wq课程设计

1前言
1.1玻璃钢水箱的发展和应用
玻璃钢水箱是建筑物楼顶的储水器，故也称为高位水箱，其功能是保证住在楼房内的居民日常生活用水不会间断。

随着城市建设的发展，越来越多的城市感到供水不足，就连地处长江之滨的武汉市，供水压力也感不足。

在城市供水系统中，我国规定上水压力为0.3Mpa,这样高的水压力，对于高层建筑很难保证全日供水。

因此，就需要在高层建筑物楼顶设置高位水箱，利用夜间用水低峰的间隙，将水存储在楼顶的水箱中，保证白天高峰时全日均衡供水。

这种设置高位水箱的供水方式，技术合理、供水可靠，可以节约能源，已成为城市建设中的必要设施。

由于玻璃钢水箱的性能优越，越来越受到人们的重视和青睐。

因此，在公共建筑和民用住宅上都得到了广泛的应用，而且效果很好。

玻璃钢水箱以重量轻、无锈蚀、不渗漏、水质好、使用范围广、使用寿命长、保温性能好，外形美观、安装方便、清洗维修简便、适应性强等特点，广泛应用。

目前我国主要采用混凝土和钢板水箱，但混凝土水箱的渗漏、结垢，钢板水箱的锈蚀，对水箱的使用造成很大影响，据北京市环保局现场检测，目前我国85%的水箱供水系统，由于水箱的菌藻、锈蚀污染而无法达到供水水质标准。

自八十年代，普遍采用组装式玻璃钢水箱，很好地解决了上述问题，由于加工制造方便，可以使用不同的工艺，玻璃钢水箱的种类也是各种各样。

近年来，由于玻璃钢技术上的突破，玻璃钢水箱已经在我国大部分地方推广应用。

我国每年竣工的住宅面积达数亿平方米，需要高位水箱上百万个，有这样一个庞大的市场，其发展前景将十分广阔[1]。

1.2玻璃钢水箱特点和种类
1.2.1玻璃钢水箱的特点
玻璃钢水箱与钢板水箱和钢筋混凝土水箱相比，有以下优点:
（1）质量轻
（2）制造方便
（3）耐腐蚀性好
（4）卫生
（5）强度高、抗震性能好
（6）美观
（7）技术经济效益好
1.2.2玻璃钢水箱的种类
玻璃钢水箱按造型可分为球形、圆筒形和方形三种；按结构构造可分为整体式、组装整体式和组合式三种；按制造工艺分为手糊成型和SMC模压成型两种[1]。

（1）手糊玻璃钢水箱
手糊玻璃钢水箱根据容积大小又可分为整体式水箱和组装整体式两种。

一般容积在30m3以内的玻璃钢水箱，采用整体式，而以球形水箱最受用户欢迎。

因为球形水箱美观、省工省料，而且容易清洗，30m3容积以上玻璃钢水箱，可采用组装整体式。

（2）模压玻璃钢板块组装水箱
这种水箱是采用热固性片状模塑料热压成型为1m×0.5m，1m×1m和1m ×2m等标准板块，然后根据设计需要组装成0.5 m3～500 m3玻璃钢水箱。

1.3璃钢水箱的设计思路
玻璃钢水箱设计主要从造型设计、性能设计、结构设计、工艺设计、零部件设计、安装和连接，以及制品检验七个方面进行设计。

造型设计主要确定水箱的总体构造尺寸，如水箱直径、总高度、人孔直径、进出水孔直径以及安装尺寸等。

性能设计主要根据水箱的使用条件和性能要求，以及工艺性要求，选择合适的原材料，其中包括树脂，增强材料和助剂。

结构设计主要由水箱的受力情况进行轴向、环向和剪力的校核，计算出壁厚，从而设计出水箱的箱体和箱底以及箱盖的壁厚。

水箱的工艺采用手糊成型，首先得通过计算的出水箱的基本尺寸，然后制作出模具。

按照图纸要求可以进行水箱的手糊成型。

水箱的零部件设计，主要设计人孔、进水孔、溢流孔、出水孔、排水孔、气孔和顶盖。

水箱的连接和安装主要采用胶结和机械连接。

2.造型设计与零部件设计
2.2 圆筒形水箱的造型设计
玻璃钢水箱设计要求：玻璃钢圆筒形水箱设计，水箱容积V=8.5m3，介质为生活用水，安装位置：建筑物上，离地面50m，（露天）。

设计要求造型为圆筒形且水箱容积为V=8.5 m3小于30m3，宜采用整体式结构。

主要有气孔、人孔、进水孔、出水孔、排污孔、溢流孔、内外人梯、水箱体、箱底等组成。

气孔、人孔、内外人梯、排污孔、出水孔、溢流孔均为镀锌金属件或不锈钢件制作，水箱体为玻璃钢制作。

圆筒形水箱的结构及各部分的尺寸见下图：
图1圆筒形水箱结构模型
R—水箱半径；H—水箱高度；h—水位高度；t—箱体厚度；
t b—箱底厚度；t r—箱顶厚度；φ1—箱顶锥壳半顶角；r1—人孔半径
水箱容积V=8.5m3，箱体直径2R=220cm,水箱高度H=230cm，水面高度
h=210cm，箱顶锥壳半顶角φ1=75°人孔半径r1=60cm参考立式贮罐壁厚计算，结果取最大值，板厚t r=t=0.9cm，t b=1.6cm，FRP单板结构，FRP材料密度
γm=1.5×10-3kg/cm3，水的密度γ=1.0×10-3kg/cm3。

圆筒形水箱常设计成三个部件，即箱底、箱体和箱盖。

从使用和受力角度考虑，箱底一般设计成平底。

考虑到雪荷载，箱盖设计成锥形断面并留有人孔。

水箱筒体设计成圆柱形，内部设有内人梯，参照圆筒形玻璃钢水箱规格，容积在7.5～10m3直径范围为2090～2220mm，高度范围为2360～2590mm，入口直径740mm。

上部设进水孔和溢流孔，下端靠近底部设出水孔。

根据本次设计要求，设计简图如下：
图2水箱结构简图
本产品机构主要包括箱体、箱底、人孔、进水孔、出水孔、溢流孔、排污孔、气孔还有箱盖等。

2.2 零部件设计
（1）进水孔箱盖上，孔径大小为D=60mm，采用法兰连接。

（2）出水孔高度为200m处，孔径大小为D=60mm，采用法兰连接。

（3）人孔孔径为D=700mm，位置在顶盖中间。

（4）气孔孔径为R=50mm，位置在人孔盖的中间，采用法兰连接。

（5）溢流孔高度为220cm处，孔径大小为D=60mm,
（6）排污孔孔径为D=100mm，采用法兰连接。

3. 玻璃钢圆筒形水箱的材料性能设计
3.1原材料的选择
原材料的选择原则：
（1）比强度、比刚度高的原则；
（2）材料与结构的使用环境相适应原则；
（3）满足结构特殊性要求的原则；
（4）满足工艺性要求的原则；
（5）成本低效益高的原[2]。

一般的玻璃钢制品所用的树脂原料有：聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、呋喃树脂及改性树脂等。

表3.1是几种常用树脂特性的比较
表3.1几种常用树脂特性
特性环氧树脂聚酯树脂酚醛树脂呋喃树脂耐酸性较好一般好好
耐碱性较好差差好
耐水性最好很好很好好
耐溶剂性一般差好好
耐热性较低(125℃) 低(60～120℃) 较高(150℃) 高(200℃)
机械性能好好较好较好
电气性能最好好好好
固化时挥发物无无有有
固化收缩率小大较大较大成型压力低→中低→中低→高低→高
最大优点机械性能好工艺性能好耐酸耐酸、耐碱最大缺点不易脱模收缩大性脆工艺性差价格高低较低
对盛装生活用水的玻璃钢水箱而言，必须保持卫生和耐水性，因此水箱内表富树脂层硬选用反应活性高的间苯型食品级不饱和聚酯树脂。

该数值固化后，残留苯乙烯少，能够满足卫生要求，而且耐水性好，长期使用后，仍能保持足够的力学性能。

3.2增强材料的选择
纤维增强材料的类别同样应根据结构的功能选取，应满足一定的力学物理和化学性能要求。

常用的增强纤维有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维表、有机纤维等。

表3.2为几种纤维增强树脂的特点[3]。

表3.2几种纤维增强树脂的特点
项目玻璃纤维/树脂凯夫拉49/树脂碳纤维/树脂成本低中等高
密度大小中等
加工容易困难较容易
抗冲击性能中等好差
透波性良好最佳不透电波半导体性可选用形式多厚度规格较小厚度规格较小使用经验丰富不多较多
强度较好
比拉伸强度最高、
比压缩强度最低
比拉伸强度高、比压缩强度高
刚度低中等高断裂伸长率大中等小
耐湿性差差好
热涨系数适中沿纤维方向接近零沿纤维方向接近零
综合考虑各方面因素比如性能、成本和产品的推广等宜使用0.2mm，0.4mm 厚无碱玻璃纤维，而各种玻璃纤维的性能如表3.3。

表3.3三种玻璃纤维的性能
种类耐酸
性耐水
性
机械强
度
防老化
性
电绝缘
性
成
本
浸润性适用条件
无碱EF 一般好高较好好较
好
树脂浸透适用于高强
度
中碱CF 好差较低较差低低树脂浸透
性差
适用于低强
度
高碱AF 差较低不稳定————低——不用于玻璃
钢制品
3.3水箱结构的性能设计
玻璃钢水箱的材料结构参照管道或者贮罐可分为三层结构，即内衬层、结构层和外表层。

其功能各为：内衬层主要起防腐、防渗作用；结构层承受荷载引起的各种应力；外保护层则用于防自然老化和摩擦碰撞。

3.3.1内衬层
水箱内衬层为富树脂层，其厚度为2.5mm，表面应光滑平整，不允许有明显的伤痕，色调均匀，水箱边缘整齐、厚度均匀、无分层、加工断面应加封树脂。

增强材料选用无碱玻璃纤维毡和短切毡，因为水箱所储水为生活用水，不得有任何污染，故选用食品级不饱和树脂，并且还要保证完全固化。

3.3.2结构层
结构层选用中碱玻璃纤维无捻粗纱、通用型191不饱和树脂聚酯，为提高强度和刚度加入适量绢云母粉（细度为1000目）和石英砂（粒径为0.3～1.2㎜）。

3.3.3外保护层
选用196不饱和聚酯树脂，树脂本身耐雨水性好，水箱要放在离地面50m 的建筑物顶上，会受到阳光的照射，所以水箱的外表层所用树脂中需要加入紫外线吸收剂UV-9，以增加水箱的抗老化性能。

4.玻璃钢水箱的结构设计
手糊玻璃钢力学性能取Et =200MPa ，b E =960MPa ，v =0.3，бm =бt =100MPa ，бb =150MPa ，t τ=20MPa 。

考虑到长期载荷下使用15年以上及蠕变的影响，取安全系数n =5，由此FRP 材料的许用应力为[бm ]=[бt ]=20MPa ，[бb ]=30MPa ，[t τ]=40MPa 。

4.1壁厚设计
立式圆筒形水箱(见图2)在容水时，z 轴向应力为零仅有圆周向拉应力σ：
2pD pR
t t
σ== （4.1） 式中，D 、R 分别为圆筒的直径、半径；p 为圆筒z 处的压力（p =ρz )；ρ为介质的密度；h 为筒体z 处厚度；б为筒体轴向的拉应力。

于是圆筒形水箱在z 处的箱体厚度为： ]
[σρRz
h t =
= （4.2） 图2 立式圆筒形箱
计算的圆筒型水箱的壁厚t =331.010/ 1.1 2.3[]20a
Rz kg m m m
MP ρσ⨯⨯⨯=
=1.24mm 参照立式储罐的壁厚设计表[4]（见表11），确定水箱的壁厚t =r t =0.9cmm ,水箱底厚度b t =1.6cm
表11立式贮罐的直径及距离罐顶一定距离处侧面和地面的最小直径
距罐顶的侧壁处距离/m
储罐直径 1.6 1.8 2.1 2.4 2.7 0.6 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8 3.6 6.4 6.4 6.4 6.4 8.0 5.4 8.0 8.0 8.0 9.6 9.6 6.1 8.0 9.6 9.6 9.6 9.6 7.3
8.0
9.6
9.6
11.2
11.7
4.2水箱荷载分析
4.2.1设计载荷
a 、静水压：
设计静水压，按水箱内的最高水位决定。

静水压参照表4.1取值。

表4.1静水压取值
项 目 数 值 水箱高度/m 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 最高水位/m 0.7 1.2 1.6 2.1 2.6 静水压值/MPa
0.007
0.012
0.016
0.021
0.026
静水压 ：y 010P .= （4.3）
p 是静水压（MPa ）；y 为水面高度（m ）；水箱的最高水位是从水箱底部
到溢流孔的高度。

即该水箱静水压0.021s p MPa = b 、风压荷载
风压力按下式计算：
p cq = 2k g /m （4.4）
式中c —风压系数，圆筒形水箱取0.6（参照立式贮罐风压体型系数)；
q —风速压，与水箱离地高度h 有关。

0h =~m 30时， （4.5） h >m 30时，MPa h 12q = （4.6）
即该水箱风压荷载计算如下：
84.85q MPa ===
26261091.501085.846.0m kg m kg cq p ⨯=⨯⨯==
c 、雪荷载计算
雪荷载按表4.2取值。

表4.2雪荷载取值
最大积雪深度/cm 每1cm 厚雪质量/(kg/m 2) 计算取值/(kg/m 2) 30以内 1.0 30 50以内 1.5 75 100以内
2.0
200
已知m 50h =，雪载荷取值2m kg 75 d 、人荷载
人荷载以人N 980计算 e 、地震荷载
设计只考虑水平方向地震波的影响，所以引起的地震水平分力计算公式如下：
F =2
h w 0
p dy ⎰
（4.7）
2
1
00001p tanh 102w H y y K h x h h -⎧⎫⎛⎫⎪⎪=-⨯⎨⎬ ⎪⎝⎭⎝⎭⎪⎪⎩⎭
（4.8）
10
10b H p K h -= （4.9）
式中w p —水箱侧壁发生的变动水压，MPa ；
b p —水箱底发生的变动水压，MPa ；
F —地震水平分力； γ—水的密度，3m kg ；
H K —水平震度，g 30K H .==2.94m /s 2（g 为重力加速度，其值取28.9s m ）
0h —水位，cm ； h —水箱离地高度，cm ；
l —水箱长的1/2，cm ；
y —到水面的深度，cm ；
x —水箱底板边缘到水箱中心线的距离，cm ；
β—水箱的反应系数（满水时一次固有周期1T 在s 20.以下时2β=）。

带入数据得：
P b =23γβK H h
sinh ×10
-1
=-2.98MPa
F=2⎰0
0h w dy p =20.68MPa 4.2.2安全系数
安全系数的确定，可参照钢结构或混凝土结构设计标准。

强度计算的安全系数参照表4.3取值[5]。

表4.3强度计算的安全系数
名称 长期荷载 短期荷载 水压 8 4 挡板 应力 4 2.5 其他玻璃钢 3 2 补强零件 聚氯乙烯 3 2 聚乙烯 4.5 2
4.2.3强度计算项目 (1)水箱主体
水箱的强度计算项目见表4.4。

表4.4水箱的强度计算项目
项目
检验内容
侧壁 静水压、变动水压、剪切、风压 检验内容
底板 静水压、变动水压、剪切、风压
顶盖
雪荷载、人荷载
补强材料 内部补强 静水压、变动水压、雪荷载、人荷载 外部补强
静水压、变动水压、风压 水箱安装处 地震荷载、风压 配管部件
地震荷载
(2)水箱基础计算
水箱基础按荷载条件对表4-5列项目进行强度和变形计算、校核。

表4.5水箱基础计算项目
项目 荷载条件 标准
基座变形
静水压、雪荷
最大变形小于5mm 基座梁应力 静水压、雪荷、地震荷载、风压 不超过许应应力 地脚的应力 静水压、雪荷、地震荷载、风压 不超过许应应力 支承的应力
静水压、雪荷、地震荷载、风压
不超过许应应力 底座、拉杆及其他 静水压、雪荷、地震荷载、风压
不超过许应应力
4.3箱体部位应力及变形的分析与计算
箱体在水箱自重及静水压力作用下,受到压缩应力、弯曲应力及剪应力。

该应力值在箱体与箱底联接处最大。

由自重产生的最大压缩应力σm ,max 由下式计算
[6]
:
max
,ms σ=()2
r m
t R m tH t
γγ+-
（4.10）
式中 γm 为FRP 材料的密度； R 水箱半径； H 水箱高度； t r 箱顶厚度； t 箱底厚度。

带入数据得σm,max =()m,max
r m
t R m tH t
γγσ+=-
=-0.0428MPa
,max 0.042820m MP MP σ=< 安全
由静水压产生的最大弯矩及对应的最大弯曲应力由下式计算:
(),max
1x R M h η⎡⎤
=-⎢⎥⎣⎦
（4.11）
(),max
σ
1b,max
ηx M R Z
h ⎡⎤
=
=
-⎢⎥⎣⎦ （4.12） 式中γ为水的密度；
h 水位高度；
v 为FRP 材料的泊松比；
Z 为截面系数，2
6
t z =；η=[3(1-ν2)( R t )2]1/4 （4.13）
带入数据得： η=[3(1-ν2)(
R t
)2]1/4
=14.21 (),max
σ
1b,max
ηx M R Z
h ⎡⎤
=
=
-⎢⎥⎣⎦=-4.49MPa σ
b,max
=4.49MPa <30MPa 安全
由静水压产生的最大剪力及对应的剪应力由下式计算：
()2,max
R Q x h η⎡⎤=
-⎢⎥⎣⎦
（4.14）
(),max
τ2t,max Q
R x t h η⎡⎤
==-⎢⎥⎣⎦
（4.15） 带入数据得：
(),max
τ2t,max Q
R x t
h η⎡⎤
==-=⎢⎥⎣⎦
-0.177MPa
=max ,t τ0.177MPa <40MPa 安全
由静水压产生的最大周向应力及最大挠度由下式计算:
,max m Rh
t
γσ=
（4.16）
2γR h
δt,max E t
t =
（4.17） 式中Et 为FRP 材料的拉伸弹性模量，取E t =200MPa 带入数据得：
,max m Rh
t
γσ=
=2.57MPa <20MPa 安全
2γR h
δt,max E t
t
==0.141cm <0.005H =1.15cm 安全 4.4箱底部位应力及变形的计算
设支撑台架长方形部分长边的长度为a ，短边的长度为b ，x -y 坐标的原点在长方形的中心位置。

由静水压产生的最大弯矩、最大弯曲应力和最大挠度值，可分别由下式计算[7]：
2s
βp max b M
= （4.18） max 2
6βp M s σb,max 2b
Z t b b
==
（4.19） ()2
4
4121δmax 3s s b
v p b ap b D E t b b
α-== （4.20） 式中p s 箱底的静水压力；
α、β是参数a /b 的函数；其值由表4.6选取；
表4.6等分布压力作用下周边固定支撑长方形板的α、β值
a /
b α β a /b α β 1.0 0.00126 -0.0516 1.6 0.00230 -0.0780 1.1 0.00150 -0.0581 1.7 0.00238 -0.0799 1.2 0.00172 -0.0639 1.8 0.00245 -0.0812 1.3 0.00191 -0.0687 1.9 0.00249 -0.0822 1.4 0.00207 -0.0672 2.0 0.00254 -0.0829 1.5
0.00220
-0.0757
∞
0.00260
-0.0833
Z b —截面系数，26
b
t Z b =；
E b —FRP 材料的弯曲弹性模量； t b —箱底厚度。

对箱底部分支撑台架的尺寸参数为r 1=20cm ，r 2=R =110cm ，a =80cm ，b =40cm ，a /b =2，由表4-6查得α=0.00254，β=-0.0829，p s =0.021MPa ，带入数据得：
2
max ,max
2
6s b b b
M p b Z t βσ===-6.53MPa ()24
4
s max 3
121-v p s b
b b
p b b D E t ααδ=
=
=0.38cm
max δ=0.38<0.025b =1.0cm 安全
从以上设计结果说明，该水箱的设计是安全的。

5.玻璃钢圆筒形水箱的工艺设计
玻璃钢水箱的制作工艺主要有手糊成型工艺和SMC模压成型工艺两种。

在这里选用手糊成型。

手糊成型工艺是手工作业把玻璃纤维织物和树脂交替铺层在模具上，然后固化成型为玻璃钢制品的工艺。

手糊成型具有以下优点[1]：
①手糊成型不受产品尺寸和形状限制，适宜尺寸大、批量小、形状复杂产品的生产；
②设备简单，投资少，见效快。

适合我国乡镇企业的发展；
③工艺简便，生产技术易掌握，只需经过短期培训即可进行生产；
④易于满足产品设计要求，可以在产品不同部位任意增补增强材料；
⑤制品树脂含量高，耐腐蚀性好。

使用的原材料包括玻璃纤维织物、合成树脂、助剂等。

生产工艺流程见图5.1．
图5.1水箱手糊工艺流程图
具体过程如下：
(1)玻璃纤维及其织物的准备。

玻璃纤维布首先要进行热处理去除纤维表面的蜡，然后按要求裁剪，玻璃布的裁剪要与以后的铺放紧密配合，否则将难以得到质量优良的制品。

(2)配胶。

按制品的性能要求选择树脂，胶液配制的控制指标是流动性(粘度)及凝固时问．每次配胶量不宜过多，以免胶凝不好操作。

(3)模具的准备。

手糊成型时均采用木模，为脱模方便，在模具表面要涂脱模剂。

(4)糊制成型。

糊制是在模具上先涂上～层胶衣树脂，然后铺放一层玻璃布，用工具贴在玻璃布上以排除气泡．重复上述操作，直至达到所需厚度．环境温度对树脂固化影响很大，一般要求环境温度不低于15℃，湿度不大于80℃[10]。

(5)固化、脱模、修饰。

固化为常温固化，制品经24小时后，固化大致完成．脱模后放置5 ～6天，使之充分固化，然后进行去毛边等修饰工作，最后组装成所要设计的玻璃钢水箱[8]。

6模具制作
模具是手糊成型工艺的主要工具。

合理选择模具对保证产品质量和降低成本关系很大。

模具选择包括确定结构形式和选择材料两部分内容。

模具机构根据玻璃钢水箱的结构特点，一般选用单模成型。

为保证玻璃钢水箱外表面光滑美观，宜采用阴模成型。

圆柱形水箱模具一般分为三块，沿120°角分模。

为了在脱模时不损坏坯制品表面，不论是箱顶、箱底、还是箱体模具，每块模具上都装有顶出机构，顶出机构采用螺杆顶块装置，预埋在模具上。

为保证模具有足够的刚性，不使制品变形，每块模具都须用钢架支撑补强，钢架根据模具外形尺寸预制好，在模具成型时安装上。

模具材料根据玻璃钢水箱的特点，模具材料一般选用玻璃钢复合材料制作。

成型面涂胶衣树脂，胶衣树脂內掺入黑色色浆。

增强材料选用0.4mm或0.6mm 厚无捻粗砂方格布，树脂选用通用型不饱和聚酯树脂[9]。

母模可采用水泥砂浆制作，也可利用已有的玻璃钢水箱制品作为母模，在上面翻制模具。

模具成型
母模的制作→母模的表面处理→安装顶块→打脱模剂→涂刷胶衣→糊制玻璃钢→安支撑钢架→固化→脱模→表面打磨抛光→休整法兰边（装配模法兰边需配钻打孔）
成型工艺成型工艺流程如下：
模具拼装→涂脱模剂→刷胶衣→糊制→刷食品级富树脂层→固化→脱模→休整→制品→检验→成品。

7产品检验
每个产品必须进行出厂检验，检验项目有各层厚度，总厚度，溢流管尺寸，法兰平面与管轴线垂直度，法兰接管方位偏差，管接头力矩载荷，管接头扭转载荷，总质量，总长度，渗漏，巴氏硬度和外观检验[11,16]。

(1) 检验各层厚度，用精度为0.05 mm的卡尺对开孔处切取的试样进行测量，测量五个点取最小值。

(2) 检验筒体和封头厚度，用精度为0.05 mm的卡尺对开口处切取的试样进行测量，或测量筒体的内、外径。

(3) 按设计充水，检查溢流功能。

(4) 贮罐装满清水后，用静态电阻应变仪测量环向应变，取最大值
(5) 内壁锥度用精度为l mm的钢卷尺测量筒体两端内径差与其对应的长度，按锥度公式求得。

(6) 弯曲强度和弯曲弹性模量按GB 1449测试，试样从贮罐开口处切取，其长度方向的曲率可与贮罐的曲率一致。

(7) 筒身轴向拉伸强度可用同工艺同层次的小直径管试样按GB 5349测试。

(8) 法兰平面与接管轴线的垂直度用角尺检验。

(9) 法兰接管的方位偏差用精度为l mm的钢卷尺测量；角度偏差用角度尺测量。

(10) 管接头力矩载荷通过连接在管接头法兰上的一根100mm长的管，将力矩载荷加到贮罐管接头上来测量，加载增量为规定载荷的20％，直至加到规定的力矩载荷。

(11) 管接头扭转载荷通过连接在管接头法兰上的一根l00mm长的管将扭转载荷加到贮罐管接头上来测量，加载增量为规定载荷的20％，直至加到规定扭矩载荷。

(12) 总质量用地中衡或起吊时串接测力传感器测量。

(13) 水箱总长度用精度为l mm钢卷尺或合适的仪器测量。

(14) 渗漏检验是将水箱注满清水，圆柱形水箱打压0.1MPa，保压30min，观察有无渗漏。

(15) 吸水性能按GB1462测定。

(16) 巴氏硬度按GB 3054测定。

(17) 树脂含量按GB 2577测定，树脂的固化度不低于85%。

测定固化度方法也很多，如：溶剂萃取法，差示扫描量热法及红外光谱法。

但目前应用较广的仍是溶剂萃取法。

萃取就是利用不同物质在选定的溶剂中溶解度的不同分离混合物中组分的方法。

萃取所选用的溶剂，要求对液体或固体混合物中被提取的组分具有选择性的溶解能力。

并要求有较大热稳定性和化学稳定性，较小的毒性和腐蚀性。

将玻璃钢粉末试样（或其它增强材料的粉末试样）用丙酮溶剂萃取。

使没固化的部分通过丙酮萃取而分离出来，根据萃取前后试样的质量变化计算树脂的固化度。

丙酮溶剂萃取法适用于以环氧、不饱和聚酯、酚醛等为树脂基体；以玻璃纤维、碳纤维，芳纶为增强材料的纤维增强塑料树脂固化度的测定[12]。

(18) 外观检测
内表面外观质量在100 W白炽灯照明下目测，外表面在充足的日照下用肉眼目测，储罐内表面应该平整光滑，色泽均匀，无杂质混入，无纤维外露，无目测可见的裂纹、划痕、瑕疵点及白化分层等缺陷。

玻璃钢层间粘结，不允许有分层脱层、异物夹杂、树脂脱节等现象。

其余外观质量及修补办法按照CD130A19-85规定[13]。

8安装与连接设计
8.1 水箱的安装
一般水箱有二种支承方法：一是直接放置在水泥混凝土平台上，二是水箱放置在矩型钢构桁架上，钢构桁架再由混凝土支承在地面上或高架上。

在这里选用前者。

水泥混凝土连续支撑：将水箱放置在钢筋混凝土基础平台上时，为了使箱底的载荷均衡地传给基础上，以及使箱底应变均衡、受力均匀，在水泥基础平台上抹一层厚约5～10mm的特殊树脂砂浆。

未固化但凝胶时将箱底放上，调水平固化后，该层又具有一定的弹性，保证箱底受到的载荷均衡地传递给基础。

人孔及接管法兰的安装它们可以待水箱整体拼装完成后再现场开孔安装，也可在板块拼装前预先将人孔接管法兰安装在特定板块上，前者位置较准确，但施工较困难，后者定位误差较大，可能运输不便（运输过程中被碰坏）。

可二者相结合，即箱顶部分的人孔接管法兰先在工厂安装好，侧壁部分到现场箱体拼装完成后再进行安装[14,15]。

此外，所有人孔、接管法兰的安装，都应按国家标准进行三角撑板加强和内外补强。

8.2 连接
8.2.1 胶接连接
胶结表面应平整，但不宜光滑。

胶结前应预先使用砂纸进行打磨，把附着在表面的脱模剂、灰尘、水分等影响胶结质量的物质清除干净。

胶接接点的形式一般分为对接，搭接，斜口接、T型粘结等几种[2,14]。

在胶结过程中，尚需注意以下事项。

A 在两次胶接区，已固化层合板的最后一层最好用玻璃纤维短切原丝毡，胶接面应打磨，并清除油污及灰尘。

第二次胶接的第一层也最好采用玻璃纤维短切原丝毡。

B 连接层的各层采用逐层增长的模式连接。

如果是带角度的连接，必须先用腻子刮成一定的弧度，然后再进行连接。

C 连接板厚度应不大于下列值。

层合板与层合板连接，两块被连接的层合板中较薄板厚板的一半；夹层板与夹层板连接，两块被连接的夹层板中较薄面
板的厚度；层合板与夹层板连接，层合板厚度的一半或夹层板的板厚取较小者。

8.2.2 机械连接
A 机械紧固件应选用合适与使用要求的材料，并且与被紧固件在电化上相容。

B 玻璃钢层合板的所有裸露边缘要用树脂封闭，加层板的边缘极其开孔的边缘应用浸透树脂的毡封闭。

C 对要求水密的连接，则应采用保证水密的措施。

D 应设置垫圈，垫圈的直径不应小于2.5D。

E 机械连接开孔的孔距与端距应符合标准，如表8.1所示。

表8.1机械连接时的端距、边距、列距、行距标准
/10-3 m/10-3m/10-3 m/10-3 m/10-3 m
3-5 2.5D 1.5D ≥4D >4D
>5 2D 1.25D ≥4D >4D。