大型储罐-锚栓计算

张家港市化工机械有限公司秦宏低压贮罐在罐内剩余压力作用下，会产生向上的升举力。同时，在风力作用下，罐也有向一侧倾倒而被升举的倾向。此外，当试水或装液至顶盖部位时，还有由于液压向上的垂直分力产生的升举力。当升举力的总和超过贮罐体和罐顶重量时，会使贮罐边缘部分离开地面，造成罐底破裂。为防止这种现象产生，贮罐周边必须悬挂平衡重物或设计锚栓来平衡升举力，其中后者用得较多。(一)升举力计算1.由气体内压产生的升举力P1如右图所示，在内压P0作用下沿罐壁周边产生的升举力P1可由∑Y=0的平衡关系求出：P0.πD2/42600πDP0---贮罐内压，Pa；20002.由风力作用产生的升举力P2贮罐在风力作用下，将有向一侧倾倒的趋势，这样向风的一边也会增加离地的可能性。此升举力包括作用在罐体和罐顶两部分，其中：P2'---风力作用在罐体迎风面产生的升举力，由∑M=0，有πD。D2故P2'=ωH2/πD1075.89P2''---风力作用在罐顶产生的升举力P2''=ωπD2/4πD=ωD/4845风载产生的升举力为：P2=P2'+P2''（1-2）1920.89式中：ω---风载荷，Pa；650D---贮罐直径，m；5.2H---罐壁高度，m；5.2以上P2的计算是简化的计算方法。3.充液至顶盖部位时产生的升举力P3充液至拱顶时（见右图），由于液压向上的垂直分力作用的升举力P3为：（1-3）337.79式中：γ---液体密度，kg/m3；1150f---拱顶高度，m；0.561P1==P0D/4（1-1）贮罐锚栓设计P3=γ[(Rn-f+h)3+2(Rn-f)3-3(Rn-f+h)(Rn-f)2]/3DP2'。-ωDH。H/2=0第1页，共2页张家港市化工机械有限公司秦宏Rn---拱顶半径，m；6.24h---充液高度，m。0.511(二)锚栓设计1.平衡重在罐壁的周边上，除上述升举力外，还有罐顶和罐壁的自重在贮罐周边产生向下压力κ:（1-4）3062.45式中：m---罐顶罐壁的自重，kg。5105P=P1+P2+P34858.67当上述P=P1+P2+P3κ时，周边可不必悬挂重物或设锚栓。当上述P=P1+P2+P4≥κ时，贮罐有升举离地的危险。这时沿周边单位长度上所需平衡重q为（1-5）3739.70式中：K---安全系数，一般取1.25~1.5。2.锚栓个数与直径锚栓按均匀分布，所需锚栓的最少个数为：（1-6）2.0式中：N---锚栓个数，取整数；N---每个锚栓所允许受的拉力，N=[σ]F；[σ]---锚栓材料许用应力；147F---每个锚栓杆的截面积M24；338设计时，所采用的锚栓直径不应小于M24，若有腐蚀存在时，尚须加一定的腐蚀裕度，可采用不小于M30的锚栓。需要锚栓κ=mg/πDq=K(P1+P2+P3)-κn=πDq/N=πDq/[σ]F第2页，共2页