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GB 50341-2014 计算

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  • 大型储罐
  • 50341
  • 大型储罐
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GB50341-2014 设计储罐的计算 gbt14976
1. 设计输入
储罐类型               （0、固定顶；1、内浮顶；2、外浮顶） 0
是否与大气连通         （0、否；1、是） 0
自支撑固定顶形式       （0、拱顶；1、锥顶） 0
拱顶是否带肋           （0、无；1、有） 1
是否设置顶部抗风圈     （0、无；1、有） 0
是否设置地脚螺栓       （0、无；1、有） 1
设计正压力
Pi=
2.1 kPa
设计负压力(填负数)
Pdo=
-0.6 kPa
设计温度（大于90℃，应符合附录C的规定）
Td=
120 ℃
工作正压力
Pwi=
1.6 kPa
工作负压力(填负数)
Pwo=
-0.3 kPa
呼吸阀正开启压力(无呼吸阀时用Pwi代替)
Pvi=
1.8 kPa
呼吸阀负开启压力（吸入）(填负数)
Pvo=
-0.5 kPa
储罐内径 D= 18 m
储罐罐壁高度
Hs=
18 m
设计液位高度
Hw=
16.8 m
最高计算液位高度（当符合A.6.1时加上当量液位高度）
Hc=
17.1 m
拱顶球壳曲率半径（锥顶罐，本数据不填）
Rs=
18 m
锥罐顶与水平面之间的夹角（拱顶罐，本数据不填） θ= 12 °
罐壁腐蚀裕量
C2i=
见罐壁计算 mm
罐底腐蚀裕量
C2b=
2 mm
罐顶腐蚀裕量
C2r=
1 mm
底圈罐壁板焊接接头系数
φ0=
0.85
除底圈外壁板焊接接头系数
φ1=
0.9
基本风压值（6.4.4）
ω0=
0.65 kPa
基本雪压
S0=
0.45 kPa
地面粗糙度 分为： A B C D 四类 B
抗震设防烈度（6、6度；7、7度；8、8度；9、9度） 7
设计基本地震加速度 0.1g/0.15g 0.15 g
设计地震分组（1、第一组；2、第二组；3、第三组） 第一组 1
场地土类别(0、I0；1、I1；2、Ⅱ；3、Ⅲ；4、Ⅳ) Ⅱ 2
储液相对密度
ρs=
0.89
罐体材料密度
ρm=
7850 kg/m3
固定顶活载荷（不小于1.0kPa）
Lr=
1 kPa
保温层厚度
δb=
100 mm
保温层密度（不小于250kg/m3）
ρb=
300 kg/m3
风压高度变化系数（6.4.5） μz= 1.21
重力加速度 g= 9.81 m/s2
2. 初步计算
罐壁筒体截面积 1
As=
254.47  m2
1
Vt=
4580  m3
1
Vs=
4275  m3
1
Ws=
3804821  kg
1
Wbs=
61073  kg
3. 罐底计算（5.1.3）
环形边缘板名义厚度
tbrn=
12 mm
中幅板名义厚度
tbmn=
8 mm
环形边缘板厚度负偏差
C1r=
0.3 mm
环形边缘板材料标准屈服强度下限值
ReL=
345 MPa
环形边缘板减去腐蚀裕量的厚度
tbr=
10 mm
罐壁内表面至环形边缘板与中幅板连接焊缝的最小径向距离 1
Lm=
600 mm ◆
罐底边缘板伸出罐外壁的径向宽度 m= 70 mm
环形边缘板的有效厚度
tb=
9.7 mm
罐底边缘板的有效厚度tb不应大于底圈壁板的有效厚度。
◆
4. 罐壁计算（6.3）（定点法，储罐直径小于等于60m）
1 罐壁圈数 n= 9
从下至上 依次为    i 计算液位 高度 Hi    (m) 筒节 高度Hpi(m) 腐蚀裕量 C2i (mm) 材  料 设计温度下    钢板许用应力 [σ]d (MPa) 试水条件下    钢板许用应力 [σ]t (MPa) 厚度负偏差 C1i
第 1 圈 17.1 2 2 Q345R 194.6 230 0.3
第 2 圈 15.1 2 1.5 Q345R 194.6 230 0.3
第 3 圈 13.1 2 1.5 Q345R 194.6 230 0.3
第 4 圈 11.1 2 1.5 Q235B 134.4 150 0.3
第 5 圈 9.1 2 1.5 Q235B 134.4 150 0.3
第 6 圈 7.1 2 1.5 Q235B 134.4 150 0.3
第 7 圈 5.1 2 1.5 Q235B 134.4 150 0.3
第 8 圈 3.1 2 1.5 Q235B 134.4 150 0.3
第 9 圈 1.1 2 1.5 Q235B 134.4 150 0.3
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
1
说明：φ焊接接头系数 底圈(第1圈)罐壁板取0.85，其它各圈罐壁取0.9。（6.3.2）
从下至上 依次为    i 设计条件壁板计算厚度 tdi (mm) td+C1i +C2i (mm) 试水条件壁板计算厚度 tti (mm) td+C1i (mm) 最终名义厚度 ti(mm) 修正名义厚度 ti(mm) 罐壁板质量Wsi(kg) 罐壁板   有效厚度 tei (mm) 罐壁板有效   厚度质量Wei(kg)
第 1 圈 7.97  10.27  7.58  7.88  12  10654  9.7 8612 
第 2 圈 6.63  8.43  6.31  6.61  10  8878  8.2 7280 
第 3 圈 5.74  7.54  5.45  5.75  10  8878  8.2 7280 
第 4 圈 7.01  8.81  7.06  7.36  10  8878  8.2 7280 
第 5 圈 5.71  7.51  5.75  6.05  10  8878  8.2 7280 
第 6 圈 4.41  6.21  4.44  4.74  8  7103  6.2 5504 
第 7 圈 3.12  4.92  3.14  3.44  6  8 7103  6.2 5504 
第 8 圈 1.82  3.62  1.83  2.13  6  5327  4.2 3729 
第 9 圈 0.52  2.32  0.52  0.82  6  5327  4.2 3729 
0 0.00  0.00  0.00  0.00  0  0  0 0 
0 0.00  0.00  0.00  0.00  0  0  0 0 
0 0.00  0.00  0.00  0.00  0  0  0 0 
0 0.00  0.00  0.00  0.00  0  0  0 0 
0 0.00  0.00  0.00  0.00  0  0  0 0 
0 0.00  0.00  0.00  0.00  0  0  0 0 
总质量 1 Wzs= 71025  Wze= 56199 
顶圈罐壁板的有效厚度
ts1=
4.2 mm
底圈罐壁板的有效厚度
tsn=
9.7 mm
罐壁板有效厚度重量
DLS1=
551309  N
罐壁加强件重量(包括包边角钢、加强圈、抗风圈等)
DLS2=
9000  N
罐壁爬梯或盘梯重量
DLS3=
20000  N
5. 罐顶计算（外浮顶罐，本条不计算）
罐顶板厚度(先假定，待计算后再修正)
trn=
6 mm
罐顶板厚度负偏差
C1r=
0.6 mm
罐顶板的有效厚度 1
tre=
4.4  mm
罐顶与罐壁的连接采用(b)、(c)或(h)型式之B值（图7.1.5） B= 20 mm
罐顶表面积 1
Af=
274.05  m2
罐顶板名义厚度重力载荷 1
Dtrn=
0.498  kPa
罐顶板有效厚度重力载荷 1
Dtre=
0.365  kPa
罐顶平台级走道重量
DLS4=
9000  N
罐顶支撑件(不含罐顶板)的重量
DLSr=
9000  N
罐顶附件重力载荷 1
Dtatt=
0.15 kPa
罐顶保温层的重力载荷，若有
Dtins=
0.317  kPa
固定顶固定载荷 1
DL=
0.832  kPa
设计真空外压
Pe=Pdo=
0.600  kPa
压力组合系数(操作负压和设计负压之比，最小0.4) 1
Fc=
0.833 
载荷组合(附录F表F.0.1的e项) 罐顶设计总外压(B.2.1) 1
T=PL=Pr=
2.332  kPa
罐顶板材料许用应力（设计温度下1/1.6标准屈服强度下限值） [σ]= 146.8 MPa
罐顶板材料设计温度下的弹性模量 E= 195800 MPa
罐顶板材料常温下(20℃)的弹性模量
Ea=
201000 MPa
5.1  锥顶（7.3，如果是拱顶，本条不计算）
式7.3.2罐顶板的计算厚度（≤12mm）当设计温度＞90℃乘上红色部分 11
tcr=
19.06  mm
式B.2.3-1罐顶板的计算厚度 1
tc=
18.91  mm
结论： 假设厚度不合格 ◆
罐顶与罐壁板连接处有效抗拉或抗压面积 1 须满足 A≥ 3026.6  mm2 ◆
锥顶罐顶板的有效厚度
te=
4.4  mm
外压作用下锥罐顶顶板有效长度 1 (te=tre)
Xc=
261.5  mm
外压作用下锥顶罐顶部加强圈罐壁有效高度 1
Xs1=
116.5  mm
外压作用下锥顶罐底部加强圈罐壁有效高度 1
Xsb=
177.1  mm
5.2  球壳拱顶（如果是锥顶，本条不计算）
5.2.1  无肋球壳拱顶（7.5）
式7.5.2罐顶板的计算厚度（≤12mm）当设计温度＞90℃乘上红色部分 11
tcr=
7.93  mm
式B.2.4-1罐顶板的计算厚度 1
td=
8.76  mm
结论： 假设厚度不合格 ◆
罐顶与水平面之间的夹角（拱顶罐数据） 1 θ= 30.1  °
罐顶与罐壁板连接处有效抗拉或抗压面积 1 须满足 A≥ 1111.0  mm2 ◆
外压作业下罐顶与罐壁板连接处抗拉环所需截面积 1 实际须满足≥
Ar=
1544.0  mm2 ◆
5.2.2  带肋球壳拱顶（附录H）
球壳顶板的有效厚度
th=tre=
4.4  mm
纬向肋宽度
h1=
70 mm
纬向肋有效厚度
b1=
6 mm ◆
纬向肋在径向的间距
L1s=
1500 mm
纬向肋与顶板在径向的面积折算系数 1
n1=
1.064 
纬向肋与顶板在径向的组合截面型心到顶板中面的距离 1
e1=
2.23  mm
经向肋宽度
h2=
70 mm
经向肋有效厚度
b2=
6 mm ◆
经向肋在径向的间距
L2s=
1500 mm
经向肋与顶板在径向的面积这算系数 1
n2=
1.064 
经向肋与顶板在径向的组合截面型心到顶板中面的距离 1 e2= 2.23  mm
1
t1m3=
5828.7  mm3
1
t2m3=
5828.7  mm3
带肋球壳的折算厚度 1
tm=
14.35  mm
带肋球壳的许用外载荷 1
 [P]=
 6.893  kPa
设计外载荷
PL=T=
2.332  ＜ [P] 结论： 满足要求 ◆
假设厚度合格 ◆
罐顶与罐壁板连接处有效截面积 1 须满足 A≥ 1579.7  mm2 ◆
外压作用下拱顶罐顶板有效长度 1
Xd=
169.1  mm
外压作用下拱顶罐顶部加强圈罐壁有效高度 1
Xs1=
116.5  mm
外压作用下拱顶罐底部加强圈罐壁有效高度 1
Xsb=
177.1  mm
6. 抗风圈/加强圈计算（6.4和附录B.3）
最薄罐壁板的名义厚度
tn=
8 mm 最薄罐壁板的有效厚度
tmin=
6.2 mm
罐壁板材料设计温度下的弹性模量 E= 195800 MPa
罐壁板材料常温下(20℃)的弹性模量
Ea=
201000 MPa
第i圈罐壁板的当量高度（见下表） 1
1 1 1
从下至上 依次为    i 罐壁板   有效  厚度  tei(mm) 罐壁板    当量  高度     Hei(m) 从下至上 依次为    i 罐壁板   有效  厚度  tei(mm) 罐壁板    当量  高度     Hei(m) 从下至上 依次为    i 罐壁板   有效  厚度  tei(mm) 罐壁板    当量  高度     Hei(m)
第 1 圈 9.7 0.653  第 6 圈 6.2 2.000  0 0 0.000 
第 2 圈 8.2 0.994  第 7 圈 6.2 2.000  0 0 0.000 
第 3 圈 8.2 0.994  第 8 圈 4.2 5.295  0 0 0.000 
第 4 圈 8.2 0.994  第 9 圈 4.2 5.295  0 0 0.000 
第 5 圈 8.2 0.994  0 0 0.000  0 0 0.000 
核算区间罐壁的当量高度 1
HE=
19.221  m
6.1  顶部抗风圈（6.4.1～6.4.2，如果不设本条不计算）
顶部抗风圈的最小截面模数 1
Wz=
未设不计算 cm3 ◆
顶部抗风圈的实际截面模数
Wact=
cm3
6.2  中间抗风圈（6.4.3，如果设计真空负压大于0.25KPa，本条不计算。）
1
核算区间罐壁的许用临界压力
[Pcr]=
1.075  kPa
罐壁筒体的设计外压（本罐为:■）
Po=
2.370  kPa
敞口的浮顶罐 1 ##
与大气连通的内浮顶罐 1 ## 结论：
Po
＞ [Pcr]
■ 存在内压的固定顶罐 1 ## 须设中间抗风圈
中间抗风圈数量： 1 n= 2 个 ◆
罐壁上最大允许不加强当量高度 当设计温度＞90℃乘上红色部分 11
Hsafe=
8.491  m ◆
从上至下  中间抗风圈 安装位置 换算后实际距离hi(m) 实际安装  高度 L1
距离hi(m) 有效厚度ts(mm) Hei(m)
第 1 个 6.407  4.2 2 5.162  5.162 
第 2 个 12.814  6.2 0.755 12.814  7.651 
0 0 0.000  0.000  0.000 
0 0 0.000  0.000  0.000 
0 0 0.000  0.000  0.000 
抗风圈在当量筒体上的位置按6.4.3第4～7条之规定。
6.3  外压计算：罐壁加强圈（附录B.3，如果没有设计真空负压，本条不计算。）
设计风压 1 W= 0.800  kPa
罐壁设计总外压 1
Ps=
1.300  kPa
稳定系数 ψ=(Pe+0.7)/0.95 ψ= 1.368 
最大允许不加强的罐壁当量高度 1
Hsafe=
9.077  m
6.3.1  中间加强圈
中间加强圈数量 1
Ns=
2 ◆
罐壁失稳的理论波数 1 N= 5.8 
中间加强圈上侧未加强罐壁高度（=实际安装高度）
L1=
见下表 m
中间加强圈下侧未加强罐壁高度
L2=
见下表 m
作用于罐壁中间加强圈上的径向载荷 1
Ls=
见下表 m
作用于罐壁中间加强圈上的径向载荷 1 Q= 见下表 N/m
中间加强圈所需的最小贯性矩 1
Irm=
见下表 cm4
中间加强圈安装位置罐壁板的有效厚度
ts=
见下表 mm
中间加强圈材料的许用压缩应力，取0.4倍标准屈服强度下限值，且碳钢不低于103MPa
[σ]m=
见下表 MPa
中间加强圈所需的最小截面积 1
Arm=
见下表 mm2
从上至下  加强圈 安装位置 换算后实际距离hi(m) ◆ ◆
距离hi(m) 有效厚度ts(mm) Hei(m) L1 L2 Ls Q Irm [σ]m Arm
第 1 个 6.407  4.2 2 5.162  5.162  7.651  6.407  8325.7 284.73 103 363.74
第 2 个 12.814  6.2 0.755 12.814  7.651  5.186  6.419  8341.3 285.26 103 364.43
0 0 0.000  0.000  0.000  0.000  0.000  0 0 0
0 0 0.000  0.000  0.000  0.000  0.000  0 0 0
0 0 0.000  0.000  0.000  0.000  0.000  0 0 0
0 0 0.000  0.000  0.000  0.000  0.000  0 0 0
0 0 0.000  0.000  0.000  0.000  0.000  0 0 0
0 0 0.000  0.000  0.000  0.000  0.000  0 0 0
6.3.2  顶部加强圈
顶部加强圈材料许用应力，取设计温度下1/1.6倍标准屈服强度下限值，且碳钢不低于103MPa
[σ]r=
146.8 MPa
顶部或底部加强圈径向载荷 1 ν= 5847.75 N/m
顶部或底部加强圈所需的最小贯性矩 1
Irr=
199.98  cm4 ◆
锥顶顶部加强圈所需的最小截面积 1
Arct=
0  mm2 ◆
拱顶顶部加强圈所需的最小截面积 1
Ardt=
179  mm2 ◆
6.3.3  底部加强圈
底部加强圈许用压缩应力，取设计温度下1/1.6倍标准屈服强度下限值，且碳钢不低于103MPa
[σ]b=
103 MPa
底部加强圈所需的最小截面积 1
Arcb=
-3485  mm2 ◆
6.3.4  加强圈焊接强度计算（API 650 V8.2.4）
罐壁径向压力载荷 1
Vs1=
见下表 N/m
径向剪切载荷 1
Vs=
见下表 N
加强圈连接焊缝的一次面积矩(双面连续焊缝) 1
qs=
见下表 cm3
焊脚高度 h=
 见下表 mm
距离x1=
见下表 mm
加强圈的实际贯性矩Iact=
见下表 cm4
由于径向剪切载荷产生的焊缝剪切流 11
Vs2=
见下表 N/m
焊缝设计的组合载荷 1
Ww=
见下表 N/m
焊缝的计算应力 1
σw=
见下表 MPa
焊缝的许用应力等于中间加强圈许用压缩应力的2%
[σw]=
见下表 MPa
从上至下  加强圈 Ls Vs1 Vs h x1 Iact qs 233
第 1 个 6.407  8325.7  1498.6  6 66.8 127 2.3328  ◆
第 2 个 6.419  8341.3  1501.4  8 66.8 127 4.1045  ◆
0 0 0 0.000  0.0  0.0  0.0000 
0 0 0 0.000  0.0  0.0  0.0000 
0 0 0 0.000  0.0  0.0  0.0000 
0 0 0 0.000  0.0  0.0  0.0000 
0 0 0 0.000  0.0  0.0  0.0000 
0 0 0 0.000  0.0  0.0  0.0000 
从上至下  加强圈 Vs2 WW σw [σw] 合格判别
第 1 个 2752.8  8769.0  1.033  2.06 合格
第 2 个 4852.5  9650.1  0.853  2.06 合格
0 0 0 0.0  0.0  0.000  0 0
0 0 0 0.0  0.0  0.000  0 0
0 0 0 0.0  0.0  0.000  0 0
0 0 0 0.0  0.0  0.000  0 0
0 0 0 0.0  0.0  0.000  0 0
0 0 0 0.0  0.0  0.000  0 0
7. 微内压罐计算（附录A，Pdi≤18kPa）
罐顶与罐壁连接处抗压环的有效面积≥ 1580  mm2 (5.2.2条A值)
A=
1716 mm2
设计温度下抗压环材料标准屈服强度下限值
RteL=
205 MPa
罐顶与罐壁连接处罐顶与水平面之间的夹角 θ= 30.1  °
罐顶及其上附件重量 1
DLR=
211680  N
罐壁和罐顶支撑件(不含罐顶板)的重量 1
DLS=
598309  N
罐的最大设计内压力 1
Pim=
3.973  kPa
Pim
＞ Pi 结论： 合格 ◆
计算破坏压力 1
Pf=
5.870  kPa
水平风弯矩 1
MWH=
2331342  N.m
风浮力弯矩 1
MWF=
3066606  N.m
风弯矩 1
MW=
5397948  N.m
罐壁底部不被抬起的最大设计内压力 1
Pmax=
0.981  kPa
Pmax
＜ Pi 结论： 需要锚固 ◆
Pmax
≤ 0.8Pf 结论： 满足
满足设计正压力要求的抗压环最小截面积 1
Ar=
968.3  mm2 ◆
(API 650附录F5.1中公式) A ≥ Ar 结论： 满足
锚固罐拱顶顶板的计算厚度  单面满角搭接焊焊接接头系数φ=0.35 1 t= 0.37  mm ◆
假设的罐顶板有效厚度 te= 4.4 合格
8. 抗震计算（附录D，高径比不大于1.6）
8.1  基本周期
1
D/Hw=
1.0714 
Kc'=
1.1622 
罐液耦联振动周期系数 1
Kc=
4.347E-04
储罐内半径 R= 9 m
罐壁距底板1/3高度处的有效厚度
δ1/3=
8.2 mm
罐液耦联振动基本周期 1
Tc=
0.2419  s
储液晃动周期系数 1
Ks=
1.0468 
储液晃动基本周期 1
Tw=
4.441  s
未命名
综合影响系数
Cz=
0.4 罐体影响系数
Y1=
1.1
水平地震影响系数最大值
αmax=
0.345 特征周期值
Tg=
0.35
水平地震影响系数α求解如下：
8.2  计算罐壁底部水平地震剪力及弯矩时，T采用罐液耦联振动基本周期Tc
T=Tc=
0.242  s
罐液耦联时，储罐的阻尼比，应按实测取值，若无实测值，取0.05 ξ= 0.05
阻尼调整系数 1
η2=
1.000 
曲线下降段的衰减系数 1 γ= 0.900 
直线下降段的下降斜率调整系数，小于0时取0 1
η1=
0.020 
地震影响系数 1 α= 0.345 
储罐储液总质量 1
m1=Ws=
3804821  kg
动液系数(GB50761之10.3.4)
Fr=
0.7656 
产生地震作用的储液等效质量 1
m=
2913066  kg
罐壁底部水平地震剪力 1
Q0=
4.338  MN
罐壁底部的地震弯矩 1
M1=
32.795  MN.m
8.3  计算罐内液面晃动波高，T采用储液晃动基本周期Tw
T=Tw=
4.441  s
储液晃动时，储罐的阻尼比，应按实测取值，若无实测值，取0.005 ξ= 0.005
阻尼调整系数 1
η2=
1.511 
曲线下降段的衰减系数 1 γ= 1.036 
直线下降段的下降斜率调整系数，小于0时取0 1
η1=
0.031 
地震影响系数 1 α= 0.070 
罐型系数，浮顶和内浮顶取0.85，固定顶取1.0 1 1
水平地震力作用下，罐内液面晃动波高 1
hv=
0.942  m ◆
导向管与导向套管盖板之间的允许最小间隙 1
△F＞
 98.2  mm ◆
8.3  锚固系数计算
弯矩调整系数(附录D表D.4.2-1)
μ=
0.91
弯矩增大系数(附录D释义P219～220) 1
f=
1.0647 
罐壁与罐顶有效厚度下的总重量 1
N1=
0.8100  MN
罐壁罐顶自重通过罐壁作用在罐底单位长度上的提离反抗力 1
Fw=
0.0143  MN.m
储液提供的罐底与罐壁接触  单位长度上的提离反抗力 1
FL1=
0.0690  MN.m
1
FL2=
0.0541  MN.m
应保证FL1≤FL2，若FL1＞FL2，则FL=FL2，反之FL=FL1
FL=
0.0541  MN.m
锚固系数 1 J= 1.3457 
锚固判别：
1  当J小于或等于0.785时，不产生举升力，可无需锚固。
2  当J大于0.785时，且小于或等于1.54，罐壁受拉侧已开始提离，可无需锚固。
3  当J大于1.54时，升举力按（表11.2.3）确定，进行锚固。
8.4  抗震验算（D.5）
翘离影响系数 CL= 1.4 底圈罐壁有效厚度
t=tsn=
9.7 mm
底圈罐壁许用临界应力 1
[σcr]=
23.213  MPa
竖向地震影响系数(7度及8度地震区Cv=1.0；9度地震区Cv=1.45)
Cv=
1.00 
按底圈壁板有效厚度计算的罐壁截面面积 1
A1=
0.55  m2
按底圈壁板有效厚度计算的罐壁截面系数 1
Z1=
2.47  m3
地震作用下底圈罐壁产生的最大轴向压应力
1
σ1=
20.078  MPa
底圈罐壁最大轴向压应力应满足 σ1 ≤ [σcr] 结论： 满足要求 ◆
9. 抗风稳定计算（11.1）
9.1  设计荷载组合表(F.0.1)：
序号 设计工况 荷载组合 备注
a 储液静压+内压 DL+F+Pi = 3.079  kPa
b 充水试验+气压试验 DL+Pt+Ht = 168.265  kPa
c 风压+内压 DL+W+FcPi = 3.381  kPa
d 风压+真空外压 DL+W+FcPe = 2.131  kPa
e 重力荷载+真空外压 DL+(Lr或S0)+FcPe或DL+Pe+0.4(Lr或S0) 取较大值 = 2.332  kPa
f 地震作用 DL+F+E+0.1S0+FcPi = kPa
g 内浮顶储罐浮顶荷载 Df+Pfe或Df+Lf1或Df+Lf2 取较大值 = 22.500  kPa
其中：
DL=
0.832  kPa F= 0.1467 kPa
Pi=
2.1 kPa
Pt=
2.625 kPa
Ht=
164.81 kPa
W= 0.800  kPa
Pe=
0.6 kPa
Lr=
1.0  kPa
S0=
0.45 kPa E= kPa
Df=
0.5 kPa
Pfe=
0.24 kPa
Lf1=
0.6 kPa
Lf2=
22 kPa
Fc=
0.833 
9.2  未锚固的储罐不发生倾倒，须满足下列要求：
1 8.048E+06 ＞ 5.129E+06 结论： 需要锚固 ◆
1 1.021E+07 ＜ 1.513E+07 结论： 满足要求 ◆
水平和垂直风压对罐壁罐底接合点的倾倒弯矩
Mw=
5.398E+06 N.m
设计内压对罐壁罐底接合点的倾倒弯矩 1
Mpi=
4.809E+06 N.m
罐壁重量和罐顶支撑件重量(不包括罐顶板)对罐壁罐底接合点的反倾倒弯矩 1
MDL=
5.026E+06 N.m
罐顶板及其上附件重量对罐壁罐底接合点的反倾倒弯矩 1
MDLR=
1.778E+06 N.m
单位长度相对密度为0.7的储液重量，不应超过140.8HwD 1
wL=
42578  N/m
储液重量对罐壁罐底接合点的反倾倒弯矩 1
MF=
2.167E+07 N.m
伸入罐壁内侧的罐底边缘板最小宽度应为下式计算值与0.45m的较大值，且不应超过0.035D。
L=0.035D= 630 mm 1 = 1.2791 m
Lb=
630  mm ◆
10. 锚固计算
锚固螺栓的数量 N= 32 锚固螺栓的根径
dmin=
40.1 mm ◆
单个锚固螺栓的横截面积 1
Ab=
1262.93  mm2
锚固螺栓材料标准屈服强度下限值
Relb0=
345 MPa
底圈罐壁材料标准屈服强度下限值
Relsh=Rel=
345 MPa
作用于罐壁上的水平风荷载 1
PWS=
0.800  kPa
作用于罐顶部的举升风荷载 1
PWR=
1.339  kPa
由PWS引起的对罐壁罐底接合点的倾倒力矩
MWS=MWH=
2331342 N.m
由PWR引起的对罐壁罐底接合点的倾倒力矩
MWR=MWF=
3066606 N.m
罐壁有效厚度及除罐顶板外由罐壁支撑的构件有效厚度确定的重量
W1=DLS=
598309  N
罐壁有效厚度及包括罐顶板由罐壁支撑的构件有效厚度确定的重量
W2=N1=
809988  N
罐壁名义厚度及除罐顶板外由罐壁支撑的构件名义厚度确定的重量 11
W3=
781812.55 N
单个锚固螺栓的计算应力
σb=
见下表 MPa
螺栓座处罐壁板薄膜应力 1
σsb=
179.72  MPa
螺栓座处罐壁板计算应力 1
σsh=
见下表 MPa
不同设计工况下的升举力及锚固螺栓许用应力（表11.2.3）
No. 设计工况 升举力 U(N) 锚固螺栓    许用应力  (MPa) ◆ 螺栓座处罐壁板  计算应力(MPa) 螺栓座处罐壁板  许用应力(MPa) ◆
U (N) σb (MPa) 判别 判别
1 设计压力 [Pi-0.08(th-C2)]xD2x785-W1 5/12Relb0 2/3Relsh
-165931  -4.11  143.75  合格 179.76  230 合格
2 试验压力 [Pt-0.08(th-C2)]xD2x785-W1 5/9Relb0 5/6Relsh
-32402  -0.80  191.67  合格 179.72  287.5 合格
3 破坏压力 (1.5Pf-0.08th)xD2x785-W3 Relb0 Relsh
1335523  33.05  345.00  合格 182.73  345 合格
4 风荷载 PWRxD2x785+4xMws/D-W2 0.8Relb0 5/6Relsh
48649  1.20  276.00  合格 179.72  287.5 合格
5 地震作用 4xM1/D-W2 0.8Relb0 5/6Relsh
6477877  160.29  276.00  合格 240.81  287.5 合格
6 设计压力+风荷载 [FcPi+PWR-0.08(th-C2)]xD2 x785+4xMws/D-W1 5/9Relb0 5/6Relsh
603688  14.94  191.67  合格 180.34  287.5 合格
7 设计压力+地震作用 [FcPi+PWR-0.08(th-C2)]xD2 x785+4xM1/D-W1 0.8Relb0 5/6Relsh
7373477  182.45  276.00  合格 256.10  287.5 合格
8 罐顶板与罐壁采用弱连接结构时的破坏压力   载荷 (3Pi-0.08th)xD2x785-W3 Relb0 Relsh
698446  17.28  345.00  合格 180.55  345 合格
罐底边缘板距罐内壁的最小径向宽度 1
Lm=
630 mm ◆
11. 外部水浸压力平衡计算（API 650 V9.3）
如果储罐的周围区域可能受到液体淹没，诸如洪水、暴雨等，则储罐内必须保有一定高度的液体，
来抵消外部水淹造成的底部抬升。
储罐内液体密度
Gin=
890 kg/m3 储罐外液体密度
Gout=
1000 kg/m3
储罐外液体高度(一般指的是基础上表面与防火堤上沿的垂直高度)
Hout=
1.5 m ◆
储罐底板重量(含3%搭接重量) 1
Wbott=
16460  kg
储罐内液体必须维持的高度 1
Hin≥
1.613  m ◆
12. 试验要求
1. 充水到设计液位后，检查罐壁罐顶的严密性以及锚固螺栓的松紧程度；
2. 密闭储罐固定顶的气密性试验压力应不小于 0.35 kPa，且常压储罐的试验压力不得大于罐顶板单
位荷载 0.515  kPa；微内压罐按第3条。
3. 用空气加压至试验压力(1.25倍设计压力) 2.625 kPa；稳压15min，然后降至设计压力，检查
罐体的严密性。
4. 完成后开始放水，进行罐顶外压试验。试验时，使罐顶部气相空间的压力等于 1.817  kPa；
5. 当储罐放水接近结束时，进行罐壁外压试验，试验时罐内的压力等于 0.600  kPa；
6. 罐内的水放空后，在常压下检查锚固螺栓的紧固性。
7. 用空气充压至设计压力 2.100  kPa；检查锚固情况。
计算
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