关于球罐计算程序说明
第五章 球形罐组对安装-说明计算规则
第五章球形罐组对安装说明一、本章适用于设计压力等于和大于0.1MPa且不大于4MPa的橘瓣式、以支柱支撑的碳钢和合金钢制球罐组对安装工程。
二、本章定额包括了试压临时水管线的安装、拆除及材料摊销量。
三、本章定额中不包括以下工作内容：1．球壳板制作和预组装。
2．支柱制作。
3．梯子、平台、栏杆的制作安装。
4．喷淋、消防装置的制作安装。
5．防火设施。
6．防雷接地。
7．球罐的无损探伤检验。
8．球罐的防腐、保温和脱脂。
9．锻件、机加工件、外购件的制作或加工。
10．预热和后热。
11．组装平台的铺设与拆除。
四、水压试验是按一台单独进行计算的；如同时试压超过一台时，每台试压定额乘以系数0.85。
五、球罐整体热处理、焊缝预热和后热可执行本册定额第八章相应项目。
六、球罐组装胎具及球罐焊接防护棚定额内的钢材用量已将回收值从定额内扣除，不再考虑摊销。
595工程量计算规则一、球形罐定额以罐体分片到货现场拼装、就位、焊接为依据。
罐体拼装就位，按罐体不同容积、板厚计算，其重量包括球皮（球壳板）、支柱、拉杆及接管的短管、加强板等全部重量，以“t”为计量单位，不扣除人孔、接管孔面积所占重量。
罐体上的螺旋梯、平台、栏杆制作安装工程量应按相应定额另行计算。
二、球罐的人孔、接管孔开孔现场组对安装，应根据不同孔径与板厚，以“套”为计量单位，执行相应定额。
三、球罐组装胎具制作、安装与拆除，应根据不同规格，以“台”为计量单位。
四、球罐的水压试验，应按球罐不同容积，以“台”为计量单位。
定额内包括了临时水管线敷设与拆除的工作内容。
五、球罐的气密性试验，应按球罐不同容积和设计压力，以“台”为计量单位。
六、球罐焊接防护棚制作、安装与拆除，应按防护棚的构造形式和球罐不同容积，以“台”为计量单位，定额考虑了防护棚的回收利用率。
七、球罐整体热处理，应按不同供热方式和球罐不同容积，以“台”为计量单位。
八、球罐局部预热、后热和无损检验执行本册定额第八章相应项目及其工程量计算规则。
球罐下料尺寸计算
L3所对平圆等分角-0.369462849L3所对平分弦长1007.859407L3所对平分球角0.095081076943.09208190.0485539120.1570796331012.572872905.0425310.089000322弧长2914.2117b2346.4852弦长a 1383.577642638.527583b4L 8325.221B1球心角13.86976B1球心角弧度值0.242073017赤道板等分数10l对角线b42639.251746B1l对角线c54962.519218c64376.3539322563.8336188752.707865b4B12556.5181228506.159476c64917.3238724345.337707c52631.721056l边8325.220532l边8112.888766道板放样赤道周角弧度0.261799388赤道球心角弧度0.785398163极中板等分数β1球心角弧度L1球心角弧度单数带极中板放样100.2617993880.779341197b4B1l对角线2641.3216462565.9739848692.019926c5c6l1边4936.2543784346.0099638261.016686b4B1l对角线2633.785052559.7133898450.536028826.1016686b42640.607679对角线球心H7577.022988053.535826.1016686A对角线的拱高对角线球心角弧度L2边L1L1等分长度4689.8191229438.7224818228.17057144.652960.779341197c51c61l对角线L1球心角L1所对球心角弧度2056.3971242584.7574217748.3828278261.017774.8382827b4B1L2边L1L2等分长度4728.938099782.1680448450.15386241.882040.730979512c51c61l对角线L2球心角L2所对球心角弧度2062.281522591.2044211.83259571514.006140.244453247b4B1赤道球心角弧度B1球心角B1球心角弧度值100.261799388单数带极侧板放样侧板等分数β1球心角弧度L 8112.889对角线球心角弧度对角线球心0.9987517090.8200018846.98264691A对角线的拱高c5c6l1边4315.6335448053.5350334891.77156290 1.57079632710136.14634728.938094534.087574L3平角对弧度值L3水平弧 1.070722943.4034157c52c62L3平面角H L3球心弧等分长0.9987517090.81681031746.799783859125.7381013.61463A对角线的拱高对角线球心角弧度对角线球心L3L3平圆等分长度4918.749999438.7224817577.0229850.993430.890003222c51c61L2边L3球心角L3所对球心角弧度2056.3971241319.8600858419.4985829434.034774.8382827b4B1l对角线L3L2等分长度4963.9853329782.1680447748.38282741.882040.730979512c51c61L2边L2球心角L2所对球心角弧度2062.281521320.7142058658.1893657.1388070.12459568b4B1l对角线B1球心角B1球心角弧度值100.2617993881.8325957154403.178462单数带边侧板放样边板等分数β1球心角弧度赤道球心角弧度4891.7715624435.466706c52c624936.254378c52c6245.675297411.0707220.9987517090.797184327中线中线1383.5776381009.451446L4弧长L4弦长M值8367.6134689.8191224499.600732c52c6210715.528668601.686167L3平分球角度数5.4477443742905.042531c 1009.45144692.7819342415.09934284L3平圆等分角度数-21.16866191带道板放样温带板等分数温带周角弧度赤道与B1角赤道与B2角温带球心角弧度52.522.5100.2617993880.523598776b4B1l对角线B3弧长B弧长2563.8342201.6138392110.1824521689.3577165943.853369c11c12l边3660.9074333021.2422485550.1470211684.5374b4B12104.1613795866.2868712556.5182195.331881B3B l对角线c11c12l边L平分弧长L平分弧角3642.739913011.0259715486.963756555.01470.052359878b42107.6315152556.5181797.124h r112465.996452.871147c5c63384.1111942939.53809c5c63369.7577022930.127934-9235.03赤道与B2角弧度值赤道与B1角弧度值0.9162980.392699赤道与B角赤道与B角弧度值0.65449837.5B球心弧长2199.274r2 9793.123。
球罐凸缘计算方法.(DOC)
本计算根据日本液化石油气协会标准：JLPA No.2-1—1978《液化石油气球形贮罐标准》第4.9节“开孔补强”之等面积补强法进行计算。
200m3球罐DN500人孔已知数据：计算压力：Pc=1.3MPa 壳体内直径：Di=7100mm焊接接头系数：φ=1.0 接管内直径：di=506mm 腐蚀裕量：C2=1.5mm 壳体名义厚度；δn =20mm接管名义厚度：δnt =12mm壳体有效厚度；δe =δns－C2=18.5mm接管有效厚度 : δet =δnt－C2=10.5mm壳体16MnR材料设计温度下的许用应力: [σ]tt=163MPa接管16MnII材料设计温度下的许用应力：[σ]tt=150MPaF=150/163=0.92计算过程：有效宽度：B=2di=2x506=1012mm外侧有效高度：h1 = 2.5δe =2.5x18.5=46.25mm 内侧有效高度：h2=0壳体计算厚度：接管计算厚度：开孔所需补强面积：A=dδsc F=506x14.2x0.92=6610.4mm2补强面积：A0=2x[187.1x46.25-0.5x(46.25-20.63)x44.37-0.5x(44.37x2+20.63)x20.63]=13914mm2A0≥1.10A结论：补强满足要求。
DN100接管：已知数据：计算压力：Pc=1.3MPa 壳体内直径：Di=7100mm焊接接头系数：φ=1.0接管内直径：di=96mm 腐蚀裕量：C2=1.5mm壳体名义厚度；δn =20mm 接管名义厚度：δnt =6mm壳体有效厚度；δe =δns－C2=18.5mm接管有效厚度：δet =δnt－C2=4.5mm壳体16MnR材料设计温度下的许用应力: [σ]tt=163MPa接管16MnII材料设计温度下的许用应力：[σ]tt=150MPaF=150/163=0.92计算过程：有效宽度：B=2di=2x96=192mm外侧有效高度：h1 = 2.5δe =2.5x18.5=46.25mm 内侧有效高度：h2=0壳体计算厚度：接管计算厚度：开孔所需补强面积：A=dδsc F=96x14.2x0.92=1254mm2另加补强面积：A0=2x(46.25x45.66-0.5x4.25x7.35)=4192mm2A0≥1.10A结论：补强满足要求。
xx工程200m3氮气球罐设计计算书
xx 工程200m 3氮气球罐设计计算书D1 设计条件设计压力： p= 1.68 M Pa 设计温度： t= －19~80 ℃水压试验压力： P T = 1.25p = 1.25x1.68 M Pa =2.1 MPa 球壳内直径：D i = 7100 mm ( 200 m 3 ) 储存物料：氮气 充装系数： K ＝ 1 地震设防烈度：7 度10ｍ高度处的基本风压值： ｑ０＝ 350 Ｎ/ｍ２支柱数目： ｎ＝6支柱选用 φ 219 ｘ8 无缝钢管 拉杆选用 φ 32 圆钢球罐建造场地：III 类场地土D2 球壳计算D2.1 计算压力 设计压力: p= 1.68 Mpa球壳各带的物料液柱高度: (储存介质为气体,不计算物料液柱高度) 物料密度: ρ0 =1.251kg/m 3 (标准状态下) 重力加速度:=9.81m/s 2球壳各带的计算压力:(储存介质为气体, 各带的计算压力相等)D2.2 球壳各带的厚度计算: (储存介质为气体, 各带的计算厚度相等) 球壳内直径: D i = 7100 mm设计温度下球壳材料16MnR 的许用应力:[]σt=163 Mpa焊缝系数: ϕ = 1厚度附加量: c =c 1 +c 2 = 0 + 1 = 1 mm[]mm c p D p ctid 34.19134.18168.111634710068.1411=+=+-⨯⨯⨯=+-=φσδ取球壳名义厚度δ n = 22 mm. 有效厚度δe = δn -C = 22 - 1 = 21mm 。
设计温度下球壳的最大允许工作压力 p w =4δe[σ]t Ф/(Di+δe)=4*21*163*1/(7100+21)=1.92MPa设计温度下球壳的计算应力 σt = p c (Di+δe)/4δe = 1.68*(7100+21)/(4*21)=142.4<[σ]t Ф=163(MPa)D3 球罐质量计算球壳平均直径: D c p = 7122 mm 球壳材料密度: ρ 1 = 7850 kg / m 3物料密度: ρ 0 = 1.251 kg / m 3 气体密度: ρρ2000=⨯T T P P =3/9.231.01.068.119273273251.1m kg =+⨯- 充装系数: K = 1水的密度: ρ 3 = 1000 kg / m 3 球壳外直径: D 0 = 7144 mm 基本雪压值: q = 250 N / m 2; 球面的积雪系数: C s = 0.4 球壳质量:m 1 =π D 2c p δη ρ1 ×10-9 = π×71222 ×22×7850×10 -9 =27520 kg . 物料质量: m 2 =kg K D i 5.44781019.237100610693923=⨯⨯⨯⨯=⨯--πρπ液压试验时液体的质量: m 3 =⨯⨯=⨯-393371006106πρπi D 1000×10 - 9 = 187402 kg积雪质量: m 4 =ππ4104981026gD qC s ⨯=⨯⨯-.71442× 250 ×0.4 ×10 -6 = 408.6 kg保温层质量 m 5 = 0支柱和拉杆的质量:m 6 = ~2020 kg 附件质量:m 7 = ~3000 kg (包括盘梯、人孔、接管、安全阀等) 操作状态下的球罐质量:m 0 =m 1 + m 2 + m 4 + m 5 + m 6 + m 7 = 27520 + 4478.5 + 408.6+ 0 +2020 + 3000 = 37427.1 kg液压试验状态下的球罐质量:m T =m 1 + m 3 + m 6 + m 7 = 27520 + 187402 + 2020 +3000 = 219942 kg 球罐最小质量:m min = m 1 + m 6 + m 7 = 27520 + 2020 + 3000 = 32540 kgD4 地震载荷计算 D4.1 自震周期支柱底板底面至球壳中心的距离: H 0 = 5030 mm 支柱数目: n= 6支柱材料10号钢的常温弹性模量: E s = 192×103 Mpa 支柱外直径: d 0 = 219 mm 支柱内直径: d i = 203 mm 支柱横截面的惯性矩: I=()ππ6464044d d i-=( 219 4－203 4 )= 2.955×10 7 mm 4支柱底板底面至上支耳销子中心的距离: 3530=l mm 拉杆影响系数:ξ=21375.050303530235030353012312020=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-H l H l 球罐的基本自振周期:7333330010955.210192*********.050302.33491310⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=--πξπInE H m T s=0.2967 s . D4.2 地震力综合影响系数: C Z = 0.45地震影响系数的最大值: αmax = 0.23 (查表15) 对应于自振周期T 的地震影响系数: αα==max .023球罐的水平地震力:F C e Z = α m 0 g = 0.45 × 0.23 × 37427.1× 9.81 =38001 ND5 风载荷计算风载体形系数: K 1 =0.4系数ζ1 : ζ1 = 1.0747 (按表17选取)风振系数: K 2 =1+0.35ζ1 = 1+0.35×1.0747 = 1.376 10m 高度处的基本风压值: q 0 = 350 N/m 2支柱底板底面至球壳中心的距离: H 0 = 5.03 m 风压高度变化系数: f 1 =0.8012 (按表18选取) 球罐附件增大系数: f 2 =1.1 球罐的水平风力: F w =6262102120101.18012.0350376.14.071444104--⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯ππf f q K K D= 6805 ND 6 弯矩计算(F e +0.25F w )与F w 的较大值 F max :F e +0.25F w = 38001 +0.25×6805= 39702 NF w = 6805 N F max =39702N力臂: L =H 0 - l = 5030 - 3530 =1500 mm 由水平地震力和水平风力引起的最大弯矩:M max =F max L = 39702 × 1500 = 5.96×10 7 N ·mmD7 支柱计算D7.1单个支柱的垂直载荷 D7.1.1 重力载荷操作状态下的重力载荷 G 0 =681.91.374270⨯=n g m = 61193N液压试验状态下的重力载荷 G T =681.9219942⨯=ng m T = 359605 ND7.1.2 支柱的最大垂直载荷支柱中心圆半径: R=R i = 3550 mm最大弯矩对支柱产生的垂直载荷的最大值(按表19计算) : α=Mmax/R=5.96x107/3550=16789 b=lFmax/R=3530x39702/3550=39478 (Fi)max=0.333 3a= 5596 N拉杆作用在支柱上的垂直载荷的最大值 (Pi-j)max=0.333 3b= 13158 N据表19. (Fi+Pi-j)max=0.333 3a+0.333 3b=18754 ND7.2 组合载荷操作状态下支柱的最大垂直载荷:W 0 =G 0 +(F i +P i - j )max =61193 +18754= 79947 N 液压试验状态下支柱的最大垂直载荷: W T =G T +0.3(F i +P i - j )max397026805187543.0359605max ⨯⨯+=F F w = 360569ND7.3 单个支柱弯矩 D7.3.1 偏心弯矩操作状态下赤道线的液柱高度: h 0e = 0 mm;液压试验状态下赤道线的液柱高度: h Te = 3550 mm; 操作状态下物料在赤道线的液柱静压力:p 0 e =h 0 e ρ2 g ×10-9 = 0 × ×9.81×10-9 = 0 MPa; 液压试验状态下液体在赤道线的液柱静压力:p Te =h Te ρ3 g ×10-9 = 3550×1000×9.81×10-9 = 0.0348 MPa; 球壳的有效厚度: δ e =δ n - C = 22 - 1= 21 mm; 操作状态下物料在球壳赤道线的薄膜应力: ()()()()4.142214217100068.1400=⨯+⨯+=++=ee i e e D p p δδσ MPa ;液压试验状态下液体在球壳赤道线的薄膜应力: ()()()()1812142171000348.01.24=⨯+⨯+=++=ee i Te T Te D P p δδσ MPa ;球壳内半径: R i = 3550 mm 球壳材料的泊松比: μ = 0.3球壳材料16MnR 的弹性模量: E = 206×103 MPa ; 操作状态下支柱的偏心弯矩 : ()()3.01102067994735504.142130001-⨯⨯⨯⨯=-=μσEW R M i e= 1.37×105 N . mm液压试验状态下支柱的偏心弯矩 : ()()3.01102063605693550181131-⨯⨯⨯⨯=-=μσEW R M Ti Te T = 7.87×105 N .mmD 7.3.2 附加弯矩操作状态下支柱的附加弯矩 :()()3.0110206503035504.14210955.210192616327320002-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=μσEH R I E M i e s = 2.31×106 N .mm液压试验状态下支柱的附加弯矩 :()()3.01102065030355018110955.2101926163273202-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=μσEH R I E M i Te s T = 2.94×106 N .mmD7.3.3 总弯矩操作状态下支柱的总弯矩:M 0=M 01 +M 02 = 1.37×105 +2.31×106 =2.447×106 N.mm . 液压试验状态下支柱的总弯矩:M T =M T 1 +M T 2 = 7.87×105 +2.94×106 =3.727×106 N.mm .D 7.4 支柱稳定性校核单个支柱的横截面积 : ()()222220530320321944mm d d A i =-=-=ππ单个支柱的截面系数 : ()()354444010699.22193220321932mm d d d Z i ⨯=⨯-=-=ππ计算长度系数 : K 3 = 1 ; 支柱的惯性半径 : mm A I r i 65.74530310955.27=⨯==支柱长细比 : 38.6765.745030103=⨯==i r H K λ 支柱材料10 , σs =205 MPa支柱换算长细比70.01019220538.673=⨯==-πσπλλS s E >0.215对于轧制钢管 α1 =0.41, α2 =0.986, α3 =0.152弯矩作用平面内的轴心受压柱稳定系数()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++-++=222322322421λλλααλλααλφp =()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-+⨯+-+⨯+⨯222227.047.07.0152.0986.07.07.0152.0986.07.021=0.862等效弯矩系数：βm =1截面塑性发展系数：γ=1.15欧拉临界力：W EX =л2E S A/λ2=л2x192x103x5303/67.382 =2.2134x106 N支柱材料的许用应力 : []σσc sMPa ===1520515137..操作状态下支柱的稳定性校核 :MPaW W z M A W EX m p6.25102134.2799478.0110699.215.110447.21862.05303799478.0165600=⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯⨯⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+γβφ< [σ] c ;液压试验状态下支柱的稳定性校核 :MPaW W z M A W EX T Tm pT69.92102134.23605698.0110699.215.110727.31862.0530********.01656=⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯⨯⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+γβφ< [σ] c ;稳定性校核通过。
十二、球形储罐
十二、球形储罐12.1计算功能××《钢制球形储罐》和JB/T17261-1998《球形储罐型式与基本参GB12337-××本程序是依据：GB12337-数》编制的。
具体功能如下：1.设计球壳：未知球壳厚度，设计出各带球壳厚度。
圆整名义厚度时的步长为1mm。
2.校核球壳：已知球壳厚度，校核各带球壳应力，若应力小于等于许用应力，则“合格”；否则为“不合格”，但会给出满足应力要求的厚度值方案，供用户决策。
3.设计支柱：当只给出支柱数目，而没给出支柱外径和厚度时，程序能设计出所需要的支柱外径和厚度。
4.校核支柱：当同时给定支柱数目、外径和厚度时，若满足稳定验算，则“合格”；否则为“不合格”，但会给出可满足稳定要求的支柱厚度及若干其他方案，供用户决策。
5.设计地脚螺栓、拉杆螺栓、销子直径、支柱底板直径和厚度、耳板厚度，以及翼板厚度等。
6.校核耳板和支柱、拉杆和翼板、支柱和球壳的焊接接头剪应力时，若剪应力小于等于相应的许用剪应力，则“合格”；否则为“不合格”，但会提出修改方案，经修改数据后，可使相应剪应力降低。
7.球壳的外压校核：程序还能按GB150-1998《钢制压力容器》进行球壳的外压校核，并给出最终的球壳许用外压力。
本程序在计算完毕之后将给出以下结果：1.设计时输出各带球壳的计算厚度和设计厚度或者支柱的外径和厚度。
2.当球壳设计计算结束时，程序会自动把算得的球壳名义厚度填入到各带厚度栏内，此时，若再计算则成为校核型了。
因此，当还要作第二次球壳设计计算时，应删除这些返回值。
3.设计支柱时，经计算后得到的支柱外径和厚度值，会自动填入到相应的支柱外径和厚度栏内。
4.校核时输出各带球壳的应力或者支柱的稳定性。
5.输出地脚螺栓直径、拉杆螺栓直径、销子直径、支柱底板直径和厚度、耳板厚度，以及翼板厚度等。
12.2输入数据说明球罐数据输入和计算对话框如图12.1所示。
进行球罐的“设备计算”前，必须先输入“球形壳体”和“支柱”中的有关数据，即本程序在“球形壳体”或“支柱”中，因为数据间互相有关联，所以是没有单独计算功能的。
球罐下料计算公式
球罐下料计算公式球罐是一种常见的工业设备，用于储存液体或气体。
在球罐的设计和制造过程中，球罐下料计算是一个非常重要的步骤。
下料计算的准确性直接影响到球罐的制造质量和使用安全。
本文将介绍球罐下料计算的公式和相关知识。
首先，我们需要了解球罐的基本结构。
球罐通常由两个半球形部分组成，即上半球和下半球。
在进行下料计算时，我们需要确定下半球的直径和高度。
下半球的直径通常由设计要求确定，而高度则是根据储存液体或气体的容量来确定。
在进行下料计算时，我们需要使用球体的体积公式。
球体的体积公式为V=4/3πr³，其中V表示球体的体积，π表示圆周率，r表示球体的半径。
在球罐的下料计算中，我们需要将球体的体积公式进行一定的变形，以适应球罐的实际情况。
假设下半球的直径为D，高度为H，我们可以将球体的体积公式变形为V=1/6πD²H。
这个公式可以帮助我们计算出下半球的体积，从而确定所需的材料数量和尺寸。
在实际的下料计算过程中，我们还需要考虑到材料的浪费率。
由于下料过程中会产生一定的浪费，因此我们需要在计算时将浪费率考虑进去，以确保所下料的材料能够满足实际制造的需要。
除了下半球的计算，上半球的计算也是非常重要的。
上半球的直径和高度通常与下半球相同，因此可以使用相同的公式进行计算。
在实际制造过程中，上半球和下半球通常是一起制造的，因此在进行下料计算时需要将两部分的材料数量和尺寸考虑在内。
除了球罐的基本结构外，我们还需要考虑到球罐的其他部件，如法兰、支撑脚等。
这些部件的下料计算也是非常重要的，因为它们直接影响到球罐的安全性和稳定性。
在进行下料计算时，我们需要根据实际设计要求确定这些部件的尺寸和数量，以确保它们能够满足实际制造的需要。
在进行球罐下料计算时，我们还需要考虑到材料的选择和加工工艺。
不同的材料和加工工艺会对下料计算产生影响，因此我们需要在计算时将这些因素考虑在内。
在选择材料和加工工艺时，我们需要考虑到材料的强度、耐腐蚀性以及加工成本等因素，以确保所选材料和加工工艺能够满足球罐的使用要求。
球罐计算公式
球形容器充液高度准确计算假设球形容器的几何体积为V，内直径为D，内半径为r，在充装系数为k的情况下液相空间高度为H，气相空间的高度为h，见图1，则可得：图1 计算模型πh2(r-h/3)=V(1-k),即πh2r-πh3/3=V(1-k) (1)H+h=D (2)式(1)为一元三次方程。
由于引入充装系数k后，式中的系数将有多位小数，因此很难用常规的分解因式来准确求解该方程，多数情况下只能采用试算法。
对式(1)进行化简，得：（3）式(3)仍不是一个容易求解的公式，等式右端的代数式中含有未知数h，但可以采用迭代法进行计算，层层逼近，最后求得真值［2］。
2 框图及程序程序框图见图2，计算程序如下。
图2 程序框图10 INPUT “球罐内半径r=(m)?”;r20 V = 4 * 3.1415926#*r^3 / 330 INPUT “充装系数k=?”; k40 INPUT “气相空间高度初试值h0=(m)?”; h50 FOR i = 1 TO 99960 IF r - h/ 3 <= 0 THEN 11070 A = SQR ［V*(1 - k)/3.1415926#/(r- h/3)］80 IF ABS (A - h) <=10^(-5) THEN 14090 h= A100 NEXT i110 PRINT “数值超界,请重新输值”120 PRINT “------------------”130 GOTO 40140 hh=2*r- h150 PRINT “液相高度为H=”;hh;“m”160 PRINT “气相空间高度为h=”;A;“m”170 PRINT “共迭代计算了”; i; “次.”180 PRINT “计算结束! ”999 END3 使用说明①该程序仅适用于盛装介质为液体或液化气体的球形容器。
②在输入“气相空间高度初试值h0”时，必须满足0≤h≤D。
否则，计算式中将有可能出现负值开平方的情况，导致计算无法正常进行。
球罐计算书
软件批准号：CSBTS/TC40/SC5-D01-1999DATA SHEET OF PROCESSEQUIPMENT DESIGN工程名：湖北三宁化工股份有限公司PROJECT设备位号：ITEM设备名称：1000m3液氨球罐EQUIPMENT图号： Q06-502-00DWG NO。
设计单位：江西江联能源环保股份有限公司DESIGNER钢制球形储罐计算单位江西江联能源环保股份有限公司计算条件简图拉杆与支柱连接形式相邻球壳形式混和式近震还是远震近震地震设防烈度7场地土类别2球壳分带数3支柱数目n8一根支柱上地脚螺栓个数 n d2压力试验类型液压地面粗糙度类别B充装系数 k 0.90公称容积1000.0m3球罐中心至支柱底板底面的距离 H08150.0mm拉杆与支柱交点至基础的距离 l6080.3mma点(支柱与球壳连接最低点)至2021.3mm球罐中心水平面的距离 L a支柱类型轧制钢管支柱外直径 d o426.0mm支柱厚度 10.0mm拉杆直径 48.0mm支柱底板直径785.1 mm耳板和支柱单边焊缝长 L1380.0mm拉杆和翼板单边焊缝长 L2 200.0mm支柱和球壳焊缝焊脚尺寸 S10.0mm耳板和支柱焊缝焊脚尺寸 S110.0mm拉杆和翼板焊缝焊脚尺寸 S210.0mm球壳钢板负偏差C1 0.0mm球壳腐蚀裕量 C2 2.0mm拉杆腐蚀裕量 C T 2.0 mm地脚螺栓腐蚀裕量 C B 3.0mm支柱底板腐蚀裕量 C b 3.0mm保温层厚度无保温mm保温层密度无保温 kg/m3设计压力 p 2.26MPa 试验压力 p T 2.83MPa 设计温度 50.0︒基本风压值 q0400.0 N/m2基本雪压值 q350.0 N/m2物料密度ρ2586.0kg/m3附件质量 m78000.0 kg焊接接头系数φ 1.00支柱底板与基础的摩擦系数 f S0.3球壳内径D i 12300.0mm螺栓连接圆形平盖计算单位江西江联能源环保股份有限公司设计条件简图计算压力p c 2.350MPa设计温度t50.0︒ C设备壳体内径D i 500.0 mm螺栓连接平盖型式N o13计算直径D c549.0mm径向截面上各开孔直径之和D156.0mm材料名称16Mn许用应力 [σ]t150.0MPa中心圆直径D b615.0mm螺公称直径d B24.0mm栓数量n24个材料名称35CrMoA垫外径D外565.0mm 内径D内525.0mm m 2.50y69.0MPa片压紧面形状1a,1b材料类型软垫片厚度设计系数K (取大值) 预紧时A m=4176.0A b =8117.5W = 0.5( A m + A b )[σ]b = 1401450.5==378.1CCGDpWLK0.21操作时W=718424.8=+=378.13.0CCGDpWLK0.41开孔削弱系数ν= 0.72 计算厚度δp = D c []φσtpKc⋅= 51.91 mm 计算结果名义厚度54.0mm 校核合格DN500 凸缘补强计算Calculations for DN500 Flange Reinforcement材质：16Mn锻件，JB 4726-2000，Ⅲ级合格，正火状态。
关于球罐计算程序说明
关于球罐计算程序说明
一、球罐计算程序介绍
球罐计算程序是一款全功能的计算程序，是专门为建筑物，车辆，机械和其他物品设计的球罐曲面的有效解决方案。
它可以从常规的3D建模软件中获取，并轻松计算出球罐曲面的几何参数，从而可以快速有效地实现高精度的球罐曲面设计。
球罐计算程序功能强大，同时提供了易于使用的图形界面。
二、球罐计算程序基本功能
1、支持多种输入格式：球罐计算程序可以从常规的3D建模软件中读取多种格式的数据，包括STL、IGES、STEP和DXF等，方便用户自定义设计。
2、支持多种几何参数计算：计算程序可以计算出球罐曲面的多种几何参数，包括角度、高度、面积等，从而可以有效满足不同设计要求。
3、可视化展示：球罐计算程序可以实时展示设计结果，用户可以根据设计结果进行实时修改，更加方便快捷。
4、完善的数据管理功能：球罐计算程序支持多种数据管理功能，实现对计算结果和设计参数的完美管理，可以有效提高设计效率。
三、球罐计算程序的优势
1、快速高效：全功能的球罐计算程序可以快速准确的计算出球罐曲面的几何参数。
球罐的体积计算公式
球罐的体积计算公式
《球罐体积计算公式》
球罐是一种常见的储存容器，通常用于储存液体、气体或固体物质。
为了合理利用球罐的容量，了解球罐的体积计算公式至关重要。
在本文中，我们将介绍球罐的体积计算公式，并提供一个实际计算的示例。
球罐的体积可以通过球的体积公式来计算。
球的体积公式如下：
V = (4/3)πr³
其中，V表示球的体积，π是一个数学常数，约等于3.14159，r是球的半径。
为了计算球罐的体积，首先需要确定球罐的形状是否符合球形。
如果球罐的形状不完全是球形，那么可以将球罐分割成几个球形的部分，然后计算每个部分的体积，并将它们相加。
但是在本文中，我们将讨论完全球形的球罐。
示例：
假设有一个球罐的半径为5米，我们将使用上述公式计算其体积。
根据公式：V = (4/3)πr³
代入r = 5，计算得到：
V = (4/3) * 3.14159 * 5³
= (4/3) * 3.14159 * 125
≈ 523.6(立方米)
因此，该球罐的体积约为523.6立方米。
通过使用球的体积公式，我们可以轻松计算球罐的体积。
这个公式不仅适用于球罐，还适用于其他球形物体的体积计算。
当我们需要确定容器的容量时，这个公式可以提供有价值的信息。
总结起来，《球罐体积计算公式》为读者提供了一个有用的工具，可以方便地计算球罐的容量。
通过理解和应用这个公式，读者可以更好地利用球罐的容量，并有效地进行物质储存和转运。
球罐计算书
软件批准号：CSBTS/TC40/SC5-D01-1999DATA SHEET OF PROCESSEQUIPMENT DESIGN工程名：湖北三宁化工股份有限公司PROJECT设备位号：ITEM设备名称：1000m3液氨球罐EQUIPMENT图号： Q06-502-00DWG NO。
设计单位：江西江联能源环保股份有限公司DESIGNER钢制球形储罐计算单位江西江联能源环保股份有限公司计算条件简图拉杆与支柱连接形式相邻球壳形式混和式近震还是远震近震地震设防烈度7场地土类别2球壳分带数3支柱数目n8一根支柱上地脚螺栓个数 n d2压力试验类型液压地面粗糙度类别B充装系数 k 0.90公称容积1000.0m3球罐中心至支柱底板底面的距离 H08150.0mm拉杆与支柱交点至基础的距离 l6080.3mma点(支柱与球壳连接最低点)至2021.3mm球罐中心水平面的距离 L a支柱类型轧制钢管支柱外直径 d o426.0mm支柱厚度 10.0mm拉杆直径 48.0mm支柱底板直径785.1 mm耳板和支柱单边焊缝长 L1380.0mm拉杆和翼板单边焊缝长 L2 200.0mm支柱和球壳焊缝焊脚尺寸 S10.0mm耳板和支柱焊缝焊脚尺寸 S110.0mm拉杆和翼板焊缝焊脚尺寸 S210.0mm球壳钢板负偏差C1 0.0mm球壳腐蚀裕量 C2 2.0mm拉杆腐蚀裕量 C T 2.0 mm地脚螺栓腐蚀裕量 C B 3.0mm支柱底板腐蚀裕量 C b 3.0mm保温层厚度无保温mm保温层密度无保温 kg/m3设计压力 p 2.26MPa 试验压力 p T 2.83MPa 设计温度 50.0︒基本风压值 q0400.0 N/m2基本雪压值 q350.0 N/m2物料密度ρ2586.0kg/m3附件质量 m78000.0 kg焊接接头系数φ 1.00支柱底板与基础的摩擦系数 f S0.3球壳内径D i 12300.0mm螺栓连接圆形平盖计算单位江西江联能源环保股份有限公司设计条件简图计算压力p c 2.350MPa设计温度t50.0︒ C设备壳体内径D i 500.0 mm螺栓连接平盖型式N o13计算直径D c549.0mm径向截面上各开孔直径之和D156.0mm材料名称16Mn许用应力 [σ]t150.0MPa中心圆直径D b615.0mm螺公称直径d B24.0mm栓数量n24个材料名称35CrMoA垫外径D外565.0mm 内径D内525.0mm m 2.50y69.0MPa片压紧面形状1a,1b材料类型软垫片厚度设计系数K (取大值) 预紧时A m=4176.0A b =8117.5W = 0.5( A m + A b )[σ]b = 1401450.5==378.1CCGDpWLK0.21操作时W=718424.8=+=378.13.0CCGDpWLK0.41开孔削弱系数ν= 0.72 计算厚度δp = D c []φσtpKc⋅= 51.91 mm 计算结果名义厚度54.0mm 校核合格DN500 凸缘补强计算Calculations for DN500 Flange Reinforcement材质：16Mn锻件，JB 4726-2000，Ⅲ级合格，正火状态。
球罐计算公式
1设计条件设计压力：p=2.2MPa 设计温度：-40℃水压试验压力：PT =1.25P[][]tσσ=2.75MPa球壳内直径：Di=12300mm(1000m³)储存物料：乙烯充装系数：k=0.9地震设防烈度：7度基本风压值：450基本雪压值：450支柱数目：8支柱选用：￠426×9钢管 10钢拉杆选用：￠159×6钢管球罐建造场地：Ⅱ类土地、近震、B类地区2球壳计算2.2计算压力设计压力：p=2.2MPa球壳各带的物料液柱高度：h１=324.9㎜h2=7158.4㎜h3=9891.7㎜物料密度：ρ=453㎏/m³重力加速度：g=9.81m/s²球壳各带的计算压力：9210-⨯+=g h P P i ci ρ1c P =2.2+324.9×453×9.81×-910=2.201MPa2c P =2.2+7158.4×453×9.81×-910=2.232MPa 3c P =2.2+9891.7×453×9.81×-910=2.244MPa2.2 球壳各带的厚度计算 球壳内直径：Di=12300㎜设计温度下球壳材料07MnNiCrMoVDR 的许用应力：[]=tσ=203MPa焊缝系数：￠=1厚度附加量：C=21C C +=1.1+1=2.1㎜[]C P -4D P 1c tic11+=φσδd =201.21203412300201.2-⨯⨯⨯=35.53㎜[]C P -4D P c2tic22d +=φσδ=232.21203412300232.2-⨯⨯⨯=36.00㎜[]C P -4D P 3c tic33d +=φσδ=244.21203412300244.2-⨯⨯⨯=36.19㎜取球壳名义厚度δn=38㎜ 3球壳质量计算球壳平均直径：=cp D 12338㎜ 球壳材料密度:=1ρ7850㎏/m ³ 充装系数:k=0.9水的密度: =3ρ1000㎏/m ³球壳外直径:D 0=12536㎜ 基本雪压值:q=450N/㎡ 球面的积雪系数: C S =0.4 球壳质量:1m =-91n 210⨯ρδπcpD =π⨯12338²⨯38⨯7850⨯-910=142657 kg 物料质量:2m =9-23106⨯κρπi D =6π⨯12300²⨯453⨯0.9⨯-910=397241 kg 液压实验时液体的质量:3m =932106-⨯ρπi D =6π⨯12300⨯1000⨯-910 =974348kg 积雪质量:4m =620104-⨯S qC D gπ=81.94⨯π⨯12536²⨯450⨯0.4⨯-910=2264 kg保温层质量: 5m =12920kg ； 支柱和拉杆的质量: 6m =10121kg ； 附件质量: 7m =7150kg 。
液化烃球罐注水压力计算
液化烃球罐注水压力计算
液化烃球罐注水压力的计算可以通过以下步骤进行：
1. 首先确定球罐的容积。
2. 确定所需注入的水的体积。
3. 计算注水前球罐内的压力。
4. 计算注水后球罐内的压力。
具体的计算公式如下：
1. 球罐的容积可以通过测量球罐的尺寸（直径和高度）来计算。
球罐的体积公式为V = π * r^2 * h，其中 V 为球罐的容积，π 为
圆周率，r 为球罐底面圆的半径，h 为球罐的高度。
2. 确定所需注入的水的体积，可以根据设计要求或者实际需要
进行确定。
3. 注水前球罐内的压力可以通过理想气体状态方程进行计算。
根据理想气体状态方程 PV = nRT，其中 P 为压力，V 为体积，n 为
气体的物质的量，R 为气体常数，T 为气体的温度。
球罐内一般为气
体和液体的混合物，可以假设为理想气体。
在注水前，球罐内的体积
为 V0，压力为 P0，如果知道球罐内的气体物质的量，那么可以利用
理想气体状态方程计算注水前的压力。
4. 注水后球罐内的压力可以根据物质的量守恒进行计算。
假设
球罐的容积为 V0，注入的水的体积为 Vw，同时球罐内的气体没有发
生任何物质的流动，那么注水后球罐内的体积为 V0 + Vw，根据物质
的量守恒可以得到注水后的压力 P1 = (P0 * V0) / (V0 + Vw)。
注意：在实际计算中，还需要考虑球罐内气体的温度变化以及液
体与气体的相互作用等因素，这些因素可能会对计算结果产生影响。
因此，在进行具体计算时，建议参考相关的物理化学实验数据和手册，并进行有效的安全措施。
球罐计算书
摘要：介绍了液化烃的性质及发生火灾的特点，对液化烃储罐火灾的危险性及水喷雾冷却、灭火机理进行了分析，列举了液化烃球罐水喷雾系统的设计计算实例，提出了设计中应注意的问题。
关键词：液化烃球罐火灾水喷雾灭火系统报警消防冷却1、概述液化轻烃的主要成分是：乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等烃类组成，在气态时比重比空气重，（是空气的1.5~2.0倍）。
液化烃储罐发生火灾的根源是液化烃泄漏。
液化烃一旦泄漏，迅速汽化且难以控制。
汽化时，从周围环境吸收大量的热量，使空气中的水份冷却成为细小雾滴，形成液化烃的蒸气云。
液化烃的蒸气云从泄漏点沿地面向下风向或低洼处漂移、积聚。
液化轻烃爆炸极限低（2%~10%体积比），如大量泄漏遇明火可造成大面积的火灾或可燃蒸气云爆炸事故。
液化轻烃的燃烧热值高，爆炸迅速、威力大，破坏性强，其火焰温度达200℃以上，极易引起邻罐的爆炸。
液化轻烃的体积膨胀系数比水大，过量超装十分危险。
液化轻烃生产出来，为了便于储存和运输，通常进行加压和冷却使其汽化，储存在密闭的压力储罐内，由于球罐耐压大且受力均匀，储存量大，因而石化企业普遍采用球罐和卧式罐做为储存液化气的压力容器。
液化轻烃球罐发生火灾时，若球罐内尚有剩余可燃气体时就将火扑灭，剩余的可燃气体泄漏出来与空气混合到一定的浓度，遇明火就会发生爆炸，产生更大的危害。
因此，控制液化气球罐火灾的根本措施是切断气源和紧急排空。
在完成放空之前应维持其稳定燃烧，同时对着火罐及相邻罐进行喷水冷却保护，使球罐不会因受热发生破坏。
因为液化烃会吸收热量而大量蒸发，导致罐内温度、压力升高。
罐壁的热量不能及时的传出，温度迅速升高，强度急剧下降。
如果不及时供给冷却水，一般在火灾持续10min 左右将出现热塑裂口，储罐破裂。
因此对储罐壁进行及时有效的冷却，是防止球罐发生破裂而引起灾难性火灾事故的重要措施。
笔者在春晓气田群建设开发项目陆上终端的轻烃球罐区采用水喷雾冷却系统，对液化烃球罐实施了固定式消防冷却水系统。
球罐容积标定测量与计算
球罐容积标定测量与计算
球罐是一种钢制容器设备，在石油炼制工业和石油化工中主要用于贮存和运输液态或气态物料。
球罐与圆筒容器（即一般贮罐）相比，在相同直径和压力下，球罐的表面积最小，故所需钢材面积少；球罐壁内应力最小，而且均匀，其承载能力比圆筒形容器大1倍，故壳壁厚度仅为圆筒容器的一半，钢材用量省，且占地较小，基础工程简单。
但球罐的制造、焊接和组装要求很严，检验工作量大，制造费用较高。
使用全站仪进行球罐容积标定的方法如下：全站仪选定位置设站后，进行上、下、左、右四个方向的切点测量，求上、下切点的天顶距的中数得Z0，通过左、右水平方向求得中数Hz0及水平夹角α。
然后将全站仪的望远镜方向指向（Hz0、Z0），测得全站仪至罐壁的斜距L，则可按下列公式计算球罐的赤道外半径和竖向外半径。
上图中，由正弦定理得：
上式计算的是竖向外半径，计算横向外半径的方法类似。
分享：。
关于球罐计算程序说明
球罐分析设计计算程序（ANSYS二次开发程序）中国昆仑工程公司2009.11关于球罐计算程序说明本计算程序是应用FEA 有限元软件ANSYS 对大型球罐进行分析设计计算，其中计算时考虑了包括压力、物料静压力（充装系数可调）、球罐本身自重、保温作用、拉杆、其他附件自重、地震、风载、雪载。
其中包括四种工况组合：1.自重+计算压力载荷组合工况2.自重+试验压力载荷组合工况3.自重+计算压力+风载荷组合工况4.自重+计算压力+25%风载+地震载荷组合工况MOD_MESH.MAC保留在ANSYS工作目录下，打开ANSYS软件,在ANSYS命令行输入MOD_MESH，回车确认，弹出图一画面。
询问ANSYS 软件版本，如果是9.0或者以下输入0,其它的输入1。
完成后按OK 按钮。
询问地震、风载方向与球罐支柱之间的角度关系，GB 12337-1998《钢制球形储罐》标准中分为A,B两种载荷受力方向。
本次计算采用A受力方向。
询问地震是近震（N）还是远震（F）。
输入球罐名称输入设计参数，主要包括载荷参数设计压力、水压、充装系数、腐蚀欲量，风压、地震、风高系数、风振系数、风载和地震组合时风载系数、抗震烈度、场地土类别、重力加速度。
输入材料性能，包括弹性模量、波松比、壳材料密度、介质密度、水压密度、保温密度、拉杆质量、其它附件质量。
输入球罐结构尺寸参数，参照弹出的图片。
注： T_H应小于UP_H输入人孔结构尺寸参数(SH 3138-2003)。
网格化分，壳体厚度方向最少分三层，如果计算机性能较好，可以输入四层（计算结果更准确），其中MESH_2必须为偶数，影响整个赤道板附近网格的疏密。
MESH_3为支柱的化分分数，可以少些（对结果影响较小），MESH_4为盖板的网格大小，MESH_5为温带、极带之网格化分分数。
（靠近中间赤道的网格密，靠近极带越稀疏，支柱与壳连接处网格密，靠近两个支柱之间位置处网格越稀疏）。
生成的模型和网格Fmax 方向为A向图形如下ANSYS 二次开发程序 GB 12337-1998,JB4732-1995 Fmax 方向为B向图形如下。
五带球罐尺寸计算
编制使用
说明
编制使用说明
1.输入输出内容说明
浅绿单元格内数据在一个项目中取固定值，黄底单元格为输入数据框,蓝底单
元格为计算后自动生成结果。
此计算表计算按GB/T17261-1998选用参数.
2. 计 算 内 容
四带球壳的温带
板、赤道板、中
极板、侧极板、
边极板的长、宽
、对角线的
弦长和弧长。
注：计算后如不满足，重新输入数据计算；计算完毕再打印选中区域即可生成计算书。
3.
符号说
明：
R i — 球壳内半
径（mm）；
D i — 球壳内直
径（mm）；
αo —极带的半球
心角（º）；
α1 —第1带的球
心角（º）；
α2 —第2带的球
心角（º）；
αi —第i带的球
心角（º）；
N i —第i带的分
辨数：
θ1 —极带中板
的球心角（º）；
θ2 —极带侧板
的球心角（º）；
θ3 —极带边板
的球心角（º）。
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球罐分析设计计算程序（ANSYS二次开发程序）
中国昆仑工程公司
2009.11
关于球罐计算程序说明
本计算程序是应用FEA 有限元软件ANSYS 对大型球罐进行分析设计计算，其中计算时考虑了包括压力、物料静压力（充装系数可调）、球罐本身自重、保温作用、拉杆、其他附件自重、地震、风载、雪载。
其中包括四种工况组合：
1.自重+计算压力载荷组合工况
2.自重+试验压力载荷组合工况
3.自重+计算压力+风载荷组合工况
4.自重+计算压力+25%风载+地震载荷组合工况
MOD_MESH.MAC保留在ANSYS工作目录下，打开ANSYS软件,在ANSYS命令行输入MOD_MESH，回车确认，弹出图一画面。
询问ANSYS 软件版本，如果是9.0或者以下输入0,其它的输入1。
完成后按OK 按钮。
询问地震、风载方向与球罐支柱之间的角度关系，GB 12337-1998
《钢制球形储罐》标准中分为A,B两种载荷受力方向。
本次计算采用A受力方向。
询问地震是近震（N）还是远震（F）。
输入球罐名称
输入设计参数，主要包括载荷参数设计压力、水压、充装系数、腐蚀欲量，风压、地震、风高系数、风振系数、风载和地震组合时风载系数、抗震烈度、场地土类别、重力加速度。
输入材料性能，包括弹性模量、波松比、壳材料密度、介质密度、水压密度、保温密度、拉杆质量、其它附件质量。
输入球罐结构尺寸参数，参照弹出的图片。
注： T_H应小于UP_H
输入人孔结构尺寸参数(SH 3138-2003)。
网格化分，壳体厚度方向最少分三层，如果计算机性能较好，可以输入四层（计算结果更准确），其中MESH_2必须为偶数，影响整个赤道板附近网格的疏密。
MESH_3为支柱的化分分数，可以少些（对
结果影响较小），MESH_4为盖板的网格大小，MESH_5为温带、极带之网格化分分数。
（靠近中间赤道的网格密，靠近极带越稀疏，支柱与壳连接处网格密，靠近两个支柱之间位置处网格越稀疏）。
生成的模型和网格
Fmax 方向为A向图形如下
ANSYS 二次开发程序 GB 12337-1998,JB4732-1995 Fmax 方向为B向图形如下。