立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范GB50341-2014计算

1.设计输入储罐类型（0、固定顶；1、内浮顶；2、外浮顶）是否与大气连通（0、否；1、是）自支撑固定顶形式（0、拱顶；1、锥顶）拱顶是否带肋（0、无；1、有）是否设置顶部抗风圈（0、无；1、有）是否设置地脚螺栓（0、无；1、有）设计正压力设计负压力(填负数)设计温度（大于90℃，应符合附录C的规定）工作正压力工作负压力(填负数)呼吸阀正开启压力(无呼吸阀时用Pwi代替)呼吸阀负开启压力（吸入）(填负数)储罐内径储罐罐壁高度设计液位高度最高计算液位高度（当符合A.6.1时加上当量液位高度）拱顶球壳曲率半径（锥顶罐，本数据不填）Rs=m锥罐顶与水平面之间的夹角（拱顶罐，本数据不填）θ=°罐壁腐蚀裕量罐底腐蚀裕量罐顶腐蚀裕量底圈罐壁板焊接接头系数除底圈外壁板焊接接头系数基本风压值（6.4.4）基本雪压地面粗糙度分为：ABCD四类12118121.8见罐壁计算002.1-0.6抗震设防烈度（6、6度；7、7度；8、8度；9、9度）场地土类别(0、I0；1、I1；2、Ⅱ；3、Ⅲ；4、Ⅳ)设计地震分组（1、第一组；2、第二组；3、第三组）设计基本地震加速度0.1g/0.15g70.15第一组ⅡS0=kPa0.45Bmm2C2r=mm0.851C2b=φ0=mmω0=kPaφ1=0.90.6517.1C2i=D=mkPaHc=m1818-0.5m16.8gPdo=kPaPi=kPaPwi=Hs=m1Pvo=kPaPvi=1℃120-0.3kPa1.6Td=Hw=GB50341-2014设计储罐的计算0kPaPwo=重力加速度g=m/s22.初步计算罐壁筒体截面积As=m23.罐底计算（5.1.3）环形边缘板名义厚度中幅板名义厚度环形边缘板厚度负偏差环形边缘板材料标准屈服强度下限值环形边缘板减去腐蚀裕量的厚度mm◆罐底边缘板伸出罐外壁的径向宽度m=mm环形边缘板的有效厚度◆10030070mm9.79.81m34275mmmm10600C1r=tb=128610730.3tbrn=tbmn=ReL=MPaLm=tbr=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mm345mm罐底边缘板的有效厚度tb不应大于底圈壁板的有效厚度。kg设计液位下储液容积Vs=罐壁保温层质量Wbs=设计液位下储液质量Ws=kg3804821kPa保温层厚度δb=mm罐体材料密度kg/m3kg/m31.21罐壁高度下总容积Vt=m34580保温层密度（不小于250kg/m3）ρb=风压高度变化系数（6.4.5）固定顶活载荷（不小于1.0kPa）Lr=1μz=储液相对密度ρs=ρm=78500.89254.4724tsVDH24swVDH310sssWV3210bssbbWDH215max(,600)brmwstLH24sAD4.罐壁计算（6.3）（定点法，储罐直径小于等于60m）罐壁圈数第1圈第2圈第3圈第4圈第5圈第6圈第7圈第8圈第9圈000000第1圈第2圈第3圈第4圈第5圈第6圈第7圈第8圈66最终名义厚度ti(mm)1210102.133.44td+C1i+C2i(mm)10.278.437.54td+C1i(mm)7.88罐壁板有效厚度质量Wei(kg)0.37.977.58106549.78612设计条件壁板计算厚度tdi(mm)试水条件壁板计算厚度tti(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)000000.301.121.5Q235B0.33.121.5Q235B134.41500.35.121.5Q235B7.121.5Q235B21.5Q235B11.121.5Q235B从下至上依次为i9.115.121.520.32300.3厚度负偏差C1i134.4230Q345R从下至上依次为i13.10.317.1筒节高度Hpi(m)腐蚀裕量C2i(mm)296.31230Q345R194.6计算液位高度Hi(m)设计温度下钢板许用应力[σ]d(MPa)72807280194.6134.41500.3134.41500.315088788.2134.4150134.4150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）8878194.68.2728088788.27.017.066.638.81106.615.757.3621.5Q345Rn=材料试水条件下钢板许用应力[σ]t(MPa)7280550455045.745.455.715.757.5188788.26.05104.414.446.2171036.284.743.6253274.23.123.144.92871036.237291.821.8311ciipiHHHHH4.9(0.3)4.9(0.3)1,2,,iiditidtDHDHttin第9圈000000顶圈罐壁板的有效厚度mm底圈罐壁板的有效厚度mm罐壁板有效厚度重量DLS1=N罐壁加强件重量(包括包边角钢、加强圈、抗风圈等)DLS2=N罐壁爬梯或盘梯重量DLS3=N5.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=mm罐顶板厚度负偏差C1r=mm罐顶板的有效厚度tre=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=mm罐顶表面积Af=m2罐顶板名义厚度重力载荷Dtrn=罐顶板有效厚度重力载荷Dtre=罐顶平台级走道重量DLS4=N罐顶支撑件(不含罐顶板)的重量DLSr=N罐顶附件重力载荷Dtatt=罐顶保温层的重力载荷，若有Dtins=固定顶固定载荷DL=设计真空外压Pe=Pdo=Fc=00060000.000.000.820.000.000.000.000.000.8332060.9490.604ts1=kPa200009000kPakPa0.6kPa1.4504.20.15tsn=9.7000.520.522.3253274.23729000.000.000.00000.000000.000.000.00000.000.000.000000.000.000.000.000.000.000000Wze=总质量压力组合系数(操作负压和设计负压之比，最小0.4)kPaWzs=71025561990.00522.6255130990009000kPa4.40.6000.69611nnzssizeeiii00()0.4()LrceLerDLSFPDPLS或二者取大值或22f2f22/1000(2/1000)cos4sssARRRDBADB拱顶：锥顶：69.8110trnfrnmsDAtA69.8110tinsfbbsDAA69.8110trefremsDAtA12rernrrttCCLtretatttinsDDDDmax(,0.4)CvodoFPPT=PL=Pr=罐顶板材料设计温度下的弹性模量E=MPa罐顶板材料常温下(20℃)的弹性模量Ea=MPa5.1锥顶（7.3，如果是拱顶，本条不计算）tcr=mm式B.2.3-1罐顶板的计算厚度tc=mm结论：◆罐顶与罐壁板连接处有效抗拉或抗压面积须满足A≥mm2◆锥顶罐顶板的有效厚度te=mm外压作用下锥罐顶顶板有效长度(te=tre)Xc=mm外压作用下锥顶罐顶部加强圈罐壁有效高度Xs1=mm外压作用下锥顶罐底部加强圈罐壁有效高度Xsb=mm5.2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）tcr=mm式B.2.4-1罐顶板的计算厚度td=mm结论：◆θ=°罐顶与罐壁板连接处有效抗拉或抗压面积须满足A≥mm2◆Ar=mm2◆5.2.2带肋球壳拱顶（附录H）球壳顶板的有效厚度th=tre=mm纬向肋宽度h1=mm纬向肋有效厚度b1=mm◆载荷组合(附录F表F.0.1的e项)罐顶设计总外压(B.2.1)罐顶与水平面之间的夹角（拱顶罐数据）21.274.48.922.95021.443829.3116.5假设厚度不合格261.5假设厚度不合格1405.630.1177.19.851953.5外压作业下罐顶与罐壁板连接处抗拉环所需截面积实际须满足≥706kPa1958004.4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]=146.8MPa201000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4.8sin2.2acrDTEtE00()0.4()LrceLerDLSFPDPLS或二者取大值或2125tanTDA2.42.2rassEERTt2125tanTDA1800.5/1000sinsDBarcR83sin1.72rcPDtE13.4sinecDtX1113.4ssXDt13.4sbsnXDt141rdsPtRE300rsrPDRA纬向肋在径向的间距L1s=mm纬向肋与顶板在径向的面积折算系数n1=e1=mm经向肋宽度h2=mm经向肋有效厚度b2=mm◆经向肋在径向的间距L2s=mm经向肋与顶板在径向的面积这算系数n2=e2=mmt1m3=mm3t2m3=mm3带肋球壳的折算厚度tm=mm带肋球壳的许用外载荷[P]=kPa设计外载荷PL=T=＜[P]结论：◆◆罐顶与罐壁板连接处有效截面积须满足A≥mm2◆外压作用下拱顶罐顶板有效长度Xd=mm外压作用下拱顶罐顶部加强圈罐壁有效高度Xs1=mm外压作用下拱顶罐底部加强圈罐壁有效高度Xsb=mm6.最薄罐壁板的名义厚度mm最薄罐壁板的有效厚度罐壁板材料设计温度下的弹性模量E=MPa罐壁板材料常温下(20℃)的弹性模量Ea=MPa第i圈罐壁板的当量高度（见下表）2.95070177.11998.719580015001.0642.23满足要求6.893116.56经向肋与顶板在径向的组合截面型心到顶板中面的距离纬向肋与顶板在径向的组合截面型心到顶板中面的距离抗风圈/加强圈计算（6.4和附录B.3）tn=86.2mm5828.75828.7假设厚度合格1.0642.23169.114.351500201000tmin=2.5mineiiitHht2.5mineiiitHht2.5mineiiitHhteiipiseiseHhHHH211111111(0.5)0.52hhshshhbhtLttehbLt222222222(0.5)0.52hhshshhbhtLttehbLt23232111111111232412hhhmhshttthbhtnteL23232222222221232412hhhmhshttthbhtnteL3333120.25(2)mmhmtttt20.50.0001mhsmttPERt4.62.2LsPADR19.0dshXRt1113.4ssXDt13.4sbsnXDt11111hshbntL22221hshbntL第1圈第6圈0第2圈第7圈0第3圈第8圈0第4圈第9圈0第5圈00核算区间罐壁的当量高度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cm3◆顶部抗风圈的实际截面模数cm36.2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。）核算区间罐壁的许用临界压力Po=敞口的浮顶罐##与大气连通的内浮顶罐##结论：Po＞[Pcr]■存在内压的固定顶罐##中间抗风圈数量：n=个◆Hsafe=m◆第