GB 储罐设计计算

储罐设计计算范文储罐尺寸计算：首先，我们需要确定储罐的容量。

容量的计算可以根据储罐的用途和需求来确定。

储罐的容量通常以体积单位表示，如立方米(m³)或升(l)。

容量的计算取决于需要储存的液体或气体的量。

一般来说，储罐的容量应超过所需的存储量，以便留出一定的余量。

其次，我们需要确定储罐的高度和直径。

高度一般根据可用的空间和需求来确定，可以根据容量和直径的关系来计算。

直径可以根据储罐的容量和高度来计算。

常用的储罐形状包括圆柱形和球形，在实际设计中可以选择适合的形状来满足需求。

储罐材质计算：选择合适的储罐材质是确保储罐安全性的重要因素。

储罐材质的选择应考虑到以下几个方面：1.储存物质的性质：根据储存物质的性质，如酸碱性、腐蚀性、温度等，选择对应材料来保证储罐的耐腐蚀性和耐高温性。

2.强度要求：根据储罐容量和设计压力，选择强度足够的材料来确保储罐的稳定性和安全性。

3.成本考虑：储罐材质的选择还应考虑到成本因素，选择不同材质之间成本和性能的平衡。

常见的储罐材质包括碳钢、不锈钢和聚乙烯等。

对于高温和腐蚀性介质，不锈钢、镍基合金和钛合金等材料可以被选择。

储罐强度计算：储罐的强度计算涉及到储罐的内部和外部压力、温度和储存物质的重量等因素。

以下是一些常用的强度计算公式：1.储罐内部压力计算公式：内部压力=液体高度*液体密度*重力加速度2.储罐外部压力计算公式：外部压力=大气压力+风载+地震效应3.储罐壁面最大应力计算：最大应力=（内部压力*半径）/厚度这些公式可以用来计算储罐在各种正常和异常工作条件下的强度，以确保储罐的安全稳定。

储罐的设计还应满足相关的标准和规范要求，如ASME Boiler and Pressure Vessel Code等。

储罐稳定性计算：储罐的稳定性是指储罐在受到外部荷载或其他不利因素作用下保持正常工作状态的能力。

以下是一些常用的稳定性计算方法：1.储罐的基础设计：储罐的基础应具有足够的强度和稳定性，能够承受储罐本身和储存物质的负荷。

GB储罐设计计算储罐是一种用于储存液体物质的设施，广泛应用于化工、石油、石化、医药等行业。

储罐的设计计算对于保障储存过程的安全和稳定起着至关重要的作用。

本文将就储罐设计计算进行详细说明。

首先，储罐的设计计算需要包括以下几个方面：1.装置容积计算：根据实际需要，确定储罐的装置容积。

需要考虑液体的体积、空间利用率、设备布局等因素。

2.结构强度计算：储罐的结构应能够承受液体、气体以及外部环境的作用力，包括内压、外压、风荷载、地震荷载等。

根据国家标准或设计规范，计算储罐的结构强度，确保其稳定可靠。

3.底板设计计算：储罐的底板需能够承受液体静载荷和动载荷，并防止地面沉降和液体泄漏等情况。

底板设计计算包括确定底板类型、厚度、抗弯强度等参数。

4.壁板设计计算：储罐的壁板需能够承受内外压力和液体重力，其中包括侧向风压、地震力、温度应力等。

壁板的设计计算包括确定壁板的厚度、截面形状、抗弯强度等。

5.安全装置计算：储罐的安全装置包括压力安全阀、液位报警器、泄漏检测器等。

根据液体特性、操作需求等确定安全装置的类型、参数，确保储罐在运行中的安全性。

以上仅为储罐设计计算的主要方面，下面将以一座液态化学品储罐为例进行详细说明。

假设这是一个储存液态化学品的立式储罐，容积为500立方米。

首先需要计算储罐的结构强度。

储罐结构由底板、壁板和顶板组成。

底板采用球底设计，材料选择为碳钢，厚度为10毫米。

壁板使用环形板计算，采用计算环法进行抗弯计算，材料同样为碳钢，厚度为8毫米。

顶板使用平板计算，材料同样为碳钢，厚度为6毫米。

根据国家标准，结构强度计算需要考虑内压、外压、地震荷载和风荷载。

假设储罐内压为0.5兆帕，外压为0.2兆帕，设计地震水平为7度。

根据设计规范，计算得出储罐的结构强度满足要求。

接下来是底板的设计计算。

根据设计规范，底板的设计要求为：1)底板应能够承受液体静载荷和动载荷；2)底板应能防止地面沉降和液体泄漏。

根据储罐容积和液体密度，计算出液体静载荷为500×1000×液体密度。

统一单位：kg, m, kN(仅配筋面积用mm)需要输入的值间接输出值最终计算值手动调整值一、垂直荷载计算g －罐壁底端传给环墙顶端的线分布荷载标准值kN ／m 7.0设备质量kg平台梯子质量保温层质量储罐底板厚度储罐底板直径m 储罐直径m15000000.00866Gt －（设备+平台梯子重量）kNGI －保温层重量Gt.B －储罐底板自重钢材密度kg/m3重力加速度kN/kg150017.778500.01二、环墙宽度计算计算值实际取值b －环墙宽度m 0.260.4β－罐壁伸入环墙顶面宽度系数0.5r L －罐内使用阶段储存介质的重度kN ／9.8介质密度kg/m3980h L －环墙顶面至罐内最高储液面高度m 7.6罐筒体高度m 8r c －环墙的重度kN ／m325高度折算系数0.95r m －环墙内填料的平均重度kN ／m318h －环墙高度m1.5三、环墙上环向力计算环墙单位高环向力设计值kN/m F t =96.1K －环墙侧压力系数0.33r Qw －为水的分项系数1.1罐基础计算表h h gb mc L L )()1(γγγβ---=.t I t BG G G g D π+-=r Qm －填料的分项系数1r w －水的重度kN ／m310r m －环墙内填料的平均重度kN ／m318h w －环墙顶面至罐内最高储水面高度7.6R －环墙中心线半径3四、环墙截面配筋计算计算配筋面积实际配筋面积环墙单位高环向钢筋面积mm 2/m 3201696r 0重要性系数1F t （kN/m ）96.1f y 钢筋的抗拉强度设计值（kN ／mm 2）0.3环向钢筋配筋率ρ=As/b/10000000.42%0.4%纵向钢筋配筋率ρ=As/b/10000000.19%>构造配筋率0.15%754五、地基承载力计算1.基础底面平均压力kN/m296.3<地基承载力特征值f ak =120 kN/m 2F=G z +G s 2150储罐总重G z 150充水水重Gs 2000充水水质量200000G －罐基础各层自重设计值947Dn 5.6A －罐基础底面面积32.22.环墙基础底面压力计算基础底面压力kN ／m292.3<地基承载力特征值f ak =120 kN/m 2q l—罐内介质作用于环墙上的荷重(kN ／14.9y tf Fr A S 0=AG F P +=b g q g p cl ++=c m bhr D h Dn r G ππ+=2)2(g c—环墙自重(kN／m)g c=r c bh15.0。

mmmm1.56Kpa4.11Kpa 1.8264q=Kpa其中ωo=1.2kN/m 2，βz=1，μs=1罐壁的设计外压ωk =βz μs μz ωo =储存介质时设计厚度　t 11、罐壁计算：二、罐壁的计算及稳定性校核一、设计条件2、风载荷作用下罐壁的稳定校核：从下向上第1至第6圈采用316+16MnR，以上采用316+Q235-B 按照GB50341-2003，罐壁壁厚按下列公式计算：储存水时设计厚度 t 221t 1C C ][D)3.0H (9.4++-⨯=φσρt 1t 2C ][D)3.0H (9.4+-⨯=φσt [] 2.5min 16.48cr E t DP H D ⎛⎫=⨯⨯ ⎪⎝⎭∑=eiE H H 5.2min⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ii ei tt h H []=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯=5.2min 8.16D t H D P E cr =+=q P k o ω25.21.522罐壁需要另设加强圈因为：所以，应设两个中间加强圈 2.631Kpa11.10mm25 t h 罐顶板的有效厚度，mm 5.41915002672.8mm 360623000.9211.0292475.6mm 360625000.849第一个加强圈位置在距罐顶包边角钢的距离： 三、罐顶的计算及稳定性校核地面粗糙度按A类选取,罐高为16m,所以μz取［P cr ］＜P O第二个加强圈位置在距罐顶包边角钢的距离：因为第二个加强圈不在最薄壁板上，换算后距罐顶包边角钢的距离为4.28m（1）带肋球壳的许用外载荷：其中：t m 带肋球壳的折算厚度，mm 1、罐顶厚度的计算依据GB50341-2003规定，罐顶板的最小公称厚度（不包括腐蚀裕量）不应小于4.5mm，取带肋拱顶光面球壳的名义厚度 =6mm2、罐顶稳定性校核h 1 纬向肋宽度， mm b 1 纬向肋有效厚度， mm L 1S 纬向肋在径向的间距mm e 1 纬向肋与顶板在径向的组合截面形心到顶板中心的距离 mm R S 球壳的曲率半径，m E 设计温度下钢材的弹性模量 Mpat 1m 纬向肋与顶板组合截面的折算厚度，mmh 2 经向肋宽度， mm b 2 经向肋有效厚度， mm L 2S 经向肋在径向的间距mm e 1 经向肋与顶板在径向的组合截面形心到顶板中心的距离 mmn 1 纬向肋与顶板在径向的面积折算系数t 2m 经向肋与顶板组合截面的折算厚度，mm[]2300PP P cr <≤mH L E 915.1745.531311=⨯==mH L E 83.3745.532322=⨯==[]=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫⎝⎛=2120001.0m hmt t Rs tE P =++=33233142mh m m t t t t =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=21132121111311242312e t n t t t h h L b h th h h h S m=+=Sh L t b h n 11111=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=22232222222321242312e t n t t t h h L b h t h h h h S m1.0272.11Kpa0.91KpaG 1=1.1G 1'=36300KgG 2≈7860Kg G 3≈1500KgP L2 = 1.2Kpa0.185s0.014m 14.4m0.000435.315s1.0639.72MN0.40.345m=m 1F r =6528148Kg 0.60610772521Kg62.99MN·m18.38Mpa12.15MpaN 1≈ 1.15MN A 1=πDt= 1.257m 27.85m 33、罐壁底部的地震弯矩按下式计算：（1）地震作用下罐壁底部产生的最大轴向压应力计算：M 1=0.45Q 0H W =4、罐壁许用临界应力按下式计算：5、罐壁的抗震验算：式中： C Z 综合影响系数，取C Z =α地震影响系数，取α =m 产生地震作用的储液等效质量（Kg)F r 动液系数，由GB50341-2003附录D表D.3.4选取得F r =m 1 储罐内储液总量（Kg) 由GB50341-2003附录D表D.3.2查取K C =1.2储液晃动基本周期按右式计算：由GB50341-2003附录D表D.3.3查取K S =2、在水平地震力作用下，罐壁底部水平地震剪力按下式计算：Q 0=10-6C Z αY 1mg=1、基本自振周期的计算：1.1 储罐的储液耦连振动基本周期按右式计算：式中：δ 3 罐壁距底板1/3高度处的有效厚度，δ3= H W 油罐设计最高液位(m),按充装系数得：H W =D/H W =25/14.4=1.736P L1 为罐顶结构自重 Kpa罐顶重量G 1'≈33000Kg 考虑到顶板自身搭接以及顶上栏杆等附件，顶板重量增加10%四、储罐抗震验算：（按GB50341-2003)Z 1 底圈罐壁的断面系数(m 3),Z 1=0.785D 2t=式中：N 1 罐壁底部垂直载荷(N)，一般取罐体金属总重力的与储罐保温体重之和；（保温材料密度按250Kg/m 3计算)A 1 罐壁横截面积（m 2),n 2 经向肋与顶板在径向的面积折算系数罐顶保温层重量肋条重量 所以[P]>P L ,拱顶稳定性校核合格。

储罐的储液耦连振动的基本自振周期 T 10.309s 18500mm 13mm 18920mm 0.000434查10.2.137000mm 6.510s 7(0.10g)表3.2.2IV第二组0.75s 查表3.2.30.23查表4.2.11查表3.1.2储罐的水平地震作用 F ek 23025286.931N 储液的等效质量 m eq 9542232.163Kg 储液质量 m 117291528.598Kg 动液系数 φ0.551844339重力加速度 g 9.81m/s 2储罐的阻尼比 ζ0.04见10.3.3水平地震作用下储罐底面的倾倒力矩 M g178414917171N.mm 地震作用调整系数 R e 0.4查表4.7.2-1第一圈罐壁竖向稳定临界应力 σcr 14.416Mpa 临界应力系数 k c 0.149418552设计温度下材料的弹性模量 E t 191000Mpa 第一圈罐壁的平均直径 D 137018.7mm 第一圈罐壁的有效厚度 δ118.7mm 罐壁高度 H 19820mm 第一圈罐壁的稳定许用临界应力 [σ]cr 9.611Mpa 罐底周边单位长度上的提离力 F t 72.856N/mm 79.838N/mm 储液和罐底的最大提离反抗力 F l071.563N/mm 罐底环形边缘板的有效厚度 δb 9.7mm 罐底环形边缘板材料的屈服强度 R el 345Mpa 储液密度 ρs 850Kg/m 3第一圈罐壁板所承受的重力 N 1962390N耦连振动周期系数 K c 储罐的内半径 R 本计算适用于罐壁高度与直径之比小于或等于1.5，且容积大于或等于100m 3的常压立式圆筒形钢制平底储罐。

不适用于储液上表面与顶盖之间空间小于储罐容积4%的固定顶盖储罐。

储液晃动基本自振周期 T W 设备重要度系数 η水平地震影响系数最大值 αmax 油罐设计最高液位 H w 罐壁1/3高度处的名义厚度 δ1/3设计地震分组特征周期值 T g 抗震设防烈度（设计基本地震加速度）场地土类别储罐的内直径 D 罐底周边单位长度上的提离反抗力 F l4.341Mpa 2174766.541mm 220116554125.374mm 324个地脚螺栓的直径M30地脚螺栓的根径26.2地脚螺栓腐蚀裕量3422.733mm 224000mm 258.75Mpa 1193.304Mpa 4.341Mpa 0.9943140860.337555228435mm mm无锚固储罐的罐壁底部竖向压应力 σc σc≤ [σ]cr抗震合格σc≤[σ]cr抗震合格锚固储罐的罐壁底部竖向压应力 σc 地脚螺栓的个数 n 第一圈罐壁的截面积 A 1第一圈罐壁的横截面抵抗矩 Z 1罐底提离影响系数 l 一个地脚螺栓的有效截面积 A bt 浮船顶面至罐壁顶部的距离液面晃动波高合格罐内液面晃动波高 h v 地脚螺栓的中心圆直径 D b 地脚螺栓抗震许用应力 [σ]bt =0.75Rel 地脚螺栓的拉应力 σbt 长周期反应谱调整系数 K v 地脚螺栓抗震不合格tanh(31/2*R/Hw)0.93460439设备自振周期(用T1代替T进行计算α） 曲线下降段的衰减指数直线下降段的下降斜率调整系数阻尼调整系数水平地震影响系数计算值水平地震影响系数最终值设备自振周期(用TW代替T进行计算α） 曲线下降段的衰减指数直线下降段的下降斜率调整系数阻尼调整系数水平地震影响系数计算值水平地震影响系数最终值0.309428s 0.9185190.0218941.0694440.2459720.2459726.51029s 0.9185190.0152761.0694440.046390.04639αη2 γ系数 η1 η2 α α γ系数 η1行计算α）T α行计算α）T``。