30立方玻璃鋼儲(chǔ)油罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

-.z.**工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書課程名稱：復(fù)合材料課程設(shè)計(jì)題目：容積為30m3的臥式玻璃鋼原油儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)**：陸勇勝**：205141626學(xué)院（系、部）：材料工程學(xué)院班級(jí)：復(fù)合材料與工程142設(shè)計(jì)地點(diǎn)：學(xué)工辦1號(hào)樓創(chuàng)新學(xué)院2022016年12月6日-.z.課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目30m3臥式玻璃鋼原油儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：（1）臥式玻璃鋼儲(chǔ)罐，容積為30m3（2）儲(chǔ)存原油，常溫常壓（3）采用半橢圓形封頭設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)：1.設(shè)計(jì)儲(chǔ)罐外形與零部件構(gòu)造2.設(shè)計(jì)儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)層厚度與鋪層數(shù)3.封頭與其他零部件的選用與制備4.產(chǎn)品工藝流程5.產(chǎn)品受力校核6.產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)工作計(jì)劃與進(jìn)度安排：選定設(shè)計(jì)課題，下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)，教師講解1天確定復(fù)合材料設(shè)計(jì)方案1天復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算2天原材料及成型工藝選擇1天編寫設(shè)計(jì)說明書4天教師審查和考核1天合計(jì)10天目錄TOC\o"1-3"\h\u1.前言21.1選題意義21.2研究現(xiàn)狀21.3本課題研究的容22選型設(shè)計(jì)22.1儲(chǔ)罐構(gòu)造尺寸的確定22.2封頭的選擇22.3支座及間距22.4零部件23性能設(shè)計(jì)23.1樹脂的類型及性能23.2玻璃纖維選用及性能23.3小結(jié)24.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24.1儲(chǔ)罐尺寸的確定24.2鞍座位置確定24.3支座反力與軸向，周向應(yīng)力的計(jì)算24.4纏繞成型筒體的厚度及層數(shù)計(jì)算24.5筒體載荷強(qiáng)度校核24.6封頭強(qiáng)度層厚度的確定與校核25.工藝設(shè)計(jì)25.1筒身設(shè)計(jì)25.2封頭的制造工藝及模具制造方法26.零部件設(shè)計(jì)26.1儲(chǔ)罐的開孔與補(bǔ)強(qiáng)26.2排氣孔26.3儲(chǔ)罐進(jìn)出口和人孔設(shè)計(jì)26.4排液管26.5支座設(shè)計(jì)27.安裝設(shè)計(jì)27.1臥式儲(chǔ)罐的安裝27.2修補(bǔ)裂縫施工方法分類27.3小結(jié)28.制品檢驗(yàn)28.1尺寸公差28.2外觀檢測(cè)28.3滿載試驗(yàn)28.4質(zhì)量控制檢驗(yàn)28.5表面固化試驗(yàn)28.6檢驗(yàn)29.參考文獻(xiàn)2-.z.1.前言1.1選題意義：玻璃鋼貯罐是玻璃鋼制品中應(yīng)用非常廣泛的一種，主要是采用微電腦控制的纏繞工藝制成。與傳統(tǒng)的金屬、鋼筋混凝土相比，它有如下特點(diǎn)：耐腐蝕性能好；強(qiáng)度高、自重輕；隔熱保溫效果好；成型容易；安裝、運(yùn)輸方便等等。目前對(duì)于玻璃鋼貯罐的設(shè)計(jì)主要分臥式和立式。目前我國在玻璃鋼貯罐方面的設(shè)計(jì)和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)比較健全，如國家石油和化學(xué)工業(yè)局發(fā)布的《HG-T20696-1999玻璃鋼化工設(shè)備設(shè)計(jì)規(guī)定》，我國工業(yè)和信息化部發(fā)布的建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《JCT587-2012玻璃纖維纏繞增強(qiáng)熱固性樹脂耐腐蝕立式貯罐》，《JCT718-2012玻璃纖維纏繞增強(qiáng)熱固性樹脂耐腐蝕臥式貯罐》。但是對(duì)于特定的貯罐，如何對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算和受力分析，對(duì)此進(jìn)行細(xì)致深入的研究很少。1.2研究現(xiàn)狀：臥式玻璃纖維增強(qiáng)塑料儲(chǔ)罐主要用作化工化工儲(chǔ)罐、運(yùn)輸罐車、反應(yīng)釜、噴霧洗滌劑器等。與立式貯罐相比，臥式儲(chǔ)罐的容積較小，具有搬運(yùn)方便，可異地安裝使用的特點(diǎn)。玻璃鋼容器、玻璃鋼儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)靈活性大，罐壁結(jié)構(gòu)性能優(yōu)異，纖維纏繞玻璃鋼可以改變樹脂系統(tǒng)或增強(qiáng)材料來提高貯罐的物理化學(xué)性能，以適應(yīng)不同介質(zhì)和工作條件的需要。玻璃鋼貯罐具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，如質(zhì)量輕、耐腐蝕性強(qiáng)、強(qiáng)度高、保溫隔熱效果好、成型容易、安裝和運(yùn)輸方便、維護(hù)費(fèi)用低等，在各工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。我國玻璃鋼貯罐發(fā)展十分迅速，已經(jīng)頒布了纖維增強(qiáng)塑料的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了貯罐用的原材料、生產(chǎn)工藝、結(jié)構(gòu)形式、產(chǎn)品性能和幾何尺寸、驗(yàn)收條件等等，規(guī)了玻璃鋼產(chǎn)品市場(chǎng)，對(duì)提高玻璃鋼貯罐產(chǎn)品的質(zhì)量起到了促進(jìn)作用。目前國玻璃鋼貯罐主要用于地下石油貯罐、化工及食品容器、運(yùn)輸罐、三次采油聚丙烯酰胺母液貯罐、工業(yè)用超純水貯罐、污染回收罐等等纖維增強(qiáng)塑料貯罐是復(fù)合材料制品最廣泛應(yīng)用的一種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式，主要用于儲(chǔ)存各種腐蝕性液體、氣體和粉末狀物料，應(yīng)用在石油、化工、冶金、造紙、城市供水等領(lǐng)域。1.3本課題研究的容：本課題研究一種容積為30m3臥式玻璃鋼原油儲(chǔ)罐，儲(chǔ)存介質(zhì)為原油（20oC，0.1MPa）密度為810kg/m3，工作溫度為20oC，所受的壓力為6.9KPa2選型設(shè)計(jì)圖2.12.1儲(chǔ)罐構(gòu)造尺寸的確定：玻璃鋼貯罐按形式分類可分為立式貯罐、臥式貯罐等。100m3以上為大型貯罐，多為立式貯罐；100m3以下的為小型貯罐，多為臥式貯罐。本次設(shè)計(jì)的儲(chǔ)罐要求容積為30m3，所以選擇臥式儲(chǔ)罐。本次設(shè)計(jì)的直徑D=2800mm，高度，桶體長(zhǎng)度4000mm，封頭壁高度700mm儲(chǔ)罐尺寸的確定：取儲(chǔ)油罐徑2800mm，儲(chǔ)罐容積V計(jì)算公式為：V式中L－儲(chǔ)罐兩封頭切線間筒體的長(zhǎng)度；H－封頭壁面高度。選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，則H=0.25D=700mm，故取L=4000mm2.2封頭的選擇：臥式圓桶形的封頭一般采用凸形封頭，常用的封頭有半球形，半橢圓形封頭和蝶形封頭。（1）半球形封頭：受力最佳與筒體平滑過渡，局部附加應(yīng)力小。但是由于這樣的封頭深度大，手糊成型不方便，脫模比較困難，所以很少選用。（2）半橢圓形封頭：其是由半個(gè)橢圓球殼和一段高度為H的圓桶形部分構(gòu)成。由于半橢圓封頭曲線曲率半徑變化是連續(xù)的，所以封頭中應(yīng)力分布比較均勻，受力僅次于半球形分頭，加工也比較方便。（3）蝶形封頭：其是有折邊的球形封頭，由半徑為R的部分球面和高度為h的圓筒形部分以及半徑為r的過度部分組成。應(yīng)力分布不如橢圓形分布均勻，緩和。小結(jié)：綜上分析，選擇半橢圓形封頭，因?yàn)槠浼庸ず?jiǎn)單，且受力條件好，依據(jù)本課題要求，滿足使用條件。（H=0.25D=700mm）2.3支座及間距：為充分利用封頭的加強(qiáng)作用，使A≤0.5R，取A=660mm。取鞍座的包角150°，采用雙鞍座，鞍座間距L-2A=2680mm，小于公稱直徑的1.5倍，因此可以采用雙鞍座。2.4零部件：（1）進(jìn)水孔、出水孔、人孔、頁面計(jì)口備用口安裝標(biāo)準(zhǔn)按HG21504.1-92《玻璃鋼儲(chǔ)槽標(biāo)準(zhǔn)系列》（2）所需法蘭按HG/T21633-1991選用3性能設(shè)計(jì)要求：常溫常壓下儲(chǔ)存原油玻璃鋼儲(chǔ)罐典型的玻璃鋼貯罐其結(jié)構(gòu)分為四層：表層、次表層、結(jié)構(gòu)層和外表層。襯層：主要起防腐、防滲作用。一般用玻璃纖維表面氈、有機(jī)纖維表面氈或其他增強(qiáng)材料的富樹脂層，要求膠量達(dá)90%左右，其厚度為0.25~0.5mm。次表層：主要是防止介質(zhì)滲漏結(jié)構(gòu)層承受載荷引起的各種應(yīng)力，其含膠量比表層低，通常有短切纖維制成的短切氈鋪成。結(jié)構(gòu)層：貯罐的所有載荷靠該層次來承受。通常由連續(xù)纖維纏繞成型，玻璃鋼儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是確定這一層的鋪層方式和厚度。外表層：其作用用于美觀，防止自然老化和機(jī)械損傷。3.1樹脂的類型及性能：表1不飽和聚酯性能對(duì)比樹脂基體代號(hào)產(chǎn)品性能適用產(chǎn)所鄰苯型OP這是一種較經(jīng)濟(jì)的樹脂類型，長(zhǎng)期使用溫度-50℃～60℃，最高可達(dá)100℃，可耐大氣、弱酸、海水腐蝕，具有一般的耐腐蝕性能常用于一般的腐蝕環(huán)境，海水腐蝕、弱酸腐蝕及大氣老化腐蝕間苯型IP長(zhǎng)期使用溫度-50℃～90℃，最高達(dá)105℃，可耐中等濃度無酸、堿、鹽等環(huán)境，具有優(yōu)異的耐腐蝕性能常用于酸性腐蝕較強(qiáng)或堿性腐蝕一般的環(huán)境乙烯基型VE長(zhǎng)期使用溫度-50℃～110℃，可耐酸、堿、鹽溶劑或酸堿交替等惡劣的腐蝕環(huán)境，具有優(yōu)異的耐腐蝕性能常用于酸、堿、鹽溶劑等腐蝕嚴(yán)重的環(huán)境阻燃型FI長(zhǎng)期使用溫度-50℃～110℃，可耐酸、堿、鹽溶劑或酸堿交替等惡劣的腐蝕環(huán)境，具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，其阻燃性能高于一般樹脂常用于有阻燃要求的使用環(huán)境雙酚Ａ型BPA是一種食品級(jí)樹脂，長(zhǎng)期使用溫度-50℃～80℃，逐漸被乙烯基取代，具有優(yōu)良的耐腐蝕性能常用于耐腐蝕層，溫度較低環(huán)境3.2玻璃纖維選用及性能工程上通常選用玻璃纖維、凱夫拉纖維或者碳纖維作為增強(qiáng)材料。對(duì)于硼纖維，由于它的剛度大和直徑粗，彎曲半徑大，成型困難，所以應(yīng)用圍收到很大的限制。所以，在生產(chǎn)中一般以玻璃纖維為主。玻璃纖維價(jià)格便宜，性能優(yōu)異，可以滿足儲(chǔ)罐的使用要求，增強(qiáng)材料選擇玻璃纖維，常用的玻璃增強(qiáng)材料主要有無捻粗紗布、捻布、短切氈、表面氈、玻璃纖維無捻粗紗和短切玻璃纖維。玻璃纖維按其使用要求分為：（1）E-玻璃纖維，無堿纖維，具有優(yōu)良的、耐老化性和耐水性。（2）C-玻璃纖維，耐酸性好，耐堿性不如無堿纖維，成本低。（3）A-玻璃纖維，有堿纖維，含堿量大于12%。（4）S-玻璃纖維，高強(qiáng)度玻璃纖維，拉伸強(qiáng)度較大。（5）中堿玻璃纖維，耐酸性好，成本低。（6）耐堿玻璃纖維，抗堿性較好，主要用于增強(qiáng)水泥制品。（7）空心玻璃纖維，纖維中空，彈性模量較高。表2無堿玻纖與中堿玻纖性能對(duì)比種類耐酸性耐水性機(jī)械強(qiáng)度防老化性電絕緣性成本浸潤(rùn)性適合條件無堿玻纖一般好高較好好較高好高強(qiáng)度場(chǎng)合中堿玻纖好差較低較差低低差低強(qiáng)度場(chǎng)合3.3小結(jié)：材料表層乙烯基型樹脂VER-2/4602短切纖維原絲氈（0.2kg/m2）次層乙烯基型樹脂VER-2/4602短切纖維原絲氈（0.2kg/m2）結(jié)構(gòu)層間苯型樹脂9494無捻粗紗方格布（0.8kg/m2）外表層間苯型樹脂9406S表面薄氈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1儲(chǔ)罐尺寸的確定：取儲(chǔ)油罐徑2800mm，儲(chǔ)罐容積V計(jì)算公式為：V式中L－儲(chǔ)罐兩封頭切線間筒體的長(zhǎng)度；H－封頭壁面高度。選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，則H=0.25D=700mm，故取L=4000mm4.2鞍座位置確定為充分利用封頭的加強(qiáng)作用，使A≤0.5R，A=660mm，取鞍座包角150o，采用雙鞍座。4.3支座反力與軸向，周向應(yīng)力的計(jì)算在工程中儲(chǔ)罐自重所占的比例僅為介質(zhì)的5%~10%，儲(chǔ)罐容積越大，其比例越小。所以取儲(chǔ)罐自重為介質(zhì)質(zhì)量的8%，于是總載荷為：=1.08π*2.82*810*9.8*(1+0.233)=2.60*105N支座反力：F=W/2=1.3*105N求筒體的最大軸的彎矩鞍座截面處，按式：≈4497.45N跨中截面處，按式：=≈38973.65N可知最大彎矩在跨中處計(jì)算筒體承受的最大單位載荷N計(jì)算筒體周向單位載荷：4.4纏繞成型筒體的厚度及層數(shù)計(jì)算筒體襯層外成型短切氈2層（規(guī)格為200g/m2），然后采用單螺旋纏繞成型，纏繞角±55o。在進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，不考慮襯層的強(qiáng)度。取總安全系數(shù)為10。確定許用應(yīng)變，短切氈單層的許用應(yīng)變?yōu)椋哼B續(xù)纖維纏繞單層的許用應(yīng)變?yōu)椋核詫雍徒Y(jié)構(gòu)的許用應(yīng)變?yōu)椋捍_定單層的設(shè)計(jì)許用單位載荷每層短切氈（0.2kg/m2）單層每層纖維（1Kg/m2）單層，確定螺旋纏繞的纖維量設(shè)單螺旋纏繞（±55o）的纖維用量為nkg/m2，周向：軸向所以選取螺旋纖維纏繞用量3.0kg/m2根據(jù)計(jì)算各層壁厚式中mf纖維的質(zhì)量含量；γm樹脂的相對(duì)密度；mof層和結(jié)構(gòu)中的單層或單層組在單位面積上的纖維質(zhì)量，kg/m2；tii單層或單層組的厚度；得出≈t襯層=0.5mm（≥0.5mm）t次層=2mm（≥2mm）t外層=3mmt總=13.5mm每層單位載荷2N/mm，設(shè)層數(shù)為n2n≥11.15，n=5.575，所以n=6層4.5筒體載荷強(qiáng)度校核式中EU層和結(jié)構(gòu)的單位彈性模量，N/mmEui各單層組的單位彈性模量，N/（-2玻璃纖維）f安全系數(shù)，通常f=4t層和強(qiáng)度層的厚度，mmRi筒半徑，mmnii單層組的單層數(shù)Mii單層增強(qiáng)材料的單位面積質(zhì)量kg/m238.4N/mm>11.15N/mm所以符合要求。4.6封頭強(qiáng)度層厚度的確定與校核：圖4-1封頭采用手糊成型的方式襯層外成型，選用延伸率較大的乙烯基酯樹脂做基體，采用1-襯層，2-短切纖維原絲氈（0.45kg/m2），3-短切纖維原絲氈（0.3kg/m2），4-無捻粗紗方格布（0.8kg/m2）5-表面薄氈H/D=0.25，設(shè)封頭的厚度也為13.5mm，t/D=0.005由表查的Ks=1.45恒成立說明該鋪層強(qiáng)度達(dá)到要求5.工藝設(shè)計(jì)5.1筒身設(shè)計(jì)：筒身采用纏繞成型的工藝，纏繞結(jié)構(gòu)層設(shè)備位號(hào)為“2V-707”纖維纏繞的特點(diǎn)：強(qiáng)度高：纖維比強(qiáng)度是鈦合金的3倍，鋼的4倍。玻璃纖維纏繞壓力容器比一般同體積的鋼制容器，質(zhì)量輕40%-60%?？煽啃詮?qiáng)：纏繞成型很好的解決了韌性與強(qiáng)度的矛盾（金屬的韌性隨強(qiáng)度提高而降低）生產(chǎn)效率高：纏繞制品質(zhì)量高而穩(wěn)定，可以采用機(jī)械化或自動(dòng)化生產(chǎn)，需要操作工人少，纏繞速度快，生產(chǎn)效率高，適用大批量的生產(chǎn)。纏繞適應(yīng)性小，不能纏繞任意結(jié)構(gòu)形式的制品纏繞設(shè)備投資大，只適合大批量生產(chǎn)工藝流程：圖5-1纏繞結(jié)構(gòu)層在纏繞結(jié)構(gòu)層的過程中，很多工藝參數(shù)都需嚴(yán)格控制。（1）纏繞角度的設(shè)定，會(huì)影響玻璃鋼貯罐不同方向上的性能差異。本文設(shè)定的纏繞角為55°。（2）玻璃纖維在使用前，一般都需要烘干處理，因?yàn)椴ＡЮw維往往含有一定水分，而這些水分的存在給玻璃鋼制品的性能帶來很多不利影響，如極易引起材料腐蝕，從而導(dǎo)致微裂紋進(jìn)一步擴(kuò)不利于樹脂與玻璃纖維的粘結(jié)，從而導(dǎo)致玻璃鋼制品強(qiáng)度和耐蝕性下降。一般要求無捻粗紗在60～80℃烘干24小時(shí)。（3）玻纖浸膠含量分布在玻璃鋼臥式貯罐的加工制造過程中，玻纖含膠量的控制非常的重要，它直接影響著玻璃鋼貯罐的性能。含量過高或過低都會(huì)帶來不利影響，如過高，會(huì)造成玻璃鋼貯罐材料復(fù)合強(qiáng)度降低；過低帶來的不良影響也會(huì)很多，如纖維的孔隙率增加，氣密性變差，抗老化性能降低，同時(shí)還會(huì)影響纖維強(qiáng)度的發(fā)揮，降低材料的剪切強(qiáng)度。如果貯罐玻璃鋼材料含膠量不均勻，自然會(huì)造成材料強(qiáng)度不均，降低產(chǎn)品使用壽命。因此，玻纖含膠量必須嚴(yán)格控制，要求結(jié)構(gòu)層含膠量在25%～30%。（4）纏繞力力的控制在長(zhǎng)纖維纏繞過程中是非常重要的環(huán)節(jié)。力不勻或者力過大、過小均會(huì)影響產(chǎn)品性能。在工藝設(shè)計(jì)過程中，若纏繞力設(shè)置得過大，會(huì)導(dǎo)致纖維更易磨損，從而降低產(chǎn)品強(qiáng)度。相反，如果纏繞力設(shè)計(jì)的過小，裝滿液體介質(zhì)后，襯的變形會(huì)比較大，導(dǎo)致貯罐的疲勞性能降低。除此之外，纏繞力對(duì)玻璃鋼貯罐的含膠量也會(huì)產(chǎn)生很大影響。為了玻璃鋼貯罐應(yīng)力均勻，使外層的纖維能同時(shí)承載，可以在纏繞時(shí)可以逐漸降低力的大小，這樣，外層纖維的初始應(yīng)力就會(huì)相同。（5）紗片寬度的變化會(huì)造成紗片間隙，它的形成，容易使樹脂在此處產(chǎn)生堆積，成為富樹脂區(qū)，這就形成了結(jié)構(gòu)上的薄弱環(huán)節(jié)，使貯罐的整體性和強(qiáng)度受到影響。（6）.紗線速度也就是纏繞速度，在作工藝設(shè)計(jì)時(shí)，要將其控制在一定圍。在加工時(shí)，速度一定要注意保持均勻。速度過低或過慢都不好，紗線速度過低，導(dǎo)致生產(chǎn)率低，產(chǎn)品成型慢，成本增高；速度過大，則會(huì)使纏繞過程不穩(wěn)定，易產(chǎn)生顛簸振動(dòng)，從而導(dǎo)致貯罐材質(zhì)不勻，性能下降。一般將紗線速度控制在0.85m/s左右。（7）固化制度常溫固化和加熱固化是玻璃鋼固化時(shí)常用的兩種方法，其中常溫固化，化學(xué)反應(yīng)慢，周期長(zhǎng)，而加熱固化，由于加熱溫度的提高，反應(yīng)速度加快，能提高生產(chǎn)效率，有效縮短生產(chǎn)周期[36]。所以本設(shè)計(jì)采用加熱固化。這一工藝需要設(shè)計(jì)的工藝參數(shù)有加熱溫度，加熱速度，保溫溫度及保溫時(shí)間。升溫速度一般控制在0.5℃/min～1℃/min之間，本設(shè)計(jì)選用1℃/min。這一工序中還應(yīng)注意的問題是，要控制玻璃鋼的冷卻速度，防止速度過快導(dǎo)致玻璃鋼材料部應(yīng)力過大，最終發(fā)生破裂。（8）環(huán)境溫度在貯罐制備過程中，環(huán)境溫度不可以過低，否則會(huì)導(dǎo)致*些固化劑的低溫析出，樹脂的粘度升高，從而使纖維浸漬不充分。所以要保證纏繞過程的浸漬效果，必須將環(huán)境溫度控制在一定的圍，本文產(chǎn)品制造過程中要求環(huán)境溫度控制在15℃～25℃。5.2封頭的制造工藝及模具制造方法：封頭采用手糊成型的工藝，手糊成型工藝在實(shí)際生產(chǎn)中包括的主要容。生產(chǎn)場(chǎng)地：手糊成型的工作場(chǎng)地的大小，要根據(jù)產(chǎn)品大小和日產(chǎn)量決定，場(chǎng)地要求清潔、干燥、通風(fēng)良好，空氣溫度大約在15℃～25℃之間，后加工整修段需設(shè)有抽風(fēng)除塵和噴水裝置。模具準(zhǔn)備：準(zhǔn)備工作包括清理、組裝及涂脫模劑等。樹脂膠液配制：防止膠液中混入氣泡配膠量不能過多，每次要保證在樹脂凝膠前用完。糊制與固化鋪層糊制：用預(yù)浸布為原料，先將鋪層加熱軟化，然后一層一層地緊貼在模具上，并注意排除層間氣泡，使密實(shí)。手糊工具：手糊工具對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量影響很大。有羊毛輥、豬鬃輥、螺旋輥及電鋸、電鉆、打磨拋光機(jī)等。固化：制品固化分硬化和熟化兩個(gè)階段：從凝膠到三角化一般要24h，此時(shí)固化度達(dá)50%-70%（巴克爾硬性度為15），可以脫模，脫后在自然環(huán)境條件下固化1-2周才能使制品具有力學(xué)強(qiáng)度，稱熟化，其固化度達(dá)85%以上。加熱可促進(jìn)熟化過程。脫模和修整脫模：脫模包括頂出脫模、壓力脫模、手工脫模、大型制品脫模等本課程采用壓力脫模：磨具上留有壓縮空氣或水入口，脫模時(shí)將壓縮空氣或水（0.2MPa）壓入模具和制品之間，同時(shí)用木錘和橡膠錘敲打，使制品和模具分離。修整：切去多余部分或穿孔修補(bǔ)，破孔補(bǔ)強(qiáng)等。封頭模具制造：圖5-2半橢圓形封頭模具圖5-3小結(jié)：（1）封頭模具為了節(jié)省成本可以采用水泥制造。（2）封頭模具制造完成需用蠟封住氣孔（3）陽膜制造如圖5.1和5.2所示6.零部件設(shè)計(jì)零部件是儲(chǔ)罐必不可少的部分。它主要涉及儲(chǔ)罐的開孔、補(bǔ)強(qiáng)、人孔、進(jìn)出管設(shè)計(jì)、支座設(shè)計(jì)等6.1儲(chǔ)罐的開孔與補(bǔ)強(qiáng)：貯罐殼體加工完成后，還需要在玻璃鋼貯罐上開設(shè)各種孔，主要的用途是成型接管、安裝其他零部件和維修檢測(cè)方便。這些孔一般通過機(jī)械切割的方法加工形成，而切割后的貯罐的纖維連續(xù)性被破壞，從而貯罐強(qiáng)度會(huì)相應(yīng)減弱。另外殼體和接管的材料不是連續(xù)銜接，兩者的變形不一致，這樣會(huì)在開孔和接管處產(chǎn)生很大的應(yīng)力，出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。因此開孔處需加大接管壁厚或殼體厚度，從而提高貯罐強(qiáng)度，避免產(chǎn)生應(yīng)力集中的現(xiàn)象。實(shí)際生產(chǎn)中，在玻璃鋼貯罐上開孔后要進(jìn)行局部補(bǔ)強(qiáng)，也就是增加開孔處周圍一定區(qū)域的殼體厚度，補(bǔ)強(qiáng)的面積大小國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，即局部補(bǔ)強(qiáng)的面積要大于等于開孔面積。6.2排氣孔：各種頂端封閉的直接排到大氣的常壓儲(chǔ)罐，必須開設(shè)能自由排氣道大氣中的排氣孔。最小氣孔尺寸應(yīng)該滿足控制所有的聯(lián)合入口或排出口的排氣量，使封閉儲(chǔ)罐不產(chǎn)生正壓或負(fù)壓。6.3儲(chǔ)罐進(jìn)出口和人孔設(shè)計(jì)：無塑料襯里的伸入式支管連接無塑料襯里的平接支管連接表3手糊成型法蘭接管尺寸接管徑db/mm最小壁厚tn/mm法蘭最小厚度th/mm輪殼最小厚度th/mm輪殼最小長(zhǎng)度h/mm25513651385136515151365176513651102513651152513651203514857254517107030551910763566211183406622118945762413955086251310261062914114表4典型人孔尺寸殼體側(cè)面人孔（大氣壓）頂部人孔（大氣壓）人孔直徑db/mm法蘭及蓋子直徑/mm法蘭及蓋子厚度/mm螺孔分布園直徑/mm螺孔直徑/mm人孔直徑db/mm法蘭及蓋子直徑/mm法蘭及蓋子厚度/mm螺孔分布園直徑/mm螺孔直徑/mm4576352557819457635105781350869925635225086991063513559762256862555972106861361081329749256108131074913進(jìn)出口管進(jìn)出口管一般采用法蘭的短接官，其規(guī)格與子管相同，接管長(zhǎng)度一般不小于180-100mm。殼體與進(jìn)出口的部位，要求其兼顧耐用，不滲漏。建議在管口處設(shè)置3-4個(gè)角撐板以提高接管強(qiáng)度。管口與殼體的殼采用帶塑料襯里的深入式支管結(jié)構(gòu)。手糊成型的法蘭接管尺寸（圖4）和表3所示。有時(shí)進(jìn)口管插入殼體50-80mm，除了起到增強(qiáng)作用外，并能避免腐蝕液體進(jìn)入殼體沿著殼壁流淌。手孔和人孔手孔和人孔是為了檢驗(yàn)設(shè)備部空間，對(duì)設(shè)備部進(jìn)行清洗、安裝及拆卸部結(jié)構(gòu)而設(shè)置的。手孔常用短接管加以盲板設(shè)計(jì)的。手孔的直徑應(yīng)使工人帶上手套并握有工具時(shí)能方便地通過，故手孔直徑不宜小于150mm，常用的手孔公稱直徑有DN150和DN250。直徑大于900mm的儲(chǔ)罐應(yīng)開設(shè)人孔，以便檢修時(shí)工作人員能進(jìn)入設(shè)備部，及時(shí)發(fā)現(xiàn)表面的腐蝕、磨損或裂紋，并進(jìn)行修補(bǔ)。常用的人孔形式為圓形，人孔構(gòu)造處理應(yīng)按照大型接管一樣處理。人孔蓋可以是平的，帶有手柄；但是也可以是盤形的。人孔一般應(yīng)設(shè)置角撐板。人孔的直徑一般為150-600mm，頸高100-150mm。人孔尺寸（表4），深度大于3m的應(yīng)考慮兩個(gè)人孔，一個(gè)在頂部，一個(gè)緊靠罐基礎(chǔ)上部以有利于進(jìn)出6.4排液管貯罐的排液管通常設(shè)置在罐底和罐壁下部，如造型設(shè)計(jì)所示。6.5支座設(shè)計(jì)支座的支撐位置支座的支撐位置是根據(jù)儲(chǔ)罐的總受力情況確定的。其彎矩應(yīng)是正負(fù)最大彎矩相等為宜，即，鞍座包角表5包角與θ對(duì)應(yīng)的幾個(gè)參數(shù)θ（°）β（°）MA（FAR）NA（FA）Mβ（FAR）Nβ（FA）Nπ（FA）901350.030.1320.0830.360.281201200.020.1030.0530.340.311501050.0120.0780.0320.300.34180900.0060.0570.0180.250.37由表5可見，增大鞍座包角θ時(shí)，可以減小儲(chǔ)罐的環(huán)向應(yīng)力，單鞍座顯得笨重，材料消耗多；而過分減小包角，將使得設(shè)備容易從鞍座上傾倒。在正常情況下，鞍座包角選擇120°和150°，本次設(shè)計(jì)去鞍座包角為150°。鞍座寬度（350mm）確定支座的寬度時(shí)需要考慮支座的承載情況。支座的寬度應(yīng)滿足足以保證支座不產(chǎn)生分開的過大形變或破壞。本次設(shè)計(jì)儲(chǔ)罐采用雙鞍座的通用支撐形式，并且鞍座的間距小于公稱直徑的1.5倍。7.安裝設(shè)計(jì)7.1臥式儲(chǔ)罐的安裝臥式玻璃鋼儲(chǔ)罐應(yīng)安裝在已經(jīng)設(shè)計(jì)好的支撐的支撐支座上，并有足夠的強(qiáng)度以支撐充滿液體的儲(chǔ)罐。在罐底排液口處，基礎(chǔ)上應(yīng)有凹槽便于排液，排液管法蘭不得與基礎(chǔ)接觸。臥式玻璃鋼儲(chǔ)罐用起重機(jī)搬運(yùn)，起吊鋼索應(yīng)到頂部吊環(huán)上，并引導(dǎo)繩防止擺動(dòng)。鎖緊凸塊將儲(chǔ)罐錨固在基礎(chǔ)上。鎖緊的凸塊用墊片塞緊，以防壓載移到罐壁上。閥門、控制器及其他到儲(chǔ)罐接管上的重型部件都應(yīng)單獨(dú)支撐。圖7-1手糊成型的法蘭接管圖7-2人孔圖7-1圖7-2圖7-3鞍座的安放圖7-37.2修補(bǔ)裂縫施工方法分類區(qū)分裂縫的大小大于0.15mm的裂縫采用“壁可法”，小于等于0.15mm的裂縫采用“封閉法”“壁可法”BL-GROUT漿補(bǔ)縫施工方法；表面處理用砂輪機(jī)、鋼絲刷打磨混凝土表面沿裂縫走向?qū)?cm圍，清除水泥翻沫、灰塵疏松的混凝土塊和砂礫，油污要用布沾稀料擦凈，如果潮濕要用風(fēng)機(jī)吹干；注入座的粘結(jié)：將SHO-BOND*101封口膠的兩種成分混合攪拌均勻，抹少許在注入座地面四邊，將注入孔對(duì)正裂縫中心稍加力按壓，使其從底面的四個(gè)小孔中擠出，混凝土基底狀況不好時(shí)可適當(dāng)擴(kuò)展座周圍的粘結(jié)面積并對(duì)座進(jìn)行包覆。根據(jù)裂縫的寬度和深度，沿縫的走向按30-40cm間距布置，裂縫分岔處應(yīng)有注入座。7.3小結(jié)：出入口徑選擇50mm，人口徑500mm相對(duì)位置如造型圖所示。8.制品檢驗(yàn)8.1尺寸公差：罐底和罐頂厚度的公差為0-15%。8.2外觀檢測(cè)：儲(chǔ)罐應(yīng)無異物、干點(diǎn)、氣泡、針孔和分層等明顯的缺陷。（1）表面應(yīng)平整光滑，無裂縫和裂紋，每300mm2的面積上不應(yīng)超過2個(gè)凹坑。凹坑直徑應(yīng)小于32mm，深度小于0.8mm。凹坑應(yīng)用樹脂充分填滿，以確保表面的強(qiáng)度。不允許有較大尺寸的凹坑，對(duì)這類凹坑應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)。表面允許出現(xiàn)少許波紋，表面應(yīng)光滑沒有凹坑。（2）外表面應(yīng)平整光滑，無纖維外露。8.3滿載試驗(yàn)：儲(chǔ)罐應(yīng)在制造廠進(jìn)行盛水試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)制造的儲(chǔ)罐應(yīng)在安裝完畢后按照數(shù)據(jù)表的要求進(jìn)行盛水試驗(yàn)。試驗(yàn)用水應(yīng)是添加了表面活性劑的潔凈清水。試驗(yàn)至少要保持4h。試驗(yàn)時(shí)通過臨時(shí)用管充水至液位高于罐壁上緣305mm處。試驗(yàn)時(shí)，要將所有的接口堵上或用法蘭蓋密封，相應(yīng)的堵頭和法蘭蓋的類型及大小應(yīng)與安裝后實(shí)際使用情況相符，以保證螺紋或法蘭密封的完整性。制造商要負(fù)責(zé)修補(bǔ)發(fā)現(xiàn)的任何泄漏或缺陷，儲(chǔ)罐修補(bǔ)后重新進(jìn)行盛水試驗(yàn)至少持續(xù)2h。8.4質(zhì)量控制檢驗(yàn)制造完工的儲(chǔ)罐至少應(yīng)進(jìn)行厚度、固化度、尺寸公差和表面彎曲度檢驗(yàn)，以驗(yàn)證它是否符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。測(cè)量和記錄所有開口處的壁厚，以校驗(yàn)其是否符合最小厚度的規(guī)定。用千分尺或卡規(guī)在四個(gè)位置測(cè)量，每間隔900mm測(cè)一個(gè)值。復(fù)合層的固化程度應(yīng)按ASTMD2583測(cè)定巴氏硬度值，以確定是否符合樹脂制造商的規(guī)定。（3）制造完工的儲(chǔ)罐應(yīng)驗(yàn)證其尺寸是否符合公差要求，標(biāo)準(zhǔn)接口的位置是否符合規(guī)定。8.5表面固化試驗(yàn)對(duì)在固化期間暴露于空氣中的外表面或二次粘合面(非模制表面)應(yīng)進(jìn)行丙酮試驗(yàn)檢查表面固化性。試驗(yàn)按下述