化工容器设计说明书.doc

软件批准号：CSBTS/TC40/SC5-D01-1999DATA SHEET OF PROCESS EQUIPMENT DESIGN 工程名 ： PROJECT 设备位号： ITEM 设备名称： EQUIPMENT 图 号： DWG NO。 设计单位： 压力容器专用计算软件 ? DESIGNER设 计Designed by日期Date校 核Checked by日期Date审 核Verified by日期Date审 定Approved by日期Date钢制卧式容器计算单位压力容器专用计算软件 ? 计 算 条 件简 图设计压力 p1MPa设计温度 t20筒体材料名称16Mn(正火)封头材料名称16MnR(正火)封头型式椭圆形筒体内直径Di1500mm筒体长度 L5700mm筒体名义厚度 dn6mm支座垫板名义厚度 drn10mm筒体厚度附加量 C1.75mm腐蚀裕量 C11mm筒体焊接接头系数 F1封头名义厚度 dhn6mm封头厚度附加量 Ch1mm鞍座材料名称16MnR鞍座宽度 b250mm鞍座包角 140支座形心至封头切线距离 A950mm鞍座高度 H650mm地震烈度 低于7度内压圆筒校核计算单位压力容器专用计算软件 ? 计算条件筒体简图计算压力 Pc1.01MPa设计温度 t20.00 C内径 Di1500.00mm材料16Mn(正火) ( 管材 )试验温度许用应力 s181.00MPa设计温度许用应力 st181.00MPa试验温度下屈服点 ss320.00MPa钢板负偏差 C10.75mm腐蚀裕量 C21.00mm焊接接头系数 f1.00厚度及重量计算计算厚度d = = 4.22mm有效厚度de =dn - C1- C2= 4.25mm名义厚度dn = 6.00mm重量1270.16Kg压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值PT = 1.25P = 1.1000 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力水平 sTsT 0.90 ss = 288.00MPa试验压力下圆筒的应力sT = = 194.67 MPa校核条件sT sT校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力Pw= = 1.02277MPa设计温度下计算应力st = = 179.63MPastf181.00MPa校核条件stf st结论合格左封头计算计算单位 压力容器专用计算软件 ? 计算条件椭圆封头简图计算压力 Pc1.01MPa设计温度 t20.00 C内径 Di1500.00mm曲面高度 hi500.00mm材料16MnR(正火) (板材)设计温度许用应力 st189.00MPa试验温度许用应力 s189.00MPa钢板负偏差 C10.00mm腐蚀裕量 C21.00mm焊接接头系数 f1.00厚度及重量计算形状系数K = = 0.7083计算厚度d = = 2.86mm有效厚度de =dn - C1- C2= 5.00mm最小厚度dmin = 3.00mm名义厚度dn = 6.00mm结论满足最小厚度要求重量152.94Kg压 力 计 算最大允许工作压力Pw= = 1.77465MPa结论合格右封头计算计算单位 压力容器专用计算软件 ? 计算条件椭圆封头简图计算压力 Pc1.01MPa设计温度 t20.00 C内径 Di1500.00mm曲面高度 hi500.00mm材料16MnR(正火) (板材)设计温度许用应力 st189.00MPa试验温度许用应力 s189.00MPa钢板负偏差 C10.00mm腐蚀裕量 C21.00mm焊接接头系数 f1.00厚度及重量计算形状系数K = = 0.7083计算厚度d = = 2.86mm有效厚度de =dn - C1- C2= 5.00mm最小厚度dmin = 3.00mm名义厚度dn = 6.00mm结论满足最小厚度要求重量152.94Kg压 力 计 算最大允许工作压力Pw= = 1.77465MPa结论合格卧式容器（双鞍座）计算单位压力容器专用计算软件 ? 计 算 条 件简 图计算压力 pC1MPa设计温度 t20圆筒材料16Mn(正火)鞍座材料16MnR圆筒材料常温许用应力 s181MPa圆筒材料设计温度下许用应力st181MPa圆筒材料常温屈服点 ss320MPa鞍座材料许用应力 ssa170MPa工作时物料密度 1kg/m3液压试验介质密度 1000kg/m3圆筒内直径Di1500mm圆筒名义厚度 6mm圆筒厚度附加量 1.75mm圆筒焊接接头系数 1封头名义厚度 6mm封头厚度附加量 Ch1mm两封头切线间距离 5900mm鞍座垫板名义厚度 10mm鞍座垫板有效厚度 10mm鞍座轴向宽度 b250mm鞍座包角 140鞍座底板中心至封头切线距离 A950mm封头曲面高度 500mm试验压力 pT1.1MPa鞍座高度 H650mm腹板与筋板组合截面积 0mm2腹板与筋板组合截面断面系数0mm3地震烈度7圆筒平均半径 Ra 753mm物料充装系数 0.99一个鞍座上地脚螺栓个数1地脚螺栓公称直径0mm地脚螺栓根径0mm鞍座轴线两侧的螺栓间距0mm地脚螺栓材料支 座 反 力 计 算圆筒质量(两切线间)1314.76kg封头质量(曲面部分)115.798kg附件质量50kg封头容积(曲面部分)4.41786e+08mm3容器容积(两切线间)V = 1.13097e+10mm3容器内充液质量工作时, 11.1966压力试验时, = 11309.7kg耐热层质量0kg总质量工作时, 1607.56压力试验时, 12906.1kg单位长度载荷2.40203 19.2845N/mm支座反力7886.67 63317.363317.3N筒 体 弯 矩 计 算圆筒中间处截面上的弯矩工作时= 3.14987e+06压力试验= 2.52884e+07Nmm支座处横截面弯矩操作工况： -1.65419e+06压力试验工况：-1.32805e+07Nmm系 数 计 算K1=0.141153K2=0.248583K3=0.900335K4=K5=0.697114K6=0.0378823K6=K7=K8=K9=0.240431C4=C5=筒 体 轴 向 应 力 计 算轴向应力计算操作状态 89.0045 90.1362MPa -0.416278 -0.87944MPa水压试验状态 -3.34035 -7.06049MPa 100.789 109.875MPa应力校核许用压缩应力0.000532667根据圆筒材料查GB150图6-36-10 B = 70.8446MPa70.844670.8446MPa 181 合格|,| 70.8446 合格|,| 70.8446 合格sT2,sT3 0.9ss=288 合格MPa筒体和封头的切应力时(时,不适用)10.8507MPa时圆筒中：封头中：MPa应力校核封头椭圆形封头, 碟形封头, 半球形封头, MPa圆筒封头 t = 0.8 s t = 144.8 MPa圆筒, t t = 144.8 MPa 合格封头, th t h = MPa 鞍 座 处 圆 筒 周 向 应 力无加强圈圆筒圆筒的有效宽度354.857mm无垫板或垫板不起加强作用时在横截面最低点处-2.92674MPa在鞍座边角处L/Rm8时,MPaL/Rm8时,-213.874MPa无加强圈筒体垫板起加强作用时鞍座垫板宽度； 鞍座垫板包角横截面最低点处的周向应力MPa鞍座边角处的周向应力L/Rm8时, MPaL/Rm8时, MPa鞍座垫板边缘处圆筒中的周向应力L/Rm8时, MPaL/Rm8时, MPa应力校核|s5| s t = 181 合格|s6 | 1.25s t = 226.25 合格|s6 | 1.25s t = 226.25 MPa有加强圈圆筒加强圈参数加强圈材料,e = mmd = mm加强圈数量, n = 个组合总截面积, A0 = mm2组合截面总惯性矩, I0 = mm4设计温度下许用应力MPa加强圈位于鞍座平面上在鞍座边角处圆筒的周向应力：MPa在 鞍 座 边 角 处 ，加 强 圈 内 缘 或 外 缘 表 面 的 周 向 应 力 ：MPa有加强圈圆筒加强圈靠近鞍座横 截 面 最 低 点 的 周 向 应 力无垫板时，（ 或 垫 板 不 起 加 强 作 用 ） 采用垫板时，（垫板起加强作用）MPa 在横截上靠近水平中心线的周向应力：MPa在横截上靠近水平中心线处，不与筒壁相接的加强圈内缘 或 外 缘 表 面 的 周 向 应 力 ：MPa加强圈靠近鞍座鞍座边角处点处的周向应力 无垫板或垫板不起 加强 作用L/Rm8时, MPa 无垫板或垫板不起 加强 作用L/Rm8时, MPa 采用垫板时，（垫板起加强作用）L/Rm8时, MPa采用垫板时，（垫板起加强作用）L/Rm8时, MPa应力校核|s5| st = 合格|s6 | 1.25st = 合格|s7 | 1.25st = |s8 | 1.25stR = MPa鞍 座 应 力 计 算水平分力15223.4N腹板水平应力计算高度251mm鞍座腹板厚度10mm鞍座垫板实际宽度300mm鞍座垫板有效宽度300mm腹板水平应力无 垫 板 或 垫 板 不 起 加 强 作 用 ,6.06511垫板起加强作用, MPa应力判断s9 s sa = 113.333 合格MPa腹板与筋板组合截面应力由地震水平分力引起的支座强度计算圆筒中心至基础表面距离 1406mm轴向力N, MPa, MPa|ssa| 1.2sbt= 地脚螺栓应力拉应力 MPasbt 1.2sbt = MPa 剪应力MPatbt 0.8Kosbt = MPa 温差引起的应力 N 0MPa|stsa| ssa = 170 注：带#的材料数据是设计者给定的开孔补强计算计算单位压力容器专用计算软件 ? 接 管: 1, 50010计 算 方 法 : GB150-1998 等 面 积 补 强 法, 单 孔设 计 条 件简 图计算压力 pc1.015MPa设计温度20壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型16Mn(正火)管材壳体开孔处焊接接头系数1壳体内直径 Di1500mm壳体开孔处名义厚度n6mm壳体厚度负偏差 C10.75mm壳体腐蚀裕量 C21mm壳体材料许用应力t181MPa接管实际外伸长度100mm接管实际内伸长度8mm接管材料16Mn(正火)接管焊接接头系数1名称及类型管材接管腐蚀裕量1mm补强圈材料名称凸形封头开孔中心至封头轴线的距离mm补强圈外径mm补强圈厚度mm接管厚度负偏差 C1t 1.25mm补强圈厚度负偏差 C1r mm接管材料许用应力t181MPa补强圈许用应力tMPa开 孔 补 强 计 算壳体计算厚度 4.218mm接管计算厚度t1.35 mm补强圈强度削弱系数 frr0接管材料强度削弱系数 fr1开孔直径 d484.5mm补强区有效宽度 B969 mm接管有效外伸长度 h169.61mm接管有效内伸长度 h27 mm开孔削弱所需的补强面积A 2043mm2壳体多余金属面积 A115.68 mm2接管多余金属面积 A2985.5mm2补强区内的焊缝面积 A31800 mm2A1+A2+A3=2801 mm2 ，大于A，不需另加补强。补强圈面积 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2结论: 补强满足要求,不需另加补强。开孔补强计算计算单位压力容器专用计算软件 ? 接 管: 2, 5010计 算 方 法 : GB150-1998 等 面 积 补 强 法, 单 孔设 计 条 件简 图计算压力 pc1.015MPa设计温度20壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型16Mn(正火)管材壳体开孔处焊接接头系数1壳体内直径 Di1500mm壳体开孔处名义厚度n6mm壳体厚度负偏差 C1mm壳体腐蚀裕量 C21mm壳体材料许用应力tMPa接管实际外伸长度80mm接管实际内伸长度8mm接管材料12CrMo接管焊接接头系数1名称及类型管材接管腐蚀裕量1mm补强圈材料名称凸形封头开孔中心至封头轴线的距离mm补强圈外径mm补强圈厚度mm接管厚度负偏差 C1t mm补强圈厚度负偏差 C1r mm接管材料许用应力tMPa补强圈许用应力tMPa开 孔 补 强 计 算壳体计算厚度 mm接管计算厚度tmm补强圈强度削弱系数 frr接管材料强度削弱系数 fr开孔直径 dmm补强区有效宽度 Bmm接管有效外伸长度 h1mm接管有效内伸长度 h2mm开孔削弱所需的补强面积A mm2壳体多余金属面积 A1mm2接管多余金属面积 A2mm2补强区内的焊缝面积 A3mm2A1+A2+A3= mm2 补强圈面积 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2结论: 根据GB150第8.3节的规定,本开孔可不另行补强。开孔补强计算计算单位压力容器专用计算软件 ? 接 管: 3, 2010计 算 方 法 : GB150-1998 等 面 积 补 强 法, 单 孔设 计 条 件简 图计算压力 pc1.015MPa设计温度20壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型16Mn(正火)管材壳体开孔处焊接接头系数1壳体内直径 Di1500mm壳体开孔处名义厚度n6mm壳体厚度负偏差 C1mm壳体腐蚀裕量 C21mm壳体材料许用应力tMPa接管实际外伸长度80mm接管实际内伸长度8mm接管材料12CrMo接管焊接接头系数1名称及类型管材接管腐蚀裕量1mm补强圈材料名称凸形封头开孔中心至封头轴线的距离mm补强圈外径mm补强圈厚度mm接管厚度负偏差 C1t mm补强圈厚度负偏差 C1r mm接管材料许用应力tMPa补强圈许用应力tMPa开 孔 补 强 计 算壳体计算厚度 mm接管计算厚度tmm补强圈强度削弱系数 frr接管材料强度削弱系数 fr开孔直径 dmm补强区有效宽度 Bmm接管有效外伸长度 h1mm接管有效内伸长度 h2mm开孔削弱所需的补强面积A mm2壳体多余金属面积 A1mm2接管多余金属面积 A2mm2补强区内的焊缝面积 A3mm2A1+A2+A3= mm2 补强圈面积 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2结论: 根据GB150第8.3节的规定,本开孔可不另行补强。开孔补强计算计算单位压力容器专用计算软件 ? 接 管: 4, 2010计 算 方 法 : GB150-1998 等 面 积 补 强 法, 单 孔设 计 条 件简 图计算压力 pc1.015MPa设计温度20壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型16Mn(正火)管材壳体开孔处焊接接头系数1壳体内直径 Di1500mm壳体开孔处名义厚度n6mm壳体厚度负偏差 C1mm壳体腐蚀裕量 C21mm壳体材料许用应力tMPa接管实际外伸长度80mm接管实际内伸长度8mm接管材料12CrMo接管焊接接头系数1名称及类型管材接管腐蚀裕量1mm补强圈材料名称凸形封头开孔中心至封头轴线的距离mm补强圈外径mm补强圈厚度mm接管厚度负偏差 C1t mm补强圈厚度负偏差 C1r mm接管材料许用应力tMPa补强圈许用应力tMPa开 孔 补 强 计 算壳体计算厚度 mm接管计算厚度tmm补强圈强度削弱系数 frr接管材料强度削弱系数 fr开孔直径 dmm补强区有效宽度 Bmm接管有效外伸长度 h1mm接管有效内伸长度 h2mm开孔削弱所需的补强面积A mm2壳体多余金属面积 A1mm2接管多余金属面积 A2mm2补强区内的焊缝面积 A3mm2A1+A2+A3= mm2 补强圈面积 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2结论: 根据GB150第8.3节的规定,本开孔可不另行补强。开孔补强计算计算单位压力容器专用计算软件 ? 接 管: 5, 186计 算 方 法 : GB150-1998 等 面 积 补 强 法, 单 孔设 计 条 件简 图计算压力 pc1.015MPa设计温度20壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型16Mn(正火)管材壳体开孔处焊接接头系数1壳体内直径 Di1500mm壳体开孔处名义厚度n6mm壳体厚度负偏差 C1mm壳体腐蚀裕量 C21mm壳体材料许用应力tMPa接管实际外伸长度80mm接管实际内伸长度8mm接管材料12CrMo接管焊接接头系数1名称及类型管材接管腐蚀裕量1mm补强圈材料名称凸形封头开孔中心至封头轴线的距离mm补强圈外径mm补强圈厚度mm接管厚度负偏差 C1t mm补强圈厚度负偏差 C1r mm接管材料许用应力tMPa补强圈许用应力tMPa开 孔 补 强 计 算壳体计算厚度 mm接管计算厚度tmm补强圈强度削弱系数 frr接管材料强度削弱系数 fr开孔直径 dmm补强区有效宽度 Bmm接管有效外伸长度 h1mm接管有效内伸长度 h2mm开孔削弱所需的补强面积A mm2壳体多余金属面积 A1mm2接管多余金属面积 A2mm2补强区内的焊缝面积 A3mm2A1+A2+A3= mm2 补强圈面积 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2结论: 根据GB150第8.3节的规定,本开孔可不另行补强。开孔补强计算计算单位压力容器专用计算软件 ? 接 管: 6, 186计 算 方 法 : GB150-1998 等 面 积 补 强 法, 单 孔设 计 条 件简 图计算压力 pc1.015MPa设计温度20壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型16Mn(正火)管材壳体开孔处焊接接头系数1壳体内直径 Di1500mm壳体开孔处名义厚度n6mm壳体厚度负偏差 C1mm壳体腐蚀裕量 C21mm壳体材料许用应力tMPa接管实际外伸长度80mm接管实际内伸长度8mm接管材料12CrMo接管焊接接头系数1名称及类型管材接管腐蚀裕量1mm补强圈材料名称凸形封头开孔中心至封头轴线的距离mm补强圈外径mm补强圈厚度mm接管厚度负偏差 C1t mm补强圈厚度负偏差 C1r mm接管材料许用应力tMPa补强圈许用应力tMPa开 孔 补 强 计 算壳体计算厚度 mm接管计算厚度tmm补强圈强度削弱系数 frr接管材料强度削弱系数 fr开孔直径 dmm补强区有效宽度 Bmm接管有效外伸长度 h1mm接管有效内伸长度 h2mm开孔削弱所需的补强面积A mm2壳体多余金属面积 A1mm2接管多余金属面积 A2mm2补强区内的焊缝面积 A3mm2A1+A2+A3= mm2 补强圈面积 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2结论: 根据GB150第8.3节的规定,本开孔可不另行补强。开孔补强计算计算单位压力容器专用计算软件 ? 接 管: 7, 186计 算 方 法 : GB150-1998 等 面 积 补 强 法, 单 孔设 计 条 件简 图计算压力 pc1.015MPa设计温度20壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型16Mn(正火)管材壳体开孔处焊接接头系数1壳体内直径 Di1500mm壳体开孔处名义厚度n6mm壳体厚度负偏差 C1mm壳体腐蚀裕量 C21mm壳体材料许用应力tMPa接管实际外伸长度80mm接管实际内伸长度8mm接管材料12CrMo接管焊接接头系数1名称及类型管材接管腐蚀裕量1mm补强圈材料名称凸形封头开孔中心至封头轴线的距离mm补强圈外径mm补强圈厚度mm接管厚度负偏差 C1t mm补强圈厚度负偏差 C1r mm接管材料许用应力tMPa补强圈许用应力tMPa开 孔 补 强 计 算壳体计算厚度 mm接管计算厚度tmm补强圈强度削弱系数 frr接管材料强度削弱系数 fr开孔直径 dmm补强区有效宽度 Bmm接管有效外伸长度 h1mm接管有效内伸长度 h2mm开孔削弱所需的补强面积A mm2壳体多余金属面积 A1mm2接管多余金属面积 A2mm2补强区内的焊缝面积 A3mm2A1+A2+A3= mm2 补强圈面积 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2结论: 根据GB150第8.3节的规定,本开孔可不另行补强。开孔补强计算计算单位压力容器专用计算软件 ? 接 管: 8, 206计 算 方 法 : GB150-1998 等 面 积 补 强 法, 单 孔设 计 条 件简 图计算压力 pc1.015MPa设计温度20壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型16Mn(正火)管材壳体开孔处焊接接头系数1壳体内直径 Di1500mm壳体开孔处名义厚度n6mm壳体厚度负偏差 C1mm壳体腐蚀裕量 C21mm壳体材料许用应力tMPa接管实际外伸长度100mm接管实际内伸长度5mm接管材料16Mn(正火)接管焊接接头系数1名称及类型管材接管腐蚀裕量1mm补强圈材料名称凸形封头开孔中心至封头轴线的距离mm补强圈外径mm补强圈厚度mm接管厚度负偏差 C1t mm补强圈厚度负偏差 C1r mm接管材料许用应力tMPa补强圈许用应力tMPa开 孔 补 强 计 算壳体计算厚度 mm