50m3液化石油氣儲罐計算書

1、 過 程 設(shè) 備 強 度 計 算 書 SW6-98軟件批準(zhǔn)號：CSBTS/TC40/SC5-D01-1999DATA SHEET OF PROCESS EQUIPMENT DESIGN 工程名 ： PROJECT 設(shè)備位號： ITEM 設(shè)備名稱： 50m3液化石油氣儲罐 EQUIPMENT 圖 號： XHSJ(C)-0902-01 DWG NO。 設(shè)計單位： 淮南新集石油化工機械有限責(zé)任公司 DESIGNER設(shè) 計Designed by日期Date校 核Checked by日期Date審 核Verified by日期Date審 定Approved by日期Date鋼制臥式容器計算單位淮南新集石

2、油化工機械有限責(zé)任公司計 算 條 件 簡 圖設(shè)計壓力 p1.77MPa設(shè)計溫度 t50筒體材料名稱Q345R封頭材料名稱Q345R封頭型式橢圓形筒體內(nèi)直徑Di2400mm筒體長度 L10200mm筒體名義厚度 dn14mm支座墊板名義厚度 drn10mm筒體厚度附加量 C1.2mm腐蝕裕量 C11.2mm筒體焊接接頭系數(shù) F1封頭名義厚度 dhn16mm封頭厚度附加量 Ch1.2mm鞍座材料名稱Q235-B鞍座寬度 b240mm鞍座包角 120°支座形心至封頭切線距離 A600mm鞍座高度 H250mm地震烈度 低于七度內(nèi)壓圓筒校核計算單位淮南新集石油化工機械有限責(zé)任公司計算條件筒體

3、簡圖計算壓力 Pc 1.77MPa設(shè)計溫度 t 50.00° C內(nèi)徑 Di 2400.00mm材料 Q345R ( 板材 )試驗溫度許用應(yīng)力 s 170.00MPa設(shè)計溫度許用應(yīng)力 st 170.00MPa試驗溫度下屈服點 ss 345.00MPa鋼板負偏差 C1 0.00mm腐蝕裕量 C2 1.20mm焊接接頭系數(shù) f 1.00厚度及重量計算計算厚度 d = = 12.56mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 12.80mm名義厚度 dn = 14.00mm重量 8501.04Kg壓力試驗時應(yīng)力校核壓力試驗類型 液壓試驗試驗壓力值PT = 1.25P = 2.2125 (

4、或由用戶輸入)MPa壓力試驗允許通過的應(yīng)力水平 sTsT£ 0.90 ss = 310.50MPa試驗壓力下圓筒的應(yīng)力 sT = = 208.53 MPa校核條件 sT£ sT校核結(jié)果 合格壓力及應(yīng)力計算最大允許工作壓力 Pw= = 1.80371MPa設(shè)計溫度下計算應(yīng)力 st = = 166.82MPastf 170.00MPa校核條件stf st結(jié)論 合格注: 帶#號的材料數(shù)據(jù)是設(shè)計者給定的。左封頭計算計算單位 淮南新集石油化工機械有限責(zé)任公司計算條件橢圓封頭簡圖計算壓力 Pc 1.77MPa設(shè)計溫度 t 50.00° C內(nèi)徑 Di 2400.00mm曲面高度

5、 hi 600.00mm材料 Q345R (板材)設(shè)計溫度許用應(yīng)力 st 170.00MPa試驗溫度許用應(yīng)力 s 170.00MPa鋼板負偏差 C1 0.00mm腐蝕裕量 C2 1.20mm焊接接頭系數(shù) f 1.00厚度及重量計算形狀系數(shù) K = = 1.0000計算厚度 d = = 12.53mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 14.80mm最小厚度 dmin = 12.53mm名義厚度 dn = 16.00mm結(jié)論 滿足最小厚度要求重量 808.40 Kg壓 力 計 算最大允許工作壓力 Pw= = 2.09022MPa結(jié)論 合格注: 帶#號的材料數(shù)據(jù)是設(shè)計者給定的。右封頭計算計

6、算單位 淮南新集石油化工機械有限責(zé)任公司計算條件橢圓封頭簡圖計算壓力 Pc 1.77MPa設(shè)計溫度 t 50.00° C內(nèi)徑 Di 2400.00mm曲面高度 hi 600.00mm材料 Q345R (板材)設(shè)計溫度許用應(yīng)力 st 170.00MPa試驗溫度許用應(yīng)力 s 170.00MPa鋼板負偏差 C1 0.00mm腐蝕裕量 C2 1.20mm焊接接頭系數(shù) f 1.00厚度及重量計算形狀系數(shù) K = = 1.0000計算厚度 d = = 12.53mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 14.80mm最小厚度 dmin = 12.53mm名義厚度 dn = 16.00mm結(jié)

7、論 滿足最小厚度要求重量 808.40 Kg壓 力 計 算最大允許工作壓力 Pw= = 2.09022MPa結(jié)論 合格注: 帶#號的材料數(shù)據(jù)是設(shè)計者給定的。臥式容器（雙鞍座）計算單位淮南新集石油化工機械有限責(zé)任公司計 算 條 件 簡 圖 計算壓力 pC1.77MPa 設(shè)計溫度 t50 圓筒材料Q345R 鞍座材料Q235-B 圓筒材料常溫許用應(yīng)力 s170MPa 圓筒材料設(shè)計溫度下許用應(yīng)力st170MPa 圓筒材料常溫屈服點 ss345MPa 鞍座材料許用應(yīng)力 ssa147MPa 工作時物料密度 500kg/m3 液壓試驗介質(zhì)密度 1000kg/m3 圓筒內(nèi)直徑Di2400mm 圓筒名義厚度

8、14mm 圓筒厚度附加量 1.2mm 圓筒焊接接頭系數(shù) 1 封頭名義厚度 16mm 封頭厚度附加量 Ch1.2mm 兩封頭切線間距離 10280mm 鞍座墊板名義厚度 10mm 鞍座墊板有效厚度 10mm 鞍座軸向?qū)挾?b240mm 鞍座包角 120° 鞍座底板中心至封頭切線距離 A600mm 封頭曲面高度 600mm 試驗壓力 pT2.2125MPa 鞍座高度 H250mm腹板與筋板組合截面積 26984mm2 腹板與筋板組合截面斷面系數(shù)642080mm3 地震烈度<7圓筒平均半徑 Ra 1207mm 物料充裝系數(shù) 0.9一個鞍座上地腳螺栓個數(shù)2地腳螺栓公稱直徑20mm地腳螺

9、栓根徑17.294mm鞍座軸線兩側(cè)的螺栓間距1520mm地腳螺栓材料35CrMoA支 座 反 力 計 算 圓筒質(zhì)量(兩切線間)8567.97kg 封頭質(zhì)量(曲面部分)794.717kg 附件質(zhì)量1000kg 封頭容積(曲面部分)1.80956e+09mm3 容器容積(兩切線間)V = 5.01247e+10mm3 容器內(nèi)充液質(zhì)量工作時, 22556.1壓力試驗時, = 50124.7kg 耐熱層質(zhì)量0kg總質(zhì)量工作時, 33713.5壓力試驗時, 61282.1kg單位長度載荷29.8553 54.269N/mm支座反力165399 300650300650N筒 體 彎 矩 計 算圓筒中間處截

10、面上的彎矩工作時= 3.03331e+08壓力試驗= 5.51374e+08N·mm支座處橫截面彎矩操作工況： -4.35255e+06壓力試驗工況： -7.91176e+06N·mm系 數(shù) 計 算K1=1K2=1K3=0.879904K4=0.401056K5=0.760258K6=0.0132129K6=0.010861K7=K8=K9=0.203522C4=C5=筒 體 軸 向 應(yīng) 力 計 算軸向應(yīng)力計算操作狀態(tài) 88.6331 83.527MPa -5.18039 -0.0743343MPa水壓試驗狀態(tài) -9.41178 -0.13512MPa 113.732 10

11、4.451MPa應(yīng)力校核許用壓縮應(yīng)力0.00100267根據(jù)圓筒材料查GB150圖6-36-10 B = 130.773MPa130.773130.773MPa < 170 合格|,| < 130.773 合格|,| < 130.773 合格sT2 ,sT3 < 0.9ss = 310.5 合格MPa筒體和封頭的切應(yīng)力時(時,不適用)MPa時圓筒中：17.123封頭中：6.7499MPa應(yīng)力校核封頭橢圓形封頭, 143.514碟形封頭, 半球形封頭, MPa圓筒封頭 t = 0.8 s t = 136 68.9865MPa圓筒, t < t = 136 MPa 合

12、格封頭, th < t h = 68.9865 MPa 合格鞍 座 處 圓 筒 周 向 應(yīng) 力無加強圈圓筒圓筒的有效寬度442.788mm無墊板或墊板不起加強作用時在橫截面最低點處MPa在鞍座邊角處L/Rm8時, MPaL/Rm<8時, MPa無加強圈筒體墊板起加強作用時鞍座墊板寬度 ； 鞍座墊板包角橫截面最低點處的周向應(yīng)力-2.26408MPa鞍座邊角處的周向應(yīng)力L/Rm8時, -30.0297MPaL/Rm<8時, MPa鞍座墊板邊緣處圓筒中的周向應(yīng)力L/Rm8時, -43.1568MPaL/Rm<8時, MPa應(yīng)力校核 |s5| < s t = 170 合格

13、 |s6 | < 1.25s t = 212.5 合格 |s6 | < 1.25s t = 212.5 合格MPa有加強圈圓筒加強圈參數(shù)加強圈材料, e = mm d = mm加強圈數(shù)量, n = 個組合總截面積, A0 = mm2組合截面總慣性矩, I0 = mm4設(shè)計溫度下許用應(yīng)力MPa加強圈位于鞍座平面上 在鞍座邊角處圓筒的周向應(yīng)力：MPa 在 鞍 座 邊 角 處 ，加 強 圈 內(nèi) 緣 或 外 緣 表 面 的 周 向 應(yīng) 力 ：MPa有加強圈圓筒加強圈靠近鞍座橫 截 面 最 低 點 的 周 向 應(yīng) 力 無墊板時，（ 或 墊 板 不 起 加 強 作 用 ） 采用墊板時，（墊板起

14、加強作用）MPa 在橫截上靠近水平中心線的周向應(yīng)力：MPa 在橫截上靠近水平中心線處，不與筒壁相接的加強圈內(nèi)緣 或 外 緣 表 面 的 周 向 應(yīng) 力 ：MPa加強圈靠近鞍座鞍座邊角處點處的周向應(yīng)力 無墊板或墊板不起 加強 作用L/Rm8時, MPa 無墊板或墊板不起 加強 作用L/Rm<8時, MPa 采用墊板時，（墊板起加強作用）L/Rm8時, MPa采用墊板時，（墊板起加強作用）L/Rm<8時, MPa應(yīng)力校核|s5| < st = 合格|s6 | < 1.25st = 合格|s7 | < 1.25st = |s8 | < 1.25stR = MPa鞍

15、 座 應(yīng) 力 計 算水平分力61188.9N腹板水平應(yīng)力計算高度250mm鞍座腹板厚度10mm鞍座墊板實際寬度500mm鞍座墊板有效寬度442.788mm腹板水平應(yīng)力無 墊 板 或 墊 板 不 起 加 強 作 用 , 墊板起加強作用, 8.83226MPa應(yīng)力判斷 s9 < s sa = 98 合格MPa腹板與筋板組合截面應(yīng)力由地震水平分力引起的支座強度計算圓筒中心至基礎(chǔ)表面距離 1464mm軸向力 N, MPa, MPa|ssa| 1.2sbt= 地腳螺栓應(yīng)力拉應(yīng)力 MPasbt 1.2sbt = MPa 剪應(yīng)力 MPatbt 0.8×Ko×sbt = MPa 溫差

16、引起的應(yīng)力 N -31.8893MPa|stsa| < ssa = 147 注：帶#的材料數(shù)據(jù)是設(shè)計者給定的開孔補強計算計算單位淮南新集石油化工機械有限責(zé)任公司接 管: a,b,c,d,h, 78×15計 算 方 法 : GB150-1998 等 面 積 補 強 法, 單 孔設(shè) 計 條 件簡 圖計算壓力 pc1.77MPa設(shè)計溫度50殼體型式圓形筒體殼體材料名稱及類型Q345R板材殼體開孔處焊接接頭系數(shù)1殼體內(nèi)直徑 Di2400mm殼體開孔處名義厚度n14mm殼體厚度負偏差 C10mm殼體腐蝕裕量 C21.2mm殼體材料許用應(yīng)力t170#MPa 接管實際外伸長度200mm接管實

17、際內(nèi)伸長度0mm接管材料16Mn接管焊接接頭系數(shù)1名稱及類型鍛件接管腐蝕裕量1.2mm補強圈材料名稱凸形封頭開孔中心至封頭軸線的距離mm補強圈外徑mm補強圈厚度mm接管厚度負偏差 C1t 0mm補強圈厚度負偏差 C1r mm接管材料許用應(yīng)力t165.5MPa補強圈許用應(yīng)力tMPa開 孔 補 強 計 算殼體計算厚度 12.56mm接管計算厚度t0.258 mm補強圈強度削弱系數(shù) frr0接管材料強度削弱系數(shù) fr0.974開孔直徑 d50.4mm補強區(qū)有效寬度 B108.4 mm接管有效外伸長度 h127.5mm接管有效內(nèi)伸長度 h20 mm開孔削弱所需的補強面積A 642.2mm2殼體多余金屬

18、面積 A113.77 mm2接管多余金屬面積 A2725mm2補強區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A364 mm2A1+A2+A3=802.7 mm2 ，大于A，不需另加補強。補強圈面積 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2結(jié)論: 補強滿足要求,不需另加補強。開孔補強計算計算單位淮南新集石油化工機械有限責(zé)任公司接 管: e,f,i, 114×18計 算 方 法 : GB150-1998 等 面 積 補 強 法, 單 孔設(shè) 計 條 件簡 圖計算壓力 pc1.77MPa設(shè)計溫度50殼體型式圓形筒體殼體材料名稱及類型Q345R板材殼體開孔處焊接接頭系數(shù)1殼體內(nèi)直徑 Di2400mm殼體開孔處名義厚度n

19、14mm殼體厚度負偏差 C10mm殼體腐蝕裕量 C21.2mm殼體材料許用應(yīng)力t170#MPa 接管實際外伸長度200mm接管實際內(nèi)伸長度0mm接管材料16Mn接管焊接接頭系數(shù)1名稱及類型鍛件接管腐蝕裕量1.2mm補強圈材料名稱凸形封頭開孔中心至封頭軸線的距離mm補強圈外徑mm補強圈厚度mm接管厚度負偏差 C1t 0mm補強圈厚度負偏差 C1r mm接管材料許用應(yīng)力t165.5MPa補強圈許用應(yīng)力tMPa開 孔 補 強 計 算殼體計算厚度 12.56mm接管計算厚度t0.419 mm補強圈強度削弱系數(shù) frr0接管材料強度削弱系數(shù) fr0.974開孔直徑 d80.4mm補強區(qū)有效寬度 B160

20、.8 mm接管有效外伸長度 h138.04mm接管有效內(nèi)伸長度 h20 mm開孔削弱所需的補強面積A 1021mm2殼體多余金屬面積 A119.12 mm2接管多余金屬面積 A21213mm2補強區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A364 mm2A1+A2+A3=1296 mm2 ，大于A，不需另加補強。補強圈面積 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2結(jié)論: 補強滿足要求,不需另加補強。開孔補強計算計算單位淮南新集石油化工機械有限責(zé)任公司接 管: g, 480×12計 算 方 法 : GB150-1998 等 面 積 補 強 法, 單 孔設(shè) 計 條 件簡 圖計算壓力 pc1.77MPa設(shè)計溫度50

21、殼體型式圓形筒體殼體材料名稱及類型Q345R板材殼體開孔處焊接接頭系數(shù)1殼體內(nèi)直徑 Di2400mm殼體開孔處名義厚度n14mm殼體厚度負偏差 C10mm殼體腐蝕裕量 C21.2mm殼體材料許用應(yīng)力t170#MPa 接管實際外伸長度250mm接管實際內(nèi)伸長度0mm接管材料Q345R接管焊接接頭系數(shù)1名稱及類型板材接管腐蝕裕量1.2mm補強圈材料名稱Q345R凸形封頭開孔中心至封頭軸線的距離mm補強圈外徑760mm補強圈厚度18mm接管厚度負偏差 C1t 0mm補強圈厚度負偏差 C1r 0mm接管材料許用應(yīng)力t189MPa補強圈許用應(yīng)力t181MPa開 孔 補 強 計 算殼體計算厚度 12.56

22、mm接管計算厚度t2.145 mm補強圈強度削弱系數(shù) frr1接管材料強度削弱系數(shù) fr1開孔直徑 d458.4mm補強區(qū)有效寬度 B916.8 mm接管有效外伸長度 h174.17mm接管有效內(nèi)伸長度 h20 mm開孔削弱所需的補強面積A 5757mm2殼體多余金屬面積 A1110.2 mm2接管多余金屬面積 A21284mm2補強區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A364 mm2A1+A2+A3=1458 mm2 ，小于A，需另加補強。補強圈面積 A45040mm2A-(A1+A2+A3)4299mm2結(jié)論: 補強滿足要求。開孔補強計算計算單位淮南新集石油化工機械有限責(zé)任公司接 管: j1,2, 38

23、15;18計 算 方 法 : GB150-1998 等 面 積 補 強 法, 單 孔設(shè) 計 條 件簡 圖計算壓力 pc1.77MPa設(shè)計溫度50殼體型式圓形筒體殼體材料名稱及類型Q345R板材殼體開孔處焊接接頭系數(shù)1殼體內(nèi)直徑 Di2400mm殼體開孔處名義厚度n14mm殼體厚度負偏差 C10mm殼體腐蝕裕量 C21.2mm殼體材料許用應(yīng)力t170#MPa 接管實際外伸長度100mm接管實際內(nèi)伸長度0mm接管材料16Mn接管焊接接頭系數(shù)1名稱及類型鍛件接管腐蝕裕量1.2mm補強圈材料名稱凸形封頭開孔中心至封頭軸線的距離mm補強圈外徑mm補強圈厚度mm接管厚度負偏差 C1t 0mm補強圈厚度負偏

24、差 C1r mm接管材料許用應(yīng)力t165.5MPa補強圈許用應(yīng)力tMPa開 孔 補 強 計 算殼體計算厚度 12.56mm接管計算厚度t0.011 mm補強圈強度削弱系數(shù) frr0接管材料強度削弱系數(shù) fr0.974開孔直徑 d4.4mm補強區(qū)有效寬度 B68.4 mm接管有效外伸長度 h18.899mm接管有效內(nèi)伸長度 h20 mm開孔削弱所需的補強面積A 66.43mm2殼體多余金屬面積 A115.18 mm2接管多余金屬面積 A2290.9mm2補強區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A364 mm2A1+A2+A3=370.1 mm2 ，大于A，不需另加補強。補強圈面積 A4mm2A-(A1+A2+A3)

25、mm2結(jié)論: 補強滿足要求,不需另加補強。開孔補強計算計算單位淮南新集石油化工機械有限責(zé)任公司接 管 : k,66×18計 算 方 法 : HG20582-98 等 面 積 補 強 法,單 孔設(shè) 計 條 件簡 圖計算壓力 pc1.77MPa設(shè)計溫度50殼體型式橢圓形封頭殼體材料名稱及類型Q345R板材殼體開孔處焊縫系數(shù) 1殼體內(nèi)直徑 Di2400mm殼體開孔處名義厚度n 16mm殼體厚度負偏差 C0mm殼體腐蝕裕量 C1.2mm殼體材料許用應(yīng)力 t 170#MPa橢圓形封頭長短軸之比 2開孔中心到殼體軸線的距離mm接管軸線與殼體表面法線的夾角10.02度接管實際外伸長度150mm接管

26、材料名稱及類型16Mn,鍛件接管實際內(nèi)伸長度100mm接管焊縫系數(shù)1接管腐蝕裕量1.2mm補強圈材料名稱凸形封頭開孔中心至封頭軸線的距離400mm補強圈外徑mm補強圈厚度mm接管厚度負偏差 C0mm補強圈厚度負偏差Cmm接管材料許用應(yīng)力t165.5MPa補強圈許用應(yīng)力tMPa開 孔 補 強 計 算殼體計算厚度 11.27 mm接管計算厚度t0.161 mm補強圈強度削弱系數(shù) frr0接管材料強度削弱系數(shù) fr 0.974接管有效外伸長度 h124.15 mm接管有效內(nèi)伸長度 h224.15 mm計 算 截 面圖 示 截 面與 圖 示 成 90 度 的 截 面應(yīng)力校正系數(shù) F11開孔直徑 d(mm)32.932.4補強區(qū)有效寬度 B(mm)100.9100.4開孔削弱所需的補強面積 A (mm2)381375.3殼體多余金屬面積 A1 (mm2)236.6236.6接管多余金屬面積 A2 (mm2)15161516補強區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A3 (