甲醇球形儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)

1、鋼制球形儲(chǔ)罐計(jì)算單位 壓力容器專用計(jì)算軟件 計(jì)算條件簡(jiǎn) 圖拉桿與支柱連接形式 相鄰球殼形式 混和式 近震還是遠(yuǎn)震 近震地震設(shè)防烈度 8 場(chǎng)地土類別 2 球殼分帶數(shù) 3支柱數(shù)目 n 16 一根支柱上地腳螺栓個(gè)數(shù) nd 2 壓力試驗(yàn)類型 液壓 地面粗糙度類別 b充裝系數(shù) k 0.85公稱容積 2500.0m3球罐中心至支柱底板底面的距離 h0 9580.0mm拉桿與支柱交點(diǎn)至基礎(chǔ)的距離 l 6000.0mma點(diǎn)(支柱與球殼連接最低點(diǎn))至球罐中心水平面的距離 la 2300.0mm支柱類型 軋制鋼管支柱外直徑 do 480.0mm支柱厚度 13.0mm拉桿直徑 65.0mm耳板和支柱單邊焊縫長(zhǎng) l1

2、 500.0mm拉桿和翼板單邊焊縫長(zhǎng) l2 250.0mm支柱和球殼焊縫焊腳尺寸 s 10.0mm耳板和支柱焊縫焊腳尺寸 s 1 9.0mm拉桿和翼板焊縫焊腳尺寸 s2 10.0mm球殼鋼板負(fù)偏差c1 0.0mm球殼腐蝕裕量 c2 2.0mm拉桿腐蝕裕量 ct 2.0 mm地腳螺栓腐蝕裕量 cb 3.0mm支柱底板腐蝕裕量 cb 3.0mm保溫層厚度 無(wú)保溫mm保溫層密度 無(wú)保溫 kg/m3設(shè)計(jì)壓力 p 1.60mpa 試驗(yàn)壓力 pt 2.00mpa 設(shè)計(jì)溫度 25.0基本風(fēng)壓值 q0 500.0 n/m2基本雪壓值 q 600.0 n/m2物料密度r2 791.0kg/m3附件質(zhì)量 m7 7

3、000.0 kg焊接接頭系數(shù)f 1.00支 柱 底 板 與 基 礎(chǔ) 的 摩 擦 系 數(shù) fs 0.3球殼內(nèi)徑 di 16838.9mm球殼材料名稱 16mnr(正火)支柱材料名稱 20(gb9948)支柱底板材料名稱 16mnr(正火)地腳螺栓名稱 40mnb拉桿材料名稱 16mn銷子材料名稱 35耳板材料名稱 16mnr(熱軋)翼板材料名稱 16mnr(正火)自上而下帶號(hào) 液柱高 (非jb/t標(biāo)準(zhǔn)時(shí)輸入) mm 校核球殼名義厚度 dn mm1 0.0 45.02 0.0 45.03 0.0 45.04 5 6 7 8 9 材料性能設(shè)計(jì)溫度下球殼材料的許用應(yīng)力 174.0mpa支柱材料的許用應(yīng)

4、力 163.3mpa殼體材料常溫屈服點(diǎn) 305.0mpa支柱材料常溫屈服點(diǎn) 245.0mpa支柱底板材料常溫屈服點(diǎn) 305.0mpa地腳螺栓材料常溫屈服點(diǎn) 635.0mpa拉桿材料常溫屈服點(diǎn) 275.0mpa銷子材料常溫屈服點(diǎn) 265.0mpa耳板材料常溫屈服點(diǎn) 325.0mpa翼板材料常溫屈服點(diǎn) 345.0mpa支柱和球殼角焊縫許用剪應(yīng)力 58.8mpa耳板和支柱角焊縫許用剪應(yīng)力 58.8mpa拉桿和翼板角焊縫許用剪應(yīng)力 66.0mpa地腳螺栓材料許用剪應(yīng)力 254.0mpa支柱底板材料許用彎曲應(yīng)力 203.3mpa拉桿材料的許用應(yīng)力 183.3mpa銷子材料的許用剪應(yīng)力 106.0mpa耳

5、板材料的許用壓應(yīng)力 295.5mpa設(shè)計(jì)球殼時(shí)球殼的計(jì)算厚度,設(shè)計(jì)厚度及名義厚度自上而下帶號(hào)計(jì)算厚度 mm設(shè)計(jì)厚度 mm 名義厚度 mm d +c 2dn = 1 38.8 40.8 452 38.8 40.8 453 38.8 40.8 454 5 6 7 8 9 校核球殼時(shí)球殼設(shè)計(jì)溫度下殼壁的計(jì)算應(yīng)力自上而下帶號(hào)計(jì)算應(yīng)力 mpa 1 157.0 合格 2 157.0 合格 3 157.0 合格 4 5 6 7 8 9試驗(yàn)壓力校核 試驗(yàn)壓力 p t 2.00mpa 試驗(yàn)壓力下球殼的應(yīng)力s t 212.5mpa 校核試驗(yàn)壓力 合格 球罐質(zhì)量計(jì)算 球殼質(zhì)量 m1=pdcp2dnr110-9= 3

6、16357.2kg 物料質(zhì)量 1680874.9kg 壓力試驗(yàn)時(shí)流體的質(zhì)量 2499999.8kg 積 雪 質(zhì) 量 5508.6kg保溫層質(zhì)量m5 = 0.0kg支柱和拉桿的質(zhì)量m6 = 28651.0kg附件質(zhì)量m7 = 7000.0kg操作狀態(tài)下的球罐質(zhì)量mo = m1+m2+m4+m5+m6+m7= 2038391.6kg壓力試驗(yàn)狀態(tài)下的球罐質(zhì)量mt =m1+m3+m6+m7= 2852008.0kg球罐最小質(zhì)量mmin =m1+m6+m7= 352008.2kg地震載荷計(jì)算 支柱橫截面的慣性矩 520343712.0mm4 拉桿影響系數(shù) 0.315 球罐的基本自振周期 1.0773s

7、地震影響系數(shù) a 0.1424 球罐的水平地震力 fe=czamog= 1280918.0n風(fēng)載荷計(jì)算 系數(shù) x 1 = 1.7464100 風(fēng)振系數(shù) k2=1+0.35x1= 1.611 風(fēng) 壓 高 度 變 化 系 數(shù) f1 0.983 球罐的水平風(fēng)力 fw=(p/4)d20k1k2 qo f1 f2 x10-6 = 7.845e+04n 彎矩計(jì)算由水平地震力和水平風(fēng)力引起的最大彎矩 mmax=fmax l= 4.656e+09nmm支柱計(jì)算 操作狀態(tài)下的重力載荷 1.249e+06n 壓力試驗(yàn)狀態(tài)下的重力載荷 1.748e+06n 最大彎矩對(duì)支柱產(chǎn)生的垂直 載荷的最大值 (fi)max=

8、6.912e+04n 拉桿作用在支柱上的垂直 載荷的最大值 (pi-j)max= 2.969e+05n 以上兩力之和的最大值 (fi+pi-j)max= 3.176e+05n 操作狀態(tài)下支柱的 最大垂直載荷 wo=go+(fi+pi-j)max= 1.567e+06n 壓力試驗(yàn)狀態(tài)下支柱的 最大垂直載荷 1.754e+06n 操作狀態(tài)下支柱的偏心彎矩 7.194e+06n.mm 壓力試驗(yàn)狀態(tài)下支柱的偏心彎矩 1.027e+07n.mm 操作狀態(tài)下支柱的附加彎矩 2.998e+07n.mm 壓力試驗(yàn)狀態(tài)下支柱的附加彎矩 3.822e+07n.mm 操作狀態(tài)下支柱的總彎矩 mo=mo1 + mo2

9、= 3.717e+07n.mm 壓力試驗(yàn)狀態(tài)下支柱的總彎矩 mt=mt1 + mt2= 4.848e+07n.mm支柱底板計(jì)算 支柱底板直徑 db= 864.0 mm 底板的壓應(yīng)力 2.99 mpa 底板計(jì)算厚度 +cb= 43.33mm 底板名義厚度 44mm拉桿、銷子、耳板和翼板計(jì)算 拉桿的最大拉力 338543.5n 拉桿螺紋小徑 +ct= 50.558mm 拉桿的螺紋公稱直徑 m 65mm 銷子直徑計(jì)算值 = 45.2mm 銷子直徑 dp= 46mm 耳板厚度計(jì)算值 24.91mm 耳板厚度 dc= 25mm 翼板厚度計(jì)算值 11.73mm 翼板厚度 da= 12mm 耳板與支柱連接焊

10、縫的剪切應(yīng)力 53.4mpa 應(yīng)力校核結(jié)果 合格 拉桿與翼板連接焊縫的剪切應(yīng)力 48.0mpa 應(yīng)力校核結(jié)果 合格支柱與球殼連接最低點(diǎn)a的應(yīng)力校核 操作狀態(tài)下a點(diǎn)的剪切應(yīng)力 6.6mpa 壓力試驗(yàn)狀態(tài)下a點(diǎn)的剪切應(yīng)力 8.7mpa 操作狀態(tài)下物料在a點(diǎn)的 液柱靜壓力 poa=hoar2g 10-9= 0.000 mpa 液壓試驗(yàn)狀態(tài)下液體 在a點(diǎn)的液柱靜壓力 pta=hta 1000g10-9= 0.105mpa操作狀態(tài)下a點(diǎn)的緯向應(yīng)力 157.0mpa 壓力試驗(yàn)狀態(tài)下a點(diǎn)的緯向應(yīng)力 206.6mpa 操作狀態(tài)下a點(diǎn)的組合應(yīng)力 soa=sol + to= 163.6mpa 應(yīng)力校核 合格 壓力

11、試驗(yàn)狀態(tài)下a點(diǎn)的組合應(yīng)力 sta=stl + tt= 215.4mpa 應(yīng)力校核 合格支柱與球殼連接焊縫的強(qiáng)度校核 支柱與球殼連接焊縫的剪切應(yīng)力 53.3mpa 應(yīng)力校核 合格球殼許用壓力計(jì)算 設(shè)計(jì)溫度下球殼最大允許工作壓力 pw 1.773mpa外壓 a 值 0.0006384 外壓 b 值 84.7mpa 球殼許用外壓絕對(duì)值 p 0.4328mpa支柱穩(wěn)定性校核 單個(gè)支柱的橫截面積 19072.6mm2 單個(gè)支柱的截面系數(shù) 2168098.8 mm3 支柱的慣性半徑 165.2mm 支柱長(zhǎng)細(xì)比 58.00 軸心受壓支柱的穩(wěn)定系數(shù)fp 0.87755 操作狀態(tài)下支柱的穩(wěn)定性 = 110.5m

12、pa壓力試驗(yàn)狀態(tài)下支柱的穩(wěn)定性 = 127.2mpa 穩(wěn)定性校核結(jié)果 合格地腳螺栓計(jì)算 拉桿作用在支柱上的水平力 fc=(pi-j)max tgb= 162584.3n 支柱底板與基礎(chǔ)的摩擦力 64725.4n 地腳螺栓的螺紋小徑 18.7mm 地腳螺栓 m 36mm 注：帶號(hào)的材料數(shù)據(jù)是設(shè)計(jì)者給定的。主體設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)壓力 (mpa) 1.6支柱底板與基礎(chǔ)的摩擦系數(shù)0.3設(shè)計(jì)溫度 ()25壓力試驗(yàn)類型液壓容器公稱容積(m3)2500試驗(yàn)壓力(mpa)2殼體腐蝕裕量(mm)2指定殼體材料負(fù)偏差為00殼體焊接接頭系數(shù)1球型殼體輸入數(shù)據(jù)容器充裝系數(shù)0.85基本雪壓值(n/m2)600物料密度(kg/

13、m3)791球殼類型混合型殼體保溫層厚度(mm)0地震類型近震殼體保溫層重度(kg/m3)0地震強(qiáng)度八級(jí)附件質(zhì)量(kg)7000場(chǎng)地土類型ii級(jí)球殼分帶數(shù)3地面粗糙度類別b類基本風(fēng)壓值(n/m2)500第1球帶輸入數(shù)據(jù)該帶球殼名義厚度(mm)45殼體材料在常溫下的許應(yīng)用力(mpa)174該帶底部至液面距離(mm)0殼體材料在設(shè)計(jì)溫度下許應(yīng)用力(mpa)174殼體材料16mnr(正火)殼體材料在常溫下屈服點(diǎn)(mpa)305第2球帶輸入數(shù)據(jù)該帶球殼名義厚度(mm)45殼體材料在常溫下的許應(yīng)用力(mpa)174該帶底部至液面距離(mm)0殼體材料在設(shè)計(jì)溫度下許應(yīng)用力(mpa)174殼體材料16mnr

14、(正火)殼體材料在常溫下屈服點(diǎn)(mpa)305第3球帶輸入數(shù)據(jù)該帶球殼名義厚度(mm)45殼體材料在常溫下的許應(yīng)用力(mpa)174該帶底部至液面距離(mm)0殼體材料在設(shè)計(jì)溫度下許應(yīng)用力(mpa)174殼體材料16mnr(正火)殼體材料在常溫下屈服點(diǎn)(mpa)305球殼支撐件和附件設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入拉桿與支柱連接形式0支柱底板材料16mnr(正火)支柱數(shù)目16支柱底版材料屈服點(diǎn)(mpa)305支柱外徑(mm)480拉桿直徑(mm)65支柱壁厚(mm)13拉桿腐蝕裕量(mm)2支柱底板腐蝕裕度(mm)3拉桿材料類型3支柱材料類型管材拉桿材料16mn支柱材料20(gb9948)拉桿材料屈服點(diǎn)(mpa)275支柱材料屈服點(diǎn)(mpa)245支柱與球殼連接最低a點(diǎn)至主球殼中心水平面距離(mm)2300地腳螺栓材料40mnb一根支柱上地腳螺栓個(gè)數(shù)2地腳螺栓材料屈服點(diǎn)(mpa)635地腳螺栓公稱直徑(mm