次氯酸鈉儲罐的基礎設計需要考慮哪些荷載因素

更新時間：2025-08-28

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次氯酸鈉儲罐的基礎設計是保障儲罐安全穩定運行的核心環節，需結合介質特性（腐蝕性、密度）、儲罐結構（立式 / 臥式）、環境條件（風、地震、溫度）及全生命周期工況（操作、檢修、空載），全面考慮各類荷載因素。以下從長期荷載、可變荷載、特殊荷載三大維度，系統梳理關鍵荷載類型及設計要點：

長期荷載是基礎長期承受的恒定作用力，直接決定基礎的最小承載能力，需精確計算以避免基礎過度沉降或開裂。主要包括：

涵蓋儲罐殼體（罐壁、罐頂、罐底）、附件（爬梯、欄桿、人孔、液位計、安全閥接口）的鋼材重量，需根據儲罐材質（通常為 Q235-B 或 304 不銹鋼，次氯酸鈉濃度＞10% 時需耐腐蝕材質）、壁厚（由設計壓力和直徑計算確定）及尺寸（直徑、高度）精確核算。
示例：100m3 立式次氯酸鈉儲罐（直徑 5m，高度 5m），殼體鋼材重量約 8-10t，附件重量約 0.5-1t。

次氯酸鈉多為水溶液（工業用濃度通常 5%-15%），密度隨濃度變化（1.10-1.20g/cm3，濃度越高密度越大），需按最大充裝量（通常為儲罐容積的 90%-95%，預留安全空間）計算介質總重量。
計算公式：介質重量 = 儲罐有效容積 × 介質密度（按設計濃度取值）× 重力加速度（g=9.81m/s2）。
示例：100m3 儲罐（有效容積 95m3），12% 濃度次氯酸鈉（密度 1.15g/cm3），介質重量≈95×1.15×103×9.81≈1070kN（約 109t）。

包括基礎本體（混凝土、鋼筋）及防腐層（如環氧玻璃鋼、耐酸瓷磚，應對次氯酸鈉滲漏腐蝕）的重量，需根據基礎形式（環形基礎、筏板基礎、樁基承臺）的尺寸和材料密度（混凝土密度 2.4g/cm3，鋼筋按配筋率計算）核算。

可變荷載是短期或周期性作用的荷載，需結合 “最不利工況"（如滿液 + 強風、檢修 + 地震）進行組合計算，避免基礎失穩或局部破壞。主要包括：

液位波動荷載：進料 / 出料時液位變化導致的瞬時荷載差，需按 “空罐→滿罐" 的最大液位變化量計算附加力（尤其對臥式儲罐，液位變化會導致重心偏移，需驗算基礎抗傾覆）。
檢修臨時荷載：儲罐檢修時的人員（按 2-3 人，每人 75kg 計）、工具（如焊機、腳手架，按 500-1000N/m2 均布荷載）、臨時管線重量，若涉及罐內檢修，需考慮內腳手架對罐底的局部集中荷載（需驗算罐底與基礎接觸面的局部承壓強度）。

水平地震作用：根據儲罐所在地區的地震設防烈度（如 7 度、8 度）、設計基本地震加速度（如 0.15g、0.30g），計算地震慣性力（與儲罐 + 介質總重量成正比）；
液晃荷載：次氯酸鈉為液體，地震時會產生 “液晃效應"（液體晃動的附加水平力），需按 “剛性罐" 或 “柔性罐" 模型計算液晃系數（通常 0.2-0.5，與儲罐高徑比相關），疊加至水平地震力中。

次氯酸鈉儲存溫度通常為 0-40℃（低于 0℃易結冰，高于 40℃易分解），若環境溫差較大（如北方冬季 - 20℃至夏季 35℃），儲罐與基礎的熱脹冷縮量差異會產生溫度應力：

按 GB 50009 取當地 50 年一遇的基本雪壓（如東北部分地區 0.7kN/m2），計算罐頂積雪重量（按均布荷載作用于罐頂，傳遞至罐壁及基礎），需與長期荷載、風荷載組合（如 “長期荷載 + 雪荷載 + 風荷載"），驗算基礎總承載力。

如儲罐周邊設備碰撞（如叉車、吊車）、管道破裂導致的介質沖擊，需按 “局部集中荷載"（通常取 5-10kN）驗算基礎邊緣的局部承壓強度，必要時設置防撞護欄或加厚基礎邊緣。

基礎設計需按《建筑結構可靠度設計統一標準》（GB 50068）采用 “極限狀態設計法"，結合不同工況選取荷載組合，關鍵組合形式如下：

次氯酸鈉儲罐基礎設計的荷載考慮需圍繞 “介質特性（腐蝕、密度）+ 儲罐結構 + 環境工況 + 全生命周期安全" 展開，核心是：