玻璃钢立式储罐设计计算

玻璃钢立式储罐设计计算
玻璃钢立式储罐设计计算

1-1、圆筒段强度层壁厚计算公式

δ:n :D i :σb :H:γ:

得:圆筒强度层计算壁厚为δ=14.46

mm 1mm

则:圆筒强度层设计壁厚为δi =15.46

mm 1-2、按罐体的刚度计算圆筒段壁厚公式

δ:n :D i :H:γ:[ε]E

得:圆筒强度层计算壁厚为δ=15.19

mm 0mm

则:圆按刚度强度层设计壁厚为δi =15.19

mm 则:

圆筒段强度层壁厚为δi =15.46不含内衬及外保护层厚度)

1-1、储罐罐壁设计外压力计算

1-2、罐壁的许用临界压力[Pc]计算

玻璃钢-立式贮罐设计(玻璃钢HG/T20696-1999)

一、贮罐壁厚计算(强度层的计算壁厚,不含内衬和外保护层的厚度) 其中:圆筒的计算厚度(mm )

安全系数

圆筒内径(m )圆筒在设计温度条件下环向拉伸极限强度(Mpa)罐体计算点至最高液位的高度(m)

介质密度(Kg/m 3),当γ<1000时,取γ=1000

缠绕系数,取0.8(钢制件叫焊缝系数,见GN150-89的1.8要求

强度曾厚度附加量(mm ) 其中:

圆筒的计算厚度(mm )

二、贮罐稳定性校核安全系数

圆筒内径(m )

罐体计算点至最高液位的高度(m)

介质密度(Kg/m 3

),当γ<1000时,取γ=1000材料的许用应变值

玻璃钢轴向弹性模量(Mpa)K 1——风压系数。对建筑地区为接近海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区是,K 1=1.38;对田野

、丘陵、乡村、丛林以及房屋比较稀疏的中小城镇和大城市郊区时,K 1=1.0,对有密集建筑的大城市区时,K 1=0.71

q o ——10米高度处的基本风压值,N/㎡

K 2——对于安装呼吸阀的储罐,考虑到阀打开后的动作之后系数,取K 2=1.2;对不安装呼吸阀的贮罐,取K 2=1.0.P——罐内操作负压,pa;强度曾厚度附加量(mm

δei ——第i 圈罐壁板的有效厚度,mm 1-3、罐壁的稳定性校核应满足如下要求:

2-2、罐顶最小壁厚(未加内衬层厚度)

贮罐公称直径DN (㎜) 1.8~

3.5强度层最小有效厚度(㎜)

6.4

2-3、罐底最小壁厚(未加内衬层厚度2.5㎜)

贮罐公称直径DN (㎜) 1.8~3.5

强度层最小有效厚度(㎜)

73-1、

贮罐的倾覆力矩计算(取地震弯矩

计算值)(N·m )

H:F k1g :3-2、每一个螺栓最大总拉力计算(N)

M :D cp :F:

式中: H e ——罐壁筒体的当量高度,m

式中:H ei ——第i 圈罐壁板的当量高度,m h i ——第i 圈罐壁板的实际高度,m δl ——最薄层罐壁板的有效厚度,mm

0.6~1.84.80.6~1.8储罐的水平地震力,(N)

C z :综合影响系数,对于常压立式储罐C z =0.4m :储罐总质量,(㎏)

5三、平底立式储罐的锚固(螺栓)计算

应考虑的因素:(1)静水压、内压; (2)风的倾覆力; (3)地震力,但不与(2)同时考虑; (4)储墩筒体、幼顶及附件重量; (5)试验压力。

其中:总的倾覆力矩,(N·m );取地震弯矩计算值;螺栓分布圆直径,(m )升举力 ,( N )P —罐顶内压,(Mpa );D i — 储罐内径,mm

αmax :地震影响系数的最大值见右表,根据实测和计算 ,一般立式储罐自振周期均小于0.2s m 1

:贮罐内储液质量,(㎏) F t :动液系数,按右表取值重力加速度,g=9.81m/s 2

其中:

贮罐高度,m

n:G:

3-3、螺栓许用应力校核计算

f :

3、第一圈底部的最大应力σ1:

4、第一圈罐壁的许用临界压力[σt ]:

螺栓个数,个数应为4的倍数,且其沿弧长间距不

得超过 1500m m 储罐的最小质量,kg

其中:式中 N1——第一圈罐壁底部的垂直载荷,包括罐体质量(按罐体质量的80%计算)和保温层质量,㎏

每个螺栓的截面积,mm

2

d— 螺栓的根径,mm

螺栓许用应力(Mpa)使用温度<100℃时取78

四、抗震设计:

式中 R 1——第一圈罐壁的平均半径,R 1=0.5D 1,近似值R 1=R , m; H e ——基础顶面到罐顶面的高度,m;5、罐壁的稳定性验算:

A 1——第一圈罐壁的截面积,A 1=3.14D 1δ e m 2

Z 1——第一圈罐壁的抗弯截面系数, m 3

D 1——第一圈罐壁的平均直径 m δe ——第一圈罐壁的有效厚度 m 1、水平地震载荷计算(见以上螺栓锚固计算)

2、地震弯矩计算(见以上螺栓锚固计算)

取值

3500 1018.59

3.53518.59

150 1.93E+10

9.5 5.35647E-07

1100240

0.8

取值

10

3.5

9.5

1100

0.10%

1.18E+04

264235.500 =0.2642Mpa

1.38

85100.0

1.0

0.0

#N/A =#N/A Mpa

根据贮罐理论设计壁厚计算刚度

管道规格(mm)

t-管道厚度(mm)(强度层+内衬层厚度3.13㎜)

D-平均管径(mm)

E-管壁环向弯曲弹性模量(N/㎡)

I-单位长度管的环弯曲惯性矩,I=t3/12(m4/m)

则:管道刚度SN=EI/D3(N/㎡)

当δ<5,δi=δ+3mm

当5≤δ<10,δi=δ+2mm

当10≤δ<15,δi=δ+1mm

当δ≥15,δi=δ+0mm

强度层厚

度附加量

(mm)

当δ≥15,δi=δ+0mm

强度曾厚

度附加量

(mm)

按12级台风(85.1KN/m2)计算

当δ<5,δi=δ+3mm

当5≤δ<10,δi=δ+2mm

当10≤δ<15,δi=δ+1mm

δ:强度层计算

厚度;

δi:强度层设计

厚度

δ:强度层计算

厚度;

δi:强度层设计

厚度

钢制材料的弹性模量及抗拉强度查GB150-89的附录I-材

料的高温性能

#N/A

序号总厚度t(mm)

有效厚度δ

ei

(t×90%)(mm)

各段高度h i

(m)各段当量高

度H ei (m)第1段30271#N/A 第2段2018 2.5#N/A 第3段2522.53#N/A 第4段20

18

3#N/A 小计:

9.5

#N/A

≥3.5

9.6≥3.510

902766.5

9.5

190056.10.4

基本烈度7级8级9级αmax

0.23

0.45

0.90

107631.7

106760.2

1.01

9.81

5572.1902766.5

3.75

3500

(4)储墩筒体、幼顶及附件

0.45

注:中间值用内插法。H一储罐罐底面到罐液面的高度,m; R一自罐底往上数第一圈罐的内半径,m

12

3000

36.2

153.86

14

78

190056.1 902766.5

3.57

4600

0.30

0.26

3.527

0.027

489.68

1.7635

9.5

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