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储罐设计计算 七部分

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发表于 2012-11-26 12:19:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
1.设计基本参数:

2. 罐壁分段及假设壁厚:

3. 罐壁计算:

4. 罐顶计算:

5.罐顶与罐壁的连接计算:

6. 风载荷及地震载荷计算

7. 地脚螺栓(锚栓)计算


储罐设计计算书
 
1.设计基本参数:
 
 
 
 
 
 
 
 
设计规范:
GB50341-2003《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》
 
 
 
设计压力:
P
2000
Pa
-500
Pa
 
 
 
 
设计温度:
T
50
°C
 
 
 
 
 
 
设计风压:
ω0
540
Pa
 
 
 
 
 
 
设计雪压
Px
300
Pa
 
 
 
 
 
 
附加荷载:
Ph
1200
Pa
 
 
 
 
 
 
地震烈度:
 
8
0.2g
Ⅱ类第一组
 
 
 
罐壁内径:
D
24
m
 
 
 
 
 
 
罐壁高度:
H1
13
m
 
 
 
 
 
 
充液高度:
H
13
m
 
 
 
 
 
 
液体比重:
ρ
1.5
 
 
 
 
 
 
 
罐顶半径:
Rs
24
m
 
 
 
 
 
 
焊缝系数:
Φ
0.9
 
 
 
 
 
 
 
腐蚀裕量:
C2
0
mm
 
 
 
 
 
 
钢板负偏差:
C1
0.8
mm
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. 罐壁分段及假设壁厚:
 
 
 
 
 
 
 
 
罐壁尺寸、材料及许用应力如下:
 
 
 
 
 
从下至上      分段号
高度(m)
厚度(mm)
材料
设计[σ]d(MPa)
σs(MPa)
σb(MPa)
水压试验[σ]t(MPa)
重量(kg)
 
1
2
24
00Cr17Ni14Mo2
110
165
455.6
110
28438.5
 
2
2
22
00Cr17Ni14Mo2
110
165
455.6
110
26066.4
 
3
2
20
00Cr17Ni14Mo2
110
165
455.6
110
23694.8
 
4
2
16
00Cr17Ni14Mo2
110
165
455.6
110
18952.7
 
5
2
14
00Cr17Ni14Mo2
110
165
455.6
110
16582.2
 
6
1.5
10
00Cr17Ni14Mo2
110
165
455.6
110
8881.8
 
7
1.5
8
00Cr17Ni14Mo2
110
165
455.6
110
7104.9
 
 
 
 
 
 
 
总重:
mt
129721.2
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. 罐壁计算:
 
 
 
 
 
 
 
1)设计厚度计算(储存介质):
 
 
 
 
 
 
Pict
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
计算结果:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
从下至上分段数
计算液位高度H(m)
计算壁厚td(mm)
名义厚度tn(mm)
 
 
 
 
 
 
1
13
23.4
24
 
 
 
 
 
 
2
11.5
20.8
22
 
 
 
 
 
 
3
10
18.1
20
 
 
 
 
 
 
4
8
14.5
16
 
 
 
 
 
 
5
6
11.0
14
 
 
 
 
 
 
6
4
7.4
10
 
 
 
 
 
 
7
2
3.8
8
 
 
 
 
 
2)水压试验厚度计算:
 
 
 
 
 
 
Pict
 
 
 
 
 
 
 
计算结果:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
从下至上分段数
计算液位高度H(m)
计算壁厚tt(mm)
 
 
 
 
 
 
 
1
13
15.09
 
 
 
 
 
 
 
2
11.5
13.30
 
 
 
 
 
 
 
3
10
11.52
 
 
 
 
 
 
 
4
8
9.15
 
 
 
 
 
 
 
5
6
6.77
 
 
 
 
 
 
 
6
4
4.40
 
 
 
 
 
 
 
7
2
2.02
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. 罐顶计算:
 
 
 
 
 
 
 
4.1光面球壳顶板的计算厚度:
(如果不加肋板拱顶所需厚度)
 
 
ths=0.42RsPower(Pw/2.2,0.5)+C2+C1
11.90
mm
 
 
 
 
 
设计外载荷
Pw=Ph+Px+Pa
2.67
KPa
注:按保守计算加上雪压值。
 
实际罐顶取用厚度为
th=
8
mm
本设计按加肋板结构        
 
 
顶板及加强筋(含保温层)总质量   md=
53863
kg
 
 
 
 
 
罐顶固定载荷
Pa
1166.82
N/m2
 
 
 
 
   4.2顶板计算
 
 
 
 
 
  4.2.1 拱顶的许用外压
 
 
 
 
 
 
  4.2.1 带肋拱顶的许用外压
 
 
 
 
 
 
 
 
Pict
 
 
 
4245
Pa         
 
式中:
 
 
 
 
 
 
[Po]——带肋拱顶许用外压
 
 
 
 
 
 
 
Et——设计温度下材料的弹性模量
 
 
 
199875
MPa
 
Rs——拱顶球面半径;
 
 
 
24000
mm
 
te——顶板有效厚度
 
 
 
7.2
mm
 
tm——带肋顶板的折算厚度
 
 
 
 
 
 
Pict
 
 
 
 
12.76
mm
 
Pict
t1m——纬向肋与顶板的折算厚度
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3783.1
mm
 
h1——纬向肋宽度
 
 
50
mm
 
b1——纬向肋厚度
 
 
10
mm
 
L1——纬向肋在经向的间距
 
 
1500
mm
 
e1——纬向肋与顶板在经向的组合截面形心到顶板中面的距离
 
 
 
 
Pict
 
 
 
2.77
mm
 
L1S——顶板有效参与筋板组合矩的宽度
 
 
 
 
 
L1S=1.1(2Rste)0.5=
 
 
646.67
mm
 
Pict
n1——纬向肋与顶板在经向的面积折算系数
 
 
 
 
 
 
 
 
1.05
 
 
δ2m——经向肋与顶板的折算厚度
 
 
 
 
 
Pict
 
 
 
3783.1
mm
 
h2——经向肋宽度
 
 
50
mm
 
b2——经向肋厚度
 
 
10
mm
 
L2——经向肋在经向的间距
 
 
1500
mm
 
Pict
e2——经向肋与顶板在经向的组合截面形心到顶板中面的距离
 
 
 
 
 
 
 
2.77
mm
 
L2S——顶板有效参与筋板组合矩的宽度
 
 
 
 
 
L2S=1.1(2Rste)0.5=
 
 
646.67
mm
 
Pict
n2——经向肋与顶板在经向的面积折算系数
 
 
 
 
 
 
 
 
1.05
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
   4.2.2 带肋拱顶的稳定性验算
 
 
 
 
 
 
 
拱顶载荷 P=Pw
2667
N/m2
 
 
 
 
 
 
拱顶许用外压 [P0]:
4245
N/m2
 
 
 
 
 
 
∵ [P0]>P,故满足稳定性要求,合格
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.罐顶与罐壁的连接计算:
 
 
5.1. 几何参数计算(如图)
 
 
 
角钢规格:
140
×
140
×
10
 
 
 
罐顶与角钢连接位置
 
B
 
 
30
mm
 
 
罐外半径
 
 
Rc
 
 
12008
mm
 
 
罐壁连接有效宽度
Wc=0.6(Rcte)0.5
176.36
mm
 
 
罐顶连接有效宽度
Wh=Min[0.3(R2te)
124.55
mm
 
 
罐顶与罐壁连接处,罐顶切线与水平面夹角
θ=arcsin((Rc+B)/Rs)=
30.10
°
 
 
罐顶与罐壁连接处到罐中心线垂直距离
R2=Rc/sinθ
23940.19
mm
 
 
 
 
 
 
 
 
5.2. 罐顶与罐壁连接
 
罐顶与罐壁连接处的有效截面积(按A.3.2)
 
Pict Bitmap
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1805.77
mm2
 
 
 
 
 
注:此处的设计压力应为设计内压,不可等同于按液柱所确定的设计压力。
 
 
 
 
罐顶与罐壁连接处的有效截面积(按7.5.3)
 
 
A2=4.6DR2
2643.00
mm2
 
 
 
 
 
罐顶与罐壁连接处的实际截面积(按图7.1.5确定)
 
 
Aa=
6277.50
mm2
 
 
 
 
 
实际截面积大于所需有效截面积,满足设计要求
 
 
 
 
注:如果Aa≥mtg/(1415tgθ)=
1551.14
mm2
 
 
 
 
 
           顶部 应设置通气装置
 
 
 
 
 
 
罐顶与罐壁连接处发生屈曲破坏压力(按设计压力P计算)
 
 
PQ=1.6P-0.047th=
3.20
KPa
 
 
 
 
 
 
其中:
g=
9.81
m/s2
 
 
 
 
 
满足连接要求
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. 风载荷及地震载荷计算
 
 
 
 
 
 
 


GB50341储罐设计计算 油气储运网搜集.xls (110.5 KB, 下载次数: 698)
发表于 2022-4-2 11:55:28 | 显示全部楼层
谢谢楼主分享
发表于 2022-9-8 09:03:00 | 显示全部楼层
楼主辛苦了
发表于 2024-4-4 16:41:14 | 显示全部楼层
谢谢分享,正在学习
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