儲(chǔ)罐拱頂面積計(jì)算之歐陽生創(chuàng)編

歐陽生創(chuàng)編 歐陽生創(chuàng)編 2021.02.08歐陽生創(chuàng)編 歐陽生創(chuàng)編 2021.02.08鋼制常壓立式柱形儲(chǔ)罐是煉油化工企業(yè)不可缺少的設(shè)備，貫穿整個(gè)生產(chǎn)過程，數(shù)量眾多，并且，儲(chǔ)存的介質(zhì)都為易燃、易爆、高溫、有毒、有害的液體或氣體，危險(xiǎn)性極大。時(shí)間：2021.02.08創(chuàng)作人：歐陽生儲(chǔ)罐按儲(chǔ)存介質(zhì)的不同，可以分為原油罐、中間產(chǎn)品罐、產(chǎn)品罐、含硫污水罐和氣柜五大類。其中，原油罐是指儲(chǔ)存原油的各類儲(chǔ)罐；中間產(chǎn)品罐是指儲(chǔ)存石腦油、粗汽油、粗柴油、蠟油、渣油、加氫裂化原料等各類中間產(chǎn)品的儲(chǔ)罐；產(chǎn)品罐是指儲(chǔ)存汽油、煤油、柴油、航空煤油等各類成品油的儲(chǔ)罐；含硫污水罐是指儲(chǔ)存各類含酸、堿、污油及各類硫化物的污水罐；氣柜是指儲(chǔ)存未脫硫瓦斯的濕式和干式氣柜。儲(chǔ)罐按結(jié)構(gòu)不同，可以分為固定頂罐、浮頂罐、內(nèi)浮頂罐。固定頂罐又分為自支承拱頂罐、自支承錐頂罐、柱支承錐頂罐。隨著裝置高含硫原油加工量的不斷增加，儲(chǔ)罐的腐蝕日益加重，具體表現(xiàn)在：每一次儲(chǔ)罐清罐檢修時(shí)，在罐體、罐底或罐頂經(jīng)?？蓺W陽生創(chuàng)編 2021.02.08以發(fā)現(xiàn)麻點(diǎn)、凹坑，甚至被腐蝕穿孔，一旦發(fā)生事故，后果將不堪設(shè)想。經(jīng)調(diào)研，集團(tuán)公司內(nèi)部其他企業(yè)也普遍反映儲(chǔ)罐腐蝕越來越嚴(yán)重，日益威脅石化企業(yè)的安全、穩(wěn)定、長周期運(yùn)行。為了延長金屬儲(chǔ)罐的使用壽命，現(xiàn)在行之有效的辦法就是在儲(chǔ)罐的罐體、罐底以及罐頂進(jìn)行油漆、防腐，工程量非常大。儲(chǔ)罐清罐檢修工程竣工后，施工單位要根據(jù)《全國統(tǒng)一安裝工程預(yù)算定額》編制檢修工程結(jié)算書，計(jì)取工程費(fèi)用。在工程量的計(jì)算中，關(guān)鍵是拱頂面積的計(jì)算。目前采用的計(jì)算方法是：拱頂面積為罐底面積的1.25倍，部分施工單位按1.2倍或1.3倍計(jì)算。1按照專業(yè)文獻(xiàn)，計(jì)算儲(chǔ)罐拱頂面積(1)潘家華先生所著《圓柱形金屬油罐設(shè)計(jì)》［1］一書的介紹：拱頂是一種自支承式的罐頂，形狀近似球面，靠拱頂周邊支承于焊在歐陽生創(chuàng)編 2021.02.08罐壁上的包邊角鋼上，球面由中心蓋板和瓜皮板組成。在設(shè)計(jì)拱頂儲(chǔ)罐時(shí)，一般都將拱頂設(shè)計(jì)成球面，則拱頂?shù)膸缀涡螤罹褪且粋€(gè)球缺,詳見圖1。圖1拱頂?shù)膸缀纬叽缭O(shè)X=R-h拱頂?shù)那蛎姘霃揭话憧扇。篟二(0.8?1.2)D式中：R-拱頂?shù)那蛎姘霃?，m；D-油罐內(nèi)徑，m。如罐壁環(huán)縫采用搭接時(shí)，則D為最上一圈壁板的內(nèi)徑。石油化工立式圓柱形鋼制固定頂儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)時(shí)，一般遵照以下原則：①對于公稱容積小于20000m3的拱頂罐，R=1.2D；②對于公稱容積大于等于20000m3的拱頂罐，R=1.0D。(2)根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》［2］第三版第一卷的介紹：球缺側(cè)面積的計(jì)算公式：A=2nRh=n(Dm2+4hm2)/4歐陽生創(chuàng)編 歐陽生創(chuàng)編 2021.02.08歐陽生創(chuàng)編 歐陽生創(chuàng)編 2021.02.08歐陽生創(chuàng)編 歐陽生創(chuàng)編 2021.02.08歐陽生創(chuàng)編 歐陽生創(chuàng)編 2021.02.08式中：A-側(cè)面積（不包括底面），mm2R-球缺的球面半徑，m；D-球缺的底面內(nèi)徑，m;h-球缺高度，m。圓柱形儲(chǔ)罐底面積的計(jì)算公式：A底二nrm2=nD2/4式中：A底-儲(chǔ)罐底面積，m2r-儲(chǔ)罐底面半徑，m；D-儲(chǔ)罐底面內(nèi)徑，m;（3）忽略罐壁搭接厚度，把罐底內(nèi)徑近似為最上一圈壁板的內(nèi)徑?，F(xiàn)分別對鎮(zhèn)海煉化公司內(nèi)部不同公稱容積的拱頂罐的拱頂面積進(jìn)行計(jì)算：設(shè):X=R-h①公稱容積大于等于20000m3的儲(chǔ)罐拱頂面積AR=DX2+（D/2）2=R2=D2X2=3D2/4X=0.866Dh=D-X=0.134DA=n(D2+4h2)/4=n(D2+4x0?134x0?134D2)/4=1?072xnD2/4儲(chǔ)罐的罐底面積A底A=nr2=nD2/4底那么，公稱容積大于等于20000m3的儲(chǔ)罐的拱頂面積A與罐底面積A底的比例關(guān)系為：A=1?072A底②公稱容積小于20000m3的儲(chǔ)罐拱頂面積AR=1?2DX2+(D/2)2=(1?2D)2X2=1?19D2X=1?091Dh=1?2D-X=0?109D歐陽生創(chuàng)編 歐陽生創(chuàng)編 2021.02.08歐陽生創(chuàng)編 歐陽生創(chuàng)編 2021.02.08歐陽生創(chuàng)編 2021.02.08A=n(D2+4h2)/4=n(D2+4x0.109Dx0.109D)/4=1.048xnD2/4儲(chǔ)罐的罐底面積A底A=nr2=nD2/4底那么，公稱容積小于20000m3的儲(chǔ)罐的拱頂面積A與罐底面積A底的比例關(guān)系為：A=1.048A底2技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析經(jīng)計(jì)算，鎮(zhèn)海煉油化工公司160臺(tái)拱頂儲(chǔ)罐的拱頂面積共計(jì)61689.5m2(其中：公稱容積大于20000m3的儲(chǔ)罐的拱頂面積之和為12986.6m2；公稱容積小于20000m3的儲(chǔ)罐的拱頂面積之和為48702.9m2)，罐底面積合計(jì)共為58588.2m2o采用加權(quán)平均法計(jì)算，拱頂面積A與罐底面積A底的關(guān)系系數(shù)權(quán)數(shù)分別為：系數(shù)1.072的權(quán)數(shù)為12986.6/61689.5=0.21系數(shù)1.048的權(quán)數(shù)為48702.9/61689.5=0.79貝h1.072x0.21+1.048x0.79=1.05得：A/A.=1.05底歐陽生創(chuàng)編 2021.02.08按平均每臺(tái)儲(chǔ)罐5年一次清罐檢修計(jì)算，每年約要安排30臺(tái)儲(chǔ)罐檢修，則每年需要除銹、刷油、防腐的拱頂面積為61689.5/5=12338m2，罐底面積為58588.2/5=11717.6m2。采用新方法后，A/A底=1.05則：(1.25-1.05)/1.25=0.16即：按實(shí)計(jì)算的拱頂面積，將比原先的簡化處理方法計(jì)算的拱頂面積減少16%，相應(yīng)地，拱頂油漆防腐工程費(fèi)用也將下浮16%。根據(jù)《全國統(tǒng)一安裝工程預(yù)算定額浙江省單位估價(jià)表(一九九四年)第二冊》［3］，對儲(chǔ)罐檢修中拱頂除銹、刷油防腐蝕、保溫工作的工程費(fèi)用計(jì)算如下：(1)拱頂除銹工程的費(fèi)用工程預(yù)算定額中，金屬表面除銹工程分為手工除銹、砂輪機(jī)除銹、噴砂除銹。根據(jù)金屬腐蝕程度，分為輕銹、中銹、重銹三種，詳見表1。表1儲(chǔ)罐除銹工程預(yù)算表序號(hào)項(xiàng)目名稱定額子目工程量基價(jià)/元其中：人工費(fèi)/元合計(jì)/元其中：人工/元1人工除銹設(shè)備(①1000mm以上)中銹13-5461.813.029.246012.64267.02重銹13-6461.837.7630.2017437.613946.4歐陽生創(chuàng)編 歐陽生創(chuàng)編 2021.02.08歐陽生創(chuàng)編 歐陽生創(chuàng)編 2021.02.08歐陽生創(chuàng)編 歐陽生創(chuàng)編 2021.02.083砂輪機(jī)金屬面除銹中銹13-11461.826.9417.8212440.98229.34重銹13-12461.884.9066.6639206.830783.65石英砂除銹設(shè)備（①1000mm以上）內(nèi)壁13-15230.9306.6927.7270814.76400.56外壁13-16230.9218.2320.3050389.34687.3注：工程量以“10m2”為一個(gè)計(jì)量單位。結(jié)合近期儲(chǔ)罐檢修的實(shí)際情況，現(xiàn)按砂輪機(jī)除重銹考慮，則：工程直接費(fèi)為77035元，其中，人工費(fèi)為10515元。（2）拱頂刷油防腐蝕工程的費(fèi)用（見表2）表2儲(chǔ)罐刷油、防腐工程預(yù)算表序號(hào)項(xiàng)目名稱定額子目工程量基價(jià)/元其中：人工費(fèi)元合計(jì)/元其中：人工/元1設(shè)備刷紅丹防銹漆第一遍13-68461.817.24.467943.02059.6遼―-，包第二遍13-69461.8</DIV<td>15.84.627296.42133.52設(shè)備涂聚氨脂底兩遍13-519461.891.2518.8142139.38686.5增一遍13-520461.846.1210.0721298.24650.33設(shè)備涂聚氨脂中間漆一遍13-521461.835.777.4316518.63431.2增一遍13-522461.830.067.4313881.73431.24設(shè)備涂聚氨脂面漆每一遍13-523461.840.487.4318693.73431.2注：工程量以“10m2”為一個(gè)計(jì)量單位。結(jié)合近期儲(chǔ)罐檢修的實(shí)際情況，現(xiàn)按刷紅丹防銹漆一遍、涂聚氨脂底漆二遍、中間漆一遍、面漆二遍考慮，則：工程直接費(fèi)為103988元，其中，人工費(fèi)為21040元。歐陽生創(chuàng)編 2021.02.08（3）拱頂保溫工程的費(fèi)用除高溫油罐的拱頂需保溫外，其他拱頂儲(chǔ)罐的拱頂都不需要保溫?？紤]到公司高溫油罐的數(shù)量并不多，只有6臺(tái)，故將保溫工程的費(fèi)用忽略不計(jì)。（4）工程造價(jià)根據(jù)《浙江省建筑安裝工程費(fèi)用定額》［4］，儲(chǔ)罐檢修、防腐工程類別分為特類、一類、二類、三類、四類，對應(yīng)的取費(fèi)綜合費(fèi)率也分為五種，詳見表3。表3水、電、暖、衛(wèi)、通安裝綜合費(fèi)率%序號(hào)項(xiàng)目取費(fèi)基數(shù)工程類別特類一類二類三類四類1施工附加費(fèi)人工費(fèi)9.48.6</TD7.87.16.32施工包干費(fèi)人工費(fèi)6.76.25.65.14.53現(xiàn)場經(jīng)費(fèi)人工費(fèi)62.955.648.441.434.44間接費(fèi)人工費(fèi)67.560.152.946.139.55利潤人工費(fèi)80.371.362.453.544.66綜合費(fèi)率人工費(fèi)226.8201.8177.1153.2129.3一般，儲(chǔ)罐刷油、防腐工程套用“化工設(shè)備安裝”三類工程取費(fèi)，詳見表4。表4儲(chǔ)罐刷油、防腐費(fèi)用表序 號(hào)費(fèi)用名稱計(jì)算公式費(fèi)率，%費(fèi)用元1直接費(fèi)181023其中：人工費(fèi)A1315552綜合取費(fèi)A1XFL153.2483423共性技術(shù)措施費(fèi)一XFL236214有害環(huán)境保健費(fèi)一XFL0.610865稅金1+2+3+43.4380296勞保統(tǒng)籌A1XFL1856807工程造價(jià)合計(jì)247781綜上所述，若拱頂儲(chǔ)罐的拱頂面積按A=1.072A底（或A=1.048A底）計(jì)算，每年可以節(jié)約修理費(fèi)用約25萬元。3結(jié)論拱頂儲(chǔ)罐油漆防腐工程，其拱頂工程量的計(jì)算，考慮到鎮(zhèn)海煉化公司內(nèi)拱頂儲(chǔ)罐有160臺(tái)，數(shù)量比較多，拱頂高度各不相同，按公式計(jì)算比較繁瑣，則拱頂面積A可以按如下的方法計(jì)算：A=1.05A底式中：A-拱頂