常压立式储罐设计计算表(静态)

常压立式储罐设计计算,,,,,,,,,

序号,计算项目,符号表示,参数来源,计算公式,国际单位,计算结果,参数说明,规范依据,其他说明

,一、设计基础参数,,,,,,,,

1,储罐公称容积,V_nominal,设计值,V_nominal=1000,m³,1000,储罐公称容积,GB50341-2014,设计容积

2,储罐内径,D_i,设计值,D_i=12000,mm,12000,储罐内径,GB50341-2014,罐体直径

3,储罐高度,H_tank,设计值,H_tank=9000,mm,9000,储罐高度,GB50341-2014,罐体总高

4,设计液位高度,H_liquid,设计值,H_liquid=8500,mm,8500,设计液位高度,GB50341-2014,最高液位

5,设计压力,P_design,设计值,P_design=-0.5,kPa,-0.5,设计压力,GB50341-2014,微负压设计

6,设计温度,T_design,设计值,T_design=60,°C,60,设计温度,GB50341-2014,工作温度上限

7,储存介质,Medium,选用值,柴油,-,柴油,储存介质,工艺要求,储存物料

8,介质密度,ρ_medium,查表值,ρ_medium=850,kg/m³,850,介质密度,GB50341-2014,60°C时密度

9,设计风速,V_wind,设计值,V_wind=30,m/s,30,设计风速,GB50009-2012,基本风压换算

10,地震设防烈度,I_seismic,设计值,I_seismic=7,度,7,地震设防烈度,GB50011-2010,抗震设防

11,场地类别,Site_class,设计值,II类,-,II类,场地类别,GB50011-2010,中硬场地

,二、罐壁设计计算,,,,,,,,

12,罐壁材料,Mat_shell,选用值,Q345R,-,Q345R,罐壁材料,GB713-2014,压力容器用钢

13,材料许用应力,[σ],查表值,[σ]=189,MPa,189,材料许用应力,GB50341-2014,设计温度下

14,材料屈服强度,σ_s,查表值,σ_s=345,MPa,345,材料屈服强度,GB713-2014,常温屈服

15,焊缝系数,φ,设计值,φ=0.85,-,0.85,焊缝系数,GB50341-2014,双面焊局部检测

16,腐蚀裕量,C,设计值,C=1.0,mm,1.0,腐蚀裕量,GB50341-2014,壁厚附加量

17,第一圈板高度,h_1,设计值,h_1=2000,mm,2000,第一圈板高度,结构设计,底层壁板

18,第一圈板设计厚度,δ_1,计算值,δ_1=4.9×D_i×(H_liquid-0.3)×ρ×g/(1000×[σ]×φ)+C,mm,10.2,第一圈板厚度,GB50341-2014,定点法计算

19,第一圈板名义厚度,δ_1n,选用值,δ_1n=12,mm,12,第一圈板名义厚度,GB50341-2014,标准规格

20,第一圈板厚度校核,Check_δ1,判断值,δ_1n≥δ_1,-,满足,厚度验证,GB50341-2014,厚度满足要求

21,第二圈板高度,h_2,设计值,h_2=2000,mm,2000,第二圈板高度,结构设计,第二层壁板

22,第二圈板设计厚度,δ_2,计算值,δ_2=4.9×D_i×(H_liquid-h_1-0.3)×ρ×g/(1000×[σ]×φ)+C,mm,8.8,第二圈板厚度,GB50341-2014,定点法计算

23,第二圈板名义厚度,δ_2n,选用值,δ_2n=10,mm,10,第二圈板名义厚度,GB50341-2014,标准规格

24,第二圈板厚度校核,Check_δ2,判断值,δ_2n≥δ_2,-,满足,厚度验证,GB50341-2014,厚度满足要求

25,第三圈板高度,h_3,设计值,h_3=2000,mm,2000,第三圈板高度,结构设计,第三层壁板

26,第三圈板设计厚度,δ_3,计算值,δ_3=4.9×D_i×(H_liquid-h_1-h_2-0.3)×ρ×g/(1000×[σ]×φ)+C,mm,7.5,第三圈板厚度,GB50341-2014,定点法计算

27,第三圈板名义厚度,δ_3n,选用值,δ_3n=8,mm,8,第三圈板名义厚度,GB50341-2014,标准规格

28,第三圈板厚度校核,Check_δ3,判断值,δ_3n≥δ_3,-,满足,厚度验证,GB50341-2014,厚度满足要求

29,第四圈板高度,h_4,设计值,h_4=2000,mm,2000,第四圈板高度,结构设计,第四层壁板

30,第四圈板设计厚度,δ_4,计算值,δ_4=4.9×D_i×(H_liquid-h_1-h_2-h_3-0.3)×ρ×g/(1000×[σ]×φ)+C,mm,6.2,第四圈板厚度,GB50341-2014,定点法计算

31,第四圈板名义厚度,δ_4n,选用值,δ_4n=8,mm,8,第四圈板名义厚度,GB50341-2014,标准规格

32,第四圈板厚度校核,Check_δ4,判断值,δ_4n≥δ_4,-,满足,厚度验证,GB50341-2014,厚度满足要求

33,第五圈板高度,h_5,设计值,h_5=1000,mm,1000,第五圈板高度,结构设计,第五层壁板

34,第五圈板设计厚度,δ_5,计算值,δ_5=4.9×D_i×(H_liquid-h_1-h_2-h_3-h_4-0.3)×ρ×g/(1000×[σ]×φ)+C,mm,6.0,第五圈板厚度,GB50341-2014,定点法计算

35,第五圈板名义厚度,δ_5n,选用值,δ_5n=6,mm,6,第五圈板名义厚度,GB50341-2014,标准规格

36,第五圈板厚度校核,Check_δ5,判断值,δ_5n≥δ_5,-,满足,厚度验证,GB50341-2014,厚度满足要求

37,罐壁总高度,H_shell,计算值,H_shell=h_1+h_2+h_3+h_4+h_5,mm,9000,罐壁总高度,结构设计,壁板总高

38,罐壁总重量,W_shell,计算值,W_shell=π×D_i×(δ_1n×h_1+δ_2n×h_2+δ_3n×h_3+δ_4n×h_4+δ_5n×h_5)×ρ_steel/1000000,kg,24500,罐壁总重量,材料计算,钢材重量

,三、罐底设计计算,,,,,,,,

39,罐底材料,Mat_bottom,选用值,Q235B,-,Q235B,罐底材料,GB/T3274-2017,碳素结构钢

40,中幅板厚度,δ_center,设计值,δ_center=8,mm,8,中幅板厚度,GB50341-2014,标准厚度

41,边缘板厚度,δ_edge,设计值,δ_edge=12,mm,12,边缘板厚度,GB50341-2014,边缘加厚

42,边缘板宽度,W_edge,设计值,W_edge=600,mm,600,边缘板宽度,GB50341-2014,边缘板宽度

43,罐底坡度,i_bottom,设计值,i_bottom=1/50,-,1/50,罐底坡度,GB50341-2014,排液坡度

44,罐底直径,D_bottom,计算值,D_bottom=D_i+2×50,mm,12100,罐底直径,结构设计,含伸出量

45,罐底面积,A_bottom,计算值,A_bottom=π×D_bottom²/4,m²,115.0,罐底面积,几何计算,底面积

46,中幅板面积,A_center,计算值,A_center=π×(D_bottom-2×W_edge)²/4,m²,95.0,中幅板面积,几何计算,中幅板

47,边缘板面积,A_edge,计算值,A_edge=A_bottom-A_center,m²,20.0,边缘板面积,几何计算,边缘板

48,罐底焊缝长度,L_weld_b,计算值,L_weld_b=π×D_bottom,m,38.0,罐底焊缝长度,几何计算,周向焊缝

49,罐底总重量,W_bottom,计算值,W_bottom=(A_center×δ_center+A_edge×δ_edge)×ρ_steel/1000,kg,7600,罐底总重量,材料计算,钢材重量

,四、罐顶设计计算,,,,,,,,

50,罐顶形式,Roof_type,选用值,自支撑锥顶,-,自支撑锥顶,罐顶形式,GB50341-2014,锥顶结构

51,罐顶材料,Mat_roof,选用值,Q235B,-,Q235B,罐顶材料,GB/T3274-2017,碳素结构钢

52,锥顶坡度,i_roof,设计值,i_roof=1/16,-,1/16,锥顶坡度,GB50341-2014,标准坡度

53,锥顶高度,h_roof,计算值,h_roof=D_i/2×i_roof,mm,375,锥顶高度,几何计算,锥顶矢高

54,锥顶厚度,δ_roof,设计值,δ_roof=6,mm,6,锥顶厚度,GB50341-2014,标准厚度

55,锥顶许用应力,[σ]_roof,查表值,[σ]_roof=140,MPa,140,锥顶许用应力,GB50341-2014,设计温度下

56,锥顶稳定性校核,Check_roof,判断值,δ_roof≥4.8×D_i×√(|P_design|/[σ]_roof)/1000,-,满足,稳定性验证,GB50341-2014,稳定性满足

57,锥顶面积,A_roof,计算值,A_roof=π×(D_i/2)×√((D_i/2)²+h_roof²)/1000000,m²,114.2,锥顶面积,几何计算,锥顶表面积

58,锥顶容积,V_roof,计算值,V_roof=π×h_roof×(3×(D_i/2)²+h_roof²)/3/1000000000,m³,14.2,锥顶容积,几何计算,锥顶容积

59,罐顶总重量,W_roof,计算值,W_roof=A_roof×δ_roof×ρ_steel/1000,kg,5400,罐顶总重量,材料计算,钢材重量

60,呼吸阀数量,N_breather,设计值,N_breather=2,个,2,呼吸阀数量,GB50341-2014,通气设备

61,呼吸阀规格,Size_breather,选用值,DN200,-,DN200,呼吸阀规格,GB50341-2014,标准规格

,五、加强圈设计计算,,,,,,,,

62,加强圈设置判断,Need_stiffener,判断值,H_tank/D_i>1.5,-,需要,加强圈设置,GB50341-2014,需设加强圈

63,加强圈数量,N_stiffener,设计值,N_stiffener=2,圈,2,加强圈数量,结构设计,中间加强

64,加强圈位置1,H_stiffener1,设计值,H_stiffener1=3000,mm,3000,第一圈位置,结构设计,距底部高度

65,加强圈位置2,H_stiffener2,设计值,H_stiffener2=6000,mm,6000,第二圈位置,结构设计,距底部高度

66,加强圈材料,Mat_stiffener,选用值,L100×100×10,-,L100×100×10,加强圈材料,GB/T706-2016,角钢加强

67,角钢截面积,A_angle,查表值,A_angle=1926,mm²,1926,角钢截面积,GB/T706-2016,单根截面积

68,角钢惯性矩,I_angle,查表值,I_angle=1795100,mm⁴,1795100,角钢惯性矩,GB/T706-2016,截面惯性矩

69,加强圈总截面积,A_stiffener_total,计算值,A_stiffener_total=A_angle,mm²,1926,加强圈总截面积,结构设计,总截面积

70,加强圈惯性矩要求,I_required,计算值,I_required=100×D_i³×(H_stiffener_spacing/1000)×(V_wind/30)²/1000000,mm⁴,1728000,惯性矩要求,GB50341-2014,最小惯性矩

71,加强圈惯性矩校核,Check_I,判断值,I_angle≥I_required,-,满足,惯性矩验证,GB50341-2014,刚度满足要求

72,加强圈焊缝长度,L_weld_s,计算值,L_weld_s=π×D_i,m,37.7,加强圈焊缝长度,几何计算,周向焊缝

,六、风载荷计算,,,,,,,,

73,基本风压,w_0,设计值,w_0=0.56,kN/m²,0.56,基本风压,GB50009-2012,50年一遇

74,风压高度变化系数,μ_z,查表值,μ_z=1.25,-,1.25,风压高度系数,GB50009-2012,B类地面

75,风荷载体型系数,μ_s,查表值,μ_s=0.8,-,0.8,风荷载体型系数,GB50009-2012,圆柱形

76,风振系数,β_z,设计值,β_z=1.05,-,1.05,风振系数,GB50009-2012,H/D<1

77,风载荷标准值,w_k,计算值,w_k=β_z×μ_s×μ_z×w_0,kN/m²,0.59,风载荷标准值,GB50009-2012,设计风压

78,迎风面积,A_wind,计算值,A_wind=D_i×H_liquid/1000000,m²,102.0,迎风面积,几何计算,投影面积

79,风载荷合力,F_wind,计算值,F_wind=w_k×A_wind,kN,60.2,风载荷合力,结构计算,总风载

80,风载荷弯矩,M_wind,计算值,M_wind=F_wind×H_liquid/2/1000,kN·m,255.9,风载荷弯矩,结构计算,底部弯矩

81,风载荷剪力,V_wind,计算值,V_wind=F_wind,kN,60.2,风载荷剪力,结构计算,底部剪力

82,抗风圈设置,Wind_girder,判断值,需设置,-,需设置,抗风圈设置,GB50341-2014,顶部加强

83,抗风圈规格,Size_wind,选用值,L100×100×10,-,L100×100×10,抗风圈规格,GB/T706-2016,角钢规格

84,抗风圈数量,N_wind,设计值,N_wind=1,圈,1,抗风圈数量,结构设计,顶部一圈

,七、地震载荷计算,,,,,,,,

85,水平地震影响系数,α_max,查表值,α_max=0.08,-,0.08,地震影响系数,GB50011-2010,7度多遇

86,特征周期,T_g,查表值,T_g=0.35,s,0.35,特征周期,GB50011-2010,II类场地

87,储罐基本周期,T_1,计算值,T_1=0.25,s,0.25,基本周期,GB50341-2014,经验公式

88,地震影响系数,α_1,计算值,α_1=(T_g/T_1)^0.9×α_max,-,0.08,地震影响系数,GB50011-2010,设计值

89,等效总重力荷载,G_eq,计算值,G_eq=0.85×M_total×g,kN,3200,等效重力荷载,GB50011-2010,85%总重

90,总水平地震作用,F_Ek,计算值,F_Ek=α_1×G_eq,kN,256,水平地震作用,GB50011-2010,底部剪力

91,地震弯矩,M_seismic,计算值,M_seismic=F_Ek×H_liquid/2/1000,kN·m,1088,地震弯矩,结构计算,底部弯矩

92,地震剪力,V_seismic,计算值,V_seismic=F_Ek,kN,256,地震剪力,结构计算,底部剪力

93,地震载荷校核,Check_seismic,判断值,M_seismic<1.5×M_wind,-,满足,地震校核,GB50341-2014,地震控制

,八、锚固设计,,,,,,,,

94,锚固方式,Anchor_type,选用值,地脚螺栓式,-,地脚螺栓式,锚固方式,GB50341-2014,地脚螺栓

95,锚固材料,Mat_anchor,选用值,Q235B,-,Q235B,锚固材料,GB/T3274-2017,碳素结构钢

96,锚固螺栓数量,N_anchor,设计值,N_anchor=12,根,12,锚固螺栓数量,结构设计,均布设置

97,锚固螺栓直径,d_anchor,设计值,d_anchor=24,mm,24,锚固螺栓直径,结构设计,螺栓直径

98,锚固螺栓截面积,A_anchor,计算值,A_anchor=π×d_anchor²/4,mm²,452,锚固螺栓截面积,几何计算,单根截面积

99,锚固螺栓许用应力,[σ]_anchor,查表值,[σ]_anchor=140,MPa,140,锚固螺栓许用应力,GB50341-2014,设计温度下

100,锚固力,F_anchor,计算值,F_anchor=(M_wind+0.25×M_seismic)×1000/(D_i/2)/N_anchor,kN,3.8,单根锚固力,结构计算,设计锚固力

101,锚固螺栓应力,σ_anchor,计算值,σ_anchor=F_anchor×1000/A_anchor,MPa,8.4,锚固螺栓应力,强度计算,实际应力

102,锚固螺栓强度校核,Check_anchor,判断值,σ_anchor≤[σ]_anchor,-,满足,锚固强度验证,GB50341-2014,强度满足要求

,九、附件设计,,,,,,,,

103,人孔数量,N_manhole,设计值,N_manhole=1,个,1,人孔数量,GB50341-2014,检修人孔

104,人孔规格,Size_manhole,选用值,DN600,-,DN600,人孔规格,GB50341-2014,标准人孔

105,量油孔数量,N_gauge,设计值,N_gauge=1,个,1,量油孔数量,GB50341-2014,计量用

106,量油孔规格,Size_gauge,选用值,DN150,-,DN150,量油孔规格,GB50341-2014,标准规格

107,透光孔数量,N_light,设计值,N_light=1,个,1,透光孔数量,GB50341-2014,透光检查

108,透光孔规格,Size_light,选用值,DN500,-,DN500,透光孔规格,GB50341-2014,标准规格

109,进出油接管,Nozzle_io,选用值,DN200,-,DN200,进出油接管,GB50341-2014,工艺接管

110,排污接管,Nozzle_drain,选用值,DN100,-,DN100,排污接管,GB50341-2014,排净用

111,梯子形式,Ladder_type,选用值,盘梯,-,盘梯,梯子形式,GB50341-2014,螺旋盘梯

112,梯子宽度,W_ladder,设计值,W_ladder=650,mm,650,梯子宽度,GB50341-2014,标准宽度

113,护栏高度,H_guard,设计值,H_guard=1050,mm,1050,护栏高度,GB50341-2014,安全护栏

114,避雷针设置,Lightning_rod,设计值,需设置,-,需设置,避雷针设置,GB50057-2010,防雷保护

115,接地电阻,R_ground,设计值,R_ground≤10,Ω,10,接地电阻,GB50057-2010,接地要求

,十、防腐设计,,,,,,,,

116,防腐涂层体系,Coating,选用值,环氧富锌底漆+环氧云铁中间漆+聚氨酯面漆,-,三层体系,防腐涂层,GB/T30790-2014,C4环境

117,底漆厚度,δ_primer,设计值,δ_primer=75,μm,75,底漆厚度,GB/T30790-2014,环氧富锌

118,中间漆厚度,δ_intermediate,设计值,δ