玻璃钢立式储罐课程设计

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1、 1 前言前言 玻璃钢贮罐是树脂基复合材料制品中应用最广泛的产品之一，与传统的金属、钢筋 混凝土贮罐相比，它具有耐腐蚀性能好、强度高、自重轻、隔热保温效果好、成型容易、 维修方便、耐久性好及安装、运输方便的特点1。 由于玻璃钢贮罐具有这些特点，它已广泛用于化工、石油、造纸、医药、食品、冶 金、粮食、饲料等领域。我国玻璃钢贮罐的发展十分迅速，已经颁布了纤维增强塑料贮 罐的标准，规定了贮罐用原材料、生产工艺、结构形式、产品性能和几何尺寸、验收条 件等等，规范了玻璃钢产品市场，对提高玻璃钢贮罐产品质量起到了促进作用。国产玻 璃钢贮罐主要采用机械化缠绕成型工艺，手糊成型已基本淘汰。工厂缠绕成型玻璃钢贮

2、 罐容积可达 150；现场缠绕成型的贮罐直径达 15m、容积可达 2500 玻璃钢贮罐向着抗渗漏性、多功能（阻燃性、防静电、结构强度） 、复合化（热塑 性内衬、玻璃钢结构层）低成本的方向发展。玻璃钢贮罐设计要求适应这一发展方向， 不断拓展玻璃钢贮罐的应用领域，根据使用条件和结构要求，合理选择材料，确定产品 结构形式和制造工艺方法，达到降低成本，满足使用要求的目的 2。 2 1.1. 造型设计造型设计 1.1 贮罐的构造尺寸确定贮罐的构造尺寸确定 初取贮罐的直径 3.6m，则贮罐高度 H=11.8m，故可初选贮罐的结构尺 寸为：D=3.6m；H=12m。 1.2 贮罐顶盖的设计贮罐顶盖的设计 玻

3、璃钢贮罐顶盖有平顶盖、锥形顶盖和椭圆形顶盖三种形式。本设计采用拱形顶盖， 与锥形顶盖相比，其结构简单、刚性好、承载能力强，是立式贮罐广为使用的一种形式。 为取得罐顶与罐壁等强度，罐顶的曲率半径与贮罐直径差值不超过 20%。即= （0.8。 1.3 贮罐罐底设计贮罐罐底设计 立式贮罐罐底采用平底，罐体与罐底的拐角处理，对贮罐设计极为重要。尤其是立 式贮罐底部受力较为复杂，应引起足够的重视。一般在拐角处都应设计成一定的圆弧过 渡区，圆弧半径不应小于 38mm。 1.4 支座设计支座设计 常用立式贮罐支座有床式、悬挂式、角环支撑式和裙式 4 钟形式。床式支座是将贮 罐直接置于基础上，属于直接支撑形式

4、。因为支承面积大、设备底部的应力状态均匀、 应力集中的现象较少，所以这种支承方式可以不再采取其他固定措施，对于室外大型设 备，大多要另加地角螺栓固定3，本设计采用床式支座。 1.5 造型设计简图造型设计简图 如图 2.1 所示 3 图 2.1 2.2. 性能设计性能设计 2.1 树脂的选择树脂的选择 根据制品的使用条件，对复合材料的物理性能、耐化学腐蚀性能及力学性能进行设 计，储罐中储存的物质为饱和盐水，使用温度为 80，有使用条件可知，所选择的树脂 必须耐盐，具有高的热变形温度，此外还要有一定的力学承载能力。 贮罐设计中常用树脂主要是不饱和聚酯树脂，由于不饱和聚酯树脂价格便宜，也可 以满足储

5、罐的使用要求，常用不饱和聚酯树脂的牌号如下： 表 3-1 树脂的选择要点 树脂基体 代号 产品性能 适用场所 邻苯型 OP 具有一般的耐腐蚀性能，可耐海水、弱酸及大气老化环境，长期 使用温度-5060 ，最高使用温度达 100 ，这是一种较 经济的树脂类型，耐腐蚀性一般，阻燃氧指数约为 26。 常用于一般的腐蚀环境， 海 水腐蚀、 弱酸腐蚀及大气老 化腐蚀。 间苯型 IP 具有优异的耐腐蚀性能, 可耐中等浓度无机酸、碱、各种盐类等 环境，长期使用温度-5090 ，最高使用温度达 105 ， 阻燃氧指数约为 26。 常用于酸性腐蚀较强或碱 性腐蚀一般的环境。 乙烯基型 VE 具有优异的耐腐蚀性能

6、，可耐酸、碱、盐溶剂或酸碱交替等恶劣 的腐蚀环境，长期使用温度-50110 ，阻燃氧指数约为 28。 常用于酸、碱、盐溶剂等腐 蚀严重的环境。 阻燃型 FI 具有优异的耐腐蚀性能，可耐酸、碱、盐溶剂或酸碱交替等恶劣 的腐蚀环境，长期使用温度-50110 ，其阻燃性能高于一 般树脂，氧指数为 2835。 常用于有阻燃要求的使用 环境。 食品级型 FO 间苯型食品级树脂同间苯树脂一样具有优良的耐腐蚀性能，长期 使用温度-5090 ，最高使用温度达 105，阻燃氧指数约 为 26。 常用于肉制品、 食品加工厂 及自来水厂。 根据本储罐的使用条件，可以选择乙烯基型不饱和聚酯树脂。 4 2.2 增强材料的选择增强材料的选择 玻璃纤维价格便宜，性能优异，可以满足储罐的使用要求，增强材料选择玻璃纤维， 常用的玻璃增强材料主要有无捻粗纱布、加捻布、短切毡、表面毡、玻璃纤维无捻粗纱 和短切玻璃纤维。玻璃纤维按其使用要求分为 4: E-玻璃纤维，无碱纤维，具有优良的、耐老化性和耐水性。 （ 2）C-玻璃纤维，耐酸性好，耐碱性不如无碱纤维，