1400储罐计算书

1400m3储罐设计计算书

一 . 设计任务来源:

XXXX化工石油有限公司施工图设计, 需1400m3拱顶储罐, 按下述技术条件进行设计计算。

二 . 设计技术条件:

1. 储罐编号: T-2109 ;

2. 使用压力: 常压 (正压750Pa, 负压400Pa);

3. 储罐容积: 1400 m3;

4. 储罐尺寸:

储罐内径: 12m;

罐壁高度: 14m;

5. 储存介质: 润滑油;

6. 介质设计密度: 901kg/ m3;

7. 设计温度: 60℃;

8. 设计压力：800Pa；

9. 腐蚀裕量: 1.58mm; ;

10. 储罐形式: 立式拱顶金属结构;

11. 制造材料: Q235-A;

12. 地震设防烈度: 7度;

13.基本风压: 602Pa;

14.基本雪压: 200Pa；

三 . 设计计算: (一). 罐壁设计计算:

1. 罐壁设计厚度按下列公式计算: Φ

=

][t 2D P i c σδ (JB/T4735—1997, 式5-1)

δ 储罐罐壁的计算厚度( mm);

c

P 储罐的计算压力（MPa ），根据《钢制焊接常压容器》，其值为设计压力与容器各部位或元件所承受得液柱压力之和。

i D

储罐内直径(mm), 12000mm;

[]σt 设计温度下罐壁钢板的许用应力(MPa),查JB/T4735—1997表4

－1根据中间插值法得130MPa;

ϕ

焊缝系数, 取0.9;

C 1 钢板厚度负偏差(mm), 0.6mm; C 2 腐蚀裕量(mm), 取1.58mm;

2. 先计算底圈罐壁板的壁厚，故Pc ＝Pi ＋ρg H ，其中Pi 为储罐设计压力，ρ为储液密度，Hi 为储罐高度，Pc ＝750＋1500×9.8×6.6＝0.09777MPa ；

δ=

9

.013025000

09777.0⨯⨯⨯ ＝2.09mm

根据JB/T4735—1997中3.5中规定，罐壁的最小厚度为3mm ，故设计厚度为最小厚度和腐蚀裕量之和，取为5mm 。

由于JB/T4735—1997 12.2.1条 规 定 的 D <16m 罐 壁 钢 板 厚 度 应 不 小 于5mm, 所 以底圈 罐 壁 钢 板 厚 度取6mm 。

选用2m 宽的钢板，罐壁各圈的计算结果如下：

He 罐壁筒体的当量高度(m),

由于罐壁筒体壁板的规格厚度全为5mm, 所以 He=6.6m

P er = 16000⨯⨯59

55

25().= 12121.2Pa 3. 罐壁筒体的设计外压

P W q Z 00225=+.μ

(JB/T4735—1997, 式12－1)

P 0

罐壁筒体的设计外压(Pa); μ

Z

风压高度变化系数, 取1.38; W 0 基本风压值, 441Pa; q

设计负压的1.2倍, 1.2⨯400Pa

P 0 = 2.25⨯1.38⨯441+1.2⨯400 = 7802.8Pa 由于P er >P 0所以罐壁筒体不设加强圈

(二). 罐顶设计计算:

罐顶采取自支撑锥顶, 坡度取1/3

1. 罐顶设计外压

P 0= 罐顶结构自重/罐顶水平投影面积+1200 = 11145.6/(2.52

⨯π)+1200 = 1767.6Pa= 0.001768MPa

[ 罐顶结构自重= 9.8⨯7.85⨯7⨯π⨯2.5⨯2.5/cos18.435

= 11145.6 N ]

P 0

罐顶设计外压(MPa)

2. 罐顶设计内压

设定呼吸阀的排放压力为750Pa ，罐顶单位面积的重力为7.85×9.8×0.007/COS(18.435)/1000＝0.000568MPa ，故罐顶设计内压为0.00075×1.2-2-0.000568＝0.000332MPa 3. 罐顶设计厚度

2

/10t )(sin 24.2t

E P D θδ= (JB/T4735—1997, 式12－1)

t δ 罐顶计算厚度(mm);

E t

设计温度下的材料弹性模量(Mpa), 查SH3046—92表3.1.4得191500MPa;

θ

罐顶起始角, θ = arctg(1/3) = 18.435︒

t δ=2.245sin18.435(1767.6191750

)1/2

⨯=3.4mm

JB/T4735—1997第 12.3.3.1条规定 “ 顶板的最小厚度( 不包括

腐蚀 余量) 应不小于4.5mm 。所以顶板的规格厚度取7mm 。

3. 罐顶与罐壁连接处的有效面积校核:

罐顶与罐壁连接处的有效面积,(包边角钢截面积加上与其相 连的罐壁和罐顶板各16倍板厚范围内的截面积之和) 应满足下式要求: A ≥ 0.001P 0D 2

/tg θ A

罐顶与罐壁连接处的有效面积(mm 2

);

A = 720+(16⨯5+30)5+16⨯7⨯7= 2054mm

2

0.001P 0D 2

/tg θ = 0.001⨯1767.6⨯52

/tg 18.435 = 132.6mm 2

2054mm 2

> 132.6mm 2

所以满足要求。 (三). 包边角钢的设计:

罐顶与罐壁上端的连接处应设置包边角钢，包边角钢与罐壁的连接采用搭接，选用包边角钢∠50×50×6。

罐顶与罐壁连接处的有效面积,(包边角钢截面积加上与其相 连的罐壁和罐顶板各16倍板厚范围内的截面积之和) 应满足下式要求:

θσtan ][8A 2

Φ≥

t i pD (JB/T4735—1997, 式12－4)

A ＝560＋16×7×7＋（16×5＋50-20）×5＝1898 mm

2

2

2mm 64.141435

.18tan 9.0130850005000001768.0tan ][8＝＝⨯⨯⨯⨯⨯Φθσt i pD 1898mm 2

> 141.64mm 2

所以满足要求。 (四). 风载荷作用下罐壁稳定校核: 1. 罐壁的许用临界应力按下式计算:

5

.21n 5

cr H 105.06P ）（）（＝i

i D D δ⨯⨯⨯ (JB/T4735—1997, 式12－5) 式中：H n ＝∑H ei (JB/T4735—1997, 式12－6)