1、GB50341-2003储罐设计计算书项目名称：设备位号：设备图号：设计： 日期：校核： 日期：审核： 日期：中国成达工程公司第 2 页储罐设计计算书1.设计基本参数：设计规范：GB50341-2003立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范设计压力： P 40000 Pa 0 Pa设计温度： T 30 C设计风压： 0 0 Pa设计雪压 Px 0 Pa附加荷载： Ph 1200 Pa地震烈度： 6 度 0.05g 类第二组罐壁内径： D 3 m罐壁高度： H1 4 m充液高度： H 3.8 m液体比重： 1罐顶半径： Rs / m焊缝系数： 0.85腐蚀裕量： C2 2 mm钢板负偏差： C1 0.3
2、 mm2. 罐壁分段及假设壁厚：罐壁尺寸、材料及许用应力如下：从下至上分段号 高度（m）厚度（mm） 材料设计d（MPa）s（MPa） b（MPa）水压试验t（MPa）1 2 6 00Cr17Ni14Mo2 137 205 520 1372 2 6 00Cr17Ni14Mo2 137 205 520 1373 0 0 00Cr17Ni14Mo2 137 205 520 1374 0 0 00Cr17Ni14Mo2 137 165 455.6 1375 0 0 00Cr17Ni14Mo2 137 165 455.6 1376 0 0 00Cr17Ni14Mo2 137 165 455.6 137
3、7 0 0 00Cr17Ni14Mo2 137 165 455.6 137总重： mt3. 罐壁计算：1)设计厚度计算(储存介质)：计算结果：jsrddDHt3.09.4-=第 3 页从下至上分段数计算液位高度H（m）计算壁厚td（mm） 名义厚度tn（mm）有效厚度（mm）1 2 0.2 6 3.72 2 0.2 6 3.73 0 2.3 0 04 0 2.3 0 05 0 2.3 0 06 0 2.3 0 07 0 2.3 0 02)水压试验厚度计算：计算结果：从下至上分段数计算液位高度H（m）计算壁厚tt（mm）1 2 0.212 2 0.213 0 0.004 0 0.005 0 0.
4、006 0 0.007 0 0.00故取筒体壁厚t=6mm满足强度要求4. 罐顶计算：4.1 顶板的计算厚度： (如果不加肋板拱顶所需厚度)2.57 mm 注：需比较PW和2.2的大小设计外载荷 Pw=Ph+Px+Pa 2.45 KPa 注：按保守计算加上雪压值。实际罐顶取用厚度为 th= 6 mm 本设计按加肋板结构顶板及加强筋（含保温层）总质量 md= 900 kg罐顶固定载荷 Pa 1247.77 N/m2罐顶半顶角 15 5.2. 罐顶与罐壁连接罐顶与罐壁连接处的有效截面积（按A.3.2）84.36 mm2选取的角钢规格： 80 80 6罐顶与角钢连接位置 B 19 mmjstt DH
5、)3.0(9.4-=qsin3.22DA=qsin21.0Dths第 4 页罐外半径 Rc 1500 mm罐壁连接有效宽度 Wc=0.6（Rcte）0.5 44.70 mm罐顶连接有效宽度 Wh=Min0.3（R2te）0.5,300 43.93 mm罐顶与罐壁连接处到罐中心线垂直距离 R2=Rc/sin 5795.55 mm罐顶与罐壁连接处的实际截面积（按图7.1.5确定）Aa= 1086.5 mm2 （满足要求）注：如果Aamtg/（1415tg）= 45.99 mm2顶部 应设置通气装置罐顶与罐壁连接处发生屈服破坏压力（按设计压力P计算）PQ=1.6P-0.047th= 64.00 KP
6、a6. 风载荷及地震载荷计算6.1.风载荷计算：6.1.1.顶部抗风圈计算顶部抗风圈所需的最小截面模数Wz=0.083D2H1k 0.9 cm3风载荷标准值k=zss0 0.300 KPa0基本风压值(300时取300Pa) 0.300 KPaz高度Z处的风振系数，油罐取 1.00s风荷载体型系数，取驻点值 1.00z风压高度变化系数， 1.00 按6.4.9的规定选用。顶部抗风圈的实际截面模数 W= 9.40 cm3 按图实际尺寸计算（近似为T型钢计算） WWz故满足要求6.1.2.中间抗风圈计算罐壁筒体的临界压力：20.879 KPatmin= 3.7 mmHE=Hei= 4.00 mHe
7、i罐壁各段当量高度，m；Hei=Hi（tmin/ti）2.5罐壁各段当量高度如下：罐壁段号 实际高度Hi（m） 有效壁厚ti（mm） 当量高度Hei（m）1 2 3.7 2.002 2 3.7 2.003 0 -2.3 #NUM!4 0 -2.3 #NUM!=5.2in48.16 DtEcrP第 5 页5 0 -2.3 #NUM!6 0 -2.3 #NUM!7 0 -2.3 #NUM!罐壁设计外压：P0=2.25k+q= 0.675 KPaq-罐顶呼吸阀负压设定值的1.2倍 0.00 KPaPcrP0，故不需要设置中间抗风圈。如果： P0PCrP0/2 应设置1个中间抗风圈于HE/2处。P0/
8、2PCrP0/3 应设置2个中间抗风圈于HE/3，2HE/3处。P0/3PCrP0/4 应设置3个中间抗风圈于HE/4，2HE/4，3HE/4处。以此类推6.2.地震载荷计算：6.2.1.地震作用下罐壁底产生的最大轴向应力3.515262556 MPa竖向地震影响系数Cv（7，8度地震区取1；9度地震区取1.45） 1罐底部垂直载荷 N1=（md+mt）g 0.026255958 MN罐壁横截面积（其中t为底部罐壁有效厚度） A1=Dt 0.034871678 m2翘离影响系数 取 CL 1.4底部罐壁断面系数 Z1=D2t/4 0.026153759 m3总水平地震力在罐底部产生的地震弯矩
9、ML=0.45Q0H 0.051603829 MN.m总水平地震力在罐底部产生的水平剪力 Q0=10-6CzY1mg 0.030177678 MN.m综合影响系数 Cz 一般取 0.4地震影响系数（据Tc，Tg，max按图D.3.1选取） = 0.45储液耦连振动基本周期 Tc=KcH（R/3）0.5= 0.014509831 s储罐内半径 R=D/2 1.5 m耦连振动周期系数（据D/H按表D.3.2选取） Kc 0.000432距底板1/3高度处罐壁有效厚度 3 0.0192 m最大地震影响系数 max= 0.45罐体影响系数 Y1 一般取 1.1产生地震作用力的等效储液质量 m=m1Fr
10、 15552.29735 kg罐内储液总质量 m1=0.25D2H 26860.61719 kg动液系数（由D/H，查D.3.4确定） Fr 0.579其中： D/H 0.7894736846.2.2.罐壁许用临界应力cr=0.15Et/D 36.976875 MPa第 6 页E-设计温度下材料的弹性模量 199875 MPat-罐底圈壁板有效厚度 0.0037 m6.2.3.应力校核条件1cr 合格6.2.4.罐内液面晃动高度计算：罐内液面晃动高度 hv=1.5R 0.384028068 m地震影响系数（据Tw，max按图D.3.1选取） 0.170679142反应谱特征周期（按表D.3.1-1） Tg 0.35 s储液晃动基本周期 Tw=KsD0.5 1.896595634 s晃动周期系数（据D/H按表D.3.3选取） Ks= 1.095第 7 页重量（kg）889.6889.60.00.00.00.00.01779.2第 8 页注：需比较PW和2.2的大小注：按保守计算加上雪压值。5.2. 罐顶与罐壁连接罐顶与罐壁连接处的有效截面积（按A.3.2）第 9 页罐顶与罐壁连接处的实际截面积（按图7.1.5确定）罐顶与罐壁连接处发生屈服破坏压力（按设计压力P计算）按图实际尺寸计算（近似为T型钢计算） WWz故满足要求第 10 页第 11 页
