐顶板厚度都为 6 0 m m, m m, 采用结构拱顶形式 , 拱顶半径取 1. 包边 角 钢 为 2 D, 抗风圈为铭肌角钢 ∠1 2 8×8 0×8, 0 0×6 3×8。 ∠1 包 含 罐 顶、 罐 壁、 罐 底、 包 边 角 钢、 所需的材料用量 , 抗风圈的材料用量 , 其余的油罐附件比如通气孔 、 呼 吸阀 、 人孔 、 进出油孔 、 排污孔 、 量油孔等都没有考虑 经计算 , 油罐主体所需的材料用量在不同的高 在内 , 径比下 , 这八种规格油罐材料重量见表 3。 3 油罐高径比对罐体材料用量的影响 制作油罐所需的材料用量这里只分析油罐主体 1 1 9 粮油装备与自动控制 表 3 油罐重量表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 油罐规格 / ( m×m) ? 1 6×2 6. 1 9 ? 1 7×2 3. 2 0 ? 1 8×2 0. 6 9 ? 1 9×1 8. 5 7 ? 2 0×1 6. 7 6 ? 2 2×1 3. 8 5 ? 2 3×1 2. 6 7 ? 2 4×1 1. 6 4 高径比 ( / H D) 1. 6 4 1. 3 6 1. 1 5 0. 9 8 0. 8 4 0. 6 3 0. 5 5 0. 4 9 罐底重 1 5. 7 8 1 7. 8 1 1 9. 9 7 2 2. 2 5 2 4. 6 5 2 9. 8 3 3 3. 0 4 3 5. 9 6 罐壁重 1 1 3. 1 1 0 5. 1 5 9 6. 6 4 8 7. 6 2 8 3. 3 4 6 8. 5 3 6 5. 6 0 6 2. 6 0 罐顶重 刘得建 等 :油罐高径比与材料用量的研究 t 包边角 钢重 0. 6 3 0. 6 7 0. 7 0 0. 7 4 0. 7 8 0. 8 6 0. 9 0. 9 3 抗风圈重 0. 5 1 0. 5 4 0. 5 7 0. 6 0 0. 6 3 0. 6 9 0. 7 2 0. 7 5 合计 1 3 9. 9 4 1 3 5. 3 7 1 3 0. 4 4 1 2 5. 2 0 1 2 4. 9 0 1 1 8. 6 7 1 2 0. 7 5 1 2 2. 5 9 9. 9 2 1 1. 2 0 1 2. 5 6 1 3. 9 9 1 5. 5 0 1 8. 7 6 2 0. 5 0 2 2. 3 2 由图 1 可看出 , 从第1种规格到第6种规格材 料用量是逐渐减少的 , 从第6种规格到第8种规格 只有在第6种规格的时候材 材料用量又逐渐上升 , 相 对 应 的 高 径 比 为 0. 所以在不 料用量 为 最 少 , 6 3, 考虑基础和土地费 用 的 情 况 下 , 从材料用量方面考 3 虑, 选择 油 罐 规 格 时 , 油罐尽量选择油罐 5 0 0 0 m 高径比选择过大或过小从 高径比接近 0. 6 3 的规格 , 3 图 15 油罐在不同高径比下的所用材料对比 0 0 0m 材料用量方面考虑都不经济 。 檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹 ( 上接第 1 1 7 页) [ ]付留鑫 .设备全 生 命 周 期 管 理 方 案 研 究 [ ] 5 J .科 技 与 创 ( ) : 新, 2 0 1 4 2 0 7 7. 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