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常压储罐计算软件
Selected 储罐.
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储罐
- 储罐
| 浮盘支腿计算： | ||||||
| 1.单盘支腿计算 |  |
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| 单盘支腿的设计载荷： | ||||||
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| 单盘总重Wd： | 130 | Ton |  |
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| 单盘单位面积活载W： | 0.122 | Ton/m2 |  |
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| 单盘面积Ad： | 2463 | m2 | ||||
| 单盘总活载Wsd=W×Ad： | 300.486 | Ton | ||||
| 浮盘支腿数量Nd： | 114 | 根 |  |
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| Fd： | 3.776 | Ton | ||||
| 2.浮舱支腿计算 |  |
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| 浮舱支腿的设计载荷： | ||||||
| 浮舱总重Wp： | 122 | Ton | ||||
| 浮舱单位面积活载W： | 0.122 | Ton/m2 | ||||
| 浮舱面积Ap： | 916.8 | m2 | ||||
| 浮舱总活载Wsp=W×Ap： | 111.850 | Ton | ||||
| 浮舱支腿数量Np： | 72 | 根 | ||||
| Fp： | 3.248 | Ton | ||||
| 3.单盘支腿的许用压缩力计算： | ||||||
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| 圆管支腿截面外径： | 76 | mm | ||||
| 圆管支腿壁厚： | 7 | mm | ||||
| 支腿长度L： | 280 | cm | ||||
| 单盘支腿截面积： | 15.17 | cm2 | ||||
| 单盘支腿截面惯性半径i： | 2.45 | cm | ||||
| 支腿柔度λ= i/L： | 114.19 | |||||
| Fs： | 1.91 | |||||
| σa： | 0.758 | Ton/cm2 | ||||
| 支腿许用压缩力Fa： | 11.50 | Ton | ||||
| Fa≥Fd浮盘支腿压缩力合格！ | ||||||
| 4.浮舱支腿的许用压缩力计算： | ||||||
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| 圆管支腿截面外径： | 76 | mm | ||||
| 圆管支腿壁厚： | 7 | mm | ||||
| 支腿长度L： | 280 | cm | ||||
| 单盘支腿截面积： | 15.17 | cm2 | ||||
| 单盘支腿截面惯性半径i： | 2.45 | cm | ||||
| 支腿柔度λ= i/L： | 114.19 | |||||
| Fs： | 1.91 | |||||
| σa： | 0.758 | Ton/cm2 | ||||
| 支腿许用压缩力Fa： | 11.50 | Ton | ||||
| Fa≥Fp浮盘支腿压缩力合格！ | ||||||
| 浮舱重心计算： | |||||||||
| 输入： | 输出： | ||||||||
| b | 4800 | mm | 重心OZ= | 361.571565 | mm | ||||
| b1 | 670 | mm | 重心Ox= | 2337.18315 | mm | ||||
| b2 | 4801 | mm | 以下为中间过程值，仅供参考！ | ||||||
| b3 | 830 | mm | Z1 | 335 | mm | A1 | 6599.99238 | mm2 | |
| b4 | 4800 | mm | Z2 | 709.400503 | mm | A2 | 24005 | mm2 | |
| t1 | 10 | mm | Z3 | 415 | mm | A3 | 8300 | mm2 | |
| t2 | 5 | mm | Z4 | 2.5 | mm | A4 | 24000 | mm2 | |
| t3 | 10 | mm | X1 | 4795 | mm | ||||
| t4 | 5 | mm | X2 | 2405 | mm | ||||
| α | 1 | ° | X3 | 5 | mm | ||||
| β | 0 | ° | X4 | 2400 | mm | ||||
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| 浮盘计算 | ||||||
| 1.浮盘安装高度计算： | ||||||
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| 浮盘外径D1： | 65600 | mm | ||||
| 浮盘内径D2： | 56000 | mm | ||||
| τ=D2/D1 | 0.854 |  |
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| 储液密度ρ： | 700 | Kg/m3 | ||||
| 浮盘厚度t： | 6 | mm | ||||
| 浮舱重量W1： | 121797 | Kg | ||||
| 单盘重量W2： | 106081 | Kg |  |
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| 整个浮盘的重量调整系数： | 1.1 | |||||
| 整个浮盘重量W： | 250665.8 | Kg | ||||
| 浮舱自身在液面的浸没深度T0： | 190 | mm |  |
|||
| 设计最小安装高度C0： | 123 | mm | ||||
| 设计最大安装高度Cm： | 277 | mm | ||||
| 单盘中点挠度f0： | 67 | mm | P：单盘板单位面积重量(Kg/m2) | |||
| △T1M： | 87 | mm | ||||
| 结论：单盘安装高度C范围： | 123mm ≤ C ≤277mm | |||||
| 实际浮盘安装高度 | 235 | mm | ||||
| 2.浮盘的强度和稳定性计算： |  |
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| (1)单盘挠度与应力计算 | ||||||
| 船舱截面重心至罐中心轴的距离Rc： | 30500 | mm | ||||
| 浮盘厚度t： | 5 | mm | ||||
| 船舱宽度b： | 4800 | mm |  |
|||
| 内边缘板宽度b1： | 670 | mm |  |
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| 外边缘板宽度b3： | 830 | mm | ||||
| 内边缘板厚度t1： | 10 | mm | ||||
| 外边缘板宽度t3： | 10 | mm | ||||
| 单盘板与船舱连接构件的截面积FL： | 2130 | mm2 |  |
|||
| 弹性边环有效截面积F： | 17130 | mm2 | ||||
| λ | 8.9 | |||||
| 查表得： |  |
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| 无量纲系数K1 | 0.654 | |||||
| 无量纲系数K2 | 0.334 | |||||
| 无量纲系数K3 | 0.432 |  |
||||
| 浮盘厚度t： | 5 | mm | ||||
| 单盘最大当量载荷q： | 550 | Pa | ||||
| 单盘半径R2： | 11800 | mm | ||||
| 弹性模量E： | 192000 | Mpa | ||||
| fm | 137 | mm | ||||
| σr | 20.3 | Mpa | ||||
| σm | 26.3 | Mpa | ||||
| 许用剪应力σa： | 105.975 | Mpa | ||||
| σm＜σa 单盘径向应力合格！ | ||||||
| (2)浮盘整体稳定性计算 | ||||||
| A浮船在圆环平面内临界失稳 |  |
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| 浮船在圆环平面内临界失稳载荷Pcr1： | 2678 | Mpa×mm | ||||
| 材料弹性模量E： | 206000 | Mpa |  |
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| 浮船平均半径Rc： | 30500 | mm | ||||
| Ox | 2300 | mm | ||||
| 惯性矩Iz： | 1.22958E+11 | mm4 | ||||
| 上船舱板宽度b2： | 4807 | mm | ||||
| 上船舱板宽度t2： | 5 | mm | ||||
| 下船舱板宽度b4： | 4820 | mm | ||||
| 上船舱板宽度t4： | 5 | mm | ||||
| 船舱宽度b： | 4800 | mm | ||||
| 折减系数η1： | 1 | |||||
| 折减系数η2： | 0.4 | |||||
| 折减系数η3： | 1 | |||||
| 折减系数η4： | 0.4 | |||||
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| 满足浮船平面稳定的条件为： | ||||||
| 整体稳定安全系数n1： | 1.4 |  |
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| Nr： | 101.5 | Mpa×mm | ||||
| n1×Nr×2τ/（1+τ） | 130.9 | Mpa×mm | ||||
| 满足浮盘平面稳定性要求！ | ||||||
| B浮船在圆环侧向的临界失稳 | ||||||
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  |
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| 浮船在圆环侧向的临界失稳载荷Pcr2： | 310 | Mpa×mm | ||||
| 惯性矩Ix： | 4073088350 | mm4 | ||||
| 材料泊桑系数μ： | 0.3 | |||||
| 材料剪切模量G： | 158462 | Mpa | ||||
| 惯性矩Iy： | 10444242974 | mm4 | ||||
| Oz： | 375 | mm | ||||
| 浮舱底板倾角α： | 0 | ° | ||||
| 整体稳定安全系数n2： | 1.4 | |||||
| Nr： | 101.5 | Mpa×mm | ||||
| n2×Nr×2τ/（1+τ） | 130.9 | Mpa×mm | ||||
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| 满足浮船侧向稳定的条件为： | ||||||
| 满足浮盘侧向稳定性要求！ | ||||||
| C船舱截面的承载能力 | ||||||
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| （1）船舱顶、底板 | ||||||
| 舱顶板承受的横向载荷q2： | 120 | Kgf/m2 | ||||
| 舱底板承受的横向载荷q4： | 133 | Kgf/m2 | ||||
| σr2： | 22.5 | Mpa | ||||
| σr4： | 24.1 | Mpa | ||||
| 许用剪应力[σ] | 110 | Mpa | ||||
| 结论：船舱顶、底板径向拉应力合格！ | ||||||
| （2）船舱内外边缘板 | ||||||
| 膜应力：由径向拉力引起的边缘板应力 | ||||||
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| 系数n： | 1.3 | |||||
| Nr： | 101.5 | Mpa×mm | ||||
| 单盘半径R2： | 11800 | mm | ||||
| 膜应力σN： | 90.9 | Mpa | ||||
| σs2/3： | 157 | Mpa | ||||
| 结论：船舱内、外边缘板膜应力合格! | ||||||
| 弯曲应力：由径向拉力和泄漏后盘自重引起的弯距M而产生的应力之和 | ||||||
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| Nr： | 101.5 | Mpa×mm（Kgf/cm） | ||||
| Nz： | 6.25 | Mpa×mm（Kgf/cm） | ||||
| Oz： | 361.5 | mm | ||||
| Ox： | 2337.2 | mm | ||||
| 浮盘实际安装高度C： | 235 | mm | ||||
| 船舱宽度b： | 4800 | mm | ||||
| 外边缘板宽度b3： | 830 | mm | ||||
| Ix： | 4073088350 | mm4 | ||||
| M： | 2552.75 | N | ||||
| σM： | 8.93 | Mpa | ||||
| σs： | 235 | Mpa | ||||
| σM+σN： | 99.83 | Mpa | ||||
| 结论：船舱内、外边缘板弯曲应力合格! | ||||||
| （3）稳定性 | ||||||
| 由径向拉力引起的边缘板应力应小于临界应力 | ||||||
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| σcr1： | 169.30 | Mpa | ||||
| σcr3： | 110.32 | Mpa | ||||
| 膜应力σN： | 90.9 | Mpa | ||||
| 结论：船舱稳定性合格! | ||||||
| 3.浮顶的抗沉性计算： | ||||||
| （1）单盘板泄漏与任意两个相邻浮舱泄漏时的抗沉计算 | ||||||
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| 浮舱底板倾角α： | 0 | ° | ||||
| 浮舱个数m： | 36 | 个 | ||||
| 单个浮舱对应的中心角ψ： | 10 | ° | ||||
| T0： | 190 | mm | ||||
| T1： | 165 | mm | ||||
| a： | 0.174 | |||||
| T： | 430 | mm | ||||
| T0α： | 0 | mm | ||||
| 结论：浮舱外边缘板高度至少为 | 480 | mm | ||||
| （2）单盘在雨载下的抗沉计算 | ||||||
| 注：本段计算公式对应的单位必须是Kg，cm！计算者在计算中按实际单位输入即可！ |  |
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| 储罐内径D： | 66000 | mm | ||||
| 积雨水高度h0： | 250 | mm | ||||
| 雨水密度ρ1： | 1000 | Kg/m3 | ||||
| 无量纲系数K1： | 1.2 | |||||
| Q2： | 855299 | Kg | ||||
| 安装单盘增加的浸液深度△T1： | 87 | mm | ||||
| e： | 441.52 | cm5/3/Kg1/3 | ||||
| q1： | 9.87185E-05 | Kg/cm3 | ||||
| q0： | 0.011652484 | Kg/cm2 | ||||
| 雨载当量载荷q： | 0.004471688 | Kg/cm2 | ||||
| 雨载时单盘增加的挠度fm： | 498 | mm | ||||
| 雨载时浮顶增加的下沉深度T2： | 172 | mm | ||||
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| 雨载荷250mm的状况下，保持浮舱不沉没， | ||||||
| 则：浮舱外边缘板高度至少为 | 449 | mm | ||||
| 储罐计算目录 | ||||||||
| 版本说明： | 储罐估重 应提供参考系数！ | |||||||
| 1.储罐估重量 | 整体计算 基本无误 | |||||||
| 抗震计算 基本无误 | ||||||||
| 2.储罐整体计算 | 带地脚螺栓时的抗震 | |||||||
| 有疑问。 | ||||||||
| 3.储罐抗震计算 | 地脚螺栓计算 未再次校核 | |||||||
| 对风载中的一项值有疑问！ | ||||||||
| 4.地脚螺栓计算 | 带肋球壳计算，未再次校核，但估计没大问题！ | |||||||
| 罐顶罐壁有效连接面积计算，经过使用比较准确 | ||||||||
| 5.带肋球壳计算 | 外浮顶罐抗风圈计算，未校核，也未经过实践！ | |||||||
| 拱顶扇形板尺寸计算，基本无误！ | ||||||||
| 6.罐顶罐壁有效连接面积计算 | 锥顶板尺寸计算，基本无误！ | |||||||
| 必须增加外浮盘的计算！ | ||||||||
| 7.外浮顶罐抗风圈计算 | 本计算适用于高径比小于1.6的储罐。主要问题在于未考虑地震倾覆。 | |||||||
| 如需考虑地震倾覆，可参考API650相关章节。 | ||||||||
| 8.拱顶扇形板尺寸计算 | ||||||||
| 9.锥顶板尺寸计算 | ||||||||
| 10.浮盘计算 | ||||||||
| 拱顶储罐估重： | |||||||||||
| 1.数据输入： | 2.数据输出： | ||||||||||
| 公称直径： | 9.8 | m | 底板重量： | 4.932 | ton | ||||||
| 罐壁高度： | 15 | m | 顶板重量： | 5.077 | ton | ||||||
| 底板厚度： | 8 | mm | 壁板重量： | 19.567 | ton | ||||||
| 顶板厚度： | 8 | mm | 浮盘重量： | 0 | ton | ||||||
| 浮盘厚度： | 0 | mm | VOLUME | 1131 | m3 | ||||||
 |
7850 | 盘梯重量 | 2.864 | ton | |||||||
| 质量附加系数： | 1.1 | 顶部护栏重量 | 0.77 | ton | |||||||
| 盘梯型式 | 双扶手 | 罐重（不含梯子平台）： | 33 | ton | |||||||
| 充水重： | 1164 | ton | |||||||||
| 全部罐重量： | 36.6 | ton | |||||||||
| 单扶手 | |||||||||||
| 双扶手 | |||||||||||
| 2.864 | |||||||||||
| 2.121 | |||||||||||
| 拱顶的拱高度： | 1312.95104 | mm | |||||||||
| 只针对拱顶！过些时候改善！ | |||||||||||
| 设计规范： | SH3046-92 "石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范" | ||||||||
| 项目： | |||||||||
| 设计输入数据： | |||||||||
| 设计温度： | 30 | ℃ | 储罐形式： |  |
1 | ||||
| 设计压力： | 0 | Pa | 罐壁板分带数： | 8 | |||||
| 基本风压Wo： | 350 | Pa | 第1带壁板宽度： | 1.395 | m | ||||
| 储罐内直径 D= | 15.86 | m | 第2带壁板宽度： | 1.365 | m | ||||
| 罐壁高度H= | 10.95 | m | 第3带壁板宽度： | 1.365 | m | ||||
| 设计液位高度 | 10.95 | m | 第4带壁板宽度： | 1.365 | m | ||||
| 水压试验液位 | 0 | m | 第5带壁板宽度： | 1.365 | m | ||||
| 板材负偏差C1： | 0 | mm | 第6带壁板宽度： | 1.365 | m | ||||
| 罐壁腐蚀裕量C2： | 0 | mm | 第7带壁板宽度： | 1.365 | m | ||||
| 罐底腐蚀裕量C3： | 0 | mm | 第8带壁板宽度： | 1.365 | m | ||||
| 罐顶腐蚀裕量C4： | 0 | mm | ********** | m | |||||
| 物料密度ρ： | 880 | Kg/m3 | ********** | m | |||||
| 焊接系数φ： | 0.9 | ********** | m | ||||||
| ********** | m | ||||||||
| 计算公式： | |||||||||
| 1.罐壁设计厚度计算公式： | |||||||||
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 |
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| （注：罐壁厚度取t1,t2,t3中较大者） | |||||||||
| 符号说明： | ρ： | 物料密度（Kg/m3） | |||||||
| H： | 计算罐壁板底边至罐壁顶端（如有溢流口，则应至溢流口下沿） | ||||||||
| 的垂直距离（m） | |||||||||
| D： | 储罐内直径（m） | ||||||||
| φ： | 焊缝系数 | ||||||||
| [σ]t | 设计温度下罐壁钢板许用应力（Mpa） | ||||||||
| [σ] | 常温下罐壁钢板许用应力（Mpa） | ||||||||
| 输出数据： | |||||||||
| 1.壁板厚度： | |||||||||
| 材料选择 | 设计温度许用应力 | 常温许用应力 | t1 | t2 | t3 | 设计选用厚度 | |||
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3 | 157 | 157 | 5.15 | 5.86 | 0 | 6.3 | mm | |
|
3 | 157 | 157 | 4.48 | 5.09 | 0 | 6 | mm | |
|
3 | 157 | 157 | 3.82 | 4.34 | 0 | 4.2 | mm | |
|
3 | 157 | 157 | 3.16 | 3.59 | 0 | 4 | mm | |
|
3 | 157 | 157 | 2.5 | 2.84 | 0 | 4 | mm | |
|
3 | 157 | 157 | 1.84 | 2.09 | 0 | 4 | mm | |
|
3 | 157 | 157 | 1.18 | 1.34 | 0 | 4 | mm | |
|
3 | 157 | 157 | 0.52 | 0.59 | 0 | 4 | mm | |
|
3 | 157 | 157 | mm | |||||
 |
1 | 0 | 0 | mm | |||||
|
1 | 0 | 0 | mm | |||||
|
1 | 0 | 0 | mm | |||||
| 壁板总重量： | 19567 | Kg | |||||||
| 2.罐壁加强圈 | |||||||||
| 风压高度系数μz： | 1 | ||||||||
| 基本风压Wo： | 350 | Pa | |||||||
| 罐顶呼吸阀负压q： | 490 | Pa | |||||||
| 2.1设计外压 | |||||||||
| （1）固定顶储罐罐壁筒体设计外压： | |||||||||
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| （2）内浮顶储罐罐壁筒体设计外压： | |||||||||
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|||||||||
| （3）外浮顶储罐罐壁筒体设计外压： | |||||||||
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| 固定顶储罐设计外压Po： | 1375.5 | Pa | |||||||
| 2.2罐壁筒体临界压力 | |||||||||
| 计算公式： | |||||||||
 |
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 |
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 |
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| 符号说明： | |||||||||
| Pcr: | 罐壁筒体的临界压力（Pa） | ||||||||
| tmin: | 顶层罐壁板的规格厚度（mm） | ||||||||
| HE: | 罐壁筒体的当量高度，对于外浮顶罐，只计抗风圈以下罐壁筒体的当量高度（m） | ||||||||
| Hei: | 第i圈罐壁板的当量高度，对于外浮顶罐，只计抗风圈以下部分（m） | ||||||||
| hi: | 第i圈罐壁板的实际高度，对于外浮顶罐，只计抗风圈以下部分（m） | ||||||||
| ti: | 第i圈罐壁板的规格厚度（mm） | ||||||||
| D: | 储罐内径（m） | ||||||||
| Le: | 设置加强圈后，每段筒体的当量高度(m) | ||||||||
| 壁板分带 | 每带壁板宽度 | 每带壁板厚度 | 当量高度Hei（m） | ||||||
| 第1带壁板： | 1.395 | 7 | 0.344 | ||||||
| 第2带壁板： | 1.365 | 6 | 0.495 | ||||||
| 第3带壁板： | 1.365 | 5 | 0.781 | ||||||
| 第4带壁板： | 1.365 | 4 | 1.365 | ||||||
| 第5带壁板： | 1.365 | 4 | 1.365 | ||||||
| 第6带壁板： | 1.365 | 4 | 1.365 | ||||||
| 第7带壁板： | 1.365 | 4 | 1.365 | ||||||
| 第8带壁板： | 1.365 | 4 | 1.365 | ||||||
| ********** | |||||||||
| ********** | |||||||||
| ********** | |||||||||
| ********** | |||||||||
|
罐壁的当量高度HE=
|
8.445 | m | |||||||
|
罐壁的临界压力Pcr=
|
960 | Pa | |||||||
| 0 | |||||||||
| Pcr＜Po,需要设置加强圈！ | 0 | ||||||||
| 0 | |||||||||
| 加强圈数量n= | 1 | 个 | 0 | ||||||
| Le= | 4.2225 | m | |||||||
| 第1个加强圈距罐底板上表面的距离为: | 6.728 | m | |||||||
| 3.固定顶设计 | |||||||||
| 3.1罐顶连接处抗压面积校核计算： | |||||||||
| 计算公式： |  |
||||||||
| 符号说明： | A： | 罐顶与罐壁连接处的有效面积（mm2） | |||||||
| P： | 罐顶的设计压力，取设计内压与设计外压中较大者（Pa） | ||||||||
| θ： | 罐顶起始角（°） | ||||||||
 |
|||||||||
| 设计压力P： | 0 | Pa | |||||||
| 储罐内径D： | 15.86 | m | |||||||
| 罐顶起始角θ： | 30 | ° | |||||||
| 顶层壁板厚度t1： | 4 | mm | |||||||
| 顶板厚度t2： | 4 | mm | |||||||
| 包边角钢规格： |  |
||||||||
|
0.001PD2/tgθ=
|
0 | mm2 | |||||||
| 包边角钢截面积A= | 951.5 | ||||||||
| 有效面积A= | 3215 | mm2(具体计算参见“罐顶罐壁连接处有效截面积”) | |||||||
| 有效面积A≥0.001PD2/tgθ ∴ 满足最小截面要求,罐顶连接处截面设计合格! | |||||||||
| 3.2自支撑拱顶板设计厚度计算: | |||||||||
 |
|||||||||
| 符号说明： | t： | 顶板设计厚度(mm) | |||||||
| P0： | 罐顶设计外压(Pa) | ||||||||
| Et： | 设计温度下钢材的弹性模量(Mpa) | ||||||||
| R： | 球壳的曲率半径(m) | ||||||||
| D： | 罐的公称直径(m) | ||||||||
| 数据输入： | |||||||||
| P0： | 2500 | Pa | |||||||
| Et： | 192000 | MPa | |||||||
| R： | 11 | m | |||||||
| D： | 15.86 | m | |||||||
| 钢板负偏差C1： | 0 | mm | |||||||
| 顶板腐蚀裕量C4： | 0 | mm | |||||||
| P： | 0 | Pa | |||||||
| 数据输出： | |||||||||
| t： | 3.97 | mm | |||||||
| t1： | 4.5 | mm | |||||||
| 顶板规格厚度： | 6 | mm | |||||||
| 顶板重量： | 12407 | Kg | |||||||
| 壁板重量： | 19567 | Kg | |||||||
| 罐壁、罐顶及附件 | |||||||||
| 总重： | 31974 | Kg | |||||||
| 内压升力： | 0 | Kg | |||||||
| 内压升力不足以抬起罐底板，不设置地脚螺栓！ | |||||||||
| 设计规范：SH3048-1999《石油化工钢制设备抗震设计规范》 | |||||
| 储罐的抗震计算： | |||||
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| 注：e是自然对数的底 | |||||
| HW： | 4.95 | 储罐底面至储液面高度（m） | |||
| D： | 4.5 | 储罐的内直径（m） | |||
| δ3： | 0.008 | 位于罐壁高度1/3处的罐壁有效厚度（m） | |||
| T1： | 0.031 | 储罐的罐液耦连振动基本自振周期（S） | |||
| TW： | 2.219 | 罐内储液晃动基本自振周期（S） | |||
 |
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| 当HW/R≤1.5时： | |||||
| （R为储罐内半径） | |||||
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| 当HW/R＞1.5时： | |||||
| （R为储罐内半径） | |||||
| KZ： | 0.4 | 综合影响系数 | |||
| α： | 0.11 | 水平地震影响系数，按罐液耦连振动基本自振周期确定 | |||
| m： | 88000 | 储液质量（Kg） | |||
| FH： | 30425 | 储罐的水平地震作用（N） | |||
| meq： | 70488 | 等效质量（Kg） | |||
| φ： | 0.801 | 动液系数 | |||
| M1： | 67772 | 水平地震作用对储罐底面的倾倒力矩（N·m） | |||
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|||||
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 |
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| δ1： | 0.008 | 最底层罐壁的厚度（m） | |||
| E： | 1.84E+11 | 罐壁材料的弹性模量（Pa） | |||
| H： | 6 | 罐壁高度（m） | |||
| η： | 0.9 | 设备重要系数 | |||
| kc： | 0.173 | ||||
| σcr： | 56489796 | 最底层罐壁的竖向临界应力（Pa） | |||
| [σcr]： | 41844293 | 最底层罐壁的允许临界应力（Pa） | |||
| 4.罐壁抗震验算 | |||||
 |
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| 如果FL0＞0.02HwD1ρsg，取FL0=0.02HwD1ρsg | |||||
| δb： | 0.008 | 罐底环形边缘板的厚度（m） | |||
| σy： | 205000000 | 罐底环形边缘板的屈服点（Pa） | |||
| ρs： | 1117 | 储液比重（Kg/m3） | |||
| N1： | 153562 | 第一圈罐壁底部所承受的重力（N），通常可取罐体金属重力的 | |||
| 80%与保温体重力之和 | |||||
| 0.02HWD1ρsg | 499 | （N/m） | |||
| Ft： | 4246 | 罐底周边单位长度上的提离力（N/m） | |||
| FL0： | 4890 | 储液和罐底的最大提离反抗力（N/m） | |||
| FL： | 15733 | 罐底周边单位长度上的提离反抗力（N/m） | |||
 |
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| 当Ft≤FL时 | |||||
 |
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| 当FL＜Ft≤2FL时 |  |
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| A1： | 0.113 | 第一圈罐壁的截面积（m2），取πD1δ1 | |||
| Z1： | 0.128 | 第一圈罐壁的截面抵抗矩（m3），取πD12δ1/4 | |||
| τ： | 无需计算此值 | ||||
| σc： | 1888425 | 罐壁底部的竖向压应力（Pa） | |||
| σc＜[σcr] 罐壁底部压应力满足要求！ | |||||
 |
 |
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| 场地类别 |  |
类 | |||
| 地震设防级别 |  |
度 | |||
| 近远震类型 |  |
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| ξ1： | 1 | 浮顶影响系数 | |||
| ξ2： | 1.672 | 阻尼修正系数 | |||
| α： | 0.128232279 | 水平地震影响系数 | |||
| R： | 2.25 | 储罐内半径(m) | |||
| HV： | 0.482 | 罐内液面晃动波高（m） | |||
| 供参考的保守计算： |  |
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 |
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| 罐内储液晃动基本自振周期Tw≥3.5S时 | |||||
 |
|||||
| 罐内储液晃动基本自振周期0.85＜Tw＜3.5S时 | |||||
|
液面晃动波高h=
|
0.427 | m | |||
| 此保守计算考虑的是8度、IV类、远震下的工况！ | |||||
| 6.锚固罐的罐壁抗震验算 | |||||
|
|||||
| (1)罐壁底部压应力 | |||||
| σc： | 1888425 | 罐壁底部的竖向压应力（Pa） | |||
| σc＜[σcr] 罐壁底部压应力满足要求！ | |||||
 |
|||||
| 螺栓公称直径 |  |
||||
| 螺栓有效截面积Abt： | 561 | mm2 | |||
| 地脚螺栓个数n： | 120 | ||||
| 螺栓中心圆直径Dr： | 56.3 | m | |||
| [σbt]： | 147 | Mpa | |||
| σbt： | -2 | MPa | |||
| 结论：σbt≤[σbt] 地脚螺栓应力校核合格！ | |||||
| 注意：如果静压设计的壁厚在抗震计算不能通过，那么对最底层罐壁进行了多大的增加， | |||||
| 其余层罐壁也应在静压计算的基础上以同样比例增加！！否则，应进行逐层罐壁的抗震校核！ | |||||
| （计算例题见《石油化工设备抗震计算》，中国石油化工集团公司抗震振动技术中心站编写， | |||||
| 地震出版社1998.8出版。） | |||||
| 地脚螺栓计算： | ||||
| 储罐内径D： | 4.5 | m | ||
| 罐壁高度H： | 6 | m | ||
| 设计内压P： | 3000 | Pa | ||
| 风压： | 450 | Pa | ||
| 去除罐底板的罐的总重： | 6200 | Kg | ||
| 安全系数K： | 1.25 | |||
| 螺栓许用应力： | 147 | MPa | ||
 |
12 | |||
| 螺栓有效截面积： | 817 | mm2 | ||
| 气体内压造成的升力P1： | 3375 | N/m | ||
| 风力作用于罐壁造成的升力P2'： | 1146 | N/m | ||
| 风力作用于罐顶造成的升力P2''： | 506 | N/m | ||
| 平衡重g： | 4302 | N/m | ||
| q=K(P1+P2'+P2''-g) | 906.25 | N/m | ||
| 计算螺栓个数n： | 1 | 个 | ||
| 实际选用螺栓个数： | 8 | |||
| 实际每个螺栓承受的应力σ： | 2 | MPa | ||
| 选用M36螺栓8个,可以满足要求！ | ||||
| 自支撑锥顶板设计厚度计算: | ||||
 |
||||
| 符号说明： | t： | 顶板设计厚度(mm) | ||
| P0： | 罐顶设计外压(Pa) | |||
| Et： | 设计温度下钢材的弹性模量(Mpa) | |||
| D： | 罐的公称直径(m) | |||
| 数据输入： | ||||
| 设计温度： | 30 | ℃ | ||
| 设计外压P0： | 2500 | Pa | ||
| Et： | 184000 | MPa | ||
| D： | 4.5 | m | ||
| 钢板负偏差C1： | 0 | mm | ||
| 顶板腐蚀裕量C2： | 0 | mm | ||
| 设计内压P： | 3000 | Pa | ||
| 罐顶起始角： | 12 | ° | ||
| 数据输出： | ||||
| t： | 5.65 | mm | ||
| t1： | 4.5 | mm | ||
| 选择： | ||||
| 顶板规格厚度： | 6 | mm | ||
| 顶板重量： | 783 | Kg | ||
| 壁板重量： | 19567 | Kg | ||
| 罐壁、罐顶及附件总重： | 6200 | Kg | ||
| 内压升力： | 4864 | Kg | ||
| 结论： | ||||
| 内压升力不足以抬起罐底板，不设置地脚螺栓！ | ||||
| 3.2自支撑拱顶板设计厚度计算: | ||||
 |
||||
| 符号说明： | t： | 顶板设计厚度(mm) | ||
| P0： | 罐顶设计外压(Pa) | |||
| Et： | 设计温度下钢材的弹性模量(Mpa) | |||
| R： | 球壳的曲率半径(m) | |||
| D： | 罐的公称直径(m) | |||
| 数据输入： | ||||
| 设计温度： | 50 | ℃ | ||
|
设计外压P0：
|
5000 | Pa | ||
| Et： | 192000 | MPa | ||
| R： | 4.5 | m | ||
| D： | 4.5 | m | ||
| 钢板负偏差C1： | 0 | mm | ||
| 顶板腐蚀裕量C4： | 0 | mm | ||
|
P：
|
3000 | Pa | ||
| 数据输出： | ||||
| 计算厚度t： | 2.3 | mm | ||
| 最小厚度t1： | 4.5 | mm | ||
| 选择： | ||||
| 顶板规格厚度： | 5 | mm | ||
| 顶板重量： | 669 | Kg | ||
| 壁板重量： | 19567 | Kg | ||
| 罐壁、罐顶及附件总重： | 7000 | Kg | ||
| 内压升力： | 4864 | Kg | ||
| 结论： | ||||
| 内压升力不足以抬起罐底板，不设置地脚螺栓！ | ||||
| 带肋球壳的计算： | |||||
| （一）适用范围： 1.储罐直径不宜大于32m。 2.肋条间距不得大于1.5m。 | |||||
| （二）许用外压计算： | |||||
| 计算公式： | |||||
 |
 |
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 |
|||||
 |
|||||
| 符号说明： | |||||
| [P] | 带肋球壳的许用外压（Pa） | ||||
| E | 钢材的弹性模量（Mpa） | ||||
| R | 球壳的曲率半径（m） | ||||
| te | 球壳顶板有效厚度（mm），取钢板规格厚度减去厚度附加量。 | ||||
| tm | 带肋球壳的折算厚度（mm） | ||||
| t1m | 纬向肋与球壳的折算厚度（mm） | ||||
| h1 | 纬向肋宽度（mm） | ||||
| b1 | 纬向肋厚度（mm） | ||||
| L1 | 纬向肋在经向的间距（mm） | ||||
| n1 | 纬向肋与顶板在经向的面积折算系数 | ||||
| e1 | 纬向肋与顶板在经向的组合截面形心到顶板中面的距离（mm） | ||||
| t2m | 经向肋与球壳的折算厚度（mm） | ||||
| h2 | 经向肋宽度（mm） | ||||
| b2 | 经向肋厚度（mm） | ||||
| L2 | 经向肋在经向的间距（mm） | ||||
| n2 | 经向肋与顶板在纬向的面积折算系数 | ||||
| e2 | 经向肋与顶板在纬向的组合截面形心到顶板中面的距离（mm） | ||||
| 数据输入： | |||||
| E | 192000 | 钢材的弹性模量（Mpa） | |||
| R | 22.7 | 球壳的曲率半径（m） | |||
| te | 8 | 球壳顶板有效厚度（mm），取钢板规格厚度减去厚度附加量。 | |||
| h1 | 100 | 纬向肋宽度（mm） | |||
| b1 | 8 | 纬向肋厚度（mm） | |||
| L1 | 1200 | 纬向肋在经向的间距（mm） | |||
| h2 | 100 | 经向肋宽度（mm） | |||
| b2 | 8 | 经向肋厚度（mm） | |||
| L2 | 1200 | 经向肋在经向的间距（mm） | |||
|
计算得[P]=
|
12741 | 带肋球壳的许用外压（Pa） | |||
|
设计外压P=
|
2500 | Pa | |||
| 设计外压载荷＜许用外压载荷,合格! | |||||
| 注：以下为中间过程数据，供设计者验算！不必打印！ | |||||
| tm | 24.45 | 带肋球壳的折算厚度（mm） | |||
| t1m3 | 28716 | 纬向肋与球壳的折算厚度（mm） | |||
| t2m3 | 28716 | 经向肋与球壳的折算厚度（mm） | |||
| n1 | 1.083 | 纬向肋与顶板在经向的面积折算系数 | |||
| e1 | 4.15 | 纬向肋与顶板在经向的组合截面形心到顶板中面的距离（mm） | |||
| n2 | 1.083 | 经向肋与顶板在纬向的面积折算系数 | |||
| e2 | 4.15 | 经向肋与顶板在纬向的组合截面形心到顶板中面的距离（mm） | |||
| 罐顶罐壁连接处有效截面积： | |||||
 |
|||||
 |
|||||
|
|||||
 |
|||||
 |
|||||
| 罐公称直径D | 9800 | (mm) | |||
| θ | 30 | ° | |||
| 角钢规格： |  |
||||
| 罐顶板厚度Th (mm) | 8 | (mm) | |||
| 顶层壁板厚度Tc (mm) | 6 | (mm) | |||
| 罐壁内半径Rc (mm) | 4900 | (mm) | |||
| Ac (角钢截面积) | 1926.1 | (mm2) | |||
| A= | 3215 | (mm2) | |||
| Wc = 0.6(RcTc)0.5 | 102.8785692 | (mm) | |||
| R2 = Rc/sinθ | 9800 | (mm) | |||
| Wh = 0.3(R2Th)0.5 | 84 | (mm) | |||
| 设计规范： | SH3046-92 "石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范" | |||||
| 项目： | 上海东方罐区 | |||||
| 设备位号： | ||||||
| 1.罐壁抗风圈 | ||||||
| （1）抗风圈最小截面模数计算公式： | ||||||
 |
||||||
| 符号说明： | D： | 储罐内直径（m） | 22.7 | Pa | ||
| H： | 整个罐壁高度（m） | 15.2 | m | |||
| Wo： | 基本风压值（Pa） | 1235 | m | |||
| Wz： | 所需要最小抗风圈截面模数（mm3） | |||||
| 最小截面模数Wz： | 793188 | mm3 | ||||
| （2）实际截面模数计算 | ||||||
| 符号说明： | a、b、c： | 三种截面的代号，非数值 | ||||
| ea、eb、ec： | a,b,c三种截面各自的形心距罐内壁的距离 | |||||
| C1： | 三种截面组合形心距罐内壁的距离 | |||||
|
Aa、Ab、Ac：
|
三种截面各自的截面积 | |||||
| 数据输入： | ||||||
| Ts（mm） | 10 |  |
||||
| Tp（mm） | 10 | |||||
| L1（mm） | 1150 | |||||
| L2（mm） | 10 | |||||
| Aa（mm2） | 3300 | |||||
| Ab（mm2） | 11500 | |||||
| Ac（mm2） | 2912 | |||||
| ea（mm） | 5 | |||||
| eb（mm） | 585 | |||||
| ec（mm） | 1115.7 | |||||
| C1（mm） | 564 | |||||
| C2（mm） | 596 | |||||
| Ia（mm4） | 27500 | |||||
| Ib（mm4） | 1267395833 | |||||
| Ic（mm4） | 2203473 | |||||
| Iae=Aa×（C1-ea）2 | 1031187300 | |||||
| Ibe=Ab×（C1-eb）2 | 5071500 | |||||
| Ice=Ac×（C1-ec）2 | 886333855.7 | |||||
| Ic-c | 3192219462 | |||||
| Wact | 5356073 | |||||
| Wact>Wz 满足最小截面要求! | ||||||
| 拱型顶板的尺寸计算： | |||||
  |
  |
||||
| 注：1.L值是指，当需要计算扇形板的哪个弧边，就从那个弧边开始，到中心线的弧线长度。 | |||||
| 2.本表格中黑色数值是需要输入值，紫色斜体是输出值。 | |||||
| 3.在输入L值时，不要忘记加入扇形板的纵向搭接量。 | |||||
| 4.同时输入1块扇形板的大、小头两端参数后，最终会显示对这块扇形板进行对拼所需要的大约尺寸。 | |||||
| 一、扇形板大端参数： | |||||
| 拱顶半径SR | 30000 | (mm) | |||
| 整个顶该形式扇形板块数 | 32 | ||||
| 顶板所计算弧边距罐中心的弧线长度L | 5786 | (mm) | |||
| 顶板周向搭接量 | 40 | (mm) | |||
| R1 | 5858.83 | (mm) | |||
| 扇形板下料切割所需弧长L1 | 1169.05 | (mm) | |||
| 扇形板下料切割所需弦长L2 | 1167.11 | (mm) | |||
| 作图时的扇形半夹角 | 5.716 | ° | |||
| 二、扇形板小端参数： | |||||
| 拱顶半径SR | 30000 | (mm) | |||
| 整个顶该形式扇形板块数 | 32 | ||||
| 顶板所计算弧边距罐中心的弧线长度L | 1060 | (mm) | |||
| 顶板周向搭接量 | 40 | (mm) | |||
| R1 | 1060.44 | (mm) | |||
| 扇形板下料切割所需弧长L1 | 248.09 | (mm) | |||
| 扇形板下料切割所需弦长L2 | 247.52 | (mm) | |||
| 作图时的扇形半夹角 | 6.702 | ° | |||
| 以下是对拼板长、宽进行估算： | |||||
| 展开图扇形半夹角 | 5.5832 | ° | |||
| A1 | 1161.573259 | ||||
| A2 | 246.3457712 | ||||
| 结论： | |||||
| 此块扇形板对拼下料达到最佳利用率 | |||||
| 时的板宽至少为： | 1408 | (mm) | 不包含切割余量！ | ||
| 板长约为： | 4863 | (mm) | 不包含切割余量！ | ||
| 锥顶板尺寸计算： | |||||
 |
 |
||||
 |
|||||
| 罐的公称直径D | 11200 | ||||
| 顶层壁厚t | 0 | ||||
| B | 0 | ||||
| X（锥顶斜度为1:X） | 50 | ||||
| 顶板块数 | 20 | ||||
| 板间的搭边量 | 40 | ||||
| R（顶圆锥半径） | 900 | ||||
| R1 | 5601 | ||||
| R2 | 860 | ||||
| L1'（弧长） | 1799 | ||||
| L1 | 1791 | ||||
| L2'（弧长） | 310.1 | ||||
| L2 | 308.4 | ||||
| Y | 0.072 | ||||
| 锥形板长 | 4741 | ||||
| 注：方框内为计算者自填数据，所有单位均为mm | |||||
| 无角钢 | 0 | 固定顶 | 螺栓尺寸 | 有效截面积（mm2） | ||||||||||||
| 50×50×5 | 480.3 | 内浮顶 | M12 | 84.3 | 材料 | 厚度范围 | 20~90 | 150 | 200 | 250 | ||||||
| 50×50×6 | 568.8 | 外浮顶 | M14 | 115 | Q235-A(<16) | 157 | 137 | 130 | 121 | |||||||
| 63×63×6 | 728.8 | M16 | 157 | Q235-A(16~40) | 150 | 130 | 124 | 114 | ||||||||
| 63×63×8 | 951.5 | M18 | 192 | Q235-B(<16) | 157 | 137 | 130 | 121 | ||||||||
| 75×75×6 | 879.7 | M20 | 245 | Q235-B(16~40) | 150 | 130 | 124 | 114 | ||||||||
| 75×75×8 | 1150.3 | M22 | 303 | Q235-C(<16) | 157 | 137 | 130 | 121 | ||||||||
| 90×90×8 | 1394.4 | M24 | 353 | Q235-C(16~40) | 150 | 130 | 124 | 114 | ||||||||
| 90×90×10 | 1716.7 | M27 | 459 | 20R(6~16) | 163 | 140 | 130 | 117 | ||||||||
| 100×100×8 | 1563.8 | M30 | 561 | 20R(17~25) | 157 | 134 | 124 | 111 | ||||||||
| 100×100×10 | 1926.1 | M33 | 694 | 20R(26~36) | 150 | 127 | 117 | 108 | ||||||||
| 100×100×12 | 2280 | M36 | 817 | 16MnR(6~16) | 6~16 | 230 | 196 | 183 | 167 | |||||||
| 100×100×14 | 2626 | M39 | 976 | 16MnR(17~25) | 17~25 | 217 | 183 | 170 | 157 | |||||||
| 110×110×8 | 1724 | 16MnR(26~36) | 26~36 | 203 | 173 | 160 | 147 | |||||||||
| 110×110×10 | 2126 | 16MnR(38~60) | 38~60 | 190 | 163 | 150 | 140 | |||||||||
| 110×110×12 | 2520 | WH610D2 | 337 | 327 | 320 | 320 | ||||||||||
| 110×110×14 | 2906 | 0Cr18Ni9 | 137 | 137 | 130 | 122 | ||||||||||
| 125×125×8 | 1975 | 0Cr18Ni11Ti | 137 | 137 | 130 | 122 | ||||||||||
| 125×125×10 | 2437 | 0Cr19Ni11 | 118 | 118 | 110 | 103 | ||||||||||
| 125×125×12 | 2891 | 0Cr17Ni12Mo2 | 137 | 137 | 134 | 125 | ||||||||||
| 125×125×14 | 3337 | 00Cr17Ni14Mo2 | 118 | 117 | 108 | 100 | ||||||||||
| 0Cr19Ni13Mo3 | 137 | 137 | 134 | 125 | ||||||||||||
| 00Cr19Ni13Mo3 | 118 | 118 | 118 | 118 | ||||||||||||
| 储罐的设计参数 | ||||||||||||||||||
| 序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | |
| 公称容积（m3） | ||||||||||||||||||
| 圆筒部分容积（m3） | ||||||||||||||||||
| 公称直径（mm） | ||||||||||||||||||
| 底至包边角钢高度（mm） | ||||||||||||||||||
| 罐壁板厚度（mm） | 底圈 | |||||||||||||||||
| 二 | ||||||||||||||||||
| 三 | ||||||||||||||||||
| 四 | ||||||||||||||||||
| 五 | ||||||||||||||||||
| 六 | ||||||||||||||||||
| 七 | ||||||||||||||||||
| 八 | ||||||||||||||||||
| 九 | ||||||||||||||||||
| 拱顶曲率半径（mm） | ||||||||||||||||||
| 拱顶高度（mm） | ||||||||||||||||||
| 顶板厚度（mm） | ||||||||||||||||||
| 中心顶板 | 直径（mm） | |||||||||||||||||
| 厚度（mm） | ||||||||||||||||||
| 底板 | 直径（mm） | |||||||||||||||||
| 底板厚（mm） | ||||||||||||||||||
| 边缘板厚（mm） | ||||||||||||||||||
| 包边角钢型号 | ||||||||||||||||||
| 罐总重（Kg） | ||||||||||||||||||
| 梯子重（Kg） | ||||||||||||||||||
| 抗震验算 | 底圈罐壁底部的最大压应力（Kgf/cm2） | |||||||||||||||||
| 许用临界应力（Kgf/cm2） | ||||||||||||||||||
| 抗风稳定 | 设计外压（Kgf/cm2） | |||||||||||||||||
| 许用临界压力（Kgf/cm2） | ||||||||||||||||||
| 需要加强圈型号 | ||||||||||||||||||
| 加强圈到包边角钢距离（mm） | ||||||||||||||||||
| 加强后实际抗风压（Kgf/m2） | ||||||||||||||||||
