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罐容积可达150m3;现场缠绕成型的贮罐直径达15m、容积可达2500m3。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]。,则贮罐高度H=4VπD2=4=,故可初选贮罐的结构尺寸为:D=;H=12m。贮罐顶盖的设计玻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R0=(~)D。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。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。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。,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-50℃~60℃,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-50℃~90℃,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,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-50℃~110℃,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-50℃~110℃,其阻燃性能高于一般树脂,氧指数为28~35。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-50℃~90℃,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。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。C-玻璃纤维,耐酸性好,耐碱性不如无碱纤维,成本低。A-玻璃纤维,有碱纤维,含碱量大于S-玻璃纤维,高强度玻璃纤维,拉伸强度较大。中碱玻璃纤维,耐酸性好,成本低。耐碱玻璃纤维,抗碱性较好,主要用于增强水泥制品。空心玻璃纤维,纤维中空,弹性模量较高。