大型储罐计算书.pdf

1 4000m3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 KPa 0.4 雪载荷 Kpa 0.3 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 GB50341 6.2.2-1 ）∠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 2 一、 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dd][0.3)-(H9.4tD式中：dt—储存介质条件下管壁板的计算厚度，mm D—油罐内径（ m） （21m）H—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）d][—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：mm7 .8 9.0163.010.3)-(12.7219.4tdn=8.7+2.3=11mm 取 12mm 第 2 圈：mm38.7 9 .0163.011.88)-0.3-(12.7219.4tdn=7.38+2.3=9.68mm 取 12mm 第 3 圈：mm06.6 9.0163.011.88)2-0.3-(12.7219.4tdn=6.06+2.3=8.36mm 取 10mm 第 4 圈：mm74.4 9 .0163.011.88)3-0.3-(12.7219.4tdn=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、3 7 圈取 8mm。

i 圈 （下数）1 2 3 4 5 6 7 壁厚12 12 10 8 8 8 8 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）55.2425200302/21000arcsin302/arcsini 1）（）（SRD②顶板开孔（ φ2200）中心角（半角）5.2252001100arcsinrarcsin2SR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 m 3中心顶板孔直径 100-700 φ1500 1000-5000 φ2000 10000 φ2100 4 30000 φ3600 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mm1151144.25tg25200tg11SRRmm1100.52tg25200tg22SRR④分片板展开弧长：⌒AD=mm96985.255.243602520023602 21）（）（SR⑤分片板大小头弧长：大头：⌒ABmm1535446021000n302i）（）（D小头：⌒CDmm197 4411002nr2⑥中心顶板展开弧长⌒Lmm2299502 3605.22520022502 360222）（）（SR5 四、拱顶高度计算内侧拱顶高：mm227830)-(21000/2252002520030)-/2(Dh222 i2 nSRSR外侧拱顶高：mm228462278hw五、盘梯计算计算参数：gH—罐壁高度，mm （12700）iR—罐内半径，mm （10500）WSR—拱顶半径， mm（25206）—内侧板升角（ 45°）nR—内侧板半径， mm（nR=10500+12+150=10662mm ）B—盘梯宽度（内外板中心距） 取 656mm， 板宽 150mm， 板厚 6mm 1、平台高度WWSRSR2 i2 w1L)-(Rhh425mm252061000)-(1050025206228422mm3125142512700H式中：1h—平台支撑角钢上表面至包边角钢上表面的距离，mm L—平台端部至罐内表面的距离，一般取800-1000mm，取 L=1000mm 6 2、内侧板展开长度mm184202100)-(1312523n）（HHL式中：3H—盘梯下端至罐底上表面的距离，mm，≮50mm，取100mm 3、外侧板展开长度mm189951066265611184207071.0117071.022nnw?RBLL）（）（4、三角架个数个）（717001225)-(13125xn3LH式中： x—第一个三角架到罐底上表面的距离，mm 取 1225mm 3L—相邻三角架的垂直距离，mm 一般 1500-2000mm 5、三角架在罐壁上的水平位置an=n0 1n2bhRR）（式中：1b—内侧板及外侧板的宽度，mm，一般取 150mm —nh第 n 个三角架平台表面的距离，n×1700mm 7 0R—底圈壁板外半径， mm （10500+12=10512mm）nR—内侧板半径 mm （10662）a1=mm1467106621051221507001）（a2=mm31431066210512215070012）（a3=mm48191066210512215070013）（a4=mm64951066210512215070014）（a5=mm81711066210512215070015）（a6=mm98471066210512215070016）（a7=mm115231066210512215070017）（6、盘梯包角96.691801066210013119180n3 bRHH≈70°六、带肋球壳稳定性验算21mn2sm ttt0001. 0][）（）（REP（C.2.1-1）式中：][ P—带肋求壳的许用外载荷，KPa E—设计温度下钢材的弹性模量，MPa 查表 4.1.6 得 192×103 MPa SR—球壳的曲率半径， mm SR=SR=25200mm nt—罐顶板有效厚度， mm nt=6-C=6-1-0.6=4.4mm 8 mt—带肋球壳的折算厚度，mm 33 2m3 n3 1m m4tt2tt（C.2.1-2）式中：]etn 12t4t2th3hbh[12t2 1n13 n2 nn12 1s1113 1m）（L（C.2.1-3）]etn12t4t2th3hbh[12t2 2n23 n2 nn22 2s2223 2m）（L（C.2.1-4）SL1n11 1tbh1n（C.2.1-5）SL2n22 2tbh1n（C.2.1-6）式中：3 1mt—纬向肋与顶板组合截面的折算厚度，mm 1h—纬向肋宽度， mm （高度 60）1b—纬向肋有效厚度mm（8-（2×1+0.8）=5.2）1sL—纬向肋在径向的间距，mm（1228）1n—纬向肋与顶板在径向的面积折算系数058.112284 .42 .5061tbh1n1n11 1 SL1e—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）78. 1)602. 54. 41214(2)4. 460(602 .5)(2)(e111111 1hbtlthhbnsn3 2mt—径向肋与顶板组合截面的折算厚度，mm 2h—径向肋宽度， mm （高度 60）2b—径向肋有效厚度mm（8-（2×1+0.8）=5.2）9 2sL—径向肋在纬向的间距，mm 下面求2sL：a) 先求第 1 圈纬向肋的展开半径3R先求第圈纬向肋处的角度（半角3）∵600360/252002∴364.1°1 8 6.23364. 155.2413再求第 1 圈纬向肋处展开半径3Rmm10793186.23tg25200tgR33SRb) 求第 1 圈纬向肋的每块分片板肋板的弧长2sLmm14152]186.23cos10790244360sin[L2s）（2n—径向肋与顶板在径向的面积折算系数05.114154. 4602 .51tbh1n2n22 2SL2e—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 537.1)602. 54. 41415(2)4.460(602.5)(2)(e222222 2hbtlthhbnsn带肋球壳按下图布置10 把上面各参数代入C.2.1-3中求3 1mt4082]78. 14.4058.1124. 4 44 .4 24 .406 360 12152 .506[12t2322 3 1m）（把上面各参数代入C.2.1-4中求3 2mt3492]4537. 14 .405. 1124.4 44.4 24.406 360 14152. 506[12t2322 3 2m）（c) 把3 1mt，3 1mt代入 C.2.1-2 中，求mtmm46.12492434 .424082t33md) 把mt代入 C.2.1-1中求[P] 78.246.124.42.2546.12101920001.0][21 23）（）（PKPa e) 验算：设计外载荷（外压）LP按 7.1.2条规定取 1.7KPa LP1.48MPa ∴需要加强圈具体用几个加强圈依据6.5.4 的规定∵22.3][P2.3cr＞∴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 八、 抗震计算（ CD130A2-84）1、水平地震载荷WaQmax0ZC式中：0Q—水平地震载荷kgf ZC—综合影响系数0.4 maxa—地震影响系数，按附表A 选 0.45 W—产生地震荷载的储液等效重量（波动液体）’wFWf式中：fF—动液系数，由RHW/的比值，按附表A2选取，如遇中间值则用插值法求。

WH—储液高度， cm（1270）R—第 1 圈罐壁内半径， cm（2100/2=1050）17 ’w—储液重量（kg4398779t779.439817.12421w2 ’）∵21. 11050/1270/ RHW按附表 A2 选fF=0.37 ∴kg162754843987790.37wFfkgf29295916275480.450.4WaQmax0ZC2、地震弯矩：cmkgf10186186028968212702929592M6 01WHQ3、第一圈罐壁最大应力：1111 1ZMAN式中：1N—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≈ 114t 114000×80%=91200kg ②保温重量罐体表面积 F=筒体面积 +灌顶面积21200.5m2.28425.2212.721.024SRh2H0.024)(2100FQ岩棉=1200.5×0.1×120=14406kg Q瓦楞板：1200.5×3.93=4718kg（1 ㎡重 3.93kg）保温重量： Q保= Q岩棉+Q瓦楞板=14406+4718=19124kg kg11032419124912001N1A—。