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1.設計基本參數:
2. 罐壁分段及假設壁厚:
3. 罐壁計算:
4. 罐頂計算:
5.罐頂與罐壁的連接計算:
6. 風載荷及地震載荷計算
7. 地腳螺栓(錨栓)計算
儲罐設計計算書 | | 1.設計基本參數: | | | | | | | | | 設計規(guī)范: | GB50341-2003《立式圓筒形鋼制焊接油罐設計規(guī)范》 | | | | 設計壓力: | P | 2000 | Pa | -500 | Pa | | | | | 設計溫度: | T | 50 | °C | | | | | | | 設計風壓: | ω0 | 540 | Pa | | | | | | | 設計雪壓 | Px | 300 | Pa | | | | | | | 附加荷載: | Ph | 1200 | Pa | | | | | | | 地震烈度: | | 8 | 度 | 0.2g | Ⅱ類第一組 | | | | 罐壁內徑: | D | 24 | m | | | | | | | 罐壁高度: | H1 | 13 | m | | | | | | | 充液高度: | H | 13 | m | | | | | | | 液體比重: | ρ | 1.5 | | | | | | | | 罐頂半徑: | Rs | 24 | m | | | | | | | 焊縫系數: | Φ | 0.9 | | | | | | | | 腐蝕裕量: | C2 | 0 | mm | | | | | | | 鋼板負偏差: | C1 | 0.8 | mm | | | | | | | | | | | | | | | | 2. 罐壁分段及假設壁厚: | | | | | | | | | 罐壁尺寸、材料及許用應力如下: | | | | | | 從下至上 分段號 | 高度(m) | 厚度(mm) | 材料 | 設計[σ]d(MPa) | σs(MPa) | σb(MPa) | 水壓試驗[σ]t(MPa) | 重量(kg) | | 1 | 2 | 24 | 00Cr17Ni14Mo2 | 110 | 165 | 455.6 | 110 | 28438.5 | | 2 | 2 | 22 | 00Cr17Ni14Mo2 | 110 | 165 | 455.6 | 110 | 26066.4 | | 3 | 2 | 20 | 00Cr17Ni14Mo2 | 110 | 165 | 455.6 | 110 | 23694.8 | | 4 | 2 | 16 | 00Cr17Ni14Mo2 | 110 | 165 | 455.6 | 110 | 18952.7 | | 5 | 2 | 14 | 00Cr17Ni14Mo2 | 110 | 165 | 455.6 | 110 | 16582.2 | | 6 | 1.5 | 10 | 00Cr17Ni14Mo2 | 110 | 165 | 455.6 | 110 | 8881.8 | | 7 | 1.5 | 8 | 00Cr17Ni14Mo2 | 110 | 165 | 455.6 | 110 | 7104.9 | | | | | | | | 總重: | mt | 129721.2 | | | | | | | | | | | 3. 罐壁計算: | | | | | | | | 1)設計厚度計算(儲存介質): | | | | | | | | | | | | | | | | | 計算結果: | | | | | | | | | | 從下至上分段數 | 計算液位高度H(m) | 計算壁厚td(mm) | 名義厚度tn(mm) | | | | | | | 1 | 13 | 23.4 | 24 | | | | | | | 2 | 11.5 | 20.8 | 22 | | | | | | | 3 | 10 | 18.1 | 20 | | | | | | | 4 | 8 | 14.5 | 16 | | | | | | | 5 | 6 | 11.0 | 14 | | | | | | | 6 | 4 | 7.4 | 10 | | | | | | | 7 | 2 | 3.8 | 8 | | | | | | 2)水壓試驗厚度計算: | | | | | | | Pict | | | | | | | | 計算結果: | | | | | | | | | | 從下至上分段數 | 計算液位高度H(m) | 計算壁厚tt(mm) | | | | | | | | 1 | 13 | 15.09 | | | | | | | | 2 | 11.5 | 13.30 | | | | | | | | 3 | 10 | 11.52 | | | | | | | | 4 | 8 | 9.15 | | | | | | | | 5 | 6 | 6.77 | | | | | | | | 6 | 4 | 4.40 | | | | | | | | 7 | 2 | 2.02 | | | | | | | | | | | | | | | | | 4. 罐頂計算: | | | | | | | | 4.1光面球殼頂板的計算厚度: | (如果不加肋板拱頂所需厚度) | | | ths=0.42RsPower(Pw/2.2,0.5)+C2+C1 | 11.90 | mm | | | | | | 設計外載荷 | Pw=Ph+Px+Pa | 2.67 | KPa | 注:按保守計算加上雪壓值。 | | 實際罐頂取用厚度為 | th= | 8 | mm | 本設計按加肋板結構 | | | 頂板及加強筋(含保溫層)總質量 md= | 53863 | kg | | | | | | 罐頂固定載荷 | Pa | 1166.82 | N/m2 | | | | | 4.2頂板計算 | | | | | | 4.2.1 拱頂的許用外壓 | | | | | | | 4.2.1 帶肋拱頂的許用外壓 | | | | | | | | | Pict | | | | 4245 | Pa | | 式中: | | | | | | | [Po]——帶肋拱頂許用外壓 | | | | | | | | Et——設計溫度下材料的彈性模量 | | | | 199875 | MPa | | Rs——拱頂球面半徑; | | | | 24000 | mm | | te——頂板有效厚度 | | | | 7.2 | mm | | tm——帶肋頂板的折算厚度 | | | | | | | | | | | 12.76 | mm | | | | | | | | | | | | | | | | 3783.1 | mm | | h1——緯向肋寬度 | | | 50 | mm | | b1——緯向肋厚度 | | | 10 | mm | | L1——緯向肋在經向的間距 | | | 1500 | mm | | e1——緯向肋與頂板在經向的組合截面形心到頂板中面的距離 | | | | | | | | 2.77 | mm | | L1S——頂板有效參與筋板組合矩的寬度 | | | | | | L1S=1.1(2Rste)0.5= | | | 646.67 | mm | | | | | | | | | | | 1.05 | | | δ2m——經向肋與頂板的折算厚度 | | | | | | | | | 3783.1 | mm | | h2——經向肋寬度 | | | 50 | mm | | b2——經向肋厚度 | | | 10 | mm | | L2——經向肋在經向的間距 | | | 1500 | mm | | Pict e2——經向肋與頂板在經向的組合截面形心到頂板中面的距離
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| | | | | | | | 2.77 | mm | | L2S——頂板有效參與筋板組合矩的寬度 | | | | | | L2S=1.1(2Rste)0.5= | | | 646.67 | mm | | | | | | | | | | | 1.05 | | | | | | | | | | | | 4.2.2 帶肋拱頂的穩(wěn)定性驗算 | | | | | | | | 拱頂載荷 P=Pw | 2667 | N/m2 | | | | | | | 拱頂許用外壓 [P0]: | 4245 | N/m2 | | | | | | | ∵ [P0]>P,故滿足穩(wěn)定性要求,合格 | | | | | | | | | | | 5.罐頂與罐壁的連接計算: | | | 5.1. 幾何參數計算(如圖) | | | | 角鋼規(guī)格: | ∠ | 140 | × | 140 | × | 10 | | | | 罐頂與角鋼連接位置 | | B | | | 30 | mm | | | 罐外半徑 | | | Rc | | | 12008 | mm | | | 罐壁連接有效寬度 | Wc=0.6(Rcte)0.5 | 176.36 | mm | | | 罐頂連接有效寬度 | Wh=Min[0.3(R2te) | 124.55 | mm | | | 罐頂與罐壁連接處,罐頂切線與水平面夾角 | θ=arcsin((Rc+B)/Rs)= | 30.10 | ° | | | 罐頂與罐壁連接處到罐中心線垂直距離 | R2=Rc/sinθ | 23940.19 | mm | | | | | | | | | 5.2. 罐頂與罐壁連接 | | 罐頂與罐壁連接處的有效截面積(按A.3.2) | | | | | | | | | | | | | | | 1805.77 | mm2 | | | | | | 注:此處的設計壓力應為設計內壓,不可等同于按液柱所確定的設計壓力。 | | | | | 罐頂與罐壁連接處的有效截面積(按7.5.3) | | | A2=4.6DR2 | 2643.00 | mm2 | | | | | | 罐頂與罐壁連接處的實際截面積(按圖7.1.5確定) | | | Aa= | 6277.50 | mm2 | | | | | | 實際截面積大于所需有效截面積,滿足設計要求 | | | | | 注:如果Aa≥mtg/(1415tgθ)= | 1551.14 | mm2 | | | | | | 頂部 應設置通氣裝置 | | | | | | | 罐頂與罐壁連接處發(fā)生屈曲破壞壓力(按設計壓力P計算) | | | PQ=1.6P-0.047th= | 3.20 | KPa | | | | | | | 其中: | g= | 9.81 | m/s2 | | | | | | 滿足連接要求 | | | | | | | | | | | | | | | 6. 風載荷及地震載荷計算 | | | | | | | |
GB50341儲罐設計計算 油氣儲運網搜集.xls
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2012-11-26 12:19 上傳
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