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摘要:随着石油工业的飞速发展,油罐生产制造越来越趋向大型化,对于容量大于10000m3的储罐,用传统的桁架拱顶结构来制造已不适应大跨度的要求,且罐顶钢材用量大,安全性差。以网壳顶取而代之是储罐大型化发展的必然趋势。网壳顶是一种全新的专有技术,整个罐顶由网架和蒙皮组成。因其受力合理,具有较大的刚度,结构变形小,稳定性高,节省材料,目前在多领域被广泛应用。
关键词:三角形网壳 储罐
一、概述
长庆石化分公司成品油外输管道首站配套储罐工程,设计20000m3内浮顶储罐四具,其中我单位承建的1#、2#罐储存介质为0#柴油,储罐设计直径40.5m,高17.5m,罐顶采用双向子午线网壳顶或三角形网壳顶安装。
网壳顶是一种全新的专有技术,整个罐顶由网架和蒙皮组成。将一系列的钢杆件用节点按一定规律组成网格,使其成为一个完整的整体。它兼具杆系和壳体的性质,其传力特点主要是通过壳内两个方向的拉力、压力或剪力逐点传力,受力合理。目前我们常见应用于储罐上的网壳结构有双向子午线网壳顶、三角形承插式网壳顶、三角形板式网壳顶等。
二、网壳顶安装
1.三角形承插式网壳结构图示
以长庆石化分公司成品油外输管道首站配套储罐工程为例,本网架由设计单位设计,指定厂家加工,现场组装完成。网壳组合件型号LYSH-40.5,网壳重41.23T,蒙皮采用Q235δ=5mm重53.981T。网壳由毂形承插式节点、盖板、螺栓螺母弹簧垫片及承插式杆件组成,该节点零件两端面为平面,承插式杆件插入槽孔后盖板与节点平面结合。钢网壳的边缘节点由专用焊接模具加工好的钢板与节点焊接而成。
2.网壳组装
网壳零部件到场后,根据上图将所有零部件编号,分类摆放整齐。待储罐最顶圈壁板及边环梁安装完成后即可开始安装网壳。在安装网壳前,须在边缘支座处的壁板上焊接背杠,以防止网壳自重使壁板变形影响罐体垂直度。
依次安装36处边缘支座(J-1)和杆件(G-1)。安装时,先用螺栓临时固定,安装最后一根杆件时,需对支座进行适当调整,确保最后一根杆件顺利安装就位。
最外圈安装完成后,将已编号的节点、杆件按照图示方位摆放在罐底板上,逐根安装。
杆件与节点安装就位后,为防止杆件滑脱,要及时安装临时盖板,旋转临时盖板,安装剩余杆件直至6根杆件(节点2上只有5根)安装完成后,再换成正式盖板。
利用活动脚手架从最外圈向中心方向逐圈安装,直至最后一根杆件就位后将边缘支座与边环梁焊接牢固,整个网壳即安装完成。
3.蒙皮组装焊接
蒙皮用钢板应采用平板或开平板,蒙皮采用人字形铺设。钢板搭接宽度25mm,搭接时低位置板搭接在高位置板上,焊缝外侧连续满焊,蒙皮与网壳之间不允许焊接,蒙皮与边环梁之间采用外侧单面连续焊。
4.蒙皮原弧度的保证措施
因蒙皮板靠自重自然成型,因此钢板在堆放、吊装过程中应避免钢板变形。其次,蒙皮板最好选用开平板,钢板本身在被机器开平后会略带弧度。而且钢板尺寸可根据现场实际调整,减少焊缝数量。蒙皮焊接时可采用CO2气体保护焊代替手工焊,先焊短缝,后焊长缝,焊工对称从拱顶边缘向中心施焊减小焊接变形。
三、三角形网壳顶的优缺点
1.网壳罐顶由于结构设计新颖,且强度高,抗变形好,较板肋式拱顶节省钢材。3.2网格结构空间三向传力,罐顶各部位受力均匀。
3.网壳顶为单跨度结构,不需任何内支撑,且跨度越大,经济指标越好。
4.网壳零部采用工厂化、定型化制作,精确度高,在安装现场进行装配。单具20000m3罐网壳顶现场4天即安装完成(不含焊接)。
5.网壳为受力结构,蒙皮只作为维护结构,在使用过程中,若因蒙皮受腐蚀损坏,可只更换蒙皮板,不必换整个顶盖。
6.因杆件之间空间大,蒙皮板靠自重自然成型,所以原弧度相对较差。
四、结束语
网壳结构作为一种新技术,以其结构稳定、跨度大等优点在储罐安装中的应用越来越广泛,通过在长庆石化2具两万方罐的施工,积累了经验。为以后同类工程施工打下了良好的基础。
参考文献
[1]辽阳石化LYSH-40.5型钢网壳杆件平面图.
关键词:三角形网壳 储罐
一、概述
长庆石化分公司成品油外输管道首站配套储罐工程,设计20000m3内浮顶储罐四具,其中我单位承建的1#、2#罐储存介质为0#柴油,储罐设计直径40.5m,高17.5m,罐顶采用双向子午线网壳顶或三角形网壳顶安装。
网壳顶是一种全新的专有技术,整个罐顶由网架和蒙皮组成。将一系列的钢杆件用节点按一定规律组成网格,使其成为一个完整的整体。它兼具杆系和壳体的性质,其传力特点主要是通过壳内两个方向的拉力、压力或剪力逐点传力,受力合理。目前我们常见应用于储罐上的网壳结构有双向子午线网壳顶、三角形承插式网壳顶、三角形板式网壳顶等。
二、网壳顶安装
1.三角形承插式网壳结构图示
以长庆石化分公司成品油外输管道首站配套储罐工程为例,本网架由设计单位设计,指定厂家加工,现场组装完成。网壳组合件型号LYSH-40.5,网壳重41.23T,蒙皮采用Q235δ=5mm重53.981T。网壳由毂形承插式节点、盖板、螺栓螺母弹簧垫片及承插式杆件组成,该节点零件两端面为平面,承插式杆件插入槽孔后盖板与节点平面结合。钢网壳的边缘节点由专用焊接模具加工好的钢板与节点焊接而成。
2.网壳组装
网壳零部件到场后,根据上图将所有零部件编号,分类摆放整齐。待储罐最顶圈壁板及边环梁安装完成后即可开始安装网壳。在安装网壳前,须在边缘支座处的壁板上焊接背杠,以防止网壳自重使壁板变形影响罐体垂直度。
依次安装36处边缘支座(J-1)和杆件(G-1)。安装时,先用螺栓临时固定,安装最后一根杆件时,需对支座进行适当调整,确保最后一根杆件顺利安装就位。
最外圈安装完成后,将已编号的节点、杆件按照图示方位摆放在罐底板上,逐根安装。
杆件与节点安装就位后,为防止杆件滑脱,要及时安装临时盖板,旋转临时盖板,安装剩余杆件直至6根杆件(节点2上只有5根)安装完成后,再换成正式盖板。
利用活动脚手架从最外圈向中心方向逐圈安装,直至最后一根杆件就位后将边缘支座与边环梁焊接牢固,整个网壳即安装完成。
3.蒙皮组装焊接
蒙皮用钢板应采用平板或开平板,蒙皮采用人字形铺设。钢板搭接宽度25mm,搭接时低位置板搭接在高位置板上,焊缝外侧连续满焊,蒙皮与网壳之间不允许焊接,蒙皮与边环梁之间采用外侧单面连续焊。
4.蒙皮原弧度的保证措施
因蒙皮板靠自重自然成型,因此钢板在堆放、吊装过程中应避免钢板变形。其次,蒙皮板最好选用开平板,钢板本身在被机器开平后会略带弧度。而且钢板尺寸可根据现场实际调整,减少焊缝数量。蒙皮焊接时可采用CO2气体保护焊代替手工焊,先焊短缝,后焊长缝,焊工对称从拱顶边缘向中心施焊减小焊接变形。
三、三角形网壳顶的优缺点
1.网壳罐顶由于结构设计新颖,且强度高,抗变形好,较板肋式拱顶节省钢材。3.2网格结构空间三向传力,罐顶各部位受力均匀。
3.网壳顶为单跨度结构,不需任何内支撑,且跨度越大,经济指标越好。
4.网壳零部采用工厂化、定型化制作,精确度高,在安装现场进行装配。单具20000m3罐网壳顶现场4天即安装完成(不含焊接)。
5.网壳为受力结构,蒙皮只作为维护结构,在使用过程中,若因蒙皮受腐蚀损坏,可只更换蒙皮板,不必换整个顶盖。
6.因杆件之间空间大,蒙皮板靠自重自然成型,所以原弧度相对较差。
四、结束语
网壳结构作为一种新技术,以其结构稳定、跨度大等优点在储罐安装中的应用越来越广泛,通过在长庆石化2具两万方罐的施工,积累了经验。为以后同类工程施工打下了良好的基础。
参考文献
[1]辽阳石化LYSH-40.5型钢网壳杆件平面图.