储罐拱顶面积计算之欧阳治创编Word格式文档下载.docx
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R=（0.8～1.2）D
式中：
R-拱顶的球面半径，m；
D-油罐内径，m。
如罐壁环缝采用搭接时，则D为最上一圈壁板的内径。
石油化工立式圆柱形钢制固定顶储罐设计时，一般遵照以下原则：
①对于公称容积小于20000m3的拱顶罐，R=1.2D；
②对于公称容积大于等于20000m3的拱顶罐，R=1.0D。
（2）根据《机械设计手册》[2]第三版第一卷的介绍：
球缺侧面积的计算公式：
A=2πRh=π（Dm2+4hm2）/4
A-侧面积（不包括底面），mm2
R-球缺的球面半径，m；
D-球缺的底面内径，m；
h-球缺高度，m。
圆柱形储罐底面积的计算公式：
A底=πrm2=πD2/4
A底-储罐底面积，m2
r-储罐底面半径，m；
D-储罐底面内径，m；
（3）忽略罐壁搭接厚度，把罐底内径近似为最上一圈壁板的内径。
现分别对镇海炼化公司内部不同公称容积的拱顶罐的拱顶面积进行计算：
设：
X=R-h
①公称容积大于等于20000m3的储罐拱顶面积A
R=D
X2+（D/2）2=R2=D2
X2=3D2/4
X=0.866D
h=D-X=0.134D
A=π（D2+4h2）/4=π（D2+4×
0.134×
0.134D2）/4=1.072×
πD2/4
储罐的罐底面积A底
A底=πr2=πD2/4
那么，公称容积大于等于20000m3的储罐的拱顶面积A与罐底面积A底的比例关系为：
A=1.072A底
②公称容积小于20000m3的储罐拱顶面积A
R=1.2D
X2+（D/2）2=（1.2D）2
X2=1.19D2
X=1.091D
h=1.2D-X=0.109D
0.109D×
0.109D）/4=1.048×
储罐的罐底面积A底
那么，公称容积小于20000m3的储罐的拱顶面积A与罐底面积A底的比例关系为：
A=1.048A底
2技术经济分析
经计算，镇海炼油化工公司160台拱顶储罐的拱顶面积共计61689.5m2（其中：
公称容积大于20000m3的储罐的拱顶面积之和为12986.6m2；
公称容积小于20000m3的储罐的拱顶面积之和为48702.9m2），罐底面积合计共为58588.2m2。
采用加权平均法计算，拱顶面积A与罐底面积A底的关系系数权数分别为：
系数1.072的权数为12986.6/61689.5=0.21
系数1.048的权数为48702.9/61689.5=0.79
则：
1.072×
0.21+1.048×
0.79=1.05得：
A/A底=1.05
按平均每台储罐5年一次清罐检修计算，每年约要安排30台储罐检修，则每年需要除锈、刷油、防腐的拱顶面积为61689.5/5=12338m2，罐底面积为58588.2/5=11717.6m2。
采用新方法后，
（1.25-1.05）/1.25=0.16
即：
按实计算的拱顶面积，将比原先的简化处理方法计算的拱顶面积减少16%，相应地，拱顶油漆防腐工程费用也将下浮16%。
根据《全国统一安装工程预算定额浙江省单位估价表（一九九四年）第二册》[3]，对储罐检修中拱顶除锈、刷油防腐蚀、保温工作的工程费用计算如下：
（1）拱顶除锈工程的费用
工程预算定额中，金属表面除锈工程分为手工除锈、砂轮机除锈、喷砂除锈。
根据金属腐蚀程度，分为轻锈、中锈、重锈三种，详见表1。
表1储罐除锈工程预算表
序号
项目名称
定额子目
工程量
基价/元
其中：
人工费/元
合计/元
人工/元
1
人工除锈设备
（Ф1000mm以上）
中锈
13-5
461.8
13.02
9.24
6012.6
4267.0
2
重锈
13-6
37.76
30.20
17437.6
13946.4
3
砂轮机金属面除锈
13-11
26.94
17.82
12440.9
8229.3
4
13-12
84.90
66.66
39206.8
30783.6
5
石英砂除锈设备
内壁
13-15
230.9
306.69
27.72
70814.7
6400.5
6
外壁
13-16
218.23
20.30
50389.3
4687.3
注：
工程量以“10m2”为一个计量单位。
结合近期储罐检修的实际情况，现按砂轮机除重锈考虑，则：
工程直接费为77035元，其中，人工费为10515元。
（2）拱顶刷油防腐蚀工程的费用（见表2）
表2储罐刷油、防腐工程预算表
人工费元
设备刷红丹防锈漆
第一遍
13-68
461.8
17.2
4.46
7943.0
2059.6
第二遍
13-69
461.8<
/DIV<
td>
15.8
4.62
7296.4
2133.5
设备涂聚氨脂底
两遍
13-519
91.25
18.81
42139.3
8686.5
增一遍
13-520
46.12
10.07
21298.2
4650.3
设备涂聚氨脂中间漆
一遍
13-521
35.77
7.43
16518.6
3431.2
13-522
30.06
13881.7
设备涂聚氨脂面漆
每一遍
13-523
40.48
18693.7
结合近期储罐检修的实际情况，现按刷红丹防锈漆一遍、涂聚氨脂底漆二遍、中间漆一遍、面漆二遍考虑，则：
工程直接费为103988元，其中，人工费为21040元。
（3）拱顶保温工程的费用
除高温油罐的拱顶需保温外，其他拱顶储罐的拱顶都不需要保温。
考虑到公司高温油罐的数量并不多，只有6台，故将保温工程的费用忽略不计。
（4）工程造价
根据《浙江省建筑安装工程费用定额》[4]，储罐检修、防腐工程类别分为特类、一类、二类、三类、四类，对应的取费综合费率也分为五种，详见表3。
表3水、电、暖、卫、通安装综合费率%
序号
项目
取费基数
工程类别
特类
一类
二类
三类
四类
施工附加费
人工费
9.4
8.6<
/TD
7.8
7.1
6.3
施工包干费
人工费
6.7
6.2
5.6
5.1
4.5
现场经费
62.9
55.6
48.4
41.4
34.4
间接费
67.5
60.1
52.9
46.1
39.5
利润
80.3
71.3
62.4
53.5
44.6
综合费率
226.8
201.8
177.1
153.2
129.3
一般，储罐刷油、防腐工程套用“化工设备安装”三类工程取费，详见表4。
表4储罐刷油、防腐费用表
序
号
费用名称
计算公式
费率，%
费用元
1
直接费
181023
A1
31555
2
综合取费
A1×
FL
153.2
48342
3
共性技术措施费
一×
3621
4
有害环境保健费
0.6
1086
5
税金
1+2+3+4
3.43
8029
6
劳保统筹
18
5680
7
工程造价
合计
247781
综上所述，若拱顶储罐的拱顶面积按A=1.072A底（或A=1.048A底）计算，每年可以节约修理费用约25万元。
3结论
拱顶储罐油漆防腐工程，其拱顶工程量的计算，考虑到镇海炼化公司内拱顶储罐有160台，数量比较多，拱顶高度各不相同，按公式计算比较繁琐，则拱顶面积A可以按如下的方法计算：
A=1.05A底
A-拱顶面积，m2；
A底-储罐底面积，m2。
A底=πr2
=πD2/4
新的计算方法通过广泛调研、严密推导，加以规范、使之合理化，给拱顶储罐检修工程结算工作提供了科学依据，统一了计算方法，提高了工程结算管理水平。
采用新的计算方法后，储罐拱顶面积减少16%，也就是拱顶油漆防腐工程费用下浮16%，每年至少可以节约25万元，从而减少储罐修理费用，降低了公司生产成本。
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