連云港華德石油化工機械有限公司
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固定頂網殼
1.球面拱頂
球面拱頂是立式圓筒形儲罐中使用很廣的一種罐頂型式,常用容積范圍為
100~5x10m3。球面拱頂是球的一部分,它由中心頂板、扇形頂板組成。當儲罐直徑較大、頂板較薄時,頂板內側(或外側)還焊有加強肋或采用球面網殼,按相關規(guī)定直徑90米以上,容積50000m3 必須做網殼。執(zhí)行標準GB 50341-2014 立式圓筒形鋼制焊接油罐設計規(guī)范
網売頂是構架支撐式的自支撐式拱頂,由空間桿件預制成為球面網架,然后在球面網架上面鋪設鋼板形成球殼,組成完整的密封罐頂。罐頂上的外部載荷全部由網架承受,球売只是起密封作用的蒙皮,在設計中不考慮球殼板的承載能力。大型儲罐的罐頂經常采用網殼頂結構。
目前,隨著成品油庫建設規(guī)模的不斷增大,所要求的儲罐單罐容量也不斷擴大,儲罐罐頂除了采用帶肋球売之外,單層網売結構正在得到廣泛應用。尤其是當大型儲罐拱頂的曲率半徑大于40米時,采用帶肋式球殼結構在受力性能和用料方面已不能滿足規(guī)范等各方面的要求,必須采用球面網殼結構才能滿足結構及安全的要求。
2.網殼的結構型式及特點
大型儲罐罐項網殼常用的結構型式有經緯向網殼、雙向子午線網殼、三角形網殼等,目前在中石油、中石化等項目中經常使用的有兩種結構,即三角形網殼和雙向子午線網売。兩種網殼的結構特點如下:
三角形網売:采用裝配式短程線單層球形網殼(網格呈平面三角形),三角形網殼的網架桿件,在空間全部組成三角形,三角形的三個頂點位于球面上,其網桿為直桿,節(jié)點型式是桿件端頭由一組螺栓孔并通過鋼板制成的板式節(jié)點連接雙向子午線網殼:網格呈空間四邊形,網殼由雙向連續(xù)的子午線網桿相交而
成,所有網格均接近正方形,大小也比較接近,其網桿為連續(xù)的圓弧形曲桿,上下網桿之間的節(jié)點采用全焊接結構,形成剛節(jié)點。通過對網殼的屈曲應力計算、現場應用情況、耗鋼量及投資對比、施工周期等因素的分析,得到以下結論:
3.三角形網殼
(1)空間三向傳力,具有良好的穩(wěn)定性,其結構本身具有自動成形、自動找圓功能,可以更好地控制安裝質量和成形度。
(2)三角形網殼零部件可以實現工廠化、標準化生產,所有零件的質量、加工精度都可以由專用模板和工裝模具來保證,零部件加工質量好、精度高。
(3)現場施工方便、快捷、效率高,基本無焊接操作,無防腐操作,可節(jié)省大量現場施工周期并實現不動火施工。
(4)現場施工簡單,不需要大型起重設備。
(5)可以根據用戶要求而選用不同的網売及蒙皮板的材質。蒙皮板可以呈三角形鋪設在網桿上,與網殼沒有焊接。材質可以為不銹鋼、碳鋼、鋁合金。
(6)尤其適用于老罐改造的場合,不需動火。
(7)37米以上的三角形網殼在中石油行業(yè)應用為48臺,其中60米以上大直徑網売的實際應用業(yè)績不多。
(8)在安全系數相同時,三角形網殼的耗鋼量及工程投資較少。
(9)在網殼質量基本相等的前提下,短程線三角形網殼屈曲分析得到的安全系數較高,但是必須要保證其節(jié)點必須為剛性節(jié)點。其網売節(jié)點依靠多個螺栓抗剪來傳遞內力是否為剛性節(jié)點,需要通過以后的應力分析進行進一步驗證。
(10)由于成千個螺栓孔的積累誤差使安裝很難避免強力組裝與應力集中。采用三角形網格網売的罐項一旦失穩(wěn)往往發(fā)生大范圍坍塌,修復工作量及難度也比較大,因此對于大直徑網殼在選擇廠家時應進行多方考察,同時在相應的規(guī)格書及數據單中提出對網桿及螺栓孔加工精度的詳細要求。若加工精度不能保證,則很難保證節(jié)點為剛性節(jié)點。
4.雙向子午線網殼
(1)采用兩向連續(xù)網桿相交形成相貫節(jié)點,沿交接面采用連續(xù)焊,在節(jié)點處無任何削弱,符合剛接要求。
(2)網桿在工廠進行預制,拉運至現場進行防腐、焊接,焊接后再對節(jié)點部位進行二次防腐,現場施工的工程量較大。
(3)7米以上的子午線網殼在中石油行業(yè)應用為76臺,其中60米以上大直徑網殼的實際應用為24臺。尤其對于60米以上子午線網売的實際使用數量大于三角形網殼。
(4)在中石油行業(yè)的使用數量居多,得到較普遍的認可。
(5)在技術規(guī)格書及數據單中應提供詳細的載荷情況,對其安全系數提出具體要求,以滿足規(guī)范的要求。
(6)在安全系數相同時,子午線網売的耗鋼量及工程投資較高。
(7)采用連續(xù)網桿相貫節(jié)點的雙向子午線網殼,對局部凹癟修復比較容易。