大型储罐-锚栓计算

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张家港市化工机械有限公司秦宏低压贮罐在罐内剩余压力作用下,会产生向上的升举力。同时,在风力作用下,罐也有向一侧倾倒而被升举的倾向。此外,当试水或装液至顶盖部位时,还有由于液压向上的垂直分力产生的升举力。当升举力的总和超过贮罐体和罐顶重量时,会使贮罐边缘部分离开地面,造成罐底破裂。为防止这种现象产生,贮罐周边必须悬挂平衡重物或设计锚栓来平衡升举力,其中后者用得较多。(一)升举力计算1.由气体内压产生的升举力P1如右图所示,在内压P0作用下沿罐壁周边产生的升举力P1可由∑Y=0的平衡关系求出:P0.πD2/42600πDP0---贮罐内压,Pa;20002.由风力作用产生的升举力P2贮罐在风力作用下,将有向一侧倾倒的趋势,这样向风的一边也会增加离地的可能性。此升举力包括作用在罐体和罐顶两部分,其中:P2'---风力作用在罐体迎风面产生的升举力,由∑M=0,有πD。D2故P2'=ωH2/πD1075.89P2''---风力作用在罐顶产生的升举力P2''=ωπD2/4πD=ωD/4845风载产生的升举力为:P2=P2'+P2''(1-2)1920.89式中:ω---风载荷,Pa;650D---贮罐直径,m;5.2H---罐壁高度,m;5.2以上P2的计算是简化的计算方法。3.充液至顶盖部位时产生的升举力P3充液至拱顶时(见右图),由于液压向上的垂直分力作用的升举力P3为:(1-3)337.79式中:γ---液体密度,kg/m3;1150f---拱顶高度,m;0.561P1==P0D/4(1-1)贮罐锚栓设计P3=γ[(Rn-f+h)3+2(Rn-f)3-3(Rn-f+h)(Rn-f)2]/3DP2'。-ωDH。H/2=0第1页,共2页张家港市化工机械有限公司秦宏Rn---拱顶半径,m;6.24h---充液高度,m。0.511(二)锚栓设计1.平衡重在罐壁的周边上,除上述升举力外,还有罐顶和罐壁的自重在贮罐周边产生向下压力κ:(1-4)3062.45式中:m---罐顶罐壁的自重,kg。5105P=P1+P2+P34858.67当上述P=P1+P2+P3κ时,周边可不必悬挂重物或设锚栓。当上述P=P1+P2+P4≥κ时,贮罐有升举离地的危险。这时沿周边单位长度上所需平衡重q为(1-5)3739.70式中:K---安全系数,一般取1.25~1.5。2.锚栓个数与直径锚栓按均匀分布,所需锚栓的最少个数为:(1-6)2.0式中:N---锚栓个数,取整数;N---每个锚栓所允许受的拉力,N=[σ]F;[σ]---锚栓材料许用应力;147F---每个锚栓杆的截面积M24;338设计时,所采用的锚栓直径不应小于M24,若有腐蚀存在时,尚须加一定的腐蚀裕度,可采用不小于M30的锚栓。需要锚栓κ=mg/πDq=K(P1+P2+P3)-κn=πDq/N=πDq/[σ]F第2页,共2页

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