(2.4)
?T?iPi[D?(Si?C)]?0.9?s2(Si?C)?
(2.5)
式中?T—每一节罐壁任一点T处的应力;
i?s—材料的屈服极限为225MPa;
Pi—距液面T处罐壁的计算压力;
D—储罐直径D=29 m;
?—焊缝系数1.0;
S—壁厚。
罐壁应力校核结果:
0.9?s?0.9?225?202.5MPa [?]T?150MPa
?T?149.8MPa1
?T?144.5MPa2
?T?145.6MPa3
?T?146.7MPa
4?T?147.6MPa
5故计算结果均符合要求。
2.3 储罐的风力稳定计算
加强圈计算是在风载荷作用下,罐壁筒体应进行稳定性校核,防止储罐被风吹瘪。判定储罐的侧压稳定条件为[1]:
Pcr?P0
式中Pcr—罐壁许用临界应力(Pa)
P0—设计外压(Pa)
8
罐壁许用临界应力的计算
由SH3046—92推荐的方法,得在外压作用下的临界压力公式:
2.59E?2.5 Pcr? 1.5DL(2.6)
式中Pcr—临界压力(Pa);
E—圆筒材料的弹性模量:192×109(Pa);
?—圆筒壁厚(m);
D—圆筒直径(m); L—圆角长度(m)。
2.59?192?109?(25?10?3)2.5Pcr??4.54?104 1.522?8.25罐壁设计外压计算 罐壁设计外压用下式表示,即
P0?2.25?S?Zw0?q
(2.7)
式中P0—罐壁设计外压(Pa); ?s—风载荷体形系数; ?z—风压高度变化系数; w0—基本风压(Pa); q—罐内负压(Pa)。
对固定顶储罐,罐壁的设计外压计算公式为:
9
P0?2.25?Zw0?q
; w0—基本风压550(Pa)
?s —风载荷体形系数1.0。
P0?2.25?1.0?550?1.2?800?0.03?1266.3Pa?PCr
故满足要求。
由于Pcr> P0,所以在罐壁上不需要设置加强圈。
2.4 储罐的抗震计算
2.4.1 地震载荷的计算 自震周期计算:
储罐的罐液耦连震动基本自震周期为[1]
T1?7.743?10[e?5HwD?0.7147HwD ]DD?3(2.8)
式中T1—储罐的罐液耦连震动基本自震周期(s); e—自然对数的底:2.718;
HW—储罐底面到储液面的高度:7.425m; D—储罐的内直径:22m;
?3—位于罐壁高度1/3处的罐壁名义厚度:29?10?3mm。
T1?7.743?10[2.71857.42522?0.71477.42522]?22??1.31?10?2 ?3322(29?10)10
水平地震作用几效应计算
FH?KZ?meqg (2.9)
meq?mL? (2.10)
式中FH—储罐的水平地震作用(N);
?—水平地震影响系数,按罐液耦连震动基本自震周期确定; meq—等效质量(Kg); mL—储液质量(Kg); g—重力加速度取9.81m/s2; ?—动液系数;
KZ—综合影响系数取KZ=0.4。
动液系数,计算如下:
当HW/R?7.425/11?0.675?1.5时,
th[3 ??R]HW R3HW(2.11)
th[3??11]27.425?0.0175 m??V?800Kg/m3??HD?113982
L11437.425meq?113982?0.0175?1994.685Kg
FH?0.4?0.82?1994.685?9.81?6418.26N
水平地震作用对罐底的倾覆力矩
M1?0.45FHHW?0.45?6418.26?7.425?21445N?m
11
罐壁竖向稳定许用临界应力计算:
第一周罐壁(自下往上数)的竖向稳定临界应力[1]:
?cr?KCE?1D1 (2.12)
H][1?0.1706D1] (2.13) KC?0.0915[1?0.0429?1H第一周罐壁稳定许用临界应力:
[?cr]??cr1.5? (2.14) 式中E—罐壁材料的弹性模量(Pa); D1—第一圈罐壁的平均直径22.03(m); ?1—第一圈罐壁的有效厚度0.03(m); H—罐壁的高度8.25(m);
KC—系数 ;
?—设备重要度差别1.00。
KC?0.0915[1?0.04298.250.03][1?0.1706?22.038.25]?0.4 ?192?106?0.03cr?0.4?22.03?1.05?107Pa 1.05?107[?cr]?1.5?1.00?7?106Pa
2.4.2 抗震验算
罐底周边单位长度上的提离力
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