50m3卧式石脑油储罐设计.doc

I 吉吉林林化化工工学学院院 油气储运专业油气储运专业 课课 程程 设设 计计 II 题目题目 50m350m3 卧式石脑油储罐设计卧式石脑油储罐设计 教教 学学 院院 专业班级专业班级 学生姓名学生姓名 学生学号学生学号 指导教师指导教师 2012年年 1212 月月 1313 日日 油气储运专业课程设计 II I 油气储运课程设计任务书油气储运课程设计任务书 1、设计题目：、设计题目： 50m3 卧式石脑油储罐设计卧式石脑油储罐设计 2、设计条件、设计条件： （1）操作温度：（20） （2）设计温度：（25） （3）操作压力：（0.8MPa） （4）设计压力：（0.88MPa） （5）介质：石脑油； （6）全容积：50m3； （7）设备及附件材料自选。 3、设计任务：、设计任务： （1）储罐分类、卧式储罐发展概况、介质物性； （2）设计参数选择； （3）储罐结构设计； （4）开孔补强设计计算； （5）储罐强度计算； （6）卧式储罐装配图（A3） 。 参考文献参考文献： 1 GB150-1998, ,钢制压力容器 2 JB/T 4731-2005, ,钢制卧式压力容器 3 HG20580-1998, ,钢制化工容器设计基础规定 4 JB/T4746-2002, ,钢制压力容器用封头 5 HG/T 21517-2005, ,回转盖带颈平焊法兰人孔 6 HG/T 20592-2009, ,钢制管法兰 7 HG/T 20609-2009, ,钢制管法兰用金属包覆垫片 8 HG/T 20613-2009, ,钢制管法兰用紧固件 9 JB4712.1-2007, ,鞍式支座 10 郑津洋等. .过程设备设计. .北京: :化学工业出版社, , 2010 油气储运专业课程设计 II II 摘要摘要.IV 第一章第一章 绪论绪论.1 1.1 储罐分类.1 1.2 储罐发展概况.1 1.3 介质物性.2 第二章第二章 设计方案设计方案.3 2.1 设计参数的确定.3 2.1.1 设计压力.3 2.1.2 设计温度.3 2.1.3 容积和装料系数.3 2.2 储罐及配件材料选择.3 第三章第三章 容器的结构设计容器的结构设计4 3.1 圆筒厚度的设计.4 3.2 封头厚度的计算.4 3.3 筒体和封头的结构设计.5 3.4 人孔的选择.6 3.5 接管、法兰、垫片和螺栓（柱）.6 3.5.1 接管和法兰.6 3.5.2 垫片.7 3.5.3 螺栓（螺柱）的选择.9 3.6 鞍座选型和结构设计.9 3.6.1 鞍座选型.9 3.6.2 鞍座的安装位置.10 第四章第四章 开孔补强设计开孔补强设计12 4.1 补强设计方法判别.12 4.2 有效补强范围.12 4.2.1 有效宽度 B .12 4.2.2 外侧有效高度.12 4.2.3 内侧有效高度.13 4.3 有效补强面积.13 4.4 补强面积.13 第五章第五章 强度计算强度计算.14 5.1 水压试验应力校核.14 5.2 圆筒轴向弯矩计算.14 5.2.1 圆筒中间截面上的轴向弯矩.14 5.2.2 鞍座平面上的轴向弯矩.14 5.3 圆筒轴向应力计算及校核.15 油气储运专业课程设计 II III 5.3.1 圆筒中间截面上由压力及轴向弯矩引起的轴向应力.15 5.3.2 由压力及轴向弯矩引起的轴向应力计算及校核.15 5.3.3 圆筒轴向应力校核.16 5.4 切向剪应力的计算及校核.16 5.4.1 圆筒切向剪应力的计算.16 5.4.2 圆筒被封头加强时，其最大剪应力.16 5.4.3 切向剪应力的校核.16 5.5 圆筒周向应力的计算和校核.17 5.5.1 在横截面的最低点处.17 5.5.2 在鞍座边角处.17 5.5.3 鞍座垫板边缘处圆筒中的周向应力.18 5.5.4 周向应力校核.18 5.6 鞍座应力计算及校核.18 5.6.1 腹板水平分力及强度校核.18 5.6.2 鞍座压缩应力及强度校核.18 5.7 地震引起的地脚螺栓应力.20 5.7.1 倾覆力矩计算.20 5.7.2 由倾覆力矩引起的地脚螺栓拉应力.20 5.7.3 由地震引起的地脚螺栓剪应力.21 结束语结束语.22 参考文献参考文献.23 油气储运专业课程设计 II IV 摘要 本文采用分析设计方法，综合考虑环境条件、液体性质等因素并参考相关标准，按工艺设计、 设备结构设计、设备强度计算的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、鞍座、接管进行设计， 然后对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。 关键词：压力容器、卧式储罐、结构设计、强度校核、开孔补强 油气储运专业课程设计 II 1 第一章 绪论 1.1 储罐分类 目前我国使用范围最广泛、制作安装技术最成熟的是拱顶储罐、浮顶储罐和卧式储罐 用于储存液体或气体的钢制密封容器即为钢制储罐，防腐储罐工程是石油、化工、粮油、食 品、消防、交通、冶金、国防等行业必不可少的、重要的基础设施，我们的经济生活中总是 离不开大大小小的钢制储罐，钢制储罐，防腐储罐在国民经济发展中所起的重要作用是无可 替代的。钢制储罐是储存各种液体（或气体）原料及成品的专用设备，对许多企业来讲没有 储罐就无法正常生产，特别是国家战略物资储备均离不开各种容量和类型的防腐储罐等储罐。 我国的储油设施多以地上储罐为主，且以金属结构居多。 1.2 储罐发展概况 由于我国石油资源的限制，必须充分利用国外石油资源。目前我国每年均要进口几千万吨原 油和几百万吨液化石油气，才能满足国民经济和人民生活的需要。另一方面，随着全球经济 一体化的发展和我国即将加入世界贸易组织(WTO)，我国必须大力增加石油储备资源，以减 少国际局势动荡对我国经济的影响。以上情况迫切要求我们大力增加石油储存能力，发展大 型储罐。目前(1015)万立方米的浮顶罐是世界各国储存原油的主体罐型。日本已建成了单罐 容量为 16 万立方米的大型储罐，还设计出了 18 万立方米和 30 万立方米的特大型储罐。 我国陆续在秦皇岛、黄岛、浙江舟山和大连等地建造了十几座 10 万立方米的浮顶原油罐(系引 进日本的技术与主要材料)，使得 5 万立方米和 10 万立方米浮顶罐已成为我国目前原油储存的 主体罐型。由于大容量储罐的单位容量的耗钢量、投资及运营费用较低，为了适应我国原油 进口和适当储备的形势，我们面临建造更大容量储罐的任务。 对于汽油、喷气燃料和柴油等大宗油料的储罐，随着石油和石油化工企业生产加工装置的大 型化，也正朝着大型化发展。深圳某些石化企业已建成了一批(25)万立方米的内浮顶成品油 料储罐。 对于液化石油气的储存，在沿海地区要大力开发大型常压低温储罐，以满足液化石油气需求 量日益增长(主要由国外进口)的储存要求。对于液化石油气的生产企业，它的主体罐型将是在 常温压力下储存 l0003000 立方米的球罐。因为在这些企业中，液化石油气的储罐储存能力一 般为 7 天10 天的生产量。由于油料周转快，要采用常压低温储存，就必须设置庞大的致冷设 备，将生产装置生产的温度为 40左右的液化石油气降至-4(丁烷)-42(丙烷)，而液化石 油气的出厂手段一般为铁路罐车、汽车罐车或水运装船，用户都不要求进低温的液化石油气， 这样就会造成能量的巨大浪费和作业困难，所以在这些液化石油气的生产企业中采用大容量 常压低温储罐在经济上是不可行的。 油气储运专业课程设计 II 2 1.3 介质物性 介质名称及特性（无毒，易燃）：石脑油（petroleum naphtha ligroin）：一般含烷烃 55.4%、 单环烷烃 30.3%、双环烷烃 2.4%、烷基苯 11.7%、苯 0.1%。平均分子量为 114，密度为 0.76g/cm3，爆炸极限 1.2%6.0%。 主要成分： 主要为烷烃的 C4C6 成份。 石脑油在常温、常压下为无色透明或微黄色液体，有特殊气味，不溶于水。密度在 650- 750kg/m3、 。硫含量不大于 0.08%，烷烃含量不超过 60%，芳烃含量不超有 12%，烯烃含量不 大于 1.0%。 外观与性状： 无色或浅黄色液体。 沸点()： 20160 相对密度(水=1)： 0.780.97 闪点()： -2 引燃温度()： 350 爆炸上限%(V/V)： 8.7 爆炸下限%(V/V)： 1.1 溶解性： 不溶于水，溶于多数有机溶剂。 健康危害： 石脑油蒸汽可引起眼及上呼吸道刺激症状，如浓度过高，几分钟即可引起呼吸困 难、紫绀等缺氧症状。 环境危害： 对环境有危害，对水体、土壤和大气可造成污染。 燃爆危险： 本品易燃，具刺激性。 危险特性： 其蒸汽与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能 发生强烈反应。其蒸汽比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。 应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建 议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水 道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。大量泄漏：构筑 围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖，降低蒸汽灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收 或运至废物处理场所处置。 油气储运专业课程设计 II 3 第二章 设计方案 2.1 设计参数的确定 2.1.1 设计压力 工作压力：0.8 a MP 。设计压力取工作压力的 1.1 倍，即 a MPPP88.08.01.11.1 0 2.1.2 设计温度 操作温度：20 C 。设计温度取为 C 25520 2.1.3 容积和装料系数 全容积：50 3 m 装料系数 0.9 公称直径：根据筒体全容积，粗定筒体公称直径为 2800mm。 2.2 储罐及配件材料选择 由操作条件分析，该容器属于中压、常温范畴。在常温下材料的组织和力学性能没有明显变 化。主要元件材料的选择：根据 GB150-19981表 4-1，选用筒体材料为 16MnR（钢材标准为 GB6654） 。根据 JB/T47312,鞍座选用材料为 Q235-B，其许用应力 MPa sa 147 。地脚螺栓 选用符合 GB/T 700 规定的 Q235，Q235 的许用应力 MPa bt 147 油气储运专业课程设计 II 4 第三章 容器的结构设计 3.1 圆筒厚度的设计 由于该容器储存介质易燃，所以该容器的焊缝都要采用全焊透结构，需要对该储罐进行 100% 探伤，所以取焊缝系数为 0 . 1 。 假设圆筒的厚度在 616mm 范围内，查 GB150-1998 中表 4-1，可得： 疲劳极限强度 MPa b 510 ，屈服极限强度 MPa s 345 ， C 25 下的许用应力为 MPa t 170 ，利用中径公式 mmmm p pD t i 7.26 88 . 0 17012 280088 . 0 2 式中 设计厚度（mm） ； P圆筒的设计压力（Mpa） ； Di圆筒的公称直径（mm） ； 焊接接头系数； t钢板在设计温度下的许用应力（Mpa） 。 查标准 HG20580-19983表 7-1 知，钢板厚度负偏差为 0.25mm，而由1中 3.5.5.1 知，当钢材 的厚度负偏差不大于 0.25mm，且不超过名义厚度的 6%时，负偏差可以忽略不计，故取 。 查3中表 7-5 知，对于有轻微腐蚀的介质，腐蚀裕量 mmC1 2 。 则筒体的名义厚度 mmmmmm n 8.26107.26 圆整后取为 mm n 9 3.2 封头厚度的计算 查标准 JB/T4746-20024中表 1，得公称直径 mmDDN i 0028 选用标准椭圆形封头，长短轴比值为 2，根据1中椭圆形封头计算中式（7-1） mm p Dp c t ic 7.26 88 . 0 5 . 011702 002888 . 0 5 . 02 (3-2) 同上，取 0 1 C ， mmC1 2 则封头的名义厚度为 mmmmmm n 8.26107.26 圆整后取为 mm n 9 油气储运专业课程设计 II 5 3.3 筒体和封头的结构设计 由封头长短轴之比为 2，即 2 2 i i h D ，得 mmmm D h i i 700 4 0028 4 查标准4中表 B.1 EHA 和 B.2 EHA 表椭圆形封头内表面积、容积，质量，见表 3-1 和图 3- 1。 封 VLDV i 2 4 0 取装料系数为 0.9，则 封 VLD V i 2 49 . 0 0 即 3.119822.8 49 . 0 9 0 2 L 算得 mL6.08 0 圆整后取为 mL6.1 0 表 3-1 封头尺寸表 公称直径 DN mm 总深度 H mm内表面积 A 2 m 容积 3 m 质量 Kg 28007408.85033.1198678.0 图 3-1 椭圆形封头 油气储运专业课程设计 II 6 3.4 人孔的选择 根据 HG/T 21517-20055，查表 3-3，选用凹凸面的法兰，其明细尺寸见表 3-2： 表 3-2 人孔尺寸表 单位：mm 密封面型式凹凸面 MFM D670 1 b23 0 d24 公称压力 PN MPa 1.0 1 D620 2 b28 螺柱数量 20 公称直径 DN 500 1 H250A365 螺母数量 40 w ds 2 H103B175 螺柱尺寸 db28L250 总质量 kg 153 3.5 接管、法兰、垫片和螺栓（柱） 3.5.1 接管和法兰 该石脑油储罐应设置物料入口、物料出口、温度计口、压力表口、安全阀口、液面计口、排 污口和人孔。初步确定各口方位如图 3-2： 图 3-2 各管口方位 查 HG/T 20592-20096中表 8.2 3-1 PN 带颈对焊钢制管法兰，选取各管口公称直径，查得各法 兰的尺寸。 查6中附录 D 中表 D-3,得各法兰的质量。查6中表 3.2.2，法兰的密封面均采用 MFM（凹凸 面密封） 。 将查得的各参数整理如表 3-3 油气储运专业课程设计 II 7 3.5.2 垫片 查 HG/T 20609-20097，得各管口的垫片尺寸如表 3-4： 表 3-4 垫片尺寸表 管口名称公称直径内径 D1外径 D2 进料口 80109.5142 出料口 80109.5142 排污口 80109.5142 人孔 500561624 液位计口 3261.582 温度计口 2045.561 压力表口 2045.561 安全阀口 80109.5142 排空口 5077.5107 注：1：包覆金属材料为纯铝板，标准为 GB/T 3880，代号为 L3。 2：填充材料为有机非石棉纤维橡胶板。 3：垫片厚度均为 3mm。 油气储运专业课程设计 II 8 表 3-3 各管口法兰尺 法兰颈名称公 称 直 径 DN 钢管 外径 法兰 焊端 外径 1 A 法兰 外径 D 螺栓 孔中 心圆 直径 K 螺 栓 孔 直 径 L 螺 栓 孔 数 量 n（ 个） 螺栓 Th 法 兰 厚 度 C NS 1 H R 法 兰 高 度 法兰 质量 进料 口 8089B200160188M16201053.2106504.0 出料 口 8089B200160188M16201053.2106504.0 排污 口 8089B200160188M16201053.2106504.0 人孔 500 液位 计口 3238B140100184M1618562.666422.0 温度 计口 2025B10575144M1218402.364401.0 压力 表口 2025B10575144M1218402.364401.0 安全 阀口 8089B200160188M16201053.2106504.0 排空 口 5057B165125184M1618742.985452.5 油气储运专业课程设计 II 9 3.5.3 螺栓（螺柱）的选择 查 HG/T 20613-20098中表 5.0.7-11 和附录中表 A.0.1,得螺柱的长度和平垫圈尺寸如表 3-5： 表 3-5 螺栓及垫片 紧固件用平垫圈 mm名称 公称直径螺纹螺柱长 1 d 2 dH 进料口80M169217303 出料口80M169217303 排污口80M169217303 人孔500 液位计口32M168517303 温度计口20M127513242.5 压力表口20M127513242.5 安全阀口80M169217303 排空口50M169017303 3.6 鞍座选型和结构设计 3.6.1 鞍座选型 该卧式容器采用双鞍式支座，初步选用轻型鞍座，材料选用 Q235-B。 估算鞍座的负荷： 储罐总质量 4321 2mmmmm （3-3） 1 m 筒体质量： kgDLm37891085 . 7 900 . 0 6.12.814 . 3 3 01 2 m 单个封头的质量， kgm678.0 2 3 m 充液质量： 石脑油水 ，水压试验充满水，故取介质密度为 3 /1000mkg 水 ， Vm 水 3 32 0 2 53.783.119826.12.8 4 2 4 2mVLDVVV i 封封筒 则 kgkgVm5410802.105400 3 水 4 m 附件质量：人孔质量为 kg153 ，其他接管总和为 200kg，即 kgm353 4 综上所述， 油气储运专业课程设计 II 10 kgmmmmm5960635354108678.0237892 4321 则每个鞍座承受的质量为 kg29803 ，即为 kN298.03 。 查 JB4712.1-20079表 1，优先选择轻型支座。查9中表 2，得出鞍座尺寸如表 3-6： 表 3-6 鞍座尺寸表 公 称 直 径 DN2800 腹板 2 10 4 b610 允 许 载 荷 Q kN 445 3 l320 4 10 鞍 座 高 度 h250 2 b268 垫板 e120 1 l2040 3 b360 螺栓间 距 2 l 1800 1 b300 筋板 3 8 鞍座质 量 Kg324 底 板 1 14 垫板弧长 3260 增加 100mm 增加的 高度 Kg28 3.6.2 鞍座的安装位置 根据2中 6.1.1 规定，应尽量使支座中心到封头切线的距离 A 小于等于0.5 a R ，当无法满足 A 小于等于0.5 a R 时，A 值不宜大于 L2 . 0 。 a R 为圆筒的平均内径。 mm D R ni a 1404.5 2 9 2 0028 22 mmhHLhLL i 6180)700740(20610)(22 00 即 mmRA a 702.251404.55 . 05 . 0 取 mA0.7 油气储运专业课程设计 II 11 图 3-3 鞍座安装位置 油气储运专业课程设计 II 12 第四章 开孔补强设计 4.1 补强设计方法判别 根据1中式 8.3，知该储罐中只有人孔需要补强。 人孔开孔直径为 mmCdd i 502125002 2 mm D d i 3 . 339 3 2800 3 故可采用等面积法进行补强计算 接管材料选用 16MnR，其许用应力 MPa t 170 根据 GB150-1998 中式 8-1： )1 (2 ret fdA （4-1） 式中： 壳体开孔处的计算厚度 mm7.26 接管的有效厚度 mmC ntet 819 强度削弱系数 1 r f 所以 2 3644.527.26502)1 (2mmfdA ret 4.2 有效补强范围 4.2.1 有效宽度 B 按1中式 8-7，得： mmdB100450222 1 mmdB ntn 853929250222 2 mmBBB1004),max( 21 4.2.2 外侧有效高度 根据1中式 8-8，得： mmdh nt 67.219502 1 mmHh250 1 “ 1 接管实际外伸高度 mmhhh67.21),min( “ 1 11 4.2.3 内侧有效高度 根据1中式 8-9，得： 油气储运专业课程设计 II 13 mmdh nt 67.219502 2 0 “ 2 接管实际内伸高度h 0),min( “ 2 22 hhh 4.3 有效补强面积 根据1中式 8-10 至式 8-13，分别计算如下： 321 AAAAe （4-3） 1 A 筒体多余面积 2 1 873.5)7.269()5021004()1)(2)(mmfdBA reete 2 A 接管多余面积 001)77(67.212)(2)(2 2212 retrtet fChfhA 3 A 焊缝金属截面积，焊脚去 9mm，则 22 3 8129 2 1 mmA 4.4 补强面积 2 321 954.5810873.5mmAAAAe 因为 AAe ，所以开孔需另行补强 另行补强面积为 2 4 3690.02954.53644.52mmAAA e 油气储运专业课程设计 II 14 第五章 强度计算 5.1 水压试验应力校核 试验压力 MPaPPT1 . 188 . 0 25. 125. 1 圆筒的薄膜应力为 MPa DP e eiT T 1.6617 92 )90028(1 . 1 2 )( MPa s 5 . 31034519 . 09 . 0 即 Ts 9 . 0 ，所以水压试验合格 5.2 圆筒轴向弯矩计算 圆筒的平均半径为 mm D R ni a 1404.5 2 9 2 0028 22 鞍座反力为 N mg F298030 2 1059606 2 5.2.1 圆筒中间截面上的轴向弯矩 根据2中式 7-2，得： mmN L A L h L hR FL M i ia 7 2 22 2 2 1 1075 . 3 6180 0074 6180 007 3 4 1 6180 )0071404(2 1 4 61802980304 3 4 1 )(2 1 4 5.2.2 鞍座平面上的轴向弯矩 根据2中式 7-3，得： mmN L h AL hR L A FAM i ia 6 22 22 2 1053 . 1 06183 0074 1 06180072 0071404 6180 007 1 100758404 3 4 1 2 1 1 油气储运专业课程设计 II 15 图 5-1（a）筒体受剪力图 图 5-1（b）筒体受弯矩图 5.3 圆筒轴向应力计算及校核 5.3.1 圆筒中间截面上由压力及轴向弯矩引起的轴向应力 根据2中式 7-4 至式 7-7 计算 最高点处： MPa R MRp ea e ac 960 . 7 6 91.40414 . 3 1075 . 3 92 14041088 . 0 2 2 76 2 1 1 （5-1） 最低点处： MPa R MRp ea e ac 368.74 9140414 . 3 1075 . 3 92 14041088 . 0 2 2 76 2 1 2 （5-2） 5.3.2 由压力及轴向弯矩引起的轴向应力计算及校核 鞍座平面上，由压力及轴向弯矩引起的轴向应力，按下式计算： a).当圆筒在鞍座平面上或靠近鞍座处有加强圈或被封头加强（即 2 a R A ）时，轴向应力 3 位于横截面最高点处. 取鞍座包角 120 ，查表 7-1（JB/T4731-2005）得， 0 . 1, 0 . 1 21 KK .则 油气储运专业课程设计 II 16 MPa RK MRp ea e ac 815.70 91.404114. 3 1053 . 1 92 14041088 . 0 2 2 66 2 1 2 3 b).在横截面最低点处的轴向应力 4 ： MPa RK MRp ea e ac 513.70 91.404114 . 3 1053 . 1 92 14041088 . 0 2 2 66 2 2 2 4 5.3.3 圆筒轴向应力校核 5602000 . 0 91404 094 . 0 094 . 0 ei R A （5-3） 查图 4-810得， 5 1000 . 2 E ,则 MPaEAB785602000 . 0 102 3 2 3 2 5 MPa368.74, max 4321max B ac 满足条件 max ac 5.4 切向剪应力的计算及校核 5.4.1 圆筒切向剪应力的计算 根据2中式 7-9 计算，查2中表 7-2，得： 880 . 0 3 K 401 . 0 4 K MPa R FK ea 8 . 12 900 . 0 1.404 2980388. 0 3 （5-4） 5.4.2 圆筒被封头加强时，其最大剪应力 根据2中式 7-10，计算得： MPa R FK hea h 83 . 5 900 . 0 1.404 29803401 . 0 4 （5-5） 5.4.3 切向剪应力的校核 圆筒的切向剪应力不应超过设计温度下材料许用应力的 0.8 倍，即 0.8 t 。封头的切向剪 应力，应满足 h t h 25 . 1 而 MPaMPa t 1361708 . 08 . 0 8 . 12 故圆筒满足强度要求。 油气储运专业课程设计 II 17 根据2中式 7-12 1 0072 0028 2 6 1 2 2 6 1 2 2 i i h D K （5-6） 则 MPa DKp he ic h 8 . 140 92 002888 . 0 1 2 （5-7） MPaMPa h t h 7 . 71 8 . 14017025 . 1 25 . 1 83 . 5 故封头满足强度要求 5.5 圆筒周向应力的计算和校核 根据鞍座尺寸表知： mmb390 4 mmRb na 3 . 3489140456. 124056. 1 即 na Rbb56 . 1 4 ，所以此鞍座垫片作为加强用的鞍座。 5.5.1 在横截面的最低点处 根据2中式 718 2 5 5 b FkK ree 其中 1 . 0k （容器焊在支座上） （5-8） 查2中表 7-3 知， 76 . 0 5 K 则 MPa87 . 1 17098 5840476 . 0 1 . 0 5 5.5.2 在鞍座边角处 由于 854 . 5 1404 6180 a RL 根据2中式 720: 22 6 2 6 12 4 ree a ree L FRK b F 由于 5 . 0498 . 0 1.404 4 . 0 a RA 查2中表 7-3 知， 013 . 0 6 K 则 MPa58.22 986180 140458404013 . 0 12 170984 58404 22 6 （5-9） 5.5.3 鞍座垫板边缘处圆筒中的周向应力 由于 8 a RL ，根据2中式 722 油气储运专业课程设计 II 18 MPa L FRK b F e a e 42.76 64450 80358404013 . 0 12 17064 5840412 4 22 6 2 6 5.5.4 周向应力校核 根据2中式 7.3.4.3 MPaMPa t 17063 . 1 5 MPaMPa t 5 . 21217025 . 1 25. 158.22 6 MPaMPa t 5 . 21217025 . 1 25 . 1 4 . 76 6 故圆筒周向应力强度满足要求。 5.6 鞍座应力计算及校核 5.6.1 腹板水平分力及强度校核 根据2中表 77 鞍座包角 120 ，查2中表 75 得： 204 . 0 9 K 。则 NFKFs1191458404204 . 0 9 垫板起加强作用，则： rers s bbH F 0 9 其中 mmbbmm rre 170,8 2 ， mm Ra 7 . 267 3 1404 3 ， mmH2428250 则 mm R HH a s 242 3 ,min 则 MPa61 . 3 008 . 0 17 . 0 008 . 0 242 . 0 11914 9 查2中表 51，得： MPa sa 147 ，则 MPa sa 98 3 2 由于 sa 3 2 9 ，所以其强度满足要求。 5.6.2 鞍座压缩应力及强度校核 根据2中表 76，取 08 . 0 1 则 NmgFEv916781 . 9 8 . 1168008 . 0 1 ，钢底板对水泥基础的 4 . 0f 则 Ev FNmgf458354 . 081 . 9 8 . 11680 所以压应力应按2中式 729 计算： 油气储运专业课程设计 II 19 ALA HF Z HF A F sa vEv r Ev sa sa 22 （5-9） 其中 mmHRHv1042242 2 0028 ，筋板面积 2 321 13608170mmbA 腹板面积： 2 212 85608501120)50(mmlA 2 21 167208560136066mmAAAsa mml l x27225581510 2 1120 1510 2 33 1 mmxZ276 2 8 272 2 3 1 mmlZZ531255276 312 形心： mm A bA y sa c 44.43 16720 281701360626 221 mmy b y cc 56.4544.43 2 8170 2 22 4 3 22 2 3 12 2 2 2 11 2 32 1861471413 12 2011208 5312761360 12 8170 32 12 20 12 32 mm l ZZA b Iy 4 32 2 1 3 2 1 3 3 2 101655711 44.438560 12 2011208 56.452721360 12 8170 6 12 20 12 6 mm yA l xyA b I ccz 腹板与筋板组合截面断面系数： mm l Z mm b 55010 2 1120 10 2 9010 2 200 10 2 1 max 1 max 3 max 3 max 184829 550 101655711 3384493 550 1861471413 mm Z I Z mm Z I Z z rz y ry 油气储运专业课程设计 II 20 3 184829,minmmZZZ rzryr 代入公式 ALA HF Z HF A F sa vEv r Ev sa sa 22 得 MPa ALA HF Z HF A F sa vEv r Ev sa sa 65 . 9 4002445016720 10429167 1848292 2429167 16720 58404 22 MPa Z FfH A F rsa t sa 1 . 34 184829 2424 . 058404 16720 58404 取 2 . 1 0 K 则 MPaK sa 4 .1761472 . 1 0 根据2中式 732 进行校核 MPaMPa MPaKMPa sa t sa sasa 147 1 . 34 4 . 17665. 9 0 即满足强度要求。 5.7 地震引起的地脚螺栓应力 5.7.1 倾覆力矩计算 mmNHFM VEvEv 955201410429167 00 5.7.2 由倾覆力矩引起的地脚螺栓拉应力 根据2中式 7-34 计算 bt Ev bt nlA M 00 （5-10） 其中 n 为承受倾覆力矩的地脚螺栓个数， 2n ；l为筒体轴线两侧的螺栓间距 mmll960 2 ； bt A 为每个地脚螺栓的横截面面积， 222 31420 44 mmdAbt ；则 MPa nlA M bt Ev bt 8 . 15 3149602 9552014 00 取