7sw62011強度校核設(shè)計源文件t0303甲醇回收低壓塔

1、過程強度設(shè)計計算書SW6-20111全 國 化 工設(shè) 計 技術(shù) 中心 站塔校 核計算西南石油大學(xué)北極星隊計算條件塔型填料容器分段數(shù)（不裙座）3試驗類型封頭上封頭下封頭材料名稱S30408S30408名義厚度(mm)77腐蝕裕量(mm)22焊接接頭系數(shù)11封頭形狀橢圓形橢圓形圓筒設(shè)計(Mpa)設(shè)計溫度()長度(mm)名義厚度(mm)內(nèi)徑/外徑(mm)材料名稱(即鋼號)10.1590960072600S3040820.1590960072600S3040830.15901190072600S3040845678910圓筒腐蝕裕量(mm)縱向焊接接頭系數(shù)環(huán)向焊接接頭系數(shù)外壓計算長度(mm)試驗(立)

2、(Mpa)試驗(臥)(Mpa)120.850.8500.150.462743220.850.8500.150.462743320.850.8500.150.46274345678910過程強度設(shè)計計算書SW6-20112全 國 化 工設(shè) 計 技術(shù) 中心 站內(nèi)件及偏心載荷介質(zhì)密度kg/m3350塔釜液面離焊接接頭的高度mm400塔板分段數(shù)12345塔板型式塔板層數(shù)每層塔板上積液厚度mm最高一層塔板高度mm最低一層塔板高度mm填料分段數(shù)12345填料頂部高度mm000填料底部高度mm000填料密度kg/m3000集中載荷數(shù)12345集中載荷kg集中載荷高度mm集中載荷中心至容器中心線距離mm塔器附

3、件及基礎(chǔ)塔器附件質(zhì)量計算系數(shù)1.2基本風(fēng)壓N/m2350基礎(chǔ)高度mm0塔器保溫層厚度mm20保溫層密度kg/m330裙座防火層厚度mm20防火層密度kg/m320管線保溫層厚度mm30最大管線外徑mm532籠式扶梯與最大管線的相對位置90場地土類型II場地土粗糙度類別A設(shè)防烈度8度(0.2g)設(shè)計分組第一組影響系數(shù)最大值 amax0.16阻尼比0.01塔器上平臺總個數(shù)7平臺寬度mm1000塔器上最高平臺高度mm71000塔器上最低平臺高度mm58000過程強度設(shè)計計算書SW6-20113全 國 化 工設(shè) 計 技術(shù) 中心 站裙 座裙座結(jié)構(gòu)形式圓筒形裙座底部截面內(nèi)徑mm3500裙座與殼體連接形式對

4、接裙座高度mm6000裙座材料名稱Q245R裙座設(shè)計溫度90裙座腐蝕裕量mm2裙座名義厚度mm20裙座材料應(yīng)力MPa144裙座與筒體連接段的材料Q245R裙座與筒體連接段在設(shè)計溫度下應(yīng)力MPa142.5裙座與筒體連接段長度mm149裙座上同一高度處較大孔個數(shù)1裙座較大孔中心高度mm1500裙座上較大孔引出管內(nèi)徑（或?qū)挾龋﹎m500裙座上較大孔引出度mm6裙座上較大孔引出管長度mm250地腳螺栓及地腳螺栓座地腳螺栓材料名稱16Mn地腳螺栓材料應(yīng)力MPa170地腳螺栓個數(shù)24地腳螺栓公稱直徑mm42全部筋板塊數(shù)40相鄰筋板最大外側(cè)間距mm226.715筋板內(nèi)側(cè)間距mm90筋板厚度mm28筋板寬度m

5、m140蓋板類型整塊蓋板上地腳螺栓孔直徑mm60蓋板厚度mm42蓋板寬度mm0墊板有墊板上地腳螺栓孔直徑mm45墊板厚度mm18墊板寬度mm90基礎(chǔ)環(huán)板外徑mm3730基礎(chǔ)環(huán)板內(nèi)徑mm3310基礎(chǔ)環(huán)板名義厚度mm16過程強度設(shè)計計算書SW6-20114全 國 化 工設(shè) 計 技術(shù) 中心 站計算結(jié)果容器殼體強度計算元件名稱設(shè)計名義厚度(mm)直立容器校核取用厚度(mm)內(nèi)壓(MPa)壓(MPa)下封頭770.584第1 段 圓筒770.420第1 段 變徑段第2 段 圓筒770.420第2 段 變徑段第3 段 圓筒770.420第3 段 變徑段第4 段 圓筒第4 段 變徑段第5 段圓筒第5 段變徑

6、段第6 段圓筒第6 段變徑段第7 段圓筒第7 段變徑段第8 段圓筒第8 段變徑段第9 段圓筒第9 段變徑段第10 段圓筒上封頭770.584裙 座名義厚度(mm)取用厚度(mm)2020過程強度設(shè)計計算書SW6-20115全 國 化 工設(shè) 計 技術(shù) 中心 站及載 荷00AA裙座與筒體連接段11(筒體)11(下封頭)2233操作質(zhì)量m0 = m01 + m02 + m03 + m04 + m05 + ma + me33742.430550.620768.4204522045213101.67485.53最小質(zhì)量 m0 = m01 + 0.2m02 + m03 + m04 + ma + me320

7、08.128816.319034.118717.718717.713101.67485.53202790199598.718717.713101.67485.53M I -I = P × l / 2 + P× ( l + l/ 2 ) + P× ( l + l+ l/ 2 ) + .風(fēng)彎矩wiii+1ii+1i+2ii+1i+21.498e+091.396e+091.116e+091.107e+091.107e+095.761e+081.908e+08nM I -I = ( 2p / T )2Y å m ( h - h )f ( h )ca1T 1kkk

8、1Mca (I)k =inM I -I = ( 2p / T )2 Yå m ( h - h )f ( h )ca2T 2kkk 2Mca (II)k =iM I - I順風(fēng)向彎矩cw (I)M I - I順風(fēng)向彎矩cw (II)M= max( M I -I , ( M I -I )2 + ( M I -I )2 )組合風(fēng)彎矩ewwcacw1.498e+091.396e+091.116e+091.107e+091.107e+095.761e+081.908e+08nM I -I = å F ( h - h )E1kk彎矩k =i注:5.347e+085.042e+084.1

9、69e+084.14e+084.14e+082.348e+088.781e+07偏心彎矩Me = me gle0000000M= max( M I -I + M ,M I -I + 0.25M I -I + M )最大彎矩maxweEweM= max( M I -I + M ,M I -I + 0.25M I -I + M )需橫風(fēng)向計算時maxeweEwe1.498e+091.396e+091.116e+091.107e+091.107e+095.761e+081.908e+08過程強度設(shè)計計算書SW6-20116全 國 化 工設(shè) 計 技術(shù) 中心 站nF = m h F 0-0 / 

10、9; m h ( i = 1,2,.,n )vii i vk k垂直力k =12581925685.523680.523575.923575.919564.813175.7應(yīng)力計算s11 = Pc Di / 4dei20.7420.7420.7420.74s= ( mI -I g ± F I -I ) / pD d120vi ei1.701.591.055.235.233.351.91s= 4M I -I / pD2d13maxi ei8.808.206.5644.3844.3823.097.65s= ( mI -I g ± F I -I ) / pD d220vi ei4

11、.784.783.351.91s31 = PT Di / 4dei20.7420.7420.7420.74s= mI -I g / pD d32Ti ei10.2210.389.574.784.783.351.91s= 4( 0.3M I -I + M ) / pD2d33wei ei2.642.461.9713.3113.316.932.29st144.00144.00142.50137.00137.00137.00137.00B121.02121.02121.0243.1343.1343.1343.13過程強度設(shè)計計算書SW6-20117全 國 化 工設(shè) 計 技術(shù) 中心 站組合應(yīng)力校核s

12、A1 = s1 - s2 + s3 (內(nèi)壓), - s2 + s3 (外壓)59.8959.8940.4826.48值139.74139.74139.74139.74s A2 = s2 + s3 (內(nèi)壓), s1 + s2 + s3 (外壓)10.509.797.6049.1649.1626.439.56值145.22145.22145.2251.7551.7551.7551.75s A3 = s1 - s2 + s329.2729.2724.3221.13值184.50184.50184.50184.50s A4 = s2 + s312.8612.8511.5318.1018.1010.27

13、4.21值121.02121.02121.0244.0552.8744.0544.05s = ( pT + 9.81rH w )( Di + dei ) / 2dei128.22128.22128.22128.22值184.50184.50184.50184.50校核結(jié)果合格合格合格合格合格合格合格注1: sij中i 和j 的意義如下i=1 操作工況j=1 設(shè)計或試驗下引起的軸向應(yīng)力（ 拉）i=2 檢修工況j=2 重力及垂直i=3試驗工況j=3 彎矩引起的軸向應(yīng)力（ 拉或壓）st 設(shè)計溫度下材料應(yīng)力 B 設(shè)計溫度下軸向的應(yīng)力值注2:sA1: 軸向最大組合拉應(yīng)力sA2: 軸向最大組合壓應(yīng)力sA3

14、:試驗時軸向最大組合拉應(yīng)力sA4:試驗時軸向最大組合壓應(yīng)力s: 試驗引起的注3:如下質(zhì)量: kg力:N彎矩: Nmm應(yīng)力: MPa過程強度設(shè)計計算書SW6-20118全 國 化 工設(shè) 計 技術(shù) 中心 站計算結(jié)果地腳螺栓及地腳螺栓座p(D4 - D4 )Zb =obib 32Dob基礎(chǔ)環(huán)板抗彎斷面模數(shù)mm31.9354e+09p(D2 - D2 )Ab =obib 基礎(chǔ)環(huán)板面積4mm22.32226e+06基礎(chǔ)環(huán)板計算力矩max( M = C sb2 ,M = C sl 2 )xx bmaxyy bmaxNmm3659.89基礎(chǔ)環(huán)板需要厚度mm12.22基礎(chǔ)環(huán)板厚度厚度校核結(jié)果合格混凝土地基上最

15、大壓應(yīng)力ìM 0-0 / Z + (m g ± F 0-0 ) / As= ímaxb0vb中大值b maxî0.3M 0-0 + M ) / Z + mg / AwebmaxbMPa1.09地腳螺栓受時最大拉應(yīng)力s = M 0-0 + M - mg wemin BZAbbMPa0.64地腳 螺栓受載荷時最大拉應(yīng)力s = M 0-0 + 0.25M 0-0 + M - m g - F 0-0 Ewe0vBZAbbMPa0.34d1 =+ C2地腳螺栓需要的螺紋小徑mm24.5151地腳螺栓實際的螺紋小徑mm37.129地腳螺栓 校核結(jié)果合格s =FGn

16、d l '筋板壓應(yīng)力1 G 2MPa13.94筋板MPa96.74筋板校核結(jié)果合格3F l 's =1 3z4(l ' - d )d2 + (l ' - d )d2蓋板最大應(yīng)力23c42zMPa26.79蓋板應(yīng)力MPa147蓋板校核結(jié)果¦合格裙座與殼體的焊接接頭校核焊接接頭截面上的塔器操作質(zhì)量kg20452焊接接頭截面上的最大彎矩Nmm1.10734e+094sB Abpnsbt過程強度設(shè)計計算書SW6-20119全 國 化 工設(shè) 計 技術(shù) 中心 站對接接頭校核對接接頭橫截面 pDit desmm2194622pD2d/ 4對接接頭抗彎斷面模數(shù)it e

17、smm31.70294e+08對接焊接接頭在操作工況下最大拉應(yīng)力4M J - Jm J - J g - F J - J max - 0vpD 2dpD dit esit esMPa5.46對接焊接接頭拉應(yīng)力值MPa98.64對接接頭拉應(yīng)力校核結(jié)果合格搭接接頭校核搭接接頭橫截面 Aw = 0.7pDot desmm2Z = 0.55D2 d搭接接頭抗剪斷面模數(shù) wot esmm3搭接焊接接頭在操作工況下最大剪應(yīng)力M J - Jm J - J g + F J - J max + 0vZwAwMPa搭接焊接接頭在操作工況下的剪應(yīng)力值MPa搭接焊接接頭在試驗工況下最大剪應(yīng)力0.3M J -J + Mm

18、 J -J g we + maxZwAwMPa搭接焊接接頭在試驗工況下的剪應(yīng)力值MPa搭接接頭拉應(yīng)力校核結(jié)果主要設(shè)計及總體參數(shù)計算結(jié)果裙座設(shè)計名義厚度mm20容器總?cè)莘emm31.70782e+11直立容器總高mm37887殼體和裙座質(zhì)量kg25286.7附件質(zhì)量kg5057.34內(nèi)件質(zhì)量kg0保溫層質(zhì)量kg180.028平臺及扶梯質(zhì)量kg1484操作時物料質(zhì)量kg1734.34kg170782吊裝時空塔質(zhì)量kg30344直立容器的操作質(zhì)量m0 = m01 + m02 + m03 + m04 + m05 + ma + mekg33742.4直立容器的最小質(zhì)量mmin = m01 + 0.2m02

19、 + m03 + m04 + ma + mekg32008.1直立容器的最大質(zhì)量mmax = m01 + m02 + m03 + m04 + ma +mw +mekg202790過程強度設(shè)計計算書SW6-201110全 國 化 工設(shè) 計 技術(shù) 中心 站空塔重心至基礎(chǔ) 環(huán)板底截面距離mm13867.2直立容器自振周期s0.64第二振型自振周期s第三振型自振周期s臨界風(fēng)速(第一振型)臨界風(fēng)速(第二振型)系數(shù)設(shè)計風(fēng)速å PN68904å FN20391.6操作工況下容器頂部最大撓度mm29.5265容器壓MPa注：內(nèi)件質(zhì)量指塔板質(zhì)量； 填料質(zhì)量計入物料質(zhì)量；偏心質(zhì)量計入直立容器的

20、操作質(zhì)量、最小質(zhì)量、最大質(zhì)量中。過程強度設(shè)計計算書SW6-201111全 國 化 工設(shè) 計 技術(shù) 中心 站上封頭校核計算計算西南石油大學(xué)北極星隊計算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB 150.3-2011計算條件橢圓封頭簡圖計算Pc0.15MPa設(shè)計溫度 t90.00° C內(nèi)徑 Di2600.00mm曲面深度 hi740.00mm材料S30408(板材)設(shè)計溫度應(yīng)力 st137.00MPa試驗溫度應(yīng)力 s137.00MPa鋼板負偏差 C10.30mm腐蝕裕量 C22.00mm焊接接頭系數(shù) f1.00試驗時應(yīng)力校核試驗類型試驗試驗值sP = 1.25P st = 0.1500 (或由用戶輸入)TcMPa

21、試驗通過的應(yīng)力stsT£ 0.90 ss = 184.50MPa試驗下封頭的應(yīng)力pT .(KDi + 0.5de )s =2de .f= 35.21TMPa校核條件sT£ sT校核結(jié)果合格厚度及重量計算形狀系數(shù)1 éæ D ö2 ùê2 + çi ÷ ú6 êç 2h ÷ úK =ëèi ø û = 0.8477計算厚度 KPc Did = 2st f-0 5 Pc = 1.21hmm有效厚度deh =dnh - C

22、1- C2= 4.70mm最小厚度dmin = 3.90mm名義厚度dnh = 7.00mm結(jié)論滿足最小厚度要求重量436.61Kg最大工作2st fdeP= KDi +0 5de = 0.58367wMPa結(jié)論合格過程強度設(shè)計計算書SW6-201112全 國 化 工設(shè) 計 技術(shù) 中心 站下封頭校核計算計算西南石油大學(xué)北極星隊計算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB 150.3-2011計算條件橢圓封頭簡圖計算Pc0.15MPa設(shè)計溫度 t90.00° C內(nèi)徑 Di2600.00mm曲面深度 hi740.00mm材料S30408(板材)設(shè)計溫度應(yīng)力 st137.00MPa試驗溫度應(yīng)力 s137.00MP

23、a鋼板負偏差 C10.30mm腐蝕裕量 C22.00mm焊接接頭系數(shù) f1.00試驗時應(yīng)力校核試驗類型試驗試驗值sP = 1.25P st = 0.4627 (或由用戶輸入)TcMPa試驗通過的應(yīng)力stsT£ 0.90 ss = 184.50MPa試驗下封頭的應(yīng)力pT .(KDi + 0.5de )s =2de .f= 108.61TMPa校核條件sT£ sT校核結(jié)果合格厚度及重量計算形狀系數(shù)1 éæ D ö2 ùê2 + çi ÷ ú6 êç 2h ÷ ú

24、;K =ëèi ø û = 0.8477計算厚度 KPc Did = 2st f-0 5 Pc = 1.21hmm有效厚度deh =dnh - C1- C2= 4.70mm最小厚度dmin = 3.90mm名義厚度dnh = 7.00mm結(jié)論滿足最小厚度要求重量436.61Kg最大工作2st fdeP= KDi +0 5de = 0.58367wMPa結(jié)論合格過程強度設(shè)計計算書SW6-201113全 國 化 工設(shè) 計 技術(shù) 中心 站第1段筒體校核計算西南石油大學(xué)北極星隊計算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB 150.3-2011計算條件筒體簡圖計算Pc0.15MPa設(shè)計溫

25、度 t90.00° C內(nèi)徑 Di2600.00mm材料S30408( 板材 )試驗溫度應(yīng)力 s137.00MPa設(shè)計溫度應(yīng)力 st137.00MPa試驗溫度下屈服點 ss205.00MPa鋼板負偏差 C10.30mm腐蝕裕量 C22.00mm焊接接頭系數(shù) f0.85厚度及重量計算計算厚度 Pc Did = 2st f- Pc = 1.68mm有效厚度de =dn - C1- C2= 4.70mm名義厚度dn = 7.00mm重量4320.31Kg試驗類型試驗值sP = 1.25P st = 0.4627(或由用戶輸入)TMPa試驗通過的應(yīng)力水平 sTsT£ 0.90 ss

26、= 184.50MPa試驗下圓筒的應(yīng)力pT .( Di + de )s2de .fT = 150.85MPa校核條件sT£ sT校核結(jié)果合格最大工作2de st fP= ( Di +de ) = 0.42025wMPa設(shè)計溫度下計算應(yīng)力Pc ( Di +de )st =2de= 41.56MPastf116.45MPa校核條件stf st結(jié)論合格過程強度設(shè)計計算書SW6-201114全 國 化 工設(shè) 計 技術(shù) 中心 站第2段筒體校核計算西南石油大學(xué)北極星隊計算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB 150.3-2011計算條件筒體簡圖計算Pc0.15MPa設(shè)計溫度 t90.00° C內(nèi)徑 Di2600.00mm材料S30408( 板材 )試驗溫度應(yīng)力 s137.00MPa設(shè)計溫度應(yīng)力 st137.00MPa試驗溫度下屈服點 ss205.00MPa鋼板負偏差 C10.30mm腐蝕裕量 C22.00mm焊接接頭系數(shù) f0.85厚度及重量計算計算厚度 Pc Did = 2st f- Pc = 1.6