对于盛装液体、容积大于100m3的大型贮罐，一般多采用立式，立式贮罐根据

　　底部支撑方式不同，长分作三种形式。一种是将贮罐直接至于地面的基础上；另一

　　种是通过贮罐的裙式制作与基础相连接；第三种是将贮罐放置在耳架上。立式贮罐

　　玻璃钢贮罐顶盖有平顶盖、锥形顶盖和拱形顶盖3种形式。本设计要求选用拱形顶

　　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

　　叫复杂，应引起足够重视。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。如果罐壳和罐底分开制造，则应注意在罐壳和罐底的结合处内外进行有

　　效的补强。拐角区域的最小厚度应等于壳壁和底部的组合厚度。拐角区域的加强应逐

　　层递减，避免截面上突变产生应力集中。当罐直径不大于1.22m时，加强区不小于

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　　100mm；当罐直径大于1.22m时，加强区应为300mm。加强区逐渐递减至侧壁厚度，

　　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，贮罐中贮存质量分数为28%的磷酸，使用温度为65°C。可知多选择的树脂必须耐酸，

　　贮罐设计中常用树脂主要是不饱和聚酯树脂，由于不饱和聚酯价格便宜，可以满足

　　邻苯型P化环境，长期使用温度-50C〜60C，最高使用温度达境，海水腐蚀、弱酸腐

　　间苯型各种盐类等环境,长期使用温度-50C〜90C,最高使用或碱性腐蚀一般的环

　　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

　　储罐用来储存质量分数为28%的磷酸，使用温度为65°C，并且有一定的力学承载，

　　以及经济效益综合考虑选择中碱玻璃纤维，因为中碱玻璃纤维耐酸性好，成本低。

　　贮罐直径D=4.0m,H=12m；罐顶为拱形顶盖⑵；罐底为平底，直接安装在基础平

　　面上（图3-1）。28%磷酸的密度P=1.2t/m3。贮罐顶均匀雪载荷p雪=400N/m2，风压为

　　W=300N/m2，无地震。玻璃钢材料的拉伸强度b=140MPa，安全系数K=10（安全系数受

　　罐底为平板，直接安装在平面基础的沥青砂浆垫层上。贮罐内的液体重可直接传给

　　混凝土基础，因此，罐底所受的应力很小。但罐底和罐壁连接处受力十分复杂，一般都

　　常用立式贮罐支座有床式、悬挂式［8］角环支撑式和裙式4种形式。本设计选用床 式

　　支座，这种支座是将贮罐直接置于基础上，属于直接支承形式。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；一般用于不太高的平底设备。对于室外的大型设备，大多要另加地脚螺栓固定

　　玻璃钢贮罐的生产方法有很多，包括手糊法、聚氯乙烯-玻璃钢复合贮罐、组装立

　　罐体构件在工厂内预制，运输到现场后，用螺栓把玻璃钢构件连接制成储罐壳体，

　　然后在罐体外缠绕钢丝绳，使罐体受压应力。当储罐装满液体介质后，环向压应力变成

　　根据贮罐的性能要求选用玻璃纤维和树脂种类及牌号。本设计选用间苯型不饱和聚

　　酯树脂，增强材料选用中碱玻璃纤维表面毡，中碱玻璃纤维布，中碱玻璃证法兰连接的

　　根据贮罐的生产数量和外观质量要求，本工艺选用玻璃钢模具。底板和顶盖选用阳

　　模成型，拱形罐壁板选用阴模成型。拱板选用阴模的原因，是为了保证法兰尺寸及表面

　　糊制中要注意内衬层和结构层的厚度，并尽可能减少气泡。外表层树脂中要加紧紫

　　外线吸收剂。每个构件糊完后，接触空气中的表面要铺一层聚酯薄膜，使制成的构件两

　　贮罐装配时，将罐体拱形板法兰重合，拧紧螺栓，用聚酯树脂胶泥填缝，并在贮罐

　　贮罐壳体装配好后，根据设计要求，在法兰上开槽，在罐体外缠绕钢丝绳。法兰上

　　的槽可做为导槽，使钢丝绳按设计间距缠绕到玻璃钢罐体上。由于贮罐受的环向应力是

　　由底到顶逐渐减少，因此，钢丝绳的间距也逐渐由小变大。钢丝绳缠绕张力控制十分重

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　　要，最佳的张力大小是使贮罐装满液体介质后，罐体的环向应力等于零，即应力完全由

　　整体式玻璃钢贮罐多为中小型，常采用手糊成型。先制作一个玻璃钢储罐的芯模，

　　然后在芯模上糊制结构层，芯模成型后不必取出，它就代替了储罐的内衬层。除芯模制

　　先在水泥阳模上糊制玻璃钢，制成芯模的一半，然后再将两个半模粘合在成整体储

　　罐芯模。应该注意的是芯模用的玻璃钢材料必须是内衬层用的材料。内衬层的厚度一般

　　在拼接好的整体芯模上，按照设计厚度糊制玻璃钢结构层。固化后不需脱模，便可

　　缠绕玻璃钢成型是先将储罐分成钟罩和封头。将这两部分组装在一起即构成储罐的

　　缠绕成型的储罐的模具一般为钢模，对模具进行清理是为了保证其表面平滑无异 物，

　　封头的内衬层用喷射成型或手工成型，铺覆方法根据设计要求，可选用喷射、干法

　　玻璃钢制品由 0.4 中碱方格布和不饱和聚酯树脂(密度为 1.3g/cm 3)糊制，含胶量 为

　　』，查得0.4 中碱方格布单位面积质量m^ = 340g/m2，树脂 与玻璃纤维的质

　　待钟罩固化完全后脱模。脱模是利用液压空气，通过模具上的脱模孔使模具和钟罩

　　c・按设计要求缠制内衬层和加强层。在制作过程中，始终进行手动滚压，排除气泡，待

　　将第二个封头和钟罩对接成一个整体。对接时先将两部分对接边磨成坡口，用短切

　　由于此卧式储罐具有轴向应力，要进行螺旋缠绕；缠绕工序在缠绕机上进行。缠绕

　　成型用的原材料为乙烯基酯树脂，增强材料为中碱玻璃纤维。缠绕成型需要在全自动缠

　　玻璃纤维表面的含有水分，不仅影响树脂基材与玻璃纤维之间的粘结性能，同时将

　　引起应力腐蚀，并且使微裂纹等缺陷进一步扩展，从而使制品强度和耐老化性下降。因

　　此玻璃纤维在使用之前必须进行烘十处理。无捻粗纱在60〜80°C烘十24h。

　　玻纤含胶量的高低及其分布对玻璃钢制品性能影响很大，直接影响制品的重量及厚

　　度；含胶量过高，玻璃钢制品的复合强度降低；含胶量过低，制品的纤维孔隙率增加，

　　使制品的气密性、防老化性能及剪切强度下降，同时也影响纤维强度的发挥；此外含胶

　　量变化大会引起应力分布不均，并在某些区域引起破坏。因此，过程必须严格控制，控

　　缠绕张力大小、各纤维束间张力的均匀性，以及各缠绕层之间纤维张力的均匀性，

　　对制品的质量影响极大。张力过小，制品的强度低，内衬层所受压缩应力较小，因而内

　　衬在充压时的变形较大，其疲劳性能就越低。张力过大，则纤维磨损大，使纤维和制品

　　为了使制品里的各缠绕层不会由于缠绕张力作用导致产生内松外紧的现象，采用张

　　力递减制度，使内外层纤维的初始应力相同，容器充压后内外层纤维能同时承受荷载。

　　纱片间隙会成为富树脂区，结构上的薄弱环节。纱片宽度很难精确控制，这是因为

　　缠绕速度通常是指纱线速度，应控制在一定范围内。因为纱线速度过低，生产率低；

　　玻璃钢的固化主要有常温固化和加热固化两种。，加热固化制度包括加热的范围，

　　本设计采用加热固化，因为加热固化可以提高化学反应的速度，缩短固化时间，缩

　　升温速率一般在0.5°C /min〜1°C /min，本设计选用1°C /min，既可以提高生产周 期，

　　保温时间由树脂发生聚合反应所需要的时间和传热时间决定；降温冷却阶段速度要

　　采用分层固化制度，这样可以消弱环向应力沿筒壁的分布高峰；可以提高纤维的初

　　始张力；减缓树脂含量沿筒壁分布不均的现象，同时利于溶剂的挥发，提高制品内外质

　　环境温度降低，树脂的粘度升高，纤维浸渍不充分。所以环境温度要控制在一定的

　　范围内，保证缠绕过程的浸渍效果，避免某些固化剂的低温析出。环境温度控制在15C

　　储罐是用连续纤维制成的整天成型的设备，由于工艺和结构上的需要，储罐要开设

　　各种孔，供成型接管或者零部件安装时使用。用机械方法切孔后，无疑会破坏纤维的连

　　续性，纤维被切断后，不但会削弱储罐强度，而且由于结构连续性受到破坏，壳体和接

　　管变形不一致，在开孔和接管处将产生较大的附加内力分量，就是所谓的应力集中现象，

　　因此开孔处必须采取适当加厚接管或壳体厚度的方法，使之达到提高壳体强度，降低应

　　在实际工作中较多采用局部补强形式，即在开孔处的一定范围内增加壳体的壁厚，

　　补强设计采用等面积补强法，即局部补强的复合材料面积必须大于等于开孔所挖去的壳

　　d 表示接管内径，d 空壳体开孔直径，d 表示切口补强直径。一般情况下，d>

　　2d ； b

　　本设计中，在储罐罐壁开设两个人孔、两个手孔、两个液面计口、一个排液口和一

　　个排气口，总共开设八个孔，采用等面积补强，开口处补强直径如表5-1 所示。

　　进出口管一般采用带法兰的短接管，其规格与管子相同，接管长度一般不小于 180〜

　　100mm。壳体与进出口管的连接部位，要求坚固耐用，不渗透。建议在管口处设置 4 个

　　角撑板亿提高管强度。手糊成型的法兰接管尺寸如图（C），如表5-2。有时进口管插入 壳

　　体50〜80mm，除了起到增强作用外，并能避免腐蚀液体进入壳体内时沿壳壁流淌，冲 刷

　　手孔和人孔是为了检查设备的内部空间，对设备内部进行清洗、安装及拆卸内部 结

　　构而设置的。受控通常在短接管加一盲板而构成。手孔的直径应使工人带上手套并 握有

　　工具时能方便地通过，故手孔直径不宜小于 150mm。通常的手孔公称直径有 DN150 和

　　直径大于 900mm 的储罐应开设人孔，以便检修时工作人员能进入设备内部，及时

　　发现内表面的腐蚀、磨损或裂纹，并进行修补。常用的人孔形式为圆形，人孔的构造

　　处理应按照大型接管一样处理，要充分注意连接处的加固。人孔的大小及其位置应以

　　工作人员进出壳体方便为原则。人孔直径一般为 450〜600mm，颈高 100〜150mm。 人

　　孔尺寸如表5—3 所示［12］人孔盖可以是平的，带有手柄；但是也可以是盘形的。人 孔

　　经查阅中华人民共和国行业标准，玻璃钢贮罐标准系列HG 21504.1-92，卧式储罐

　　贮罐的排液管通常设置在罐底和罐壁下部。本设计采用虹吸原理排液。排液管的内

　　各种顶端封闭的直接排到大气的常压贮罐，必须开设能自由排气道大气中的排气 孔。

　　最小排气孔尺寸应足以控制所有的联合入口或排出口的排气量，使封闭贮罐不产生 正压

　　液面指示计分为玻璃管液面计、塑料管液面计、有机玻璃管液面计、浮标液面计。

　　立式平底贮罐应安装在连续支承的平面基础上，并有足够的强度，以支承充满液体

　　的贮罐。在罐底排液口处，基础上应有凹槽便于排液，排液接管法兰不得与基础接触。

　　立式贮罐的安装立式贮罐用起重机搬运，起吊钢索应连接到顶部吊环上，并用引导绳防

　　止摆动。用锁紧凸块将贮罐锚固在基础上。锁紧的凸块用垫片塞紧，以防压载转移到罐

　　壁上。见图AI。阀门、控制器及其他连接到贮罐接管上的重型部件都应单独支撑［14］。

　　贮罐装配时，将罐体拱形板法兰重合，拧紧螺栓，用聚酯树脂胶泥填缝，并在贮罐

　　装配法兰及配件。贮罐缠绕层全固化后，从缠绕机上卸下，并拆除旋转支撑环，然

　　贮罐壳体装配好后，根据设计要求，在法兰上开槽，在罐体外缠绕钢丝绳。法兰上

　　的槽可作为导槽，使钢丝绳按设计间距缠绕到玻璃钢罐体上。由于贮罐受的环向应力是

　　由底到顶逐渐减少，因此，钢丝绳的间距也逐渐由小变大。钢丝绳缠绕张力控制十分重

　　要，最佳的张力大小是使贮罐装满液体介质后，罐体的环向应力等于零，即应力完全由

　　钢丝绳承担。玻璃钢罐底采用手糊成型，罐底的平整度不是很好，因此贮罐安放前要做

　　砂 垫层,使底板充分接触基础。在贮罐基础上修筑围堰，中间垫砂略鼓，贮罐安放后用沥

　　7.1 各层厚度用精度为 0.05mm 的卡尺对开孔处切取的试样进行测量，测量五个点取 最小