FRP玻璃钢储罐容量自动计算
玻璃钢储罐生产应重视厚度的设计计算
玻璃钢储罐生产应重视厚度的设计计算谢春良;骆立刚【摘要】Although the quantity of glass fiber reinforced plastic ( FRP) tank increases every year, the quality has not been improved simultaneously, the reasons mostly being insufficient wall thickness and low quality of internal and external surfaces arising from the negligence to relevant quality standards and the insufficient attention to tank thickness design calculation of manufacturing enterprises. Emphasizes the importance of the thickness design calculation of FRP tank and discusses the calculation method, which aims to help improve the quality of FRP tanks and therefore avoid potential accidents due to inferior tank quality.%我国玻璃钢储罐用量逐年增加，但其产品质量并没有同步提升。
存在的主要问题是储罐壁厚不足和内外表面质量不符合要求等。
原因在于设备制造企业对相关标准的忽视和对玻璃钢储罐厚度设计计算的不重视。
强调了玻璃钢储罐厚度设计计算的重要性，并论述了其设计计算方法，以期对提高玻璃钢储罐产品质量及消除事故隐患有所帮助。
【期刊名称】《化工装备技术》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】3页(P12-14)【关键词】玻璃钢储罐;储罐壁厚;设计;标准【作者】谢春良;骆立刚【作者单位】浙江省特种设备检验研究院;浙江省特种设备检验研究院【正文语种】中文【中图分类】TQ053.20 引言随着我国经济的快速发展，各种化工产品的用量逐年增加。
钢制储罐和玻璃钢储罐几何参数计算
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
玻璃钢储罐说明
玻璃钢储罐玻璃钢储罐是玻璃钢制品中的一种，其主要是以玻璃纤维为增强剂，树脂为粘合剂通过微电脑控制机器缠绕制造而成的新型复合材料。
玻璃钢储罐具有抗腐蚀，高强度，质量轻，寿命长，由于其还具有可设计性灵活，工艺性强的特点，可以灵活的设计出运用在不同行业比如：化工、环保、食品、制药等行业中，正在逐步代替碳钢、不锈钢大部分市场领域。
中文名玻璃钢储罐外文名FRP tanks介质环氧呋喃树脂特质轻质高强目录1 分类2 组成3 物理性能4 适用范围5 生产要求6 生产工艺7 固化特点8 防腐特点9 原料检测10 过程检测11 成品验收12 保养技巧13 相应数据表分类玻璃钢储罐可以分为立式储罐、卧式储罐、玻璃钢罐、化工储罐、防腐储罐、盐酸储罐、硫酸储罐、食品罐、发酵罐、运输储罐、贮罐、胶水罐、化工罐、压力储罐、酱油罐、硝酸储罐等。
组成根据所用(贮存或运输)介质选用环氧呋喃树脂、改性或聚酯树脂、酚醛树脂为粘结剂，由高树脂含量的耐腐蚀内衬层、防渗层、纤维缠绕加强层及外表保护层组成[1] 。
物理性能玻璃钢储罐特性：(1)轻质高强相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5，可是拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢，而比强度可以与高级合金钢相比。
因此，在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中，都具有卓越成效。
某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。
(2)耐腐蚀性能好FRP是良好的耐腐材料，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较抵抗能力。
已应用到化工防腐的各个方面，正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。
(3)电性能好是优良的绝缘材料，用来制造绝缘体。
高频下仍能保护良好介电性。
微波透过性良好，已广泛用于雷达天线罩。
(4)热性能良好FRP热导率低，室温下为1.25~1.67kJ/（m·h·K），只有金属的1/100~1/1000，是优良的绝热材料。
钢制储罐和玻璃钢储罐几何参数计算
封底面积 S底=
罐全面积 S全= 封头厚度 t封头= 封底厚度 t封底= 筒体厚度 t筒= 罐体重量 W=
立式玻璃钢平底锥盖储罐参数计算表
V,D,h
6m 7m 7.53 m 202.915466 m3 28.71217991 ㎡ 131.9468892 ㎡
10.17876002 10.17876002 ㎡
罐顶面积 S封= 罐底面积 S底=
42.57974369 ㎡ 13 mm 16 mm
罐全面积 S全= 罐顶厚度 t罐顶= 罐底厚度 t罐底=
15.8 mm 1195.646072 Kg
筒体厚度 t筒= 罐体重量 W=
计算表
3.6 m 1.964876 m
H,D,α 储罐内径 D= 直段高度 H= 储罐总高 H0= 储罐容积 V全= 封头面积 S封= 筒段面积 S筒= 封底面积 S底= 罐全面积 S全= 封头厚度 t封头= 封底厚度 t封底= 筒体厚度 t筒= 罐体重量 W=
锥顶高度 h= 锥底夹角 α= 储罐半径 R= 母线长度 l= 有效容积 V有= 锥顶容积 V锥=
罐全面积 S全=
罐顶厚度 t罐顶= 罐底厚度 t罐底= 筒体厚度 t筒= 罐体重量 W=
立式钢制平底平盖储罐参数计算表
已知 V,D
3.6 m 1.964876 m 20.00000128 m3 22.22222365 ㎡ 10.17876002 10.17876002 ㎡ 42.57974369 ㎡
0.53 m 10.01887461 °
3m 3.046456959 m 197.9203338 m3 4.995132234 m3
储罐计算
D1 15.75
(°) 24.62432 (°) 2.902293 球面拱顶展开计算是按"球罐 展开长L1(mm) 7163.132 和大型储罐"内的有关内容编 大弧长AB(mm) 4163.34 的有关符号和简图请参看本书 小弧长CD(mm) 542.6548 217、218和219页。 大半径R1(mm) 8665.302 小半径R2(mm) 961.2329 大弦长L1(mm) 4123.411 小弦长L2(mm) 535.4773
0 -14.6314 -11.0951 -11.0951
549.5628 35746.65
储罐保温表面积,体积和重量 保温厚度 保温密度 罐壁厚度 表面积 体积 重量 2 3 mm kg/m3 mm m m kg 100 200 10 558.6443 55.86443 11172.89
2) 焊缝系数 φ 0.9 h
间距(mm)
经向的面积折算系数
经向的组合截面形心 距离(mm)
间距(mm) 经向的面积折算系数
经向的组合截面形心 距离(mm)
பைடு நூலகம்
Pa 650 输入数据 te-球壳顶板有效厚度(mm) h1-纬向肋宽度(mm) b1-纬向肋厚度(mm) L1-纬向肋在经向的间距(mm) n1-纬向肋与顶板在经向的面积折算系数 e1-纬向肋与顶板在经向的组合截面形心 (0点)到顶板中面的距离(mm) h2-经向肋宽度(mm) b2-经向肋厚度(mm) L2-经向肋在经向的间距(mm) n2-经向肋与顶板在经向的面积折算系数 e2-经向肋与顶板在经向的组合截面形心 (0点)到顶板中面的距离(mm)
带肋球壳
罐顶厚度初算 拱顶半径 Rn (m) 18.96 拱顶厚度 t (mm) 7.9632 初算名度厚度 t (mm) 10 拱顶体积 m3 2.054067 拱顶重 kg 16124.43 Gk Pa 1012.315 附加载荷 Pa 1250 设计外压 Pa 3261.256 自支锥顶厚度 t (mm) 11.22522 自支拱顶厚度 t (mm) 9.814122 拱顶名度厚度 t (mm) 10 球面拱顶展开计算 输入数据 顶板块数n 系数a 系数b 中心顶板孔D2 12 25 30 1.92 φ φ
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（㎜）
罐体容积计算过程
罐体容积计算过程罐体描述：单V形结构，小封头尺寸Ø1810mm，V形最大截面高度3030mm，宽度2500mm，大封头直径Ø2060mm，筒体直线段（不含两端封头）长度8230mm；运输介质：粉煤灰；比重：1.0吨/立方米；罐体的容积计算：1、罐体额定容积=载质量（吨）/密度（吨/立方米）=30.3/1.0=30.3（立方米）2、罐体有效容积=罐体总容量=罐体额定容积x1.05=30.3x1.05=31.8（立方米）3、封头容积：封头为碟形封头，前封头底部面积同罐体前端截面积为2.51，后封头底部面积同罐体后端截面积为 3.25，前封头蝶形封头高为370mm，后封头蝶形封头高为420mm，根据“JB/T4746-2002钢制压力容器用封头”标准附录E---表E.1DHB蝶形封头内表面积、容积查询表中的参数，则封头体积V封头=V1+V5≈0.64+1.0=1.64（立方米）4、利用CAXA程序自带的工具软件可以直接查询出各截面的面积，即：截面1：S1=2.51 m2；截面2： S2=4.26 m2；截面3：S3=5.80 m2；截面4：S4=S2=4.26 m2；截面5： S5=3.25 m2；罐体按外形尺寸计算容积：V罐体=V1+V2+V3+V4+V5=V封头+V2+V3+V4 =1.64+(S1+S2)/2xH1+(S2+S3)/2xH2+(S3+S4)/2xH3+(S4+S5)/2xH4=1.64+(2.51+4.26)/2X1.379+(S 4.26+5.80)/2X2.655+(5.80+4.26)/2X3.319+(4.26+3.25)/2X0.876=39.65m3罐体计算容积x0.8= V总X0.8=39.65X0.8=31.72m³(立方米）＜罐体有效容积=31.8（立方米）罐体外形尺寸和各截面位置：S1=2.51 m2 S2= S4=4.26 m2S3=5.80 m2 S5=3.25 m2。
玻璃钢储罐设计计算表
mm
筒体厚度 t筒=
11
mm
罐体重量 W= 1087.99635 Kg
储罐容积 V=
40
m3
封头面积 S封= 17.59291856 ㎡
筒段面积 S筒= 31.62241973 ㎡
封底面积 S底= 12.5663704 ㎡
罐全面积 S全= 61.78170869 ㎡
封头厚度 t封头=
9
mm
封底厚度 t封底=
卧式
玻璃
钢储
罐参
数计
算表
L,D,t
封,t筒
储罐内径 D=
1.7
m
直段长度 L=
5.95
m
储罐总长 L0=
6.8
mLeabharlann 储罐容积 V= 14.7915343 m3
封头面积 S封= 3.17772091 ㎡
筒段面积 S筒= 31.7772091 ㎡
罐全面积 S全= 38.132651 ㎡
封头厚度 t封=
20
mm
罐全面积 S全= 162.4722822 ㎡
封头厚度 t封=
20 mm
筒体厚度 t筒=
20 mm
罐体重量 w= 6011.47444 Kg
立式
玻璃
钢平
底椭
球型
封头
容器
计算
表
H,D
储罐内径 D=
4
m
直段高度 H=
2.2
m
储罐总高 H0=
3.2
m
JB1422--1
V,D
储罐内径 D=
4
m
直段高度 H= 2.516432249 m
储罐总高 H0= 3.516432249 m
玻璃钢储罐 标准
玻璃钢储罐标准1. 引言1.1 概述玻璃钢储罐是一种广泛应用于工业领域的储存设备，其具有轻质高强、腐蚀抗性强和施工方便长寿命等优点，因此在许多行业中得到了广泛的应用。
本文将详细介绍玻璃钢储罐的标准要求以及其在工业应用中的实际案例分析。
1.2 玻璃钢储罐简介玻璃钢储罐是由玻璃纤维增强塑料（FRP）与聚酯树脂组成的复合材料制成的，具有优异的物理力学性能和化学稳定性。
相比传统金属储罐，玻璃钢储罐更轻、更坚固，并且对各种化学物质表现出较高的耐腐蚀性能。
因此，在各行各业中被广泛采用作为液体或气体的储存容器。
1.3 目的与意义本文旨在全面介绍玻璃钢储罐的标准要求和相关规范，并通过实际案例分析展示其在工业应用中的具体效果和优势。
通过深入了解玻璃钢储罐的特点和标准要求，有助于相关行业更好地选择和使用玻璃钢储罐，提高储存设备的安全性、稳定性和持久性。
以上是《玻璃钢储罐标准》文章“1. 引言”部分的内容。
2. 玻璃钢储罐的优点2.1 轻质高强玻璃钢储罐以玻璃纤维增强材料为基础，具有轻质高强的特点。
相比于传统金属储罐，玻璃钢储罐重量更轻，可以减轻施工和运输的负担。
同时，玻璃钢储罐的强度也很高，能够承受较大的压力和荷载。
2.2 腐蚀抗性强由于化学品等物质的腐蚀性，传统金属储罐在长期运用过程中容易受到腐蚀而导致损坏。
而玻璃钢储罐采用了耐酸碱、耐腐蚀的材料制作，在各种恶劣环境下都能表现出卓越的耐蚀性能。
因此，玻璃钢储罐可以在酸碱环境、潮湿气候等恶劣条件下安全使用，并且无需进行常规防腐措施。
2.3 施工方便、寿命长相比于金属储罐，玻璃钢储罐具备更便捷的施工过程。
它可以在工厂预制完成后进行现场组装，而不需要对现场进行繁琐的焊接和拼接。
这样可以大大缩短施工周期并降低人力成本。
此外，玻璃钢储罐还拥有较长的使用寿命，在正常使用条件下能够达到30年以上。
综上所述，玻璃钢储罐具备轻质高强、腐蚀抗性强以及施工方便、寿命长等优点。
这些优点使得玻璃钢储罐成为许多行业中首选的储存容器，广泛应用于化工、食品、石油等相关领域。
玻璃钢立式储罐设计计算
玻璃钢⽴式储罐设计计算FRP-⽴式储罐贮罐参数技术参数⼯程液贮罐相关参数名称输⼊⽤户介质设计温度60℃使⽤温度50℃压⼒（Mpa）（顶部表压+液柱静压⼒之和）常压数量（个）安装⽅式（⽴式=1，卧式=2）封底封头形式平封底、椭圆封头平封头数量（个）椭圆封头数量（个）贮罐直径（㎜）贮罐筒体长度（m）内衬纤维聚酯表⾯毡内衬树脂907#内结构树脂963#中间结构层树脂191#外表结构层树脂椭圆及平封头直边⾼度⽴式贮罐液位⾼度（m)溶液密度（Kg/m3）体积(m3)⼀、标准椭圆封头表⾯积及体积计算1、椭圆封头表⾯积计算（单个椭圆封头⽽⾔）h椭圆直边⾼度（mm）r:椭圆封头半径（mm）h1:椭圆封总⾼度（mm）表⾯积公式S=πr[r+c×h1+2h),（㎡）则S=其中：标准椭圆封头c=0.760346,hi=H-h体积公式V=0.1227Di3+πDih),（m3）则V=贮罐技术参数（HG/T20696-1999标准提供的参考数据）玻璃钢⽴式贮罐参数（其他⼚家提供）(内衬907，结构199，不含税的出⼚价）序号项⽬数值设计取值备注⼿糊玻玻钢板的最低⼒学性能保证值（HG/T20696-1999）容积（m3）直径（mm）筒体⾼度（mm）厚度（mm）重量（㎏）⽆税单价（元/台）⽆税单价（元/㎏）⽐重1.8～2.0板厚(mm)拉伸强度(MPa)弯曲强度(MPa)弯曲弹性模量(MPa)封头筒体筒底泊桑系数～0.33.5⼀5.0≥63≥110≥4.8×10^3Φ2600500-23㎜;2800-11㎜巴⽒硬度≥405.1⼀6.5≥84≥130≥5.5×10^3500-25㎜;2000-13㎜;2700-11㎜断裂延伸率（%）≥0.86.6⼀10≥95≥140≥6.2×10^3Φ3000500-30㎜;2000-16㎜;2000-14㎜;2100-12㎜环向拉伸强度（Mpa)120～180管道取值300Mpa>10≥150≥6.86×10^3Φ4000500-35㎜;2000-18㎜;2000-16㎜;2000-14㎜;2400-12㎜轴向拉伸强度（Mpa)45～60管道取值150Mpa注:此板是指包括耐腐蚀层(1.2⼀2.5.m)和增强层的玻璃钢板，试验条件温度20℃、湿度65%。