球罐強(qiáng)度校核

1、過(guò)程設(shè)備強(qiáng)度計(jì)算書(shū)SW6-98軟件批準(zhǔn)號(hào)： CSBTS/TC40/SC5-D01-19999全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站DATA SHEET OF PROCESS EQUIPMENT DESIGN工程名：PROJECT設(shè)備位號(hào)：ITEM設(shè)備名稱：EQUIPMENT圖 號(hào):DWG NO 。1500m3丙烯球形儲(chǔ)罐GK070206-01設(shè)計(jì)單位：南京工業(yè)大學(xué)過(guò)程裝備與控制工程DESIGNER設(shè)計(jì)Desig ned by賈世虎日期Date2011年5月校核Checked by日期Date審核Verified by日期Date審定Approved by日期Date鋼制球形儲(chǔ)罐計(jì)算單位南京工業(yè)大學(xué)過(guò)程裝備

2、與控制工程計(jì)算條件Wa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JF地震設(shè)防烈度75場(chǎng)地土類別2H1球殼分帶數(shù)4支柱數(shù)目n10一根支柱上地腳螺栓個(gè)數(shù) n d2壓力試驗(yàn)類型液壓地面粗糙度類別B充裝系數(shù)k0.90公稱容積1500.0m球罐中心至支柱底板底面的距離H。8300.0mm拉桿與支柱交點(diǎn)至基礎(chǔ)的距離14694.0mma點(diǎn)支柱與球殼連接最低點(diǎn)至球罐中心水平面的距離La2633.0mm支柱類型軋制鋼管支柱外直徑do600.0mm支柱厚度18.0mm拉桿直徑40.0mm耳板和支柱單邊焊縫長(zhǎng)L i800.0mm拉桿和翼板單邊焊縫長(zhǎng)L 2200.0mm支柱和球殼焊縫焊腳尺寸S18.0mm耳

3、板和支柱焊縫焊腳尺寸S i12.0mm拉桿和翼板焊縫焊腳尺寸S210.0mm球殼鋼板負(fù)偏差C0.0mm球殼腐蝕裕量C21.0mm拉桿腐蝕裕量Ct2.0mm地腳螺栓腐蝕裕量 Cb3.0mm支柱底板腐蝕裕量 Cb3.0mm保溫層厚度T無(wú)保溫mm保溫層密度無(wú)保溫kg/m 3設(shè)計(jì)壓力 p2.16MPa試驗(yàn)壓力Pt2.70MPa設(shè)計(jì)溫度50.0基本風(fēng)壓值 q °400.0N/m2基本雪壓值q400.0N/m2物料密度2480.0kg/m3附件質(zhì)量m?302.0kg焊接接頭系數(shù)1.00支柱底板與基礎(chǔ)的摩擦系數(shù)fs0.4球殼內(nèi)徑 D14200.0mm球殼材料名稱15Mn NbR支柱材料名稱10（熱

4、軋）支柱底板材料名稱Q235-B地腳螺栓名稱Q235-B#拉桿材料名稱40Mn B#銷子材料名稱40MnB耳板材料名稱40Mn B#翼板材料名稱40Mn B#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n mm10.047.023700.847.039340.147.0411419.647.056789材料性能設(shè)計(jì)溫度下球殼材料的許用應(yīng)力173.0MPa支柱材料的許用應(yīng)力130.0MPa殼體材料常溫屈服點(diǎn)350.0MPa支柱材料常溫屈服點(diǎn)195.0MPa接管材料常溫的屈服點(diǎn)285.0MPa支柱底板材料常溫屈服點(diǎn)225.0MPa地腳螺栓材料常溫屈服點(diǎn)235.0MPa拉桿材料常溫

5、屈服點(diǎn)635.0MPa銷子材料常溫屈服點(diǎn)685.0MPa耳板材料常溫屈服點(diǎn)635.0MPa翼板材料常溫屈服點(diǎn)635.0MPa支柱和球殼角焊縫許用剪應(yīng)力46.8MPa耳板和支柱角焊縫許用剪應(yīng)力46.8MPa拉桿和翼板角焊縫許用剪應(yīng)力152.4MPa地腳螺栓材料許用剪應(yīng)力94.0MPa支柱底板材料許用彎曲應(yīng)力150.0MPa拉桿材料的許用應(yīng)力423.3MPa銷子材料的許用剪應(yīng)力274.0MPa耳板材料的許用壓應(yīng)力577.3MPa接管材料的許用壓應(yīng)力163.0MPa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mmPci Di14Pci+C2n =144.

6、5244.8345.4445.656789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MPapCi Die / (4 e)1163.7合格2168.6 合格3170.6 合格4171.3 合格56789試驗(yàn)壓力校核試驗(yàn)壓力 P T2.70MPa試驗(yàn)壓力下球殼的應(yīng)力T215.2MPa校核試驗(yàn)壓力合格球罐質(zhì)量計(jì)算球殼質(zhì)量2_9mi= Dp n 1 10 =240308.2kg物料質(zhì)量譏Di3 2k 10 96647660.5kg壓力試驗(yàn)時(shí)流體的質(zhì)量3"9吩Di 31061499214.1kg積雪質(zhì)量m4DoqCs 104g2618.9kg保溫層質(zhì)量M= 0.0-kg支柱和拉

7、桿的質(zhì)量m=22711.1kg附件質(zhì)量m =302.0kg操作狀態(tài)下的球罐質(zhì)量m= m+m+m+m+m+m=913600.7kg壓力試驗(yàn)狀態(tài)下的球罐質(zhì)量m=m+m+m+m=1762535.4kg球罐最小質(zhì)量nu =m+m+m=263321.3kg地震載荷計(jì)算支柱橫截面的慣性矩441 一 dO di4641394814848.04 mm拉桿影響系數(shù)2l2113 HoHo0.402球罐的基本自振周期T 価H3 103彳3nEsI0.5086s地震影響系數(shù)0.1430球罐的水平地震力Fe=CZ mg=576651.2N風(fēng)載荷計(jì)算系數(shù)1 =1.4051402風(fēng)振系數(shù)K2=1 0.35 1=1.492風(fēng)

8、壓高度變化系數(shù) fl0.932球罐的水平風(fēng)力Fw=( /4)D2ok1k2 q o f 1 f 2 X10-6 =3.928e+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=2.115e + 09Nmm支柱計(jì)算操作狀態(tài)下的重力載荷Gm)gG0n8.959e+05N壓力試驗(yàn)狀態(tài)下的重力載荷GmTgTn1.728e+06N最大彎矩對(duì)支柱產(chǎn)生的垂直 載荷的最大值Fi max=5.957e+04N拉桿作用在支柱上的垂直 載荷的最大值P j max=1.255e+05N以上兩力之和的最大值Fi R j max=1.544e+05N操作狀態(tài)下支柱的 最大垂直載荷WO=GO F

9、i R j max=1.050e+06N壓力試驗(yàn)狀態(tài)下支柱的 最大垂直載荷WtGt 03 F R j 旦J max pFmax1.732e+06N操作狀態(tài)下支柱的偏心彎矩0eRW°M01廠1E4.210e+06N.mm壓力試驗(yàn)狀態(tài)下支柱的 偏心彎矩n ”Te RWr xMt1匚1E8.816e+06N.mm操作狀態(tài)下支柱的附加彎矩n”6EsI 0eR ,M 0221HoE9.331e+07N.mm壓力試驗(yàn)狀態(tài)下支柱的 附加彎矩6Esl TeRM T2H2 E1H°E1.185e+08N.mm操作狀態(tài)下支柱的總彎矩M°=M1M>2=9.752e+07N.mm壓

10、力試驗(yàn)狀態(tài)下支柱的總彎矩Mt=M1MT2= 1.273e+08N.mm支柱底板計(jì)算支柱底板直徑Db=870.0mm底板的壓應(yīng)力4Wnaxbc -b2.91MPa底板計(jì)算厚度3 b2Vb + G=35.58mm底板名義厚度b36mm拉桿、銷子、耳板和翼板計(jì)算拉桿的最大拉力FR j maxFtCOS171755.8N拉桿螺紋小徑dT 1.13 I上JT + Ct= 24.761mm拉桿的螺紋公稱直徑 M27mm銷子直徑計(jì)算值pTdp 08 l P = 20.0mm銷子直徑dp=21mm耳板厚度計(jì)算值Ftcdp c14.17mm耳板厚度c= 15mm翼板厚度計(jì)算值c sa'2 s7.08mm

11、翼板厚度a=8mm耳板與支柱連接焊縫的剪切應(yīng)力Ft141 L1S112.7MPa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Ft2.82L2S230.5MPa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G0Fi max02L厶w ea3 8MPa壓力試驗(yàn)狀態(tài)下a點(diǎn)的剪切應(yīng)力Gt 0.3 Fi11 max 匚F maxT2L厶 Lw ea6 8MPa操作狀態(tài)下物料在a點(diǎn)的 液柱靜壓力._9P oa=hoa 2g10 =0.033MPa液壓試驗(yàn)狀態(tài)下液體 在a點(diǎn)的液柱靜壓力._9P Ta=hTa 1000 g 10 =0.095MPa操作狀態(tài)下a點(diǎn)的緯向應(yīng)力PPoa

12、Dieaol44 ea 166.2MPa壓力試驗(yàn)狀態(tài)下a點(diǎn)的 緯向應(yīng)力PtpTaDieaT14 ea 211.8MPa操作狀態(tài)下a點(diǎn)的組合應(yīng)力oa= ol +o=173.6MPa應(yīng)力校核合格壓力試驗(yàn)狀態(tài)下a點(diǎn)的組合應(yīng)力Ta= Tl +T=221.4MPa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WW 141 LWS25.3MPa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pw2.283MPa外壓A值0.0008275外壓B值1.0MPa球殼許用外壓絕對(duì)值p0.0066MPa支柱穩(wěn)定性校核單個(gè)支柱的橫截面積A - do2di2432911.32 mm單個(gè)支柱的截面系數(shù)Zd： d432do4649383.03 mm支柱的慣性半徑飛 A205.9mm支柱長(zhǎng)細(xì)比K3H0i40.32軸心受壓支柱的穩(wěn)定系數(shù)p0.94580操作狀態(tài)下支柱的穩(wěn)定性W。mM。pA Z（1 0.8 咚）Wex= 52