钢制储罐和玻璃钢储罐几何参数计算
储罐设计计算
注：此处的设计压力应为设计内压，不可等同于按液柱所确定的设计压力。
15.94133MPa1罐底部垂直载荷0.8639206MN A1=πDt 0.5145929m 2翘离影响系数取C L 1.4底部罐壁断面系数1.8010751m 318.348435MN.m2.5483937MN.m综合影响系数C z 一般取0.4α=0.450.1319782sR=D/27mKc 0.000432δ30.0192m αmax=0.45罐体影响系数Y 1一般取 1.1m=m 1Fr1311995.4kg 罐内储液总质量2265967.9kg Fr0.579其中：D/H0.87525.05576MPa 199875MPa t------罐底圈壁板有0.0117mσ1＜[σcr]合格0.447985m 0.042665Tg 0.35s储液晃动基本周期4.0971148s Ks= 1.095产生地震作用力的等效储液质量T c =K c H （R/δ3）0.5=6.2.1.地震作用下罐壁底产生的最大轴向应力总水平地震力在罐底部产生的水平剪力7. 地脚螺栓（锚栓）计算竖向地震影响系数C v （7，8度地震区取1；9度地震区取1.45） N1=（m d +m t ）g Z1=πD 2t/4总水平地震力在罐底部产生的地震弯矩M L =0.45Q 0H 罐壁横截面积（其中t 为底部罐壁有效厚度）罐内液面晃动高度h v =1.5αR储罐内半径储液耦连振动基本周期Q 0=10-6C z αY 1mg 地震影响系数（据Tc ，Tg ，αmax 按图D.3.1选取）反应谱特征周期（按表D.3.1-1）耦连振动周期系数（据D/H 按表D.3.2选取）距底板1/3高度处罐壁有效厚度6.2.4.罐内液面晃动高度计算：地震影响系数（据Tw ，αmax 按图D.3.1选取）Tw=KsD 0.5α最大地震影响系数E-----设计温度下材料的弹性模量6.2.3.应力校核条件m 1=0.25ρπD 2H动液系数（由D/H ，查D.3.4确定）6.2.2.罐壁许用临界应力[σcr ]=0.15Et/D晃动周期系数（据D/H 按表D.3.3选取）M 56mm 地脚螺栓根径：d 150.67mm D b 24.256m n 48个σs235MPa831152N8511171N 369338N2239667N.m 8203294N 迎风面积250.42m 2罐体总高17.89m 拱顶高度1.89m384845N2500.00Pa 7.2.3.储液在最高液738841N8511171N 863921N159318N A=2016.47mm 2单个地脚螺栓应σ=N b /A=79.01MPa罐体总重量N 4=1.5P Q πD 2/4地脚螺栓直径：7.1地脚螺栓参数：N e =Aσ7.3.2.单个地脚螺栓所承受的载荷：A H =H'D H'=H 1+H g Hg=Rs(1-COSθ)7.3.1.罐体总的锚固力为7.2.1，7.2.2.，7.2.3所计算升举力中的最大值W ＜N ，由于罐体自重不能抗倾覆力，故需要设置地脚螺栓W=（m t +m d ）g罐体试验压力P t =1.25PN 2=PπD 2/4+Ne7.3地脚螺栓计算：N 3=P t πD 2/47.2罐体抗提升力计算：地脚螺栓圆直径：地脚螺栓个数：N 1=1.5PπD 2/4+N w 空罐时，设计压力与地震载荷产生的升举力之和地脚螺栓许用应力：地震载荷产生的升举力N b =N/n d -W/n d N=Max[N 1，N 2，N 3，N 4]7.2.1.空罐时，1.5倍设计压力与设计风压产生的升举力之和：7.2.2.空罐时，1.25倍试验压力产生的升举力之和：设计风压产生的升举力N w =4M w /D b 设计风压产生的风弯矩M w =ω0A H H’σ＜2/3σs，合格7.4.地脚螺栓（锚栓）校核条件：每个地脚螺栓的承压面积：。
玻璃钢储罐规格及基本参数
玻璃钢储罐规格及基本参数
玻璃钢储罐是一种双层结构的储罐，由一层内胆和一层外壳组成，内胆、外壳以无接缝技术焊接而成。
它的优点是具有良好的耐腐蚀性，结构紧凑、防污性好，重量轻，并且可以用于储存各种酸碱水产物。
玻璃钢储罐的规格、参数如下：
一、基本参数：
1、玻璃钢储罐容积：200L-8000L;
2、材料：双层玻璃钢，表层为316L不锈钢，背层为Q235碳钢、301、304不锈钢；
3、连接方式：螺纹连接、焊接连接；
4、使用场所：可在室内、室外使用；
5、工作压力：-0.1MPa—0.8MPa；
6、适用介质：液体或气体；
7、性能特点：可对热和对冷水自动回流抑制，减少水震荡产生的噪音。
二、规格：
1、外形尺寸：根据容积尺寸设计；
2、长度、直径：由产品形式和容积及结构决定；
3、板材壁厚：由产品形式、容积和结构决定，一般不小于3.5 mm；
4、保温层厚度：由用户选择，常用为20mm～60mm；
5、法兰尺寸：ANSI、GF、JIS等；
6、爪槽尺寸：由使用场合决定；
7、表面处理：玻璃纤维喷涂或熔接焊接；
8、公称压力：按用户使用介质选择；
9、结构：水平式、立式及复合式等。
玻璃钢贮罐设计
《玻璃钢产品设计》课程任务报告书项目三玻璃钢贮罐设计复材141 第13组项目负责人：项目组成员：起止时间：2016・3・21--2016・4・4指导老师：杨娟绵阳职业技术学院材料工程系2014-2015学年第2学期玻璃钢产品设计课程任务书班级复材141 部门(组) 第13组任务项目三一、任务题目：任务一：设计任务为50t卧式贮罐，贮存质量分数为50%的硝酸，使用温度为常温。
任务二：设计条件贮罐直径D=3.5m，高H=7m ;罐顶为锥形顶盖，锥体母线与水平面夹角0 =20 o;罐底为平底，直接安装在基础平面上，罐体内液体密度p i = 1.2t/m3。
贮罐顶均匀雪荷载p=400N/m2，风压W=300N/m2, 无地震。
玻璃钢材料的拉伸强度=140Mpa,安全系数K=10。
二、任务内容和要求：(1)内容及要求：1.通过查阅资料选择贮罐各层所用的原材料；2.分析已知条件，初步确定贮罐结构尺寸；3.通过对贮罐受力分析，确定设计贮罐筒体壁厚；4.确定封头、支座壁厚，宽度等参数。
(2)任务报告要求任务报告内容包括封面、任务书、正文、总结(收获体会)、参考文献。
任务报告统一用A4纸打印，版面边距上空2.5cm,下空2cm,左空2.5cm,右空2cm；正文用宋体小四号字；页码底端居中，小五号字；行间距：固定值19磅。
(3)进度要求：任务下达日期：2016年3月21日任务完成日期：2016年4月4日(4)其它要求各组成员必须服从组长安排，积极配合、认真完成下达任务并按时提交任务报告。
任务一：设计任务为50t 卧式贮罐，贮存质量分数为50%的硝酸，使用温度为常温。
一、选择贮罐各层所用的原材料（1）内表层：其功能是抵抗介质腐蚀，是防腐蚀结构的主要组成部分。
其制造方法有两种。
一是用玻璃纤维表面毡、有机纤维表面毡或其他增强材料的富树脂层，要求含胶量达到90%左右，其厚度为0.25mn—0.5mm二是采用热塑性塑料，如聚氯乙烯或橡胶等内衬材料。
玻璃钢立式储罐设计计算
四、抗震设计： 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）
3、第一圈底部的最大应力σ1：
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，㎏
A1——第一圈罐壁的截面积，A1=3.14D1δe
m2
Z1——第一圈罐壁的抗弯截面系数，
强度层最小有效厚度（㎜）
2-3 罐底最小壁厚（未加内衬层厚度2.5
、 ㎜）
贮罐公称直径DN（㎜）
强度层最小有效厚度（㎜）
2-4 平底贮罐底部转角半径r:40≤r≤ 、 150，厚度为底板与筒体厚度之和。
0.6～1.8 4.8
0.6～1.8 5
1.8～3.5 6.4
1.8～3.5 7
三、平底立式储罐的锚固（螺栓）计算
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 （ 则m：4管/m道）刚度SN=EI/D3（N/㎡）
3500
18.59
3518.59
1.93E+10
5.35647E-07
240
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）
1-1 、
圆筒段强度层壁厚计算公式
其中：
δ： 圆筒的计算厚度（mm）
n： 安全系数
Di: 圆筒内径（m）
σb: 圆筒在设计温度条件下环向拉伸极限强度（Mpa)
H: 罐体计算点至最高液位的高度（m) γ: 介质密度（Kg/m3),当γ<1000时，取γ=1000
玻璃钢HGT20696-1999设计计算
其中：
f： 每个螺栓的截面积，mm2
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： 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）
3、第一圈底部的最大应力σ1：
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，㎏
序号
第1段 第2段
总厚度 t(mm)
有效厚度δei（t× 90%)(mm)
各段高度hi（m)
各段当量高 度Hei(m)
30
27
1 0.3628874
20
18
2.5
2.5
δei δl——最薄层罐壁板的有效厚度，mm
第3段
25
第4段
20
22.5 18
3 1.7173002
3
3
小计：
9.5 7.5801876
Fk1 储罐的水平地震力，(N)
(4)储墩筒体、幼顶及附件
902766.5 9.5
190056.1
Cz：综合影响系数，对于常压立式储罐Cz=0.4
0.4
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
0.45
m：储罐总质量，(㎏)
107631.7
m1：贮罐内储液质量，(㎏)
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）
1-1 、
圆筒段强度层壁厚计算公式
其中：
取值
δ： 圆筒的计算厚度（mm）
n： 安全系数
玻璃钢立式储罐设计计算
[ε] 材料的许用应变值
E 玻璃钢轴向弹性模量（Mpa)
得：圆筒强度层计算壁厚为 δ= 15.19 mm
强度曾厚度附加量（mm） 0
mm
则 ：
则：圆按刚度强度层设计壁厚为 δi= 圆筒段强度层壁厚为 δi=
二、贮罐稳定性校核
15.19 15.46
mm 不含内衬及外保护层厚度）
1-1 、
储罐罐壁设计外压力计算
四、抗震设计： 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）
3、第一圈底部的最大应力σ1：
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，㎏
A1——第一圈罐壁的截面积，A1=3.14D1δe
m2
Z1——第一圈罐壁的抗弯截面系数，
m3
D1——第一圈罐壁的平均直径 m
δe——第一圈罐壁的有效厚度 m
4、第一圈罐壁的许用临界压力[σ
t]：
式中 R1——第一圈罐壁的平均半径，R1=0.5D1，近似值R1=R，
m;
He——基础顶面到罐顶面的高度，m;
5、罐壁的稳定性验算：
9）
取值
10 3.5 150 9.5 1100
0.8
根据贮罐理论设计壁厚计算刚度
P——罐内操作负压，pa;
1-2 、
罐壁的许用临界压力[Pc]计算
式中： He——罐壁筒体的当量高度，m
式中：Hei——第i圈罐壁板的当量高度，m hi——第i圈罐壁板的实际高度，m
δei δl——最薄层罐壁板的有效厚度，mm
1-3 、
2-2 、
罐顶最小壁厚（未加内衬层厚度）
贮罐公称直径DN（㎜）
储罐重量计算公式
储罐重量计算公式
1.圆柱形储罐：
圆柱形储罐是最常见的储罐形状，其重量计算公式如下：
重量=π*半径^2*高度*密度
其中，π为圆周率，半径和高度分别为储罐的半径和高度，密度为储罐材料的密度。
2.球形储罐：
球形储罐是一种球形容器，其重量计算公式如下：
重量=(4/3)*π*半径^3*密度
其中，π为圆周率，半径为球形储罐的半径，密度为储罐材料的密度。
3.矩形储罐：
矩形储罐是一种长方体形状的储罐，其重量计算公式如下：
重量=长度*宽度*高度*密度
其中，长度、宽度和高度分别为矩形储罐的长度、宽度和高度，密度为储罐材料的密度。
需要注意的是，以上计算公式只适用于储罐的基本形状，如果储罐存在其他特殊形状或复杂内部结构，需要根据具体情况进行相应的修正和调整。
此外，储罐的重量计算还需要考虑其他因素，如内部介质的重量、附加设备的重量等。
同时，在实际应用中，为了更准确地计算储罐的重量，还需要考虑到一些因素，如储罐壁厚、加强筋、支座、附件等的重量，以及储罐的施工质量、运输方式等因素。
因此，在具体计算储罐重量时，还需要根据实际情况将这些因素纳入考虑范围。
总之，储罐的重量是根据其几何形状、材料密度和容量来计算的，公式的准确性和适用性要根据具体情况进行调整和修正。
在实际应用中，还需综合考虑其他因素，以确保计算结果的准确性和可靠性。
储罐计算
第二章 蒸汽贮罐设计一、 罐体壁厚设计本贮罐选用Q235R 制作筒体和封头。
设计壁厚 C ppD t i d +-=ϕσδ2 式中：[]；；；MPa mm D MPa P ti 11650088.08.01.1===⨯=σ，伤双面对接焊缝，局部探)(85.0=ϕ。
，mm C mm C 215.021== 于是mm d 39.4215.088.085.0116250088.0=++-⨯⨯⨯=δ圆整后取mm n 6=δ厚的Q235R 钢板制作罐体。
二、 封头壁厚计算采用标准椭圆封头。
（1）设计厚度[]C ppD t i d +-=ϕσδ2 mm 05.4215.088.05.00.1116250088.0=++⨯-⨯⨯⨯= 式中，85.0=ϕ（钢板最大宽度为3m ，该贮罐直径为0.5m,故封头不需要拼焊直接冲压成型）。
，mm C mm C 215.021==考虑到冲压减薄量，圆整后取mm n 6=δ厚的Q235R 钢板制作封头。
（2）校核罐体与封头水压试验强度，根据下式计算：()s e e T t D p σϕδδσ9.021≤+= 式中,1.108825.125.1MPa p p T =⨯==15.26-=-=C n e δδ .85.3mm =()MPa s t 5.2112359.09.00.185.3285.35001.1=⨯=≤⨯⨯+⨯=σσ 水压试验满足强度要求。
三、 鞍座首先粗略计算鞍座负荷。
贮罐总质量：321m m m m ++= ：式中1m 为罐体质量，2m 为封头质量，3m 为附件质量㎏。
（1）罐体质量1m 。
mm mm DN n 6,500==δ的筒节，每米质量为m kg q 751= 故kg L q m 3.126684.17511=⨯==（2）封头质量m 2mm mm DN n 6,500==δ,直边高度mm h 25=的椭圆形封头，其质量为m kg q 1.152= 故kg q m 2.301.152222=⨯==（3）附件质量3m手孔约重10kg,其它接管总和45kg,故 kg m 553=。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
储罐内径 直段高度 储罐总高 储罐容积 封头面积 筒段面积 封底面积 罐全面积 封头厚度 封底厚度 筒体厚度 罐体重量 锥顶高度 锥底夹角 储罐半径 母线长度 有效容积 锥顶容积
V,D,h D= H= H0= V= S封= S筒= S底= S全= t封头= t封底= t筒= W= h= α = R= l= V有= V锥= V,D,α D= H= H0= V= S封= S筒= S底= S全= t封头= t封底= t筒= W= h= α = R= l= V有= V锥=
立式玻璃钢平底平盖储罐参数计算表
已知 储罐内径 直段高度 储罐容积 筒段面积 罐顶面积 罐底面积 罐全面积 罐顶厚度 罐底厚度 筒体厚度 罐体重量 H,D D= H= V全= S筒= S顶= S底= S全= t罐顶= t罐底= t筒= W= 3.6 1.964876 20.00000128 22.22222365 10.17876002 10.17876002 42.57974369 13 16 15.8 1195.646072 m m m3 ㎡ ㎡ ㎡ mm mm mm Kg 已知 储罐内径 直段高度 储罐容积 筒段面积 罐顶面积 罐底面积 罐全面积 罐顶厚度 罐底厚度 筒体厚度 罐体重量 V,D D= H= V= S筒= S封= S底= S全= t罐顶= t罐底= t筒= W=
3.6 1.964875874 2.764875874 22.71433601 11.13879556 22.22222222 10.17876002 43.53977781 8 8 8 644.3887116 0.8 23.96248897 1.8 1.96977156 20 2.714336006
计算表
3.6 1.964876 20 22.22222 10.17876 10.17876 42.57974 13 16 15.8 5073.417 m m m3 ㎡ ㎡ ㎡ ㎡ mm mm mm Kg
数计算表
3.6 1.964876 20 22.22222 10.17876 10.17876 42.57974 13 16 15.8 1195.646 m m m3 ㎡ ㎡ ㎡ ㎡ mm mm mm Kg
m m m m3 ㎡ ㎡ ㎡ ㎡ mm mm mm Kg m ° m m m3 m3
R= l= V有= V锥= H,D,α D= H= H0= V全= S封= S筒= S底= S全= t封头= t封底= t筒= W= h= α = R= l= V有= V锥=
储罐内径 直段高度 储罐总高 储罐容积 封头面积 筒段面积 封底面积 罐全面积 封头厚度 封底厚度 筒体厚度 罐体重量 锥顶高度 锥底夹角 储罐半径 母5466 28.71217991 131.9468892 28.2743334 188.9334025 13 16 15.8 5384.255767 0.53 10.01887461 3 3.046456959 197.9203338 4.995132234
m m m m3 ㎡ ㎡ ㎡ ㎡ mm mm mm Kg m ° m m m3 m3
m m m m3 ㎡ ㎡ ㎡ ㎡ mm mm mm Kg m ° m m m3 m3
立式钢制平底平盖储罐参数计算表
已知 储罐内径 直段高度 储罐容积 筒段面积 罐顶面积 罐底面积 罐全面积 罐顶厚度 罐底厚度 筒体厚度 罐体重量 H,D D= H= V全= S筒= S顶= S底= S全= t罐顶= t罐底= t筒= W= 3.6 1.964876 20.00000128 22.22222365 10.17876002 10.17876002 42.57974369 13 16 15.8 5073.417118 m m m3 ㎡ ㎡ ㎡ mm mm mm Kg 已知 储罐内径 直段高度 储罐容积 筒段面积 罐顶面积 罐底面积 罐全面积 罐顶厚度 罐底厚度 筒体厚度 罐体重量 V,D D= H= V= S筒= S封= S底= S全= t罐顶= t罐底= t筒= W=
m m m m3 ㎡ ㎡ ㎡ ㎡ mm mm mm Kg m ° m m m3 m3
储罐内径 直段高度 储罐总高 储罐容积 封头面积 筒段面积 封底面积 罐全面积 封头厚度 封底厚度 筒体厚度 罐体重量 锥顶高度 锥底夹角 储罐半径 母线长度 有效容积 锥顶容积
3.6 1.964875874 2.352570098 21.31541549 10.41218489 22.22222222 10.17876002 42.81316714 15 17 16 1266.837911 0.387694224 12.155 1.8 1.841278581 20 1.315415491
6.5 8 8.700003461 273.2073297 33.94404412 163.3628152 33.18307184 230.4899312 15 16 15.7 6669.039118 0.700003461 12.155 3.25 3.324530771 265.4645747 7.742755039
立式玻璃钢平底锥盖储罐参数计算表
储罐内径 直段高度 储罐总高 储罐容积 封头面积 筒段面积 封底面积 罐全面积 封头厚度 封底厚度 筒体厚度 罐体重量 锥顶高度 锥底夹角 储罐半径 母线长度 有效容积 锥顶容积 H,D,h D= H= H0= V全= S封= S筒= S底= S全= t封头= t封底= t筒= W= h=