塔强度计算-T0301强度说明书.doc

过 程 设 备 强 度 设 计 计 算 书 SW6-98 塔 设 备 校 核计 算 单 位计 算 条 件塔 型 板式设 计 压 力 MPa 0.4容 器 分 段 数（不 包 括 裙 座） 2压 力 试 验 类 型 液压压 力 试 验 计 入 液 柱 高 度 Hmm 12050试 验 压 力（立 试）MPa 0.125试 验 压 力（卧 试）MPa 0.243封 头上 封 头下 封 头材 料 名 称 16MnR(正火) 16MnR(正火)名 义 厚 度mm 8 10腐 蚀 裕 量mm 2 2焊 接 接 头 系 数 1 1封 头 形 状 椭圆形 椭圆形圆 筒12345设 计 温 度100100圆 筒 长 度mm46006500圆 筒 名 义 厚 度mm108圆 筒 内 径mm22001400材 料 名 称（即 钢 号）16MnR(正火)16MnR(正火)腐 蚀 裕 量mm11纵 向 焊 接 接 头 系 数11环 向 焊 接 接 头 系 数11圆 筒 外 压 计 算 长 度 mm00678910设 计 温 度圆 筒 长 度mm圆 筒 名 义 厚 度mm圆 筒 内 径mm材 料 名 称（即 钢 号）腐 蚀 裕 量mm纵 向 焊 接 接 头 系 数环 向 焊 接 接 头 系 数圆 筒 外 压 计 算 长 度 mm变 径 段12345设 计 温 度100变 径 段 下 端 内 径mm2200变 径 段 上 端 内 径mm1400材 料 名 称16MnR(正火)腐 蚀 裕 量mm1纵 向 焊 接 接 头 系 数1横 向 焊 接 接 头 系 数0变 径 段 轴 向 长 度mm500变 径 段 外 压 计 算 长 度mm0变 径 段 大 端 过 渡 段 转 角 半 径mm220变 径 段 小 端 过 渡 段 转 角 半 径mm100变 径 段 半 顶 角6789设 计 温 度变 径 段 下 端 内 径mm变 径 段 上 端 内 径mm材 料 名 称腐 蚀 裕 量mm纵 向 焊 接 接 头 系 数横 向 焊 接 接 头 系 数变 径 段 轴 向 长 度mm变 径 段 外 压 计 算 长 度mm变 径 段 大 端 过 渡 段 转 角 半 径mm变 径 段 小 端 过 渡 段 转 角 半 径mm变 径 段 半 顶 角内 件 及 偏 心 载 荷介 质 密 度kg/m3 884塔 釜 液 面 离 焊 接 接 头 的 高 度mm 3000塔 板 分 段 数12345塔 板 型 式 筛板 筛板 塔 板 层 数 2 13 每 层 塔 板 上 积 液 厚 度mm 90 60 最 高 一 层 塔 板 高 度mm 6000 10000 最 低 一 层 塔 板 高 度mm 5000 6500 填 料 分 段 数12345填 料 顶 部 高 度mm 填 料 底 部 高 度mm 填 料 密 度kg/m3 集 中 载 荷 数12345集 中 载 荷kg 50 50 集 中 载 荷 高 度mm 5000 8000 集 中 载 荷 中 心 至 容 器 中 心线 距 离mm 900 900 塔 器 附 件 及 基 础塔 器 附 件 质 量 计 算 系 数 1.2基 本 风 压N/m2 440基 础 高 度mm 250塔 器 保 温 层 厚 度mm 80保 温 层 密 度kg/m3 150裙 座 防 火 层 厚 度mm 50防 火 层 密 度kg/m3 1900管 线 保 温 层 厚 度mm 80最 大 管 线 外 径mm 200笼 式 扶 梯 与 最 大 管 线 的 相 对 位 置 90场 地 土 类 型 I场 地 土 粗 糙 度 类 别 B地 震 烈 度 低于7度地 震 远 近 参 数 近震塔 器 上 平 台 总 个 数 3平 台 宽 度mm 500塔 器 上 最 高 平 台 高 度mm 8000塔 器 上 最 低 平 台 高 度mm 3000裙 座裙 座 结 构 形 式圆筒形裙 座 底 部 截 面 内 径mm 2200裙 座 与 壳 体 连 接 形 式对接裙 座 高 度mm 2500裙 座 材 料 名 称Q235-B裙 座 设 计 温 度 100裙 座 腐 蚀 裕 量mm1裙 座 名 义 厚 度mm 10裙 座 材 料 许 用 应 力MPa113裙 座 上 同 一 高 度 处 较 大 孔 个 数2裙 座 较 大 孔 中 心 高 度mm 900裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 内 径（或 宽 度）mm250裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 厚 度mm 6裙座上较大孔引出管长度mm450地 脚 螺 栓 及 地 脚 螺 栓 座地 脚 螺 栓 材 料 名 称Q235-A地 脚 螺 栓 材 料 许 用 应 力MPa 147注：以 下 设 计 参 数 均 参 照 JB4710-92 表 5-6 并 计 算 确 定地 脚 螺 栓 个 数 20地 脚 螺 栓 公 称 直 径mm 30全 部 筋 板 块 数 12相 邻 筋 板 最 大 外 侧 间 距mm 359.512筋 板 内 侧 间 距mm 359.512筋 板 厚 度mm 14筋 板 宽 度mm 120盖 板 类 型 整块盖 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径mm 45盖 板 厚 度mm 20盖 板 宽 度mm 0垫 板 有垫 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径mm 33垫 板 厚 度mm 14垫 板 宽 度mm 70基 础 环 板 外 径mm 2288基 础 环 板 内 径mm 1928基 础 环 板 名 义 厚 度mm 20计 算 结 果容 器 壳 体 强 度 计 算元 件 名 称压 力 设 计名 义 厚 度 (mm)直 立 容 器 校 核取 用 厚 度 (mm)许 用 内 压 (MPa)许 用 外 压 (MPa)下 封 头 10 10 1.234 第 1 段 圆 筒 10 10 1.385 第 1 段 变 径 段 6 10 第 2 段 圆 筒 8 8 1.692 第 2 段 变 径 段 第 3 段 圆 筒 第 3 段 变 径 段 第 4 段 圆 筒 第 4 段 变 径 段 第 5 段 圆 筒 第 5 段 变 径 段 第 6 段 圆 筒 第 6 段 变 径 段 第 7 段 圆 筒 第 7 段 变 径 段 第 8 段 圆 筒 第 8 段 变 径 段 第 9 段 圆 筒 第 9 段 变 径 段 第 10 段 圆 筒上 封 头 8 8 1.454 裙 座名 义 厚 度 (mm)取 用 厚 度 (mm) 10 10风 载 及 地 震 载 荷00AA11(筒体)11(下封头)223344操 作 质 量2971728485.325747.425747.45341.51最 小 质 量13345.312113.69375.689375.683721.59液 压 试 验 时 质 量46609.845378.211567.911567.94525.02风 弯 矩1.2636e+081.09981e+088.31409e+078.31409e+072.36597e+07地 震 弯 矩00000偏 心 弯 矩882900882900882900882900441450最 大 弯 矩1.27243e+081.10864e+088.40238e+078.40238e+072.41012e+07垂 直 地震 力00000应 力 计 算s110.000.0024.4424.4420.00s125.144.424.064.061.70s134.082.592.462.462.24s225.144.421.481.481.19s310.000.007.647.646.25s328.077.051.821.821.44s331.240.790.750.750.70st113.00113.00170.00170.00170.00B93.3793.3799.1099.10120.97组合应力校核sA122.8422.8420.53许 用 值204.00204.00204.00sA29.237.013.933.933.42许 用 值112.04112.04118.92118.92145.17sA36.576.575.51许 用 值372.60372.60372.60sA49.317.842.582.582.14许 用 值112.04112.04118.92118.92145.17s29.3129.3118.97许 用 值310.50310.50310.50校 核 结 果合格合格合格合格合格注 1: sij 中 i 和 j 的 意 义 如 下i=1 操 作 工 况 j=1 设 计 压 力 或 试 验 压 力 下 引 起 的 轴 向 应 力（ 拉 ）i=2 检 修 工 况 j=2 重 力 及 垂 直 地 震 力 引 起 的 轴 向 应 力（ 压 ）i=3 液 压 试 验 工 况 j=3 弯 矩 引 起 的 轴 向 应 力（ 拉 或 压 ）st 设 计 温 度 下 材 料 许 用 应 力 B 设 计 温 度 下 轴 向 稳 定 的 应 力 许 用 值注 2:sA1: 操 作 工 况 下 轴 向 最 大 组 合 拉 应 力 sA2: 操 作 工 况 下 轴 向 最 大 组 合 压 应 力sA3: 液 压 试 验 时 轴 向 最 大 组 合 拉 应 力 sA4: 液 压 试 验 时 轴 向 最 大 组 合 压 应 力 s: 试 验 压 力 引 起 的 周 向 应 力注 3: 单 位 如 下质 量: kg 力:N 弯 矩: Nmm 应 力: MPa风 载 及 地 震 载 荷(变径段小端,自下向上编号)1234567操 作 质 量5341.51最 小 质 量3721.59液 压 试 验 时 质 量4525.02风 弯 矩2.36597e+07地 震 弯 矩0偏 心 弯 矩441450最 大 弯 矩2.41012e+07垂 直 地震 力0应 力 计 算s1119.92s121.70s132.23s221.18s314.86s321.12s330.54st170.00B99.10组合应力校核sA120.4534许 用 值204sA23.41许 用 值72.51sA34.28387许 用 值372.6sA41.67许 用 值118.92s14.7761许 用 值310.5校 核 结 果合格注 1: sij 中 i 和 j 的 意 义 如 下i=1 操 作 工 况 j=1 设 计 压 力 或 试 验 压 力 下 引 起 的 轴 向 应 力（ 拉 ）i=2 检 修 工 况 j=2 重 力 及 垂 直 地 震 力 引 起 的 轴 向 应 力（ 压 ）i=3 液 压 试 验 工 况 j=3 弯 矩 引 起 的 轴 向 应 力（ 拉 或 压 ）st 设 计 温 度 下 材 料 许 用 应 力 B 设 计 温 度 下 轴 向 稳 定 的 应 力 许 用 值注 2:sA1: 操 作 工 况 下 轴 向 最 大 组 合 拉 应 力 sA2: 操 作 工 况 下 轴 向 最 大 组 合 压 应 力sA3: 液 压 试 验 时 轴 向 最 大 组 合 拉 应 力 sA4: 液 压 试 验 时 轴 向 最 大 组 合 压 应 力 s: 试 验 压 力 引 起 的 周 向 应 力注 3: 单 位 如 下质 量: kg 力:N 弯 矩: Nmm 应 力: MPa计 算 结 果地 脚 螺 栓 及 地 脚 螺 栓 座基 础 环 板 抗 弯 断 面 模 数mm35.83006e+08基 础 环 板 面 积mm21.19204e+06基 础 环 板 计 算 力 矩Nmm267.505基 础 环 板 需 要 厚 度mm3.39基 础 环 板 厚 度 厚 度 校 核 结 果 合格混 凝 土 地 基 上 最 大 压 应 力MPa0.46地 脚 螺 栓 受 风 载 时 最 大 拉 应 力MPa0.11地 脚 螺 栓 受 地 震 载 荷 时 最 大 拉 应 力MPa-0.19地 脚 螺 栓 需 要 的 螺 纹 小 径mm10.4817地 脚 螺 栓 实 际 的 螺 纹 小 径mm26.211地 脚 螺 栓 校 核 结 果 合格筋 板 压 应 力MPa22.63筋 板 许 用 应 力MPa90.19筋 板 校 核 结 果 合格盖 板 最 大 应 力MPa46.78盖 板 许 用 应 力MPa140盖 板 校 核 结 果 合格裙 座 与 壳 体 的 焊 接 接 头 校 核焊 接 接 头 截 面 上 的 塔 器 操 作 质 量kg25747.4焊 接 接 头 截 面 上 的 最 大 弯 矩Nmm8.40238e+07对 接 接 头 校 核搭 接 接 头 校 核对 接 接 头 横 截 面mm256674.3搭 接 接 头 横 截 面mm2对 接 接 头 抗 弯 断 面 模 数mm33.11709e+07搭 接 接 头 抗 剪 断 面 模 数mm3对 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 最 大 拉 应 力MPa-1.76搭 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 最 大 剪 应 力MPa对 接 焊 接 接 头 拉 应 力 许 可 值MPa81.36搭 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 的 剪 应 力 许 可 值MPa对 接 接 头 拉 应 力 校 核 结 果 合格搭 接 焊 接 接 头 在 试 验 工 况 下 最 大 剪 应 力MPa搭 接 焊 接 接 头 在 试 验 工 况 下 的 剪 应 力 许 可 值MPa搭 接 接 头 拉 应 力校 核 结 果 主 要 尺 寸 设 计 及 总 体 参 数 计 算 结 果裙 座 设 计 名 义 厚 度mm10壳 体 和 裙 座 质 量kg6503.99附 件 质 量kg1300.8内 件 质 量kg2740.26保 温 层 质 量kg2482.11平 台 及 扶 梯 质 量kg2410.31操 作 时 物 料 质 量kg14179.5直 立 容 器 的 操 作 质 量kg29717直 立 容 器 的 最 小 质 量kg13345.3直 立 容 器 的 最 大 质 量kg46609.8液 压 试 验 时 液 体 质 量kg31072.4吊 装 时 空 塔 质 量kg8352.84直 立 容 器 自 振 周 期s0.14空 塔 重 心 至 基 础 mm5945.32环 板 底 截 面 上 风 弯 矩Nmm1.2636e+08环 板 底 截 面 距 离环 板 底 截 面 上 地 震 弯 矩Nmm0环 板 底 截 面 上 垂 直 地 震 力N0操 作 时 基 础 环 板 底 截 面 的 最 大 计 算 弯 矩Nmm1.27243e+08风 载 对 直 立 容 器 总 的 横 推 力N18711.9地 震 载 荷 对 直 立 容 器 总 的 横 推 力N0操 作 工 况 下 容 器 顶 部最 大 挠 度mm0.569349容 器 许 用 外 压MPa容 器 总 容 积mm33.10724e+10直 立 容 器 总 高mm14558第 二 振 型 自 振 周 期s第 三 振 型 自 振 周 期s注：内件质量指塔板质量,填料质量计入物料质量。偏心质量计入直 立 容 器 的 操 作 质 量、最 小 质 量、最 大 质 量中。上封头校核计算计算单位 计算条件椭圆封头简图计算压力 Pc 0.40MPa设计温度 t 100.00 C内径 Di 1400.00mm曲面高度 hi 350.00mm材料 16MnR(正火) (板材)试验温度许用应力 s 170.00MPa设计温度许用应力 st 170.00MPa钢板负偏差 C1 0.00mm腐蚀裕量 C2 2.00mm焊接接头系数 f 1.00厚度及重量计算形状系数 K = = 1.0000计算厚度 d = = 1.65mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 6.00mm最小厚度 dmin = 2.10mm名义厚度 dn = 8.00mm结论 满足最小厚度要求重量 158.52 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 1.45403MPa结论 合格下封头校核计算计算单位 计算条件椭圆封头简图计算压力 Pc 0.43MPa设计温度 t 100.00 C内径 Di 2200.00mm曲面高度 hi 550.00mm材料 16MnR(正火) (板材)试验温度许用应力 s 170.00MPa设计温度许用应力 st 170.00MPa钢板负偏差 C1 0.00mm腐蚀裕量 C2 2.00mm焊接接头系数 f 1.00厚度及重量计算形状系数 K = = 1.0000计算厚度 d = = 2.76mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 8.00mm最小厚度 dmin = 3.30mm名义厚度 dn = 10.00mm结论 满足最小厚度要求重量 456.90 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 1.23412MPa结论 合格第1段筒体校核计算单位计算条件筒体简图计算压力 Pc 0.43MPa设计温度 t 100.00 C内径 Di 2200.00mm材料 16MnR(正火) ( 板材 )试验温度许用应力 s 170.00MPa设计温度许用应力 st 170.00MPa试验温度下屈服点 ss 345.00MPa钢板负偏差 C1 0.00mm腐蚀裕量 C2 1.00mm焊接接头系数 f 1.00厚度及重量计算计算厚度 d = = 2.76mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 9.00mm名义厚度 dn = 10.00mm重量 2507.03Kg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 = 0.2432 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力水平 sTsT 0.90 ss = 310.50MPa试验压力下圆筒的应力 sT = = 29.85 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= = 1.38524MPa设计温度下计算应力 st = = 52.28MPastf 170.00MPa校核条件stf st结论 合格第2段筒体校核计算单位计算条件筒体简图计算压力 Pc 0.40MPa设计温度 t 100.00 C内径 Di 1400.00mm材料 16MnR(正火) ( 板材 )试验温度许用应力 s 170.00MPa设计温度许用应力 st 170.00MPa试验温度下屈服点 ss 345.00MPa钢板负偏差 C1 0.00mm腐蚀裕量 C2 1.00mm焊接接头系数 f 1.00厚度及重量计算计算厚度 d = = 1.65mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 7.00mm名义厚度 dn = 8.00mm重量 1805.56Kg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 = 0.2432 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力水平 sTsT 0.90 ss = 310.50MPa试验压力下圆筒的应力 sT = = 24.44 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= = 1.69154MPa设计温度下计算应力 st = = 40.20MPastf 170.00MPa校核条件stf st结论 合格 变径段校核计算单位 设计条件锥壳简图计算压力 Pc 0.40MPa设计温度 t 100.00 C锥壳大端直径 Di 2200.00mm锥壳小端直径 Dis 1400.00mm锥壳大端转角半径 r 220.00mm锥壳小端转角半径 ri 100.00mm锥壳计算内直径 Dc 2052.79mm锥壳半顶角 a 48.29材料名称 16MnR(正火)材料类型 板材试验温度许用应力 s 170.00Mpa设计温度许用应力 st 170.00MPa试验温度下屈服点 ss 345.00Mpa钢板负偏差 C1 0.00mm腐蚀裕量 C2 1.00mm焊接接头系数 f 1.00锥