玻璃钢卧式贮罐设计.doc

玻璃钢卧式贮罐设计
概述
玻璃钢容器的应用
玻璃钢容器的应用十分广泛．它的主要用途是贮存各种液体，气体和粉末状固体或者运输这些物质．据不完全统计；国外已经制造了各种类型的玻璃钢容器．如玻璃钢桶、反应釜、化工贮罐、运输罐车、喷雾洗涤器，烟气洗涤器、冷却塔、烟囱、沉淀槽，漂白槽以及各种复合罐和防腐蚀内衬等．例如，美国公路加油站，由于钢制贮罐的腐蚀而引起的环境污染问题时有发生，为了防止钢罐腐蚀采取了种种方法，如双层壳、塑料板加衬等，均不能做到使钢不腐蚀．因此，在美国每年新设的5万个汽油地下贮罐中，约有40—50%；改用玻璃钢罐．日本玻璃纤维协会FPR开发推进委员会评价估算得出作为加油站地下贮罐的材料，玻璃钢比钢在成本和性能两个方面都有很大的优点。以30kL贮罐为例，玻璃钢罐的制造成本比钢罐高50—80%，安装费用前者为后者的43%，制造加安装费两者几乎相当．玻璃钢罐综合使用性能的得分则为钢罐的2．8倍．，预计日本加油站用贮罐不久也有玻璃钢化的动向．另外美国还生产了一些容积为2X105L，3．8X105L等大型玻璃钢贮罐．其中有现场制造的纤维缠绕大型贮罐，容积250000gap，用于贮存盐酸．现场绕制不仅可以制造无法运输的大型贮罐，而目缠绕的罐体结构没有接缝，因而强度很高．此外，还有组装立式贮罐．它是采用工厂预制罐体单元，在现场组装，外用包塑钢丝绳增强，内壁再糊以富树脂毡材衬层，起防渗耐腐作用．由于钢丝绳承担了主要环向载荷，故玻璃钢壁厚也减薄了，这种贮罐工作压力为常压，装料系数94%，介质温度≤70℃．此类罐毋须专用大型机器，克服了大罐制作难、运输难、造价高的三大难题．唯在设计、制造、现场施工时，必须保证结构的整体性，否则易发生渗漏．此类罐美国设计的最大达2700m3．我国设计最大可达2000m3。
在日本，近些年来，出现了不少大型玻璃钢罐．其设计和制造的特点是：(1)由工厂制造耐腐蚀内面板，板宽1．4m，长与罐体高度相同，厚度约8mm(根据荷载情况确定)；(2)现场缠绕高强度层，它是以预先装好的内面板为芯模，机械式沿罐体高度方向往复缠绕．罐体体积一般在150—1500m3左右。
总之，从容积和规格上看，各国多以中小型为主，少数国家生产大型和超大型贮罐，容积在1000—2000m3，其中包括我国在内。
玻璃钢贮罐的发展趋势为：制造树脂含量高、渗漏性低、腐蚀裕量大的全玻璃钢结构；注意发展热塑性玻璃钢，如采用玻璃纤维增强聚氯乙烯或聚丙烯做罐体的内面板，外面用热固性玻璃钢加强．中小型贮罐已标准化和定型化生产．我国玻璃钢贮罐的产量和品种逐年增加．手糊法(整体)玻璃钢贮罐最大容积一般为60m3．在玻璃纤维缠绕贮罐这一‘领域，河北省冀县中意玻璃钢厂首家引进意大利威德罗西娜公司(VetroresinaS．P．A)的技术与设备，建成了我国第一个现代化的玻璃钢管道和贮罐专业生产厂，该厂已具有生产12m以下的系列贮罐，最大容积可达2000m3．国内纤维产品还有铁路罐车，大型玻璃钢脱水塔以及各种类型的油·罐、槽车、水泥罐、沉淀罐、母液罐、中和罐等．
玻璃钢罐的特点与分类
由于玻璃钢性能具有可设计性，所以可按不同的用途设计各种贮罐，有效地发挥各组分材料的特长，做到合理用材或有效地代-替其它材料．玻璃钢罐的特点如下：
重量轻：玻璃钢的密度约为1．5—1．9g／cm3，为钢材的11／4，而强度却较高，所以比金属罐轻得多．
耐腐蚀：玻璃钢罐，一般比金属罐耐腐蚀，而且可以根据要求设计，
热膨胀系数小，隔热性能好．
成型容易，维修方便
玻璃钢罐的种类很多，这里就目前的一般分类方法简述如下．
按用途分类
(1)液体贮罐：贮存各种液体，如油类、水、各种腐蚀介质等，
(2)气体贮罐：贮存各种气体，如天然气、液化石油气等．
(3)固体贮罐：贮存各种粉末及颗粒状固体，如化肥、水泥、饲料及粮食等．
2．按使用状态分类
(1)地下式贮罐：如地下油罐等．
(2)地上式贮罐：这是通常大量使用的形式．
(3)半地下式贮罐：是上述两种形式的结合．
(4)水上式贮罐：如海上贮罐等．
(5)水下式贮罐：由于罐体在海中，不受风浪影响，不占土地，装危险品时险情少，可以接近常温保存，颇有发展前途．
(6)宇航式贮罐：由于玻璃钢轻质高强，耐高低温，适于做宇航式贮罐，如火箭上的燃料贮罐，飞机上使用的各种容器等．
3．按使用压力分类
(1)常压贮罐：通常指承受液体自重压力的贮罐．
(2)压力贮罐：除自重压力外，尚有其它压力的贮罐．这里须注意：未经国家劳动安全监察部门批准，不得自行生产压力贮罐．一般玻璃钢罐均系在常压下工作，即
式中，P——设计压力(kgf／cm2)；
Dg——公称直径(m)．
真空度低于200mmHg．
按贮权外形分类
(1)圆筒形贮罐：它有卧式与立式两类．是常见的形式，较经济．
(2)矩