储罐设计计算
4000m3大型低压储罐设计计算
4000m3大型低压储罐设计计算
储罐的设计计算需要考虑以下几个方面:容积计算、结构设计和压力计算。
下面是一个简单的设计计算步骤:
1. 容积计算:
首先,根据储罐的使用需求确定其容积。
对于一个4000m3的低压储罐,可以假设其直径为D,高度为H。
容积(V)= 面积(A)* 高度(H)
储罐的底部为一个圆形,面积(A)= π* (D/2)^2
根据容积V=4000m3,可以计算出储罐的高度H。
2. 结构设计:
根据储罐的容积计算结果,可以确定储罐的直径D和高度H。
结构设计包括材料选择、支撑结构设计和防腐处理等。
根据设计要求,选择适合的材料和结构。
3. 压力计算:
低压储罐需要进行压力计算,以确保其在正常操作范围内能够承受内部压力。
根据储罐的设计压力和使用要求,计算出储罐的壁厚和支撑结构。
这只是储罐设计计算的简单步骤,并且可能需要根据具体要求和设计规范进行进一步的计算和验证。
设计一个大型低压储罐需要经验和专业知识,建议寻求专业
工程师的协助。
GB50341储罐设计计算
封面 罐壁计算 顶部抗风圈计算 中间抗风圈计算 自支撑拱顶计算 自支撑锥顶计算 抗震计算 罐顶分片 储罐顶平台标高及盘梯计算 附录A
注:计算将不需打
的工作表、目录隐藏(步骤:格式-
罐顶分片及盘梯部分未设置打印计算
否则“总页码”不对 建议文件“另
本表除附录A有一定疑问外,其他表
附录A编写还参考了化工设备设计全
(*^__^*) 由于本人EXCEL水平有限 在使用过程中发现问题请联系
若有人进行更好的整理及完善也请发
此计算表格中:罐壁、中间抗风圈、
表格为蓝本修改整理而成,在此感谢
此表格可直接打印,作为计算书使用
数据,蓝色为自动生成数据。
且将不需打印的
计算书使用。
骤:格式-工作表-隐藏),
置打印计算书里,打印时请隐藏
议文件“另存”使用,防止删除
外,其他表格自校没有什么问题
设备设计全书中《球罐和大型储罐》一书
水平有限,不懂宏等高级应用,叫大家见笑了!
liuayou@
完善也请发电子邮件给我,谢谢
间抗风圈、拱顶、抗震4部分以网络上热心网友上传某
,在此感谢所有热心且有共享精神的网友们。
立式储罐抗震设计计算
2.5.12 罐壁其它各圈壁厚抗震设计要求
2.6、液面晃动波高计算 序号 2.6.1 罐内液面晃动波高hv(m) 2.6.2 罐顶设计结构 2.6.3 浮顶影响系数ζ1 2.6.4 阻尼修正系数ξ2 2.6.5 罐顶缓冲高度校核
三、计算总结及优化设计建议
计算项目
0.000817 147000000 129705822.9
合格 合格
参见《钢结构》附表11 第4.1.5条 公式7.5.3-3 公式7.5.3-4 公式7.5.3-2
根据上述抗震验算所得的第一圈罐壁厚度大于根据静液压力计算所得的厚度(两 者均不包括腐蚀余量)时,其他各圈罐壁壁厚可在按静液压力计算所得厚度的基 础上,以同样的比例增大,否则上面各圈罐壁也应进行抗震计算,并验算各圈底 部的抗失稳能力。
公式7.3.1-1 公式7.3.3
计算值 27033108.52 0.178959178 18022072.35
1.00
公式7.4.1-1 公式7.4.1-2 第7.4.2条 表4.1.2
说明
计算值 69236.71238 28314.7992 1293058.917 0.41594686 1.37608616 7648666.895
合格 请设计锚固螺栓
公式7.5.1 公式7.5.2-1 公式7.5.2-2 A1=∏*D1*δ1 Z1=0.785*D12*δ1 公式7.5.4-1/2 公式7.5.3-2
说明
13.41 M36 24
第 3 页,共 4 页
2.5.9.4 锚固螺栓的有效截面积Abt(m2) 2.5.9.5 锚固螺栓许用拉应力[σbt](Pa)
GB50341储罐设计计算
1.设计基本参数:
设计规 范设:计压 力设:计温 度设:计风 压:
GB50341-2003《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》
P
2000 Pa
-490 Pa
T
70 °C
ω0
500 Pa
设计雪压
Px
350 Pa
附加荷 载地:震烈 度罐:壁内 径罐:壁高 度充:液高 度液:体比 重罐:顶半 径焊:缝系 数腐:蚀裕 量钢:板负偏 差:
ths=0.42RsPower(Pw/2.2,0.5)+C2+
设计外载 荷
C1 Pw=Ph+Px+Pa
9.15 mm 4.98 KPa
注:按保守计算加上雪压值。
实际罐顶取用厚度为
th=
6
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 4.2顶板计算
Pa
3429.03 N/m2
罐体总高
H'=H1+Hg
17.89 m
拱顶高度
Hg=Rs(1-COSθ)
1.89 m
7.2.2.空罐时,1.25倍试验压力产生的升举力之和:
N3=PtπD2/4
384845 N
罐体试验压力 7.2.3.储液 在最高液
7.3地脚螺栓计算:
Pt=1.25P N4=1.5PQπD2/4
2500.00 Pa 738841 N
μz—风压高度变化系数,
顶部抗风圈的实际截面模数 W=
∵ W>Wz故满足要求
0.690 KPa 0.500 KPa 1.00 1.00 1.38 500.00 cm3
大型立式储罐计算
大型立式储罐计算1.结构设计:2.承载能力计算:大型立式储罐承受的力主要有罐内液体压力、风载荷、地震力等。
液体压力是主要的载荷,在计算时需要考虑罐壁和罐底的强度和稳定性。
风载荷是罐体受到的风压力,在计算时需要考虑罐体表面积、风速和风压系数。
地震力是由地震产生的水平力,在计算时需要考虑地震加速度和罐体的地震反应。
3.容积计算:大型立式储罐的容积取决于其结构形状和尺寸。
对于圆筒形罐身,可以使用体积公式V=π*r^2*h计算容积,其中r为罐身半径,h为罐身高度。
对于锥形或平底罐底,需要额外考虑底部的容积。
容积计算对于储罐的使用和管理非常重要,通常需要精确计算并定期校验。
4.材料厚度计算:大型立式储罐的材料厚度是保证其结构强度和安全性的重要因素。
材料厚度计算需要考虑储罐的最大内压力、最大外压力、材料的强度参数和安全系数等。
一般来说,材料厚度计算需要满足强度条件、稳定条件和安全条件,同时也要满足相关规范和标准的要求。
5.其他计算参数:大型立式储罐还需要计算其他一些参数,如罐体温度、密封性和防腐蚀措施等。
罐体温度需要考虑储罐内液体的蒸发和凝结情况,以及外部环境温度的影响。
密封性是为了保证储罐内外压力不会互相干扰和泄漏,需要考虑密封材料和结构的选择。
防腐蚀措施是为了延长储罐的使用寿命,需要选择合适的防腐蚀涂层和防腐蚀材料。
综上所述,大型立式储罐计算涉及结构设计、承载能力、容积、厚度等多个方面。
通过合理计算和分析这些参数,可以确保储罐的安全性、可靠性和经济性。
当进行大型立式储罐计算时,需要仔细考虑并遵守相关规范和标准,以确保储罐的设计和使用符合行业要求和安全要求。
大型储罐计算GB50341-2014
1.506 1.669 -0.163
1
抗风圈规格 Laxbxc (mm)
1
一个加强圈质量 (kg) 966
加强圈总质量 (kg)
966
二、 拱顶 计算
拱顶曲率半径 Rs (mm) 罐顶腐蚀裕量 C2 (mm) 雪载荷 (kPa) 拱顶瓜皮板数量 Nr B (mm) 拱顶材料弹性模量 E(MPa)
40000 1.5 0.4 32 20
顶储罐计算
焊接接头系数 φ
0.9 地震设防烈度
7
保保温温材厚料度密(m度m) (顶kg圈/m壁3)板上沿距包边 角钢的距离 Ar (mm)
0 设计地震分组 0 设计基本地震加速度
场地土类别 20 地面粗糙度类别
2 0.15
3 A
用应力 (MPa) Q245R 板厚>16~36 142.1 157.0
[σ]t
217 217 217 150 150 150 150 150 150
17.840
盘梯质量 (kg)
2100
2. 罐壁加强圈计算
风压高度变化系数 μz
1.576
查GB50341第6.4.5-1
壁板编号 (自下而
上)
罐壁板有效厚 度(mm)
1
22.70
2
20.70
3
18.70
4
14.25
5
12.35
6
10.35
7
8.35
8
6.40
9
6.40
当量高度Hei (m)
0.084 0.105 0.136 0.268 0.383 0.595 1.018 1.980 1.980
总当量高度
HE (m)
石油储罐设计计算(石油工程)
石油储罐设计计算(石油工程)石油储罐设计计算(石油工程)
介绍
本文档旨在介绍石油储罐的设计计算方法,涉及了石油工程领
域的相关知识。
通过正确的设计计算,可以确保储罐的安全运行。
储罐设计参数
在进行石油储罐设计计算时,需要考虑以下参数:
1. 储罐容量:确定所需储存的石油的体积。
2. 储罐类型:选择适合储存石油的储罐类型,例如固定式储罐、浮顶储罐等。
3. 储罐材料:选择耐腐蚀性能好的材料,以确保储罐的使用寿命。
4. 储罐结构设计:根据储罐容量和类型,进行结构设计,包括
底板设计、壁板设计等。
储罐设计计算方法
以下是石油储罐设计计算中常用的方法:
1. 储罐容量计算:根据所需储存的石油体积和储罐类型,通过公式计算出储罐的容量。
2. 底板设计计算:确定储罐的底板厚度和支座数量。
根据储罐容量、底板材料和设计参数,进行相应的计算。
3. 壁板设计计算:确定储罐的壁板厚度和支撑结构。
根据储罐容量、壁板材料和设计参数,进行相应的计算。
4. 稳定性计算:确保储罐在受到外力作用时的稳定性。
通过计算储罐的稳定性参数,如压力、重心位置等,判断储罐是否具有足够的稳定性。
5. 安全设施设计:为了确保储罐的安全运营,还需要考虑安全设施的设计,如泄漏检测系统、火灾报警系统等。
结论
石油储罐设计计算是石油工程中的重要环节。
正确的设计计算可以确保储罐在使用过程中的安全性和可靠性。
通过合理选择储罐类型、材料和进行相应的计算,可以满足储存石油的需求,并保障储罐的长期运行。
卧式储罐体积计算公式
卧式储罐体积计算公式卧式储罐是一种常见的储存液体或气体的设备,广泛应用于石油、化工、食品等行业。
储罐的体积计算是设计和运营过程中非常重要的一环,它直接关系到储罐的容量和使用效果。
下面将介绍几种常见的卧式储罐体积计算公式。
图形上看,卧式储罐的截面通常是一个椭圆形,因此椭圆罐容积计算公式是储罐设计中最常用的一种。
V=π*L*(b/2)^2*(1-(h/b*(2-h/b))^(1/2))其中,V表示储罐的容积,L表示储罐的长度,b表示椭圆的长轴长度,h表示液体的高度。
有些卧式储罐的底部是平坦的,这种情况下可以使用平底罐容积计算公式。
V=L*(b*c*d/3+d*h^2/2)其中,V表示储罐的容积,L表示储罐的长度,b表示椭圆的长轴长度,c表示椭圆的短轴长度,d表示椭圆的高度,h表示液体的高度。
另一种常见的卧式储罐底部是圆形的,这种情况下可以使用圆底罐容积计算公式。
V = L * (π * R^2 * (1 - cos(θ)) + R^2 * sin(θ) * h)其中,V表示储罐的容积,L表示储罐的长度,R表示圆底的半径,θ表示液体高度与L轴的夹角,h表示液体的高度。
需要注意的是,以上公式中的参数有些是设计过程中确定的,有些需要根据实际情况进行计算。
例如,椭圆罐容积计算中的L、b和h通常是设计参数,而平底罐容积计算中的c和d则需要根据椭圆的长轴和短轴长度计算得到。
此外,还有其他一些特殊形状的卧式储罐,例如锥底罐、双重底罐等,其容积计算公式略有不同,需要根据具体的形状和参数进行计算。
总之,卧式储罐的体积计算是设计和运营过程中非常重要的一步,它需要根据储罐的几何形状和液体高度来确定。
不同形状的储罐有不同的计算公式,设计和运营人员需要根据实际情况选择合适的公式进行计算,以保证储罐容量的准确性和安全性。
GB50341储罐设计计算
GB50341储罐设计计算
在储罐设计计算中,首要任务是确定储罐的结构类型。
常见的储罐结
构类型有大棚式罐、浮顶罐、锥顶罐等。
每种结构类型有其特定的设计和
计算要求,在符合国家规范的前提下,需要满足安全性和经济性的要求。
储罐设计计算中,一个重要的参数是储罐的受力状态。
根据整个罐体
的受力分析,包括静力分析和动力分析。
静力分析主要考虑储罐在静止状
态下受到的压力、重力、风荷载等作用下的受力情况。
动力分析则考虑地震、风荷载等动态加载下的受力情况。
这些受力状况需要在设计计算中考
虑到,并做出相应的结构设计。
储罐设计计算还需要考虑罐壁的厚度和材料选择。
根据所存储物的性
质和储罐的使用要求,需要确定罐壁的厚度。
采用的材料也需要满足机械
性能和耐腐蚀性能的要求。
常见的材料有碳钢、不锈钢等。
根据实际情况
选择合适的材料是储罐设计计算的重要环节。
储罐设计计算过程中还需要考虑液体的液位变化、进出口管道的设计等。
液体的液位变化会对储罐的受力情况产生影响,需要根据实际情况进
行合理的计算。
进出口管道的设计也需要满足流量要求和防止泄漏等要求。
最后,储罐设计计算还需要进行定型计算和验算。
定型计算是对设计
参数的定型,包括罐壁厚度、材料选择等。
验算则是对设计结果的验证,
确保设计的合理性和安全性。
大型立式储罐计算
大型立式储罐计算立式储罐是一种常见的用于储存液体和气体的容器,广泛应用于石油、化工、液化气等行业。
在大型立式储罐的设计和计算过程中,主要需要考虑以下几个方面:容积计算、厚度计算、强度计算、支撑结构计算等。
一、容积计算储罐的容积是指储罐内可以储存的液体或气体的总量。
容积计算可以根据储罐的几何形状和尺寸来进行。
常见的储罐形状有圆柱形、球形、锥形等。
容积计算的公式如下:容积=π*r²*h其中,π为圆周率(取3.14),r为储罐的底部半径,h为储存液体或气体的高度。
二、厚度计算储罐的厚度计算是为了保证储罐在储存液体或气体时不发生变形或破裂。
厚度计算需要考虑内外压力、结构材料以及运行温度等因素。
常用的厚度计算方法有平均厚度法、阻滞厚度法等。
具体厚度计算可以通过材料力学性能参数和设计规范来确定。
三、强度计算储罐的强度计算是为了保证储罐在运行过程中可以承受液体或气体的压力载荷。
强度计算需要考虑外部静压、温度应力以及结构材料的强度参数等因素。
常用的强度计算方法有应力透入法、有限元法等。
具体强度计算需要根据材料的性能数据和设计规范来确定。
四、支撑结构计算大型立式储罐通常需要使用支撑结构来保证储罐的稳定性和安全性。
支撑结构计算需要考虑储罐的重量、液体或气体的压力载荷以及地震载荷等因素。
常用的支撑结构形式有柱形支撑、环形支撑等。
具体支撑结构计算需要根据设计规范和结构分析方法来确定。
总结大型立式储罐的计算涉及多个方面,包括容积计算、厚度计算、强度计算和支撑结构计算等。
在进行计算时,需要考虑储罐的几何形状、尺寸、材料的力学性能参数以及设计规范。
合理的计算结果可以保证储罐的稳定性和安全性,满足生产和储存的需求。
卧式储罐计算公式
卧式储罐计算公式卧式储罐是一种常见的储存液体或气体的容器。
它采用水平放置的方式,通常用于储存石油、化工产品、液化气体等。
在设计和计算卧式储罐时,需要考虑到容器的结构、强度、稳定性和安全性等方面。
下面将介绍一些常用的卧式储罐计算公式。
1.储罐容积的计算:储罐容积是指储罐能够容纳的液体或气体的总体积。
计算储罐容积一般需要考虑到容器的几何形状和尺寸等参数。
常用的计算公式包括:-矩形底储罐容积计算公式:V=L*W*H其中,V为容积,L为储罐长度,W为储罐宽度,H为储罐高度。
-圆形底储罐容积计算公式:V=π*R^2*H其中,V为容积,π取3.14,R为储罐半径,H为储罐高度。
2.储罐壁厚的计算:储罐壁厚是指储罐壁体的厚度,主要用于承受内外压力差和容器自重等荷载。
计算储罐壁厚要考虑到材料的强度和应力等因素。
常用的计算公式包括:-常规卧式储罐壁厚计算公式:t=(P*D*S)/(2*F*E-0.2*P)其中,t为壁厚,P为设计压力,D为储罐直径,S为材料允许应力,F为安全系数,E为焊缝效率。
-强度计算公式:σ=(P*D)/(2*t)其中,σ为壁体应力,P为设计压力,D为储罐直径,t为壁厚。
3.储罐体积变化的计算:储罐在受到温度变化、压力变化等外界因素的影响时,会发生体积的变化。
计算储罐体积变化一般需要考虑到温度膨胀系数和压力系数等因素。
常用的计算公式包括:-温度变化引起的体积变化计算公式:ΔV=V*β*ΔT其中,ΔV为体积变化,V为初始容积,β为温度膨胀系数,ΔT为温度变化。
-压力变化引起的体积变化计算公式:ΔV=V*α*ΔP其中,ΔV为体积变化,V为初始容积,α为压力系数,ΔP为压力变化。
以上是一些常用的卧式储罐计算公式,供设计和计算人员参考。
但需要注意的是,不同的储罐结构和设计要求可能会有所不同,因此在实际应用中,需要结合具体情况和相关标准进行计算和设计。
储罐计算.xls
T型钢计30-2.3#N/A 40-2.3#NUM!50-2.3#N/A 60-2.3#N/A 70-2.3#NUM!罐壁设计外压:0.675KPa 0.00KPa如果:3.5152625561罐底部垂直载荷0.026255958A1=πDt 0.034871678翘离影响系数取C L 1.4底部罐壁断面系数0.0261537590.0516038290.030177678综合影响系数C z 一般取0.4α=0.450.014509831R=D/2 1.5Kc 0.000432δ30.0192αmax=0.45罐体影响系数Y 1一般取1.1m=m 1Fr15552.29735罐内储液总质量26860.61719Fr0.579最大地震影响系数产生地震作用力的等效储液质量m 1=0.25ρπD 2H动液系数(由D/H ,查D.3.4确定)储液耦连振动基本周期T c =K c H (R/δ3)0.5=储罐内半径耦连振动周期系数(据D/H 按表D.3.2选取)距底板1/3高度处罐壁有效厚度Z1=πD 2t/4总水平地震力在罐底部产生的地震弯矩M L =0.45Q 0H 总水平地震力在罐底部产生的水平剪力Q 0=10-6C z αY 1mg 地震影响系数(据Tc ,Tg ,αmax 按图D.3.1选取)以此类推6.2.地震载荷计算:6.2.1.地震作用下罐壁底产生的最大轴向应力竖向地震影响系数C v (7,8度地震区取1;9度地震区取1.45) N1=(m d +m t )g 罐壁横截面积(其中t 为底部罐壁有效厚度)#N/AP 0>[P Cr ]≥P 0/2应设置1个中间抗风圈于H E /2处。
P 0/2>[P Cr ]≥P 0/3应设置2个中间抗风圈于H E /3,2HE/3处。
P 0/3>[P Cr ]≥P 0/4应设置3个中间抗风圈于HE/4,2HE/4,3HE/4处。
P 0=2.25ωk +q=q---罐顶呼吸阀负压设定值的1.2倍其中:D/H 0.78947368436.976875199875t------罐底圈壁板有0.0037σ1<[σcr]合格0.3840280680.170679142Tg0.35储液晃动基本周期1.896595634Ks=1.095反应谱特征周期(按表D.3.1-1)Tw=KsD 0.5晃动周期系数(据D/H 按表D.3.3选取)E-----设计温度下材料的弹性模量6.2.3.应力校核条件6.2.4.罐内液面晃动高度计算:罐内液面晃动高度h v =1.5αR地震影响系数(据Tw ,αmax 按图D.3.1选取)α6.2.2.罐壁许用临界应力[σcr ]=0.15Et/D。
GB50341储罐设计计算
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。
463.1cm 30.745KPa 0.540KPa1.001.001.38500.00cm 3罐壁筒体的临界压力:5.611KPat min =7.2mm H E =∑H ei=3.48mH ei ——罐壁各段当量高度,m ;H ei =H i (t min /t i )2.5罐壁各段当量高度如下:罐壁段号实际高度Hi (m )有效壁厚ti (mm )当量高度Hei(m )1223.20.112221.20.133219.20.174215.20.315213.20.446 1.59.20.8171.57.21.50罐壁设计外压: 2.2767KPa 0.60KPa如果:按6.4.9的规定选用。
P 0/3>[P Cr ]≥P 0/4应设置2个中间抗风圈于H E /3,2HE/3处。
6.1.2.中间抗风圈计算顶部抗风圈的实际截面模数 W=按图实际尺寸计算(近似为T 型钢计算)∵ W>Wz故满足要求应设置3个中间抗风圈于HE/4,2HE/4,3HE/4处。
风载荷标准值P 0=2.25ωk +q=q---罐顶呼吸阀负压设定值的1.2倍∵[Pcr]>P0,故不需要设置中间抗风圈。
W z =0.083D 2H 1ωkP 0/2>[P Cr ]≥P 0/3ω0—基本风压值(<300时取300Pa)βz—高度Z处的风振系数,油罐取μs —风荷载体型系数,取驻点值μz—风压高度变化系数,ωk =βz μs μs ω0P 0>[P Cr ]≥P 0/2应设置1个中间抗风圈于H E /2处。
以此类推=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=5.2m in 48.16][Dt E H D cr P8.771392MPa1罐底部垂直载荷 1.8009613MN A1=πDt 1.7492388m 2翘离影响系数取C L 1.4底部罐壁断面系数10.495433m 358.038423MN.m 9.921098MN.m 综合影响系数C z一般取0.4α=0.450.1404s R=D/212mKc 0.000432δ30.0192m αmax=0.45罐体影响系数Y 1一般取1.1m=m 1Fr5107701.9kg 罐内储液总质量8821592.2kg Fr 0.579其中:D/H1.846153828.98188MPa 199875MPa t------罐底圈壁板有效厚度0.0232mσ1<[σcr]合格0.472794m 0.026266Tg 0.35s储液晃动基本周期5.3643825sKs=1.095晃动周期系数(据D/H 按表D.3.3选取)m 1=0.25ρπD 2H动液系数(由D/H ,查D.3.4确定)6.2.2.罐壁许用临界应力[σcr ]=0.15Et/D储罐内半径储液耦连振动基本周期Q 0=10-6C z αY 1mg 地震影响系数(据Tc ,Tg ,αmax 按图D.3.1选取)地震影响系数(据Tw ,αmax 按图D.3.1选取)Tw=KsD 0.5α最大地震影响系数E-----设计温度下材料的弹性模量6.2.3.应力校核条件反应谱特征周期(按表D.3.1-1)耦连振动周期系数(据D/H 按表D.3.2选取)距底板1/3高度处罐壁有效厚度6.2.4.罐内液面晃动高度计算:罐内液面晃动高度h v =1.5αR竖向地震影响系数C v (7,8度地震区取1;9度地震区取1.45) N1=(m d +m t )gZ1=πD 2t/4总水平地震力在罐底部产生的地震弯矩M L =0.45Q 0H 罐壁横截面积(其中t 为底部罐壁有效厚度)总水平地震力在罐底部产生的水平剪力6.2.地震载荷计算:6.2.1.地震作用下罐壁底产生的最大轴向应力T c =K c H (R/δ3)0.5=产生地震作用力的等效储液质量M 56mm 地脚螺栓根径:d 150.67mm D b 24.256m n 48个σs235MPa1920647N16248039N 563479N 3416935N.m 15343260N迎风面积389.70m 2罐体总高16.24m 拱顶高度3.24m1130973N 2500.00Pa 7.2.3.储液在最高液位时,1.5倍计算破坏压力产生的升举力:2171239N16248039N 1800961N300981N A=2016.47mm 2单个地脚螺栓应力:σ=N b /A=149.26MPa每个地脚螺栓的承压面积:σ<2/3σs,合格7.4.地脚螺栓(锚栓)校核条件:N b =N/n d -W/n dN=Max[N 1,N 2,N 3,N 4]7.2.1.空罐时,1.5倍设计压力与设计风压产生的升举力之和:7.2.2.空罐时,1.25倍试验压力产生的升举力之和:设计风压产生的升举力N w =4M w /D b 设计风压产生的风弯矩M w =ω0A H H’N 2=PπD 2/4+Ne7.3地脚螺栓计算:N 3=P t πD 2/47.2罐体抗提升力计算:地脚螺栓圆直径:地脚螺栓个数:N 1=1.5PπD 2/4+N w 空罐时,设计压力与地震载荷产生的升举力之和地脚螺栓许用应力:地震载荷产生的升举力N e =Aσ7.3.2.单个地脚螺栓所承受的载荷:A H =H'D H'=H 1+H g Hg=Rs(1-COSθ)7.3.1.罐体总的锚固力为7.2.1,7.2.2.,7.2.3所计算升举力中的最大值W <N ,由于罐体自重不能抗倾覆力,故需要设置地脚螺栓W=(m t +m d )g罐体试验压力P t =1.25PN 4=1.5P Q πD 2/47. 地脚螺栓(锚栓)计算地脚螺栓直径:7.1地脚螺栓参数:罐体总重量。
储罐设计计算
Ph
D H1 H ρ Rs Φ C2 C1
1200 Pa 8度 24 m 13 m 13 m
1.5 24 m 0.9 0 mm 0.8 mm
0.2g
Ⅱ类第一组
2. 罐壁分段及假设壁厚: 罐壁尺寸
、材料及
从下至上 分段号
高度(m)
1
2
2
2
3
2
4
2
5
2
6
1.5
7
1.5
厚度 (mm)
24
材料
设计[σ]d (MPa)
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 6.1.风载荷计算: 6.1.1.顶部抗风圈计算
顶部抗风圈所需的最小截面模数 Wz=0.083D2H1ωk
463.1 cm3 第4页
风载荷标准值
ωk=βzμsμsω0 ω0—基本风压值(<300时取300Pa) βz—高度Z处的风振系数,油罐 取 μs—风荷载体型系数,取驻点值
0.17
4
2
15.2
0.31
5
2
13.2
0.44
6
1.5
9.2
0.81
7
1.5
罐壁设计
外压:
P0=2.25ωk+q=
7.2
1.50
2.2767 KPa
q---罐顶呼吸阀负压设定值的1.2倍 0.60 KPa
∵[Pcr]>P0,故不需要设置中间抗风圈。 如果: P 0 > [P Cr ] ≥ P 0 /2 应设置 1 个中间抗风圈于 H E /2 处。 P 0 /2 > [P Cr ] ≥ P 0 /3 应设置 2 个中间抗风圈于 H E /3 , 2HE/3 处。 P 0 /3 > [P Cr ] ≥ P 0 /4 应设置 3 个中间抗风圈于 HE/4 , 2HE/4 , 3HE/4 处。
GB储罐设计计算
GB储罐设计计算储罐是一种用于储存液体物质的设施,广泛应用于化工、石油、石化、医药等行业。
储罐的设计计算对于保障储存过程的安全和稳定起着至关重要的作用。
本文将就储罐设计计算进行详细说明。
首先,储罐的设计计算需要包括以下几个方面:1.装置容积计算:根据实际需要,确定储罐的装置容积。
需要考虑液体的体积、空间利用率、设备布局等因素。
2.结构强度计算:储罐的结构应能够承受液体、气体以及外部环境的作用力,包括内压、外压、风荷载、地震荷载等。
根据国家标准或设计规范,计算储罐的结构强度,确保其稳定可靠。
3.底板设计计算:储罐的底板需能够承受液体静载荷和动载荷,并防止地面沉降和液体泄漏等情况。
底板设计计算包括确定底板类型、厚度、抗弯强度等参数。
4.壁板设计计算:储罐的壁板需能够承受内外压力和液体重力,其中包括侧向风压、地震力、温度应力等。
壁板的设计计算包括确定壁板的厚度、截面形状、抗弯强度等。
5.安全装置计算:储罐的安全装置包括压力安全阀、液位报警器、泄漏检测器等。
根据液体特性、操作需求等确定安全装置的类型、参数,确保储罐在运行中的安全性。
以上仅为储罐设计计算的主要方面,下面将以一座液态化学品储罐为例进行详细说明。
假设这是一个储存液态化学品的立式储罐,容积为500立方米。
首先需要计算储罐的结构强度。
储罐结构由底板、壁板和顶板组成。
底板采用球底设计,材料选择为碳钢,厚度为10毫米。
壁板使用环形板计算,采用计算环法进行抗弯计算,材料同样为碳钢,厚度为8毫米。
顶板使用平板计算,材料同样为碳钢,厚度为6毫米。
根据国家标准,结构强度计算需要考虑内压、外压、地震荷载和风荷载。
假设储罐内压为0.5兆帕,外压为0.2兆帕,设计地震水平为7度。
根据设计规范,计算得出储罐的结构强度满足要求。
接下来是底板的设计计算。
根据设计规范,底板的设计要求为:1)底板应能够承受液体静载荷和动载荷;2)底板应能防止地面沉降和液体泄漏。
根据储罐容积和液体密度,计算出液体静载荷为500×1000×液体密度。
储罐设计计算
储罐设计计算注: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。
463.1cm 30.745KPa 0.540KPa1.001.001.38500.00罐壁筒体的临界压⼒:5.611KPat min =7.2mm H E =∑H ei=3.48mH ei ——罐壁各段当量⾼度,m ;H ei =H i (t min /t i )2.5罐壁各段当量⾼度如下:罐壁段号实际⾼度Hi (m )有效壁厚ti (mm )当量⾼度Hei(m )1223.20.112221.20.133219.20.174215.20.315213.20.446 1.59.20.8171.57.21.50罐壁设计外压: 2.2767KPa 0.60KPa如果:按6.4.9的规定选⽤。
P 0/3>[P Cr ]≥P 0/4应设置2个中间抗风圈于H E /3,2HE/3处。
6.1.2.中间抗风圈计算顶部抗风圈的实际截⾯模数 W=按图实际尺⼨计算(近似为T 型钢计算)∵ W>Wz故满⾜要求应设置3个中间抗风圈于HE/4,2HE/4,3HE/4处。
风载荷标准值P 0=2.25ωk +q=q---罐顶呼吸阀负压设定值的1.2倍∵[Pcr]>P0,故不需要设置中间抗风圈。
W z =0.083D 2H 1ωkP 0/2>[P Cr ]≥P 0/3ω0—基本风压值(<300时取300Pa)βz—⾼度Z处的风振系数,油罐取µs —风荷载体型系数,取驻点值µz —风压⾼度变化系数,ωk =βz µs µs ω0P 0>[P Cr ]≥P 0/2应设置1个中间抗风圈于H E /2处。
以此类推==5.2m in 48t E H D cr P8.771392MPa1罐底部垂直载荷 1.8009613MN A1=πDt 1.7492388m 2翘离影响系数取C L 1.4底部罐壁断⾯系数10.495433m 358.038423MN.m 9.921098MN.m 综合影响系数C z⼀般取0.4α=0.450.1404s R=D/212mKc 0.000432δ30.0192m αmax=0.45罐体影响系数Y 1⼀般取1.1m=m 1Fr5107701.9kg 罐内储液总质量8821592.2kg Fr 0.579其中:D/H1.846153828.98188MPa 199875MPa t------罐底圈壁板有效厚度0.0232mσ1<[σcr]合格0.472794m 0.026266Tg 0.35s储液晃动基本周期5.3643825sKs=1.095晃动周期系数(据D/H 按表D.3.3选取)m 1=0.25ρπD 2H动液系数(由D/H ,查D.3.4确定)6.2.2.罐壁许⽤临界应⼒[σcr ]=0.15Et/D储罐内半径储液耦连振动基本周期Q 0=10-6C z αY 1mg 地震影响系数(据Tc ,Tg ,αmax 按图D.3.1选取)地震影响系数(据Tw ,αmax 按图D.3.1选取)Tw=KsD 0.5α最⼤地震影响系数E-----设计温度下材料的弹性模量6.2.3.应⼒校核条件反应谱特征周期(按表D.3.1-1)耦连振动周期系数(据D/H 按表D.3.2选取)距底板1/3⾼度处罐壁有效厚度6.2.4.罐内液⾯晃动⾼度计算:罐内液⾯晃动⾼度h v =1.5αR竖向地震影响系数C v (7,8度地震区取1;9度地震区取1.45) N1=(m d +m t )gZ1=πD 2t/4总⽔平地震⼒在罐底部产⽣的地震弯矩M L =0.45Q 0H 罐壁横截⾯积(其中t 为底部罐壁有效厚度)总⽔平地震⼒在罐底部产⽣的⽔平剪⼒6.2.地震载荷计算:6.2.1.地震作⽤下罐壁底产⽣的最⼤轴向应⼒T c =K c H (R/δ3)0.5=产⽣地震作⽤⼒的等效储液质量M 56mm 地脚螺栓根径:d 150.67mm D b 24.256m n 48个σs235MPa1920647N16248039N 563479N 3416935N.m 15343260N迎风⾯积389.70m 2罐体总⾼16.24m 拱顶⾼度3.24m1130973N 2500.00Pa 7.2.3.储液在最⾼液位时,1.5倍计算破坏压⼒产⽣的升举⼒:2171239N16248039N 1800961N300981N A=2016.47mm 2单个地脚螺栓应⼒:σ=N b /A=149.26MPa每个地脚螺栓的承压⾯积:σ<2/3σs,合格7.4.地脚螺栓(锚栓)校核条件:N b =N/n d -W/n dN=Max[N 1,N 2,N 3,N 4]7.2.1.空罐时,1.5倍设计压⼒与设计风压产⽣的升举⼒之和:7.2.2.空罐时,1.25倍试验压⼒产⽣的升举⼒之和:设计风压产⽣的升举⼒N w =4M w /D b 设计风压产⽣的风弯矩M w =ω0A H H’N 2=PπD 2/4+Ne7.3地脚螺栓计算:N 3=P t πD 2/47.2罐体抗提升⼒计算:地脚螺栓圆直径:地脚螺栓个数:N 1=1.5PπD 2/4+N w 空罐时,设计压⼒与地震载荷产⽣的升举⼒之和地脚螺栓许⽤应⼒:地震载荷产⽣的升举⼒N e =Aσ7.3.2.单个地脚螺栓所承受的载荷:A H =H'D H'=H 1+H g Hg=Rs(1-COSθ)7.3.1.罐体总的锚固⼒为7.2.1,7.2.2.,7.2.3所计算升举⼒中的最⼤值W <N ,由于罐体⾃重不能抗倾覆⼒,故需要设置地脚螺栓W=(m t +m d )g罐体试验压⼒P t =1.25PN 4=1.5P Q πD 2/47. 地脚螺栓(锚栓)计算地脚螺栓直径:7.1地脚螺栓参数:罐体总重量。
玻璃钢立式储罐设计计算
玻璃钢⽴式储罐设计计算1-1、圆筒段强度层壁厚计算公式δ:n :D i :σb :H:γ:得:圆筒强度层计算壁厚为δ=14.46mm 1mm则:圆筒强度层设计壁厚为δi =15.46mm 1-2、按罐体的刚度计算圆筒段壁厚公式δ:n :D i :H:γ:[ε]E得:圆筒强度层计算壁厚为δ=15.19mm 0mm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 )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)罐体计算点⾄最⾼液位的⾼度(m)介质密度(Kg/m 3),当γ<1000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 )其中:圆筒的计算厚度(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/m 3),当γ<1000时,取γ=1000材料的许⽤应变值玻璃钢轴向弹性模量(Mpa)K 1——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,K 1=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,K 1=1.0,对有密集建筑的⼤城市区时,K 1=0.71q o ——10⽶⾼度处的基本风压值,N/㎡K 2——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K 2=1.2;对不安装呼吸阀的贮罐,取K 2=1.0.P——罐内操作负压,pa;强度曾厚度附加量(mm)δei ——第i 圈罐壁板的有效厚度,mm 1-3、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(㎜)73-1、贮罐的倾覆⼒矩计算(取地震弯矩计算值)(N·m )H:F k1g :3-2、每⼀个螺栓最⼤总拉⼒计算(N)M :D cp :F:式中: H e ——罐壁筒体的当量⾼度,m式中:H ei ——第i 圈罐壁板的当量⾼度,m h i ——第i 圈罐壁板的实际⾼度,m δl ——最薄层罐壁板的有效厚度,mm0.6~1.84.80.6~1.8储罐的⽔平地震⼒,(N)C z :综合影响系数,对于常压⽴式储罐C z =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。
储罐表面积计算公式
储罐表面积计算公式储罐表面积是指储罐外部所有可见面的总面积,包括储罐的底部和侧面。
储罐表面积的计算对于储罐的设计、维护和安全管理非常重要。
下面将介绍储罐表面积的计算公式及其应用。
储罐的形状多种多样,常见的有圆柱形、球形、锥形等。
不同形状的储罐表面积计算公式也有所不同。
下面分别介绍几种常见形状的储罐表面积计算公式。
1. 圆柱形储罐圆柱形储罐是最常见的一种形状,其表面积计算公式为:A = 2πr² + 2πrh其中,A表示储罐的表面积,π取3.14,r表示储罐的底面半径,h 表示储罐的高度。
2. 球形储罐球形储罐的表面积计算公式为:A = 4πr²其中,A表示储罐的表面积,π取3.14,r表示储罐的半径。
3. 锥形储罐锥形储罐的表面积计算公式相对复杂,需要分别计算底部和侧面的面积,然后相加。
锥形储罐的表面积计算公式为:A = πr₁(r₁ + √(r₁² + h²)) + πr₂(r₂ + √(r₂² + h²)) + πr₁r₂其中,A表示储罐的表面积,π取3.14,r₁表示储罐底部的半径,r₂表示储罐顶部的半径,h表示储罐的高度。
储罐表面积的计算公式可以帮助工程师和技术人员准确计算储罐的表面积,从而进行储罐的设计和维护工作。
储罐的表面积与储罐内部的容量、材料的用量、维护工作的成本等密切相关。
例如,在设计一个用于储存液体的圆柱形储罐时,工程师需要根据储罐的容量要求来确定储罐的高度和底面半径。
然后,根据储罐的形状和尺寸,利用上述的圆柱形储罐表面积计算公式,可以快速计算出储罐的表面积。
通过计算储罐的表面积,工程师可以确定储罐的材料用量、维护工作的难度和成本等。
储罐表面积的计算还与储罐的安全管理密切相关。
储罐表面积的增加会导致储罐的热损失增加,从而增加了储罐内部液体的蒸发和挥发风险。
因此,在进行储罐的安全管理时,需要考虑储罐的表面积,采取相应的绝热措施和安全措施,以减少热损失和风险。
储罐表面积计算公式
储罐表面积计算公式储罐表面积是指储罐外表面的总面积,它是在设计和制造储罐时非常重要的一个参数。
正确计算储罐表面积可以帮助工程师准确估算材料成本、热交换效率以及防腐保温材料的使用量等。
下面将介绍储罐表面积的计算公式及其应用。
储罐表面积的计算公式如下:表面积= 2πr² + 2πrh其中,r为储罐底部的半径,h为储罐的高度。
储罐的底部形状通常为圆形或者椭圆形,因此可以根据实际情况选择相应的计算公式。
如果底部为圆形,则直接使用上述公式即可;如果底部为椭圆形,则需要稍作修改。
储罐表面积的计算公式可以通过简单的几何推导得出。
首先,我们可以将储罐分解为两个部分:底部和侧面。
底部的面积可以通过圆的面积公式πr²来计算,侧面的面积可以看成是一个长方形的面积,其宽度为储罐的高度h,长度为罐体的周长2πr。
储罐表面积的计算在工程实践中非常常见。
例如,在石化、化工行业中,储罐通常用于储存液体或气体。
在设计和选型过程中,工程师需要计算储罐的表面积,以确定所需材料的成本和防腐保温材料的使用量。
此外,储罐的表面积还与热传导有关,可以用于计算热交换器的传热效率,进而优化设备设计。
储罐表面积的计算还可以应用于防腐保温工程。
在储罐表面涂覆防腐涂料或安装保温材料时,需要准确计算表面积以确定材料的使用量和成本。
此外,储罐的表面积还与防腐保温层的厚度有关,可以根据不同的工况要求进行选择。
储罐表面积的计算公式是工程实践中一个基础而重要的公式。
它不仅与材料成本、热交换效率和防腐保温材料的使用量有关,还与设备的安装和维护有密切关系。
因此,在实际工程中,我们必须准确计算储罐的表面积,并根据具体要求进行调整和优化。
储罐表面积的计算公式是工程实践中一个重要的参数。
通过准确计算储罐的表面积,可以帮助工程师估算材料成本、热交换效率以及防腐保温材料的使用量。
同时,它也是储罐设计、安装和维护的基础。
因此,在工程实践中,我们必须掌握并正确应用储罐表面积的计算公式,以确保工程的高效运行和安全性。
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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。
15.94133MPa
1罐底部垂直载荷
0.8639206MN A1=πDt 0.5145929m 2
翘离影响系数取C L 1.4底部罐壁
断面系数
1.8010751m 318.348435MN.m
2.5483937MN.m
综合影响系数C z 一般取
0.4α=0.450.1319782s
R=D/27m
Kc 0.000432δ30.0192m αmax=0.45
罐体影响系数
Y 1一般取 1.1m=m 1Fr
1311995.4kg 罐内储液总质量
2265967.9kg Fr
0.579其中:
D/H
0.875
25.05576MPa 199875MPa t------罐底圈壁板有
0.0117m
σ1<[σcr]
合格
0.447985m 0.042665Tg 0.35s
储液晃动基本周期
4.0971148s Ks= 1.095
产生地震作用力的等效储液质量T c =K c H (R/δ3)0.5=6.2.1.地震作用下罐壁底产生的最大轴向应力
总水平地震力在罐底部产生的水平剪力
7. 地脚螺栓(锚栓)计算
竖向地震影响系数C v (7,8度地震区取1;9度地震区取1.45) N1=(m d +m t )g Z1=πD 2t/4
总水平地震力在罐底部产生的地震弯矩M L =0.45Q 0H 罐壁横截面积(其中t 为底部罐壁有效厚度)罐内液面晃动高度
h v =1.5αR
储罐内半径
储液耦连振动基本周期Q 0=10-6C z αY 1mg 地震影响系数(据Tc ,Tg ,αmax 按图D.3.1选取)
反应谱特征周期(按表D.3.1-1)耦连振动周期系数(据D/H 按表D.3.2选取)
距底板1/3高度处罐壁有效厚度
6.2.4.罐内液面晃动高度计算:地震影响系数(据Tw ,αmax 按图D.3.1选取)Tw=KsD 0.5
α
最大地震影响系数
E-----设计温度下材料的弹性模量6.2.3.应力校核条件
m 1=0.25ρπD 2
H
动液系数(由D/H ,查D.3.4确定)
6.2.2.罐壁许用临界应力
[σcr ]=0.15Et/D
晃动周期系数(据D/H 按表D.3.3选取)
M 56mm 地脚螺栓根径:
d 150.67mm D b 24.256m n 48个σs
235
MPa
831152N
8511171N 369338
N
2239667N.m 8203294N 迎风面积250.42m 2罐体总高17.89m 拱顶高度
1.89
m
384845
N
2500.00Pa 7.2.3.储液在最高液738841
N
8511171N 863921
N
159318N A=2016.47mm 2
单个地脚螺栓应
σ=N b /A=
79.01
MPa
罐体总重量
N 4=1.5P Q πD 2/4
地脚螺栓直径:7.1地脚螺栓参数:N e =Aσ7.3.2.单个地脚螺栓所承受的载荷:
A H =H'D H'=H 1+H g Hg=Rs(1-COSθ)
7.3.1.罐体总的锚固力为7.2.1,7.2.2.,7.2.3所计算升举力中的最大值
W <N ,由于罐体自重不能抗倾覆力,故需要设置地脚螺栓W=(m t +m d )g
罐体试验压力
P t =1.25P
N 2=PπD 2/4+Ne
7.3地脚螺栓计算:
N 3=P t πD 2/4
7.2罐体抗提升力计算:
地脚螺栓圆直径:地脚螺栓个数:N 1=1.5PπD 2/4+N w 空罐时,设计压力与地震载荷产生的升举力之和
地脚螺栓许用应力:
地震载荷产生的升举力N b =N/n d -W/n d N=Max[N 1,N 2,N 3,N 4]
7.2.1.空罐时,1.5倍设计压力与设计风压产生的升举力之和:
7.2.2.空罐时,1.25倍试验压力产生的升举力之和:
设计风压产生的升举力N w =4M w /D b 设计风压产生的风弯矩M w =ω0A H H’σ<2/3σs,合格
7.4.地脚螺栓(锚栓)校核条件:
每个地脚螺栓的承压面积:。