一种大中型储罐罐壁用钢板及其制造方法和罐壁结构，其罐壁用钢板钢板在长度方向上一端厚、一端薄，且其板厚在全部或部分长度区段内逐渐增加或减小；其中，钢板的板宽W与钢板的板长L是恒定的；钢板的厚度是沿长度方向变化而变化的；最厚端的板厚Tb与最薄端的板厚Ta之比不大于4；L1、L2…分别为离开钢板薄端部的不同距离，在该距离上，钢板厚度分别为T1、T2…，其余类推；在0～L1、L1～L2…长度区间范围内板厚呈线性增加或减小，且在该长度区间内厚度的增加或减小的斜率是恒定的。本发明专利技术在不影响储罐容量及安全性的前提下显著减少罐壁钢板的材料使用量，减少壁板的预制加工工序，提高罐壁的焊接施工效率，适用于容量在7万及7万以下立方米的大中型储罐。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及储罐技术，特别涉及一种大中型储罐罐壁用钢板及其制造方法和罐壁 结构，适用于容量在7万及7万W下立方米的大中型储罐。
技术介绍
在工业生产和日常生活中，有很多容量在7万及7万立方米W下的大、中型储罐， 如大中型石油储罐、大中型LNG、丙帰储罐等等的罐壁都是由钢板或复合钢板焊成的圆柱形 钢结构。尽管储罐储存的介质不同，容积不同，储罐的罐壁钢板选用的材质也可能不同，所 用钢板规格尺寸（厚度、宽度和长度等）设计也有差别，甚至同是5万立米的石油储罐，因 建造地的地质条件等因素，其所用钢板的设计规格尺寸也会有某些差别，但总的来说，送些 储罐的罐壁钢板都有如下共同特点： 罐壁钢板自上而下分若干层。同一层内，钢板都是W钢板的宽度作为该层的层高、 W钢板长度方向作为罐壁的一段弧长，且钢板的厚度都是相同的。但在不同层间，钢板厚度 则由上而下呈阶梯状增加，即下层钢板的厚度总是大于或等于上一层的厚度，W此来抵抗 由上而下递增的罐内储存液体所产生的静压力并保证罐体必要的刚性。 在同一层内，钢板的材质都是相同的，通常为抗拉强度级别在60公斤级W下的正 火钢种，如Q245R、Q345R、16MnR、16MnDR、Q370R、15MnNbR、A516Gr. 70、P355化及 09MnNiDR 等。 罐壁钢板都需要进行卷曲成型加工，使其弯曲的曲率半径等于罐壁圆柱体的半 径。罐壁钢板壁板的卷曲成型加工是传统储罐罐壁板的必须要有的预制加工工序之一。W某个经典的7万立方米石油储罐设计为例，其罐壁周长为248米，罐壁钢板材质 均为A516Gr. 70 ;总高15. 25米的罐壁由5层钢板焊接而成，每层罐壁钢板的长度和宽度都 是相同的，即都是由20张3. 05米宽X12. 4米长的A516Gr. 70钢板焊接而成，但钢板厚度 则由上而下呈阶梯状增加，即下层钢板的厚度总是大于或等于上一层的厚度，W此来抵抗 由上而下递增的罐内储存液体所产生的静压力。 该7万立方米石油储罐用罐壁钢板的具体设计如下： 表1 ;7万立方米石油储罐用罐壁钢板清单 据此，不难推算出： 该7万立方米石油储罐共需5X20 = 100张50公斤级正火钢A516Gr. 70钢板，共 计（29+23+17+12+10)X3. 05X12. 4X20X7. 85W540 吨。 该7万立方米石油储罐共需焊接总计4X248 = 992米长的环形焊缝和 5X20X3. 05 = 305米长的纵向焊缝。 对于容量在7万及7万立方米W下的大、中型储罐罐壁结构及其罐壁用正火钢板， 上述设计已十分成熟的，且已纳入行业标准规范，因此，对于容量在7万及7万立方米W下 的大、中型储罐的罐壁结构及其罐壁用钢板，未检索到有相关的新型技术方案及专利技术专利 提出。 仍然W7万立方米石油储罐为例，分析现有技术下储罐罐壁的结构设计存在着W 下不足： ①储罐装满石油后，罐壁上某一点的钢板所承受的静压力反比于它的高度，因此， 每层钢板上沿位置的承压总是小于钢板下沿位置的承压。而且，每层的高度越高，即钢板越 宽，钢板的上沿和下沿所承受的静压力差就越大。显然，单纯从受力计算角度上看，钢板上 沿的厚度完全可W小于下沿的厚度。然而事实上，现有的储罐结构设计时，罐壁钢板的厚度 都是根据其下沿位置所承受的静压力来计算的，也就是说，对于钢板的上沿，总有部分厚度 是属于"多余"的。而且，每一层罐壁层高越高，即钢板越宽，"多余"的厚度也越多，产生的 钢材"浪费"就越严重。从节约钢板使用量角度来讲，罐壁的层高（也即钢板宽度）越小越 好。但从焊接角度出发，希望钢板越宽越好，W减少焊缝的数量，尤其是不同层罐壁之间的 环形焊缝（即周向横焊缝）。送就形成了一对矛盾。 综合考虑后，某项目7万立方米石油储罐壁板的宽度被设计为3050mm。 ②3050mm送一板宽并非国内主流宽厚板厂家的理想板宽。因为，目前主流宽厚板 社机都为5米厚板社机，实际最大成品宽度为4700~4800mm。因此对于3050mm的钢板宽 度，上述5米厚板社机的生产效率并不理想，只有4700mm宽度钢板生产效率的80%左右。 ⑨3050mm送一板宽同样不利于焊接施工。如上所述，送样一种7万立方米石油储 罐的设计，罐壁钢板间共有1240米长的环形焊缝和305米长的纵向焊缝，环形焊缝的长度 数倍于纵缝纵向焊缝的长度。环形焊缝通常采用埋弧横焊，纵向焊缝通常采用气电立焊，而 相比之下，埋弧横焊的焊接效率很低，仅为纵缝气电立焊十分之一至五分之一。显然，成倍 地减少环形焊缝的长度就意味着成倍地提高储罐罐壁的焊接效率。 ④目前的钢板都是W板宽作为罐壁的层高、W板长作为罐壁圆周上的一段弧长， 因此，传统储罐的罐壁壁板都需要进行卷曲成型加工，其弯曲的曲率半径就是罐壁圆周的 半径。壁板的卷曲成型加工作为传统储罐罐壁板的预制加工工序之一，既增加了储罐制造 成本，也延长了制造周期。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大中型储罐罐壁用钢板及其制造方法和罐壁结构，在 储罐容量、安全性不受到任何损失的情况下，显著减少罐壁钢板的材料使用量，减少壁板的 预制加工工序，提高罐壁的焊接施工效率，且该罐壁钢板的钢种为抗拉强度级别60公斤级 W下的正火钢种。本专利技术适用于容量在7万及7万W下立方米的大中型储罐。 为达到上述目的，本专利技术的技术方案是： 一种大中型储罐罐壁用钢板，其特征是，钢板在长度方向上一端厚、一端薄，且其 板厚在全部或部分长度区段内逐渐增加或减小；其中，钢板的板宽W与钢板的板长L是恒定 的；钢板的厚度是沿长度方向变化而变化的，其中，在最薄端的板厚为化，在最厚端的板厚 为化，化与化之比应不大于4 ;L1、L2…分别为离开钢板薄端部的不同距离，在该距离上， 钢板的厚度分别为T1、T2…，其余类推；在O~LULl~L2...长度区间范围内板厚呈线性 增加或减小，且在该长度区间内厚度的增加或减小的斜率是恒定的，最终形成罐壁用差厚 钢板。 本专利技术大中型储罐罐壁用钢板的制造方法，其特征是，所需昆料的成分与生产普 通大中型储罐用60公斤级W下强度级别的正火钢板所需昆料的成分相同，昆料厚度应是 成品钢板最大板厚的3倍W上；差厚钢板采用可逆式宽厚板社机社制或锻造设备锻造的方 法生产；然后进行正火热处理，除在炉时间、保温时间参数外，差厚钢板的正火工艺与普通 大中型储罐罐壁用60公斤级W下强度级别正火钢板的工艺相同；该差厚钢板在炉时间、保 温时间取决于其最小板厚化和最大板厚化： 在炉时间=A*Tb，单位min;其中，A为在炉时间厚度系数，取A= 1.5~8.0,单位 min/mm；[002引保温时间=B*Tb，单位min ;其中，B为保温时间厚度系数，取B=0. 8~7. 0,单位min/mm；B* (化-了日）《60,单位min,其中，Tb、化单位为mm。 进一步，热加工成型过程中，钢板头尾温差应不大于10(TC;除成型道次之外，该差 厚钢板的社制或锻造工艺与普通大中型储罐壁当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种大中型储罐罐壁用钢板，其特征是，钢板在长度方向上一端厚、一端薄，且其板厚在全部或部分长度区段内逐渐增加或减小；其中，钢板的板宽W与钢板的板长L是恒定的；钢板的厚度是沿长度方向变化而变化的，其中，在最薄端的板厚为Ta，在最厚端的板厚为Tb，Tb与Ta之比应不大于4；L1、L2…分别为离开钢板薄端部的不同距离，在该距离上，钢板的厚度分别为T1、T2…，其余类推；在0～L1、L1～L2...长度区间范围内板厚呈线性增加或减小，且在该长度区间内厚度的增加或减小的斜率是恒定的，最终形成罐壁用差厚钢板。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈超，张汉谦，苗雨川，侯洪，闵秉栋，肖桂林，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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