玻璃钢立式储罐设计计算

序号项目数值设计取值1比重1.8～2.01.92泊桑系数～0.30.33巴氏硬度≥40404断裂延伸率（%）≥0.80.85环向拉伸强度（Mpa)120～1801506轴向拉伸强度（Mpa)45～6047.57环向弯曲强度（Mpa)≥2502508抗压强度（Mpa)118～245181.59环向弹性模量（Mpa)1.41～2.45×1041.93E+0410轴向弹性模量（Mpa)1.09～1.27×1041.18E+0411剪切模量（Mpa)0.69×1046.90E+0412内衬厚度（mm）≥2.53.1313外保护层厚度（mm）～1.5015设计安全系数≥101016材料的许用应变值[ε]≤0.1%0.10%17稳定安全系数18压力试验JC/T587-1995纤维缠绕增强塑料贮罐要求缠绕角为80º，轴向拉伸强度≥15MPa。14强度曾厚度附加量（mm）当10≤δ15，δi=δ+1mm当δ≥15，δi=δ+0mm对于受外压的圆筒，其稳定安全系数m≥5;对于受外压的凸形封头其稳定安全系数m≥151设备制成后应以1.5倍设计压力进行水压试验，对仅受液体静压力的设备只进行盛水试漏。2外压容器和真空容器以内压进行压力试验，试验压力PT=Max(1.5P,P+0.1)确定。(P为设计压力)当δ5，δi=δ+3mm当5≤δ10，δi=δ+2mm贮罐技术参数（HG/T20696-1999标准提供的参考数据）备注板厚(mm)拉伸强度(MPa)弯曲强度(MPa)3.5一5.0≥63≥1105.1一6.5≥84≥1306.6一10≥95≥140管道取值300Mpa10≥110≥150管道取值150Mpa管道取值240Mpa管道环向弯曲弹性模量1.36E+04Mpa管道轴向拉伸弹性模量6.8E+03Mpa1层表面毡+4层针织毡+3层网眼布不考虑管道取值6.3JC/T587-1995纤维缠绕增强塑料贮罐要求缠绕角为80º，轴向拉伸强度≥15MPa。δ：强度层计算厚度；δi：强度层设计厚度对于受外压的圆筒，其稳定安全系数m≥5;对于受外压的凸形封头其稳定安全系数m≥151设备制成后应以1.5倍设计压力进行水压试验，对仅受液体静压力的设备只进行盛水试漏。2外压容器和真空容器以内压进行压力试验，试验压力PT=Max(1.5P,P+0.1)确定。(P为设计压力)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%。贮罐技术参数（HG/T20696-1999标准提供的参考数据）手糊玻玻钢板的最低力学性能保证值（HG/T20696-1999）弯曲弹性模量(MPa)封头≥4.8×10^3120Φ2600330011≥5.5×10^3230Φ2600520011≥6.2×10^3350Φ3000660012≥6.86×10^34120Φ40008900125200Φ60006100146300Φ65008000147400Φ70009200168500Φ80008600179600Φ850091001810800Φ9500970019111000Φ10000110002012Φ400050001413Φ3500950015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%。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）手糊玻玻钢板的最低力学性能保证值（HG/T20696-1999）厚度（mm）序号容积（m3）直径（mm）筒体高度（mm）筒体筒底500-23㎜;2800-11㎜121100¥17,600.00500-25㎜;2000-13㎜;2700-11㎜131250¥20,000.00500-30㎜;2000-16㎜;2000-14㎜;2100-12㎜142100¥33,600.00500-35㎜;2000-18㎜;2000-16㎜;2000-14㎜;2400-12㎜163900¥62,400.00500-45㎜;2000-28㎜;2000-24㎜;1600-16㎜205900¥94,400.00500-55㎜;2000-30㎜;2000-24㎜;2000-20㎜;1500-16㎜218400¥134,400.00500-50㎜;2000-30㎜;2000-24㎜;2500-20㎜;2200-16㎜229900¥158,400.00500-50㎜;2000-30㎜;2000-24㎜;2500-20㎜;1600-17㎜2411000¥176,000.00500-50㎜;2000-30㎜;2000-28㎜;2500-24㎜;2100-18㎜2613200¥211,200.00500-50㎜;2000-32㎜;2000-30㎜;2500-25㎜;2700-20㎜2816300¥260,800.00500-60㎜;2500-34㎜;3000-28㎜;3000-24㎜;2000-22㎜3020400¥326,400.001000-25㎜;4000-18㎜1633551200-40㎜;1000-30㎜;1000-20㎜;6300-18㎜15平底，锥顶带5根加强筋（湖北大峪口云南设计院）平底，椭圆封头（湖北大峪口云南设计院）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）厚度（mm）重量（㎏）无税单价（元/台）¥16.00¥16.00¥16.00¥16.00¥16.00¥16.00¥16.00¥16.00¥16.00¥16.00¥16.00平底，锥顶带5根加强筋（湖北大峪口云南设计院）平底，椭圆封头（湖北大峪口云南设计院）无税单价（元/㎏）备注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）序号名称输入1用户**工程输入2介质**液输入3设计温度60℃输入4使用温度50℃输入5压力（Mpa）（顶部表压+液柱静压力之和）常压输入6数量（个）1输入7安装方式（立式=1，卧式=2）1输入8封底封头形式平封底、椭圆封头输入9平封头数量（个）1输入10椭圆封头数量（个）1输入11贮罐直径（㎜）3500输入12贮罐筒体长度（m）9.5输入13内衬纤维聚酯表面毡输入14内衬树脂907#输入15内结构树脂963#输入16中间结构层树脂191#输入17外表结构层树脂963#输入18椭圆及平封头直边高度50输入19立式贮罐液位高度（m)9.5输入20溶液密度（Kg/m3）1100输入21体积(m3)97.1Di:3500h40r:1750h1:875H:91513.715.70体积公式V=0.1227Di3+πDih),（m3）则V=椭圆直边高度（mm）椭圆封头半径（mm）椭圆封头曲面深度（mm）（按Di/(2hi）=2）计算椭圆封总高度（mm）贮罐相关参数一、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）椭圆封头内径（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-hHhrh1Hhrh11-1、圆筒段强度层壁厚计算公式δ：n：Di:σb:H:γ:得：圆筒强度层计算壁厚为δ=14.46mm1mm则：圆筒强度层设计壁厚为δi=15.46mm1-2、按罐体的刚度计算圆筒段壁厚公式δ：n：Di:H:γ:[ε]E得：圆筒强度层计算壁厚为δ=15.19mm0mm则：圆按刚度强度层设计壁厚为δi=15.19mm则：圆筒段强度层壁厚为δi=15.46不含内衬及外保护层厚度）1-1、储罐罐壁设计外压力计算1-2、罐壁的许用临界压力[Pc]计算K1——风压系数。对建筑地区为接近海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区是，K1=1.38;对田野、丘陵、乡村、丛林以及房屋比较稀疏的中小城镇和大城市郊区时，K1=1.0，对有密集建筑的大城市区时，K1=0.71qo——10米高度处的基本风压值，N/㎡K2——对于安装呼吸阀的储罐，考虑到阀打开后的动作之后系数，取K2=1.2;对不安装呼吸阀的贮罐，取K2=1.0.P——罐内操作负压，pa;强度曾厚度附加量（mm）二、贮罐稳定性校核安全系数圆筒内径（m）罐体计算点至最高液位的高度（m)介质密度（Kg/m3),当γ1000时，取γ=1000材料的许用应变值玻璃钢轴向弹性模量（Mpa)其中：圆筒的计算厚度（mm）罐体计算点至最高液位的高度（m)介质密度（Kg/m3),当γ1000时，取γ=1000缠绕系数，取0.8（钢制件叫焊缝系数，见GN150-89的1.8要求强度曾厚度附加量（mm）安全系数圆筒内径（m）圆筒在设计温度条件下环向拉伸极限强度（Mpa)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）其中：圆筒的计算厚度（mm）δei——第i圈罐壁板的有效厚度，mm1-3、罐壁的稳定性校核应满足如下要求：2-2、罐顶最小壁厚（未加内衬层厚度）贮罐公称直径DN（㎜）1.8～3.5强度层最小有效厚度（㎜）6.42-3、罐底最小壁厚（未加内衬层厚度2.5㎜）贮罐公称直径DN（㎜）1.8～3.5强度层最小有效厚度（㎜）72-4、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。3-1、贮罐的倾覆力矩计算（取地震弯矩计算值）（N·m）H:Fk1g：3-2、每一个螺栓最大总拉力计算（N)M：Dcp:F: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0.2sm1：贮罐内储液质量，(㎏)Ft：动液系数，按右表取值重力加速度，g=9.81m/s2其中：贮罐高度,m总的倾覆力矩，（N·m）；取地震弯矩计算值;螺栓分布圆直径，（m）升举力，（N）P—罐顶内压，（Mpa）;Di—储罐内径，mm4.80.6～1.8储罐的水平地震力，(N)Cz：综合影响系数，对于常压立式储罐Cz=0.4m：储罐总质量，(㎏)5三、平底立式储罐的锚固（螺栓）计算应考虑的因素：(1)静水压、内压;(2)风的倾覆力;(3)地震力，但不与(2)同时考虑;(4)储墩筒体、幼顶及附件重量;(5)试验压力。其中：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，mhi——第i圈罐壁板的实际高度，mδl——最薄层罐壁板的有效厚度，mm0.6～1.8n:G:3-3、螺栓许用应力校核计算f：3、第一圈底部的最大应力σ1：4、第一圈罐壁的许用临界压力[σt]：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：A1——第一圈罐壁的截面积，A1=3.14D1δem2Z1——第一圈罐壁的抗弯截面系数，m3D1——第一圈罐壁的平均直径mδe——第一圈罐壁的有效厚度m1、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）储罐的最小质量，kg其中：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，㎏每个螺栓的截面积，mm2d—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：螺栓个数，个数应为4的倍数，且其沿弧长间距不得超过1500mm取值35001018.593.53518.591501.93E+109.55.35647E-0711002400.8取值103.59.511000.10%1.18E+04264235.500=0.2642Mpa1.3885100.01.00.0#N/A=#N/AMpaδ：强度层计算厚度；δi：强度层设计厚度δ：强度层计算厚度；δi：强度层设计厚度钢制材料的弹性模量及抗拉强度查GB150-89的附录I-材料的高温性能强度曾厚度附加量（mm）按12级台风（85.1KN/m2)计算当δ5，δi=δ+3mm当5≤δ10，δi=δ+2mm当10≤δ15，δi=δ+1mm当δ≥15，δi=δ+0mm当5≤δ10，δi=δ+2mm当