大型储罐计算书

PAGEPAGE114000m³储罐计算书已知条件公称容积VN（mm）4000内径Di（mm）21000罐壁高H（mm）12700储存介质水介质密度1地震烈度8风载荷KPa0.4雪载荷Kpa0.3保温材质/厚度（mm）/密度（kg/m³）岩棉/100/120外包瓦楞板材料/厚度（mm）镀锌铁皮/0.5罐底、罐壁材料Q245R罐顶、加强筋材料Q235-B腐蚀余量（罐底、罐壁）（mm）2腐蚀余量（罐顶）（mm）1厚度负偏差（罐底、罐壁）（mm）0.3厚度负偏差（罐顶）（mm）-0.6包边角钢（按GB503416.2.2-1）∠75×10管壁板高度（下数1-6）（mm）1880第七圈管壁板高度（mm）1420-20=1400计算个圈壁板厚度1、计算罐壁板厚度，确定罐底板、罐顶板厚度：用GB50341-2003中公式（6.3.1-1）计算罐壁厚度式中：—储存介质条件下管壁板的计算厚度，mm—油罐内径（m）（21m）—计算液位高度（m），从所计算的那圈管壁板底端到罐壁包边角钢顶部的高度，或到溢流口下沿（有溢流口时）的高度（12.7m）—储液相对密度（1.0）—设计温度下钢板的许用应力，查表4.2.2（157MPa）—焊接接头系数（0.9）第1圈：=8.7+2.3=11mm取12mm第2圈：=7.38+2.3=9.68mm取12mm第3圈：=6.06+2.3=8.36mm取10mm第4圈：=4.74+2.3=7.04mm取8mm根据表6.4.4，罐壁最小厚度得最小厚度为6+2=8mm，故第5、6、7圈取8mm。i圈（下数）1234567壁厚1212108888二、罐底、罐顶厚度、表边角钢选择（按GB50341规定）罐底板厚度：查表5.1.1，不包括腐蚀余量的最小公称直径为6mm，加上腐蚀余量2mm，中幅板厚度为8mm查表5.1.2，不包括腐蚀余量的最小公称直径为11mm，加上腐蚀余量2mm，取边缘板厚度为14mm罐顶板厚度：查7.1.3，罐顶板不包括腐蚀余量的公称厚度不小于4.5mm，加上1mm的腐蚀余量后取6mm包边角钢：按GB50341表6.2.2-1，选∠75×10罐顶加强筋：-60×8三、罐顶板数据计算：①分片板中心角（半角）②顶板开孔（φ2200）中心角（半角）顶板开孔直径参照《球罐和大型储罐》中表5-1来选取工程容积m³中心顶板孔直径100-700φ15001000-5000φ200010000φ210030000φ3600注：中心顶板与拱顶扇形顶板的搭接宽度一般取50mm，考虑到分片板最小弧长不小于180mm，故取φ2200mm③分片板展开半径④分片板展开弧长：eq\o(\s\up5(⌒),\s\do2(AD))=⑤分片板大小头弧长：大头：eq\o(\s\up5(⌒),\s\do2(AB))小头：eq\o(\s\up5(⌒),\s\do2(CD))⑥中心顶板展开弧长eq\o(\s\up5(⌒),\s\do2(L))四、拱顶高度计算内侧拱顶高：外侧拱顶高：五、盘梯计算计算参数：—罐壁高度，mm（12700）—罐内半径，mm（10500）—拱顶半径，mm（25206）—内侧板升角（45°）—内侧板半径，mm（=10500+12+150=10662mm）—盘梯宽度（内外板中心距）取656mm，板宽150mm，板厚6mm平台高度式中：—平台支撑角钢上表面至包边角钢上表面的距离，mmL—平台端部至罐内表面的距离，一般取800-1000mm，取L=1000mm2、内侧板展开长度式中：—盘梯下端至罐底上表面的距离，mm，≮50mm，取100mm3、外侧板展开长度4、三角架个数式中：x—第一个三角架到罐底上表面的距离，mm取1225mm—相邻三角架的垂直距离，mm一般1500-2000mm5、三角架在罐壁上的水平位置an=式中：—内侧板及外侧板的宽度，mm，一般取150mm第n个三角架平台表面的距离，n×1700mm—底圈壁板外半径，mm（10500+12=10512mm）—内侧板半径mm（10662）a1=a2=a3=a4=a5=a6=a7=6、盘梯包角≈70°六、带肋球壳稳定性验算（C.2.1-1）式中：—带肋求壳的许用外载荷，KPaE—设计温度下钢材的弹性模量，MPa查表4.1.6得192×103MPa—球壳的曲率半径，mm=SR=25200mm—罐顶板有效厚度，mm=6-C=6-1-0.6=4.4mm—带肋球壳的折算厚度，mm（C.2.1-2）式中：（C.2.1-3）（C.2.1-4）（C.2.1-5）（C.2.1-6）式中：—纬向肋与顶板组合截面的折算厚度，mm—纬向肋宽度，mm（高度60）—纬向肋有效厚度mm（8-（2×1+0.8）=5.2）—纬向肋在径向的间距，mm（1228）—纬向肋与顶板在径向的面积折算系数—纬向肋与顶板在径向组合截面的形心到顶板中面的距离，mm（按CD130A6-86《钢制低压湿式气柜设计规定》算出下面公式）—径向肋与顶板组合截面的折算厚度，mm—径向肋宽度，mm（高度60）—径向肋有效厚度mm（8-（2×1+0.8）=5.2）—径向肋在纬向的间距，mm下面求：先求第1圈纬向肋的展开半径先求第圈纬向肋处的角度（半角）∵∴°再求第1圈纬向肋处展开半径求第1圈纬向肋的每块分片板肋板的弧长—径向肋与顶板在径向的面积折算系数—径向肋与顶板在纬向组合截面的形心到顶板中面的距离，mm带肋球壳按下图布置把上面各参数代入C.2.1-3中求把上面各参数代入C.2.1-4中求把，代入C.2.1-2中，求把代入C.2.1-1中求[P]KPa验算：设计外载荷（外压）按7.1.2条规定取1.7KPa<[P]即1.7<2.78∴本带肋球壳是稳定的（是外载荷，按7.1.2条规定，取1.7MPa）分片板上筋板布置图分片板上筋板布置图加强圈计算1、设计外压，按6.5.3-3（6.5.3-3）式中：—罐壁筒体的设计外压（KPa）—风载荷标准值（KPa）见式6.4.7—罐顶呼吸阀负压设定压力的1.2倍（KPa），取1.2（按SYJ10165.2.2条规定）风载荷标准值：按式6.4.7（6.4.7）式中：——高Z处见风振系数，油罐取1—风载体系形数，取驻点值，—基本风压（取0.4KPa）—风压高度变化系数风压高度变化系数，查表6.4.9.1，建罐地区属于B类（指田野、乡村，丛林及房屋计较稀疏的乡镇和城市郊区，本储罐高度为12.7m，介于10和15中间，要用内插法求x==1.08（15m—1.1410—1.012.7—x）风载荷标准值：KPa把=0.432KPa代入6.5.3-3中2、计算罐壁筒体许用临界压力（6.5.2-1）式中：—核算区间罐壁筒体的需用临界压力，KPa—核算区间罐壁筒体的当量高度，m—核算区间最薄板的有效厚度，mm(8-2.3=5.7)—第i圈罐壁板的有效厚度，mm—第i圈罐壁板的实际高度，mm（1880）—第i圈壁板的当量高度表罐壁层次hi实际厚度Ti(有效厚度)Hei（m）71.4285.71.4261.8885.71.8851.8885.71.8841.8885.71.8831.88107.70.8921.88129.70.51（底圈）1.88129.70.5m把代入（6.5.2-1）中KPa∵=2.3>1.48MPa∴需要加强圈具体用几个加强圈依据6.5.4的规定∵∴应设1个加强圈，其位置在1/2E处根据6.5.5规定，在最薄板上，不需要换算，到包边角钢的实际距离就是4.5m（距包边角钢上表面4.5m）根据表6.5.6选取加强圈规格，本设计选∠125×80×8抗震计算（CD130A2-84）水平地震载荷式中：—水平地震载荷kgf—综合影响系数0.4—地震影响系数，按附表A选0.45—产生地震荷载的储液等效重量（波动液体）式中：—动液系数，由的比值，按附表A2选取，如遇中间值则用插值法求。—储液高度，cm（1270）—第1圈罐壁内半径，cm（2100/2=1050）—储液重量（）∵按附表A2选=0.37∴地震弯矩：第一圈罐壁最大应力：式中：—第1圈罐壁底部的垂直载荷，kg（包括罐体自重的80%及保温重量）①罐体自重的80%罐体估重≈114t114000×80%=91200kg②保温重量罐体表面积F=筒体面积+灌顶面积Q岩棉=1200.5×0.1×120=14406kgQ瓦楞板：1200.5×3.93=4718kg（1㎡重3.93kg）保温重量：Q保=Q岩棉+Q瓦