T201SW6-2011 塔强度校核源文件T201

过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011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：中航一集团航空动力控制系统研究所DESIGNER设 计Designed by日期Date校 核Checked by日期Date审 核Verified by日期Date批 准Approved by日期Date 塔 设 备 校 核计 算 单 位中航一集团航空动力控制系统研究所计 算 条 件塔 型 填料容 器 分 段 数（不 包 括 裙 座） 4压 力 试 验 类 型 液压封头上 封 头下 封 头材料名称 S30408 S30408名义厚度(mm) 26 26腐蚀裕量(mm) 3 3焊接接头系数 0.85 0.85封头形状 椭圆形 椭圆形圆筒设计压力(Mpa)设计温度()长度(mm)名义厚度(mm)内径/外径(mm)材料名称(即钢号)10.41255000266000S3040820.41255000266000S3040830.41255000266000S3040840.41255000266000S304085678910圆筒腐蚀裕量(mm)纵向焊接接头系数环向焊接接头系数外压计算长度(mm)试验压力(立) (Mpa)试验压力(卧)(Mpa)130.850.8500.30.516409230.850.8500.40.616409330.850.8500.450.666409430.850.8500.50.7164095678910内 件 及 偏 心 载 荷介 质 密 度kg/m3 998塔 釜 液 面 离 焊 接 接 头 的 高 度mm 2000塔 板 分 段 数12345塔 板 型 式 塔 板 层 数 每 层 塔 板 上 积 液 厚 度mm 最 高 一 层 塔 板 高 度mm 最 低 一 层 塔 板 高 度mm 填 料 分 段 数12345填 料 顶 部 高 度mm 8530 13814 填 料 底 部 高 度mm 5530 12606 填 料 密 度kg/m3 150 150 集 中 载 荷 数12345集 中 载 荷kg 集 中 载 荷 高 度mm 集 中 载 荷 中 心 至 容 器 中 心线 距 离mm 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 600基 础 高 度mm 0塔 器 保 温 层 厚 度mm 0保 温 层 密 度kg/m3 0裙 座 防 火 层 厚 度mm 100防 火 层 密 度kg/m3 50管 线 保 温 层 厚 度mm 0最 大 管 线 外 径mm 1600笼 式 扶 梯 与 最 大 管 线 的 相 对 位 置 90场 地 土 类 型 II场 地 土 粗 糙 度 类 别 A地 震 设 防 烈 度 7度(0.1g)设 计 地 震 分 组 第一组地震影响系数最大值 amax0.08阻 尼 比0.01塔 器 上 平 台 总 个 数 4平 台 宽 度mm 1000塔 器 上 最 高 平 台 高 度mm 19000塔 器 上 最 低 平 台 高 度mm 4600裙 座裙 座 结 构 形 式圆锥形裙 座 底 部 截 面 内 径mm 6400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mm3裙 座 名 义 厚 度mm 26裙 座 材 料 许 用 应 力MPa108裙座与筒体连接段的材料Q235-B裙座与筒体连接段在设计温度下许用应力MPa 105裙座与筒体连接段长度mm40裙 座 上 同 一 高 度 处 较 大 孔 个 数1裙 座 较 大 孔 中 心 高 度mm 1600裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 内 径（或 宽 度）mm1200裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 厚 度mm 26裙座上较大孔引出管长度mm1000地 脚 螺 栓 及 地 脚 螺 栓 座地 脚 螺 栓 材 料 名 称16Mn地 脚 螺 栓 材 料 许 用 应 力MPa 170地 脚 螺 栓 个 数 24地 脚 螺 栓 公 称 直 径mm 42全 部 筋 板 块 数 48相 邻 筋 板 最 大 外 侧 间 距mm 921.53筋 板 内 侧 间 距mm 90筋 板 厚 度mm 30筋 板 宽 度mm 300盖 板 类 型 整块盖 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径mm 60盖 板 厚 度mm 40盖 板 宽 度mm 0垫 板 有垫 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径mm 45垫 板 厚 度mm 18垫 板 宽 度mm 90基 础 环 板 外 径mm 8000基 础 环 板 内 径mm 6400基 础 环 板 名 义 厚 度mm 50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 26 26 1.241 第 1 段 圆 筒 26 26 0.878 第 1 段 变 径 段 第 2 段 圆 筒 26 26 0.878 第 2 段 变 径 段 第 3 段 圆 筒 26 26 0.878 第 3 段 变 径 段 第 4 段 圆 筒 26 26 0.878 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 26 26 1.257 裙 座名 义 厚 度 (mm)取 用 厚 度 (mm) 26 26风 载 及 地 震 载 荷00AA裙座与筒体连接段11(筒体)11(下封头)2233操 作 质 量 2482212403912251212249342249349578366369.9最 小 质 量 13462312679311152311133611133686291.461246.6压 力 试 验 时 质 量77889877106875579811133611133686291.461246.6风 弯 矩 1.917e+091.689e+091.57e+091.565e+091.565e+099.397e+084.435e+08Mca (I) Mca (II) 顺风向弯矩 (I)顺风向弯矩 (II)组合风 弯 矩 1.917e+091.689e+091.57e+091.565e+091.565e+099.397e+084.435e+08地 震 弯 矩 注:计及高振型时,此项按B.24计算1.997e+091.792e+091.682e+091.677e+091.677e+091.095e+095.89e+08偏 心 弯 矩 0000000最 大 弯 矩 需横风向计算时 2.476e+092.214e+092.075e+092.068e+092.068e+091.33e+096.999e+08垂 直 地 震 力 0000000应 力 计 算26.4326.4326.4326.435.355.125.175.165.162.201.523.393.063.233.223.222.071.092.552.551.981.4019.8219.8226.4329.7416.7916.4317.362.552.551.981.400.790.700.730.730.730.440.21st108.00108.00105.00137.00137.00137.00137.00B93.7493.7493.7463.0763.0763.0763.07组合应力校核(内压),(外压)24.5024.5026.3126.00许 用 值139.74139.74139.74139.74(内压),(外压)8.748.188.405.785.784.052.49许 用 值111.77111.77111.7775.6975.6975.6975.6918.0018.0024.8928.54许 用 值184.50184.50184.50184.5017.5817.1318.103.283.282.421.61许 用 值93.1493.1493.1471.6085.9271.6071.6068.5168.5181.7788.40许 用 值184.50184.50184.50184.50校 核 结 果合格合格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: 轴 向 最 大 组 合 拉 应 力 sA2: 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4455667788991010操 作 质 量 36201.8最 小 质 量 36201.8压 力 试 验 时 质 量36201.8风 弯 矩 1.15e+08Mca (I) Mca (II) 顺风向 弯 矩(I)顺风向 弯 矩(II)组合风 弯 矩 1.15e+08地 震 弯 矩 注:计及高振型时,此项按B.24计算2.052e+08偏 心 弯 矩 0最 大 弯 矩 需横风向计算时 2.339e+08垂 直 地 震 力 0应 力 计 算26.430.830.360.8333.040.830.05st137.00B63.07组合应力校核(内压),(外压)25.9662许 用 值139.74(内压),(外压)1.19许 用 值75.6932.2634许 用 值184.50.88许 用 值71.6095.0378许 用 值184.5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: 轴 向 最 大 组 合 拉 应 力 sA2: 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 mm32.96767e+10基 础 环 板 面 积 mm21.80956e+07基 础 环 板 计 算 力 矩 Nmm42498基 础 环 板 需 要 厚 度mm41.65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MPa0.44地 脚 螺 栓 受 风 载 时 最 大 拉 应 力 MPa0.00地 脚 螺 栓 受 地 震 载 荷 时 最 大 拉 应 力MPa0.00地 脚 螺 栓 需 要 的 螺 纹 小 径 mm0地 脚 螺 栓 实 际 的 螺 纹 小 径mm37.129地 脚 螺 栓 校 核 结 果 地脚螺栓承受的最大拉应力小于零,塔器可以自身稳定，地脚螺栓仅起固定作用筋 板 压 应 力 MPa0.00筋 板 许 用 应 力MPa0.00筋 板 校 核 结 果 合格盖 板 最 大 应 力 MPa0.00盖 板 许 用 应 力MPa147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kg224934焊 接 接 头 截 面 上 的 最 大 弯 矩Nmm2.06837e+09对 接 接 头 校 核对 接 接 头 横 截 面 mm2427885对 接 接 头 抗 弯 断 面 模 数 mm36.41827e+08对 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 最 大 拉 应 力MPa-1.94对 接 焊 接 接 头 拉 应 力 许 可 值MPa75.6对 接 接 头 拉 应 力 校 核 结 果合格搭 接 接 头 校 核搭 接 接 头 横 截 面 mm2搭 接 接 头 抗 剪 断 面 模 数 mm3搭 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 最 大 剪 应 力MPa搭 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 的 剪 应 力 许 可 值MPa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mm26容 器 总 容 积mm36.44275e+11直 立 容 器 总 高mm24586壳 体 和 裙 座 质 量kg105697附 件 质 量kg21139.4内 件 质 量kg0保 温 层 质 量kg240.755平 台 及 扶 梯 质 量kg7546.35操 作 时 物 料 质 量kg113598液 压 试 验 时 液 体 质 量kg644275吊 装 时 空 塔 质 量kg126836直 立 容 器 的 操 作 质 量 kg248221直 立 容 器 的 最 小 质 量 kg134623直 立 容 器 的 最 大 质 量 kg778898空 塔 重 心 至 基 础 环 板 底 截 面 距 离mm11390.4直 立 容 器 自 振 周 期s0.13第 二 振 型 自 振 周 期s第 三 振 型 自 振 周 期s临界风速(第一振型)临界风速(第二振型)雷诺系数设计风速风 载 对 直 立 容 器 总 的 横 推 力 N145931地 震 载 荷 对 直 立 容 器 总 的 横 推 力 N128253操 作 工 况 下 容 器 顶 部最 大 挠 度mm0.443147容 器 许 用 外 压MPa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 中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件椭圆封头简图计算压力 Pc 0.40MPa设计温度 t 125.00 C内径 Di 6000.00mm曲面深度 hi 2000.00mm材料 S30408 (板材)设计温度许用应力 st 137.00MPa试验温度许用应力 s 137.00MPa钢板负偏差 C1 0.00mm腐蚀裕量 C2 3.00mm焊接接头系数 f 0.85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 = 1.25Pc= 0.7164 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力stsT 0.90 ss = 184.50MPa试验压力下封头的应力sT = = 78.08MPa校核条件sT sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 0.7083计算厚度 dh = = 7.31mm有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 23.00mm最小厚度 dmin = 9.00mm名义厚度 dnh = 26.00mm结论 满足最小厚度要求重量 9297.56 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 1.25700MPa结论 合格下封头校核计算计算单位 中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件椭圆封头简图计算压力 Pc 0.44MPa设计温度 t 125.00 C内径 Di 6000.00mm曲面深度 hi 2000.00mm材料 S30408 (板材)设计温度许用应力 st 137.00MPa试验温度许用应力 s 137.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 3.00mm焊接接头系数 f 0.85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 = 1.25Pc= 0.5164 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力stsT 0.90 ss = 184.50MPa试验压力下封头的应力sT = = 57.03MPa校核条件sT sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 0.7083计算厚度 dh = = 8.03mm有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 22.70mm最小厚度 dmin = 9.00mm名义厚度 dnh = 26.00mm结论 满足最小厚度要求重量 9297.56 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 1.24065MPa结论 合格第1段筒体校核计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件筒体简图计算压力 Pc 0.40MPa设计温度 t 125.00 C内径 Di 6000.00mm材料 S30408 ( 板材 )试验温度许用应力 s 137.00MPa设计温度许用应力 st 137.00MPa试验温度下屈服点 ss 205.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 3.00mm焊接接头系数 f 0.85厚度及重量计算计算厚度 d = = 10.32mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 22.70mm名义厚度 dn = 26.00mm重量 19318.84Kg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 = 0.5164 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力水平 sTsT 0.90 ss = 184.50MPa试验压力下圆筒的应力 sT = = 80.60 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= = 0.87782MPa设计温度下计算应力 st = = 53.06MPastf 116.45MPa校核条件stf st结论 合格第2段筒体校核计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件筒体简图计算压力 Pc 0.40MPa设计温度 t 125.00 C内径 Di 6000.00mm材料 S30408 ( 板材 )试验温度许用应力 s 137.00MPa设计温度许用应力 st 137.00MPa试验温度下屈服点 ss 205.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 3.00mm焊接接头系数 f 0.85厚度及重量计算计算厚度 d = = 10.32mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 22.70mm名义厚度 dn = 26.00mm重量 19318.84Kg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 = 0.6164 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力水平 sTsT 0.90 ss = 184.50MPa试验压力下圆筒的应力 sT = = 96.20 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= = 0.87782MPa设计温度下计算应力 st = = 53.06MPastf 116.45MPa校核条件stf st结论 合格第3段筒体校核计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件筒体简图计算压力 Pc 0.40MPa设计温度 t 125.00 C内径 Di 6000.00mm材料 S30408 ( 板材 )试验温度许用应力 s 137.00MPa设计温度许用应力 st 137.00MPa试验温度下屈服点 ss 205.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 3.00mm焊接接头系数 f 0.85厚度及重量计算计算厚度 d = = 10.32mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 22.70mm名义厚度 dn = 26.00mm重量 19318.84Kg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 = 0.6664 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力水平 sTsT 0.90 ss = 184.50MPa试验压力下圆筒的应力 sT = = 104.01 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= = 0.87782MPa设计温度下计算应力 st = = 53.06MPastf 116.45MPa校核条件stf st结论 合格第4段筒体校核计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件筒体简图计算压力 Pc 0.40MPa设计温度 t 125.00 C内径 Di 6000.00mm材料 S30408 ( 板材 )试验温度许用应力 s 137.00MPa设计温度许用应力 st 137.00MPa试验温度下屈服点 ss 205.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 3.00mm焊接接头系数 f 0.85厚度及重量计算计算厚度 d = = 10.32mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 22.70mm名义厚度 dn = 26.00mm重量 19318.84Kg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 = 0.7164 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力水平 sTsT 0.90 ss = 184.50MPa试验压力下圆筒的应力 sT = = 111.81 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= = 0.87782MPa设计温度下计算应力 st = = 53.06MPastf 116.45MPa校核条件stf st结论 合格开孔补强计算计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所接管: N1, 120026计算方法: GB150.3-2011分析法设 计 条 件简 图计算压力 pc0.4MPa设计温度125筒体材料名称S30408筒体材料类型板材筒体内直径 Di6000mm筒体开孔处名义厚度n26mm筒体厚度负偏差 C10.3mm筒体腐蚀裕量 C23mm筒体材料许用应力t137MPa接管材料名称S30408接管材料类型管材接管实际外伸长度1000mm接管厚度负偏差 C1t 2.6mm接管腐蚀裕量C2t3mm接管材料许用应力t116MPa开 孔 补 强 计 算筒体中面直径D=Di+e+2Cs 6029.30mm接管中面直径d=do-et 1179.60mm筒体有效厚度e=n- C1 -C2 22.70mm接管有效厚度et =nt-C1t -C2t 20.40mm筒体计算厚度 =pD 8.80mm接管计算厚度t=pd 2.03mm2t2t筒体厚度校核结论 合格接管厚度校核结论 合格筒体补强最小长度l 395.0mm接管补强最小长度lt 176.6mm开孔率=d/D 0.196接管补强长度校核结论 合格参数et /e 0.899参数 =d/(De)0.5 3.189等效薄膜应力集中系数Km 3.552等效总应力集中系数K 5.036等效薄膜应力S=KmpD 188.70MPa等效总应力S=KpD 267.54MPa2e2e等效薄膜应力许用值 255.20MPa等效总应力许用值 301.60MPa等效薄膜应力校核结论 合格等效总应力校核结论 合格结论: 合格开孔补强计算计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所接 管: N2, 200026计算方法: GB150.3-2011等面积补强法，单孔设 计 条 件简 图计算压力 pc0.4MPa设计温度125壳体型式椭圆形封头壳体材料名称及类型S30408板材壳体开孔处焊接接头系数0.85壳体内直径 Di6000mm壳体开孔处名义厚度n26mm壳体厚度负偏差 C10mm壳体腐蚀裕量 C23mm壳体材料许用应力t137MPa椭圆形封头长短轴之比 1.5凸形封头上接管轴线与封头轴线的夹角() -0 接管实际外伸长度 1000mm接管连接型式 插入式接管接管实际内伸长度 0mm接管材料 S30408接管焊接接头系数 0.85名称及类型 管材接管腐蚀裕量 3mm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