5-1附录一 储罐设计核算表

公司名称文档标题文档副标题ASUS日期2018.08表1-1 乙酸储罐设计结果表钢制球形储罐计算单位 广东工业大学XZCT团队计算条件简 图拉杆与支柱连接形式 相邻球壳形式 桔瓣式近震还是远震 近震地震设防烈度 6场地土类别 1球壳分带数 3支柱数目 n 12一根支柱上地脚螺栓个数 nd 2压力试验类型 液压 地面粗糙度类别 C充装系数 k 0.90公称容积 1000.0m3球罐中心至支柱底板底面的距离 H0 4750.0mm拉杆与支柱交点至基础的距离 l 70.0mma点(支柱与球壳连接最低点)至球罐中心水平面的距离 La 2700.0mm支柱类型 轧制钢管支柱外直径 do 165.0mm支柱厚度 22.0mm拉杆直径 16.0mm耳板和支柱单边焊缝长 L1 10.0mm拉杆和翼板单边焊缝长 L2 10.0mm支柱和球壳焊缝焊脚尺寸 S 10.0mm耳板和支柱焊缝焊脚尺寸 S 1 10.0mm拉杆和翼板焊缝焊脚尺寸 S2 10.0mm球壳钢板负偏差C1 0.3mm球壳腐蚀裕量 C2 2.0mm拉杆腐蚀裕量 CT 2.0mm地脚螺栓腐蚀裕量 CB 2.0mm支柱底板腐蚀裕量 Cb 2.0mm保温层厚度 5.0mm保温层密度 300.0 kg/m3设计压力 p 0.12MPa 试验压力 pT 0.15MPa设计温度 30.0基本风压值 q0 450.0N/m2基本雪压值 q 0.0N/m2物料密度r2 1100.0kg/m3附件质量 m7 50.0kg焊接接头系数f 0.85支 柱 底 板 与 基 础 的 摩 擦 系 数 fS 0.4球壳内径 Di 12300.0mm球壳材料名称 S30408支柱材料名称 10(GB8163)支柱底板材料名称 Q235-B地脚螺栓名称 30CrMoA拉杆材料名称 10(GB8163)销子材料名称 20耳板材料名称 Q235-B翼板材料名称 Q235-B自上而下带号 液柱高 (非JB/T标准时输入) mm 校核球壳名义厚度 dn mm1 2.0 6.02 4.0 8.03 6.0 8.04 5 6 7 8 9 材料性能设计温度下球壳材料的许用应力 137.0MPa支柱材料的许用应力 136.7MPa壳体材料常温屈服点 205.0MPa支柱材料常温屈服点 205.0MPa支柱底板材料常温屈服点 215.0MPa地脚螺栓材料常温屈服点 500.0MPa拉杆材料常温屈服点 205.0MPa销子材料常温屈服点 245.0MPa耳板材料常温屈服点 235.0MPa翼板材料常温屈服点 235.0MPa支柱和球壳角焊缝许用剪应力 49.2MPa耳板和支柱角焊缝许用剪应力 49.2MPa拉杆和翼板角焊缝许用剪应力 49.2MPa地脚螺栓材料许用剪应力 200.0MPa支柱底板材料许用弯曲应力 143.3MPa拉杆材料的许用应力 136.7MPa销子材料的许用剪应力 98.0MPa耳板材料的许用压应力 213.6MPa设计球壳时球壳的计算厚度,设计厚度及名义厚度自上而下带号计算厚度 mm设计厚度 mm 名义厚度 mm d +C 2dn = 1 3.2 2 3.2 3 3.2 4 5 6 7 8 9 校核球壳时球壳设计温度下壳壁的计算应力自上而下带号计算应力 MPa 1 99.8 合格 2 64.8 合格 3 64.8 合格 4 5 6 7 8 9试验压力校核 试验压力 p T 0.15MPa 试验压力下球壳的应力s T 146.1MPa 校核试验压力 合格 球罐质量计算 球壳质量 m1=pDcp2dnr110-9= 29887.2kg 物料质量 964604.2kg 压力试验时流体的质量 974347.7kg 积 雪 质 量 0.0kg保温层质量M5 = 715.4kg支柱和拉杆的质量m6 = 4543.0kg附件质量m7 = 50.0kg操作状态下的球罐质量mo = m1+m2+m4+m5+m6+m7= 999799.7kg压力试验状态下的球罐质量mT =m1+m3+m6+m7= 1008827.8kg球罐最小质量mmin =m1+m6+m7= 34480.1kg地震载荷计算 支柱横截面的惯性矩 25861284.0mm4 拉杆影响系数 0.999 球罐的基本自振周期 2.3824s 地震影响系数 a 0.0000 球罐的水平地震力 Fe=Czamog= 0.0N风载荷计算 系数 x 1 = 2.4529614 风振系数 K2=1+0.35x1= 1.859 风 压 高 度 变 化 系 数 f1 0.532 球罐的水平风力 Fw=(p/4)D20k1k2 qo f1 f2 X10-6 = 2.334e+04N 弯矩计算由水平地震力和水平风力引起的最大弯矩 Mmax=Fmax L= 1.092e+08Nmm支柱计算 操作状态下的重力载荷 8.171e+05N 压力试验状态下的重力载荷 8.244e+05N 最大弯矩对支柱产生的垂直 载荷的最大值 (Fi)max= 2.961e+03N 拉杆作用在支柱上的垂直 载荷的最大值 (Pi-j)max= 8.554e+01N 以上两力之和的最大值 (Fi+Pi-j)max= 1.562e+03N 操作状态下支柱的 最大垂直载荷 Wo=Go+(Fi+Pi-j)max= 8.186e+05N 压力试验状态下支柱的 最大垂直载荷 8.249e+05N 操作状态下支柱的偏心弯矩 1.570e+06N.mm 压力试验状态下支柱的偏心弯矩 2.075e+06N.mm 操作状态下支柱的附加弯矩 2.638e+06N.mm 压力试验状态下支柱的附加弯矩 3.460e+06N.mm 操作状态下支柱的总弯矩 Mo=Mo1 + Mo2= 4.209e+06N.mm 压力试验状态下支柱的总弯矩 MT=MT1 + MT2= 5.535e+06N.mm支柱底板计算 支柱底板直径 Db= 100.0 mm 底板的压应力 105.03 MPa 底板计算厚度 +Cb= 50.19mm 底板名义厚度 51mm拉杆、销子、耳板和翼板计算 拉杆的最大拉力 3891.0N 拉杆螺纹小径 +CT= 8.029mm 拉杆的螺纹公称直径 M 16mm 销子直径计算值 = 5.0mm 销子直径 dP= 6mm 耳板厚度计算值 3.04mm 耳板厚度 dc= 4mm 翼板厚度计算值 1.52mm 翼板厚度 da= 2mm 耳板与支柱连接焊缝的剪切应力 27.6MPa 应力校核结果 合格 拉杆与翼板连接焊缝的剪切应力 13.8MPa 应力校核结果 合格支柱与球壳连接最低点a的应力校核 操作状态下a点的剪切应力 25.7MPa 压力试验状态下a点的剪切应力 25.9MPa 操作状态下物料在a点的 液柱静压力 poa=hoar2g 10-9= 0.000 MPa 液压试验状态下液体 在a点的液柱静压力 pTa=hTa 1000g10-9= 0.087MPa操作状态下a点的纬向应力 64.8MPa 压力试验状态下a点的纬向应力 127.8MPa 操作状态下a点的组合应力 soa=sol + to= 90.5MPa 应力校核 合格 压力试验状态下a点的组合应力 sTa=sTl + tT= 153.7MPa 应力校核 合格支柱与球壳连接焊缝的强度校核 支柱与球壳连接焊缝的剪切应力 20.9MPa 应力校核 合格球壳许用压力计算 设计温度下球壳最大允许工作压力 pw 0.140MPa外压 A 值 0.0001159 外压 B 值 14.9MPa 球壳许用外压绝对值 p 0.0074MPa支柱稳定性校核 单个支柱的横截面积 9883.5mm2 单个支柱的截面系数 313470.1 mm3 支柱的惯性半径 51.2mm 支柱长细比 92.86 轴心受压支柱的稳定系数Fp 0.72821 操作状态下支柱的稳定性 = 130.2MPa压力试验状态下支柱的稳定性 = 136.3MPa 稳定性校核结果 合格地脚螺栓计算 拉杆作用在支柱上的水平力 Fc=(Pi-j)max tgb= 3890.1N 支柱底板与基础的摩擦力 11271.1N 地脚螺栓的螺纹小径 不计算mm 地脚螺栓 M 42定位地脚螺栓 mm表1-2叔丁醇储罐设计结果表钢制球形储罐计算单位 广东工业大学XZCT团队计算条件简 图拉杆与支柱连接形式 相邻球壳形式 桔瓣式近震还是远震 近震地震设防烈度 6场地土类别 1球壳分带数 3支柱数目 n 4一根支柱上地脚螺栓个数 nd 4压力试验类型 液压 地面粗糙度类别 C充装系数 k 0.90公称容积 400.0m3球罐中心至支柱底板底面的距离 H0 5000.0mm拉杆与支柱交点至基础的距离 l 4000.0mma点(支柱与球壳连接最低点)至球罐中心水平面的距离 La 2000.0mm支柱类型 轧制钢管支柱外直径 do 170.0mm支柱厚度 23.0mm拉杆直径 30.0mm耳板和支柱单边焊缝长 L1 15.0mm拉杆和翼板单边焊缝长 L2 10.0mm支柱和球壳焊缝焊脚尺寸 S 10.0mm耳板和支柱焊缝焊脚尺寸 S 1 15.0mm拉杆和翼板焊缝焊脚尺寸 S2 10.0mm球壳钢板负偏差C1 0.3mm球壳腐蚀裕量 C2 2.0mm拉杆腐蚀裕量 CT 2.0mm地脚螺栓腐蚀裕量 CB 2.0mm支柱底板腐蚀裕量 Cb 2.0mm保温层厚度 5.0mm保温层密度 300.0 kg/m3设计压力 p 0.12MPa 试验压力 pT 0.15MPa设计温度 30.0基本风压值 q0 450.0N/m2基本雪压值 q 0.0N/m2物料密度r2 900.0kg/m3附件质量 m7 50.0kg焊接接头系数f 0.85支 柱 底 板 与 基 础 的 摩 擦 系 数 fS 0.4球壳内径 Di 9200.0mm球壳材料名称 Q345R支柱材料名称 16Mn支柱底板材料名称 Q235-B地脚螺栓名称 25Cr2MoVA拉杆材料名称 10(GB8163)销子材料名称 20耳板材料名称 Q235-B翼板材料名称 Q235-B自上而下带号 液柱高 (非JB/T标准时输入) mm 校核球壳名义厚度 dn mm10 1.5 6.011 3.0 6.012 4.5 6.013 14 15 16 17 18 材料性能设计温度下球壳材料的许用应力 189.0MPa支柱材料的许用应力 206.7MPa壳体材料常温屈服点 345.0MPa支柱材料常温屈服点 310.0MPa支柱底板材料常温屈服点 215.0MPa地脚螺栓材料常温屈服点 735.0MPa拉杆材料常温屈服点 205.0MPa销子材料常温屈服点 245.0MPa耳板材料常温屈服点 235.0MPa翼板材料常温屈服点 235.0MPa支柱和球壳角焊缝许用剪应力 74.4MPa耳板和支柱角焊缝许用剪应力 56.4MPa拉杆和翼板角焊缝许用剪应力 49.2MPa地脚螺栓材料许用剪应力 294.0MPa支柱底板材料许用弯曲应力 143.3MPa拉杆材料的许用应力 136.7MPa销子材料的许用剪应力 98.0MPa耳板材料的许用压应力 213.6MPa设计球壳时球壳的计算厚度,设计厚度及名义厚度自上而下带号计算厚度 mm设计厚度 mm 名义厚度 mm d +C 2dn = 1 1.7 2 1.7 3 1.7 4 5 6 7 8 9 校核球壳时球壳设计温度下壳壁的计算应力自上而下带号计算应力 MPa 1 74.6 合格 2 74.6 合格 3 74.6 合格 4 5 6 7 8 9试验压力校核 试验压力 p T 0.15MPa 试验压力下球壳的应力s T 149.4MPa 校核试验压力 合格 球罐质量计算 球壳质量 m1=pDcp2dnr110-9= 12540.4kg 物料质量 330253.3kg 压力试验时流体的质量 407720.1kg 积 雪 质 量 0.0kg保温层质量M5 = 400.3kg支柱和拉杆的质量m6 = 2006.6kg附件质量m7 = 50.0kg操作状态下的球罐质量mo = m1+m2+m4+m5+m6+m7= 345250.7kg压力试验状态下的球罐质量mT =m1+m3+m6+m7= 422317.2kg球罐最小质量mmin =m1+m6+m7= 14597.0kg地震载荷计算 支柱横截面的惯性矩 29392968.0mm4 拉杆影响系数 0.104 球罐的基本自振周期 0.7914s 地震影响系数 a 0.0000 球罐的水平地震力 Fe=Czamog= 0.0N风载荷计算 系数 x 1 = 1.5748655 风振系数 K2=1+0.35x1= 1.551 风 压 高 度 变 化 系 数 f1 0.532 球罐的水平风力 Fw=(p/4)D20k1k2 qo f1 f2 X10-6 = 1.090e+04N 弯矩计算由水平地震力和水平风力引起的最大弯矩 Mmax=Fmax L= 1.090e+07Nmm支柱计算 操作状态下的重力载荷 8.464e+05N 压力试验状态下的重力载荷 1.035e+06N 最大弯矩对支柱产生的垂直 载荷的最大值 (Fi)max= 1.185e+03N 拉杆作用在支柱上的垂直 载荷的最大值 (Pi-j)max= 4.741e+03N 以上两力之和的最大值 (Fi+Pi-j)max= 5.926e+03N 操作状态下支柱的 最大垂直载荷 Wo=Go+(Fi+Pi-j)max= 8.524e+05N 压力试验状态下支柱的 最大垂直载荷 1.037e+06N 操作状态下支柱的偏心弯矩 1.232e+06N.mm 压力试验状态下支柱的偏心弯矩 2.021e+06N.mm 操作状态下支柱的附加弯矩 2.044e+06N.mm 压力试验状态下支柱的附加弯矩 2.756e+06N.mm 操作状态下支柱的总弯矩 Mo=Mo1 + Mo2= 3.276e+06N.mm 压力试验状态下支柱的总弯矩 MT=MT1 + MT2= 4.777e+06N.mm支柱底板计算 支柱底板直径 Db= 100.0 mm 底板的压应力 132.05 MPa 底板计算厚度 +Cb= 60.19mm 底板名义厚度 61mm拉杆、销子、耳板和翼板计算 拉杆的最大拉力 9051.0N 拉杆螺纹小径 +CT= 11.196mm 拉杆的螺纹公称直径 M 30mm 销子直径计算值 = 7.7mm 销子直径 dP= 8mm 耳板厚度计算值 5.30mm 耳板厚度 dc= 6mm 翼板厚度计算值 2.65mm 翼板厚度 da= 3mm 耳板与支柱连接焊缝的剪切应力 28.5MPa 应力校核结果 合格 拉杆与翼板连接焊缝的剪切应力 32.1MPa 应力校核结果 合格支柱与球壳连接最低点a的应力校核 操作状态下a点的剪切应力 55.4MPa 压力试验状态下a点的剪切应力 67.7MPa 操作状态下物料在a点的 液柱静压力 poa=hoar2g 10-9= 0.000 MPa 液压试验状态下液体 在a点的液柱静压力 pTa=hTa 1000g10-9= 0.065MPa操作状态下a点的纬向应力 74.6MPa 压力试验状态下a点的纬向应力 133.5MPa 操作状态下a点的组合应力 soa=sol + to= 130.0MPa 应力校核 合格 压力试验状态下a点的组合应力 sTa=sTl + tT= 201.2MPa 应力校核 合格支柱与球壳连接焊缝的强度校核 支柱与球壳连接焊缝的剪切应力 35.5MPa 应力校核 合格球壳许用压力计算 设计温度下球壳最大允许工作压力 pw 0.258MPa外压 A 值 0.0001005 外压 B 值 13.4MPa 球壳许用外压绝对值 p 0.0049MPa支柱稳定性校核 单个支柱的横截面积 10621.7mm2 单个支柱的截面系数 345799.6 mm3 支柱的惯性半径 52.6mm 支柱长细比 95.05 轴心受压支柱的稳定系数Fp 0.52656 操作状态下支柱的稳定性 = 164.1MPa压力试验状态下支柱的稳定性 = 204.1MPa 稳定性校核结果 合格地脚螺栓计算 拉杆作用在支柱上的水平力 Fc=(Pi-j)max tgb= 7710.1N 支柱底板与基础的摩擦力 14314.8N 地脚螺栓的螺纹小径 不计算mm 地脚螺栓 M 40定位地脚螺栓 mm表1-3乙酸叔丁酯储罐设计结果表钢制球形储罐计算单位广东工业大学XZCT团队计算条件简 图拉杆与支柱连接形式 相邻球壳形式 桔瓣式近震还是远震 近震地震设防烈度 6场地土类别 1球壳分带数 3支柱数目 n 4一根支柱上地脚螺栓个数 nd 4压力试验类型 液压 地面粗糙度类别 C充装系数 k 0.90公称容积 200.0m3球罐中心至支柱底板底面的距离 H0 1800.0mm拉杆与支柱交点至基础的距离 l 70.0mma点(支柱与球壳连接最低点)至球罐中心水平面的距离 La 1450.0mm支柱类型 轧制钢管支柱外直径 do 90.0mm支柱厚度 16.0mm拉杆直径 15.0mm耳板和支柱单边焊缝长 L1 10.0mm拉杆和翼板单边焊缝长 L2 10.0mm支柱和球壳焊缝焊脚尺寸 S 10.0mm耳板和支柱焊缝焊脚尺寸 S 1 10.0mm拉杆和翼板焊缝焊脚尺寸 S2 10.0mm球壳钢板负偏差C1 0.3mm球壳腐蚀裕量 C2 2.0mm拉杆腐蚀裕量 CT 2.0mm地脚螺栓腐蚀裕量 CB 2.0mm支柱底板腐蚀裕量 Cb 2.0mm保温层厚度 5.0mm保温层密度 300.0 kg/m3设计压力 p 0.12MPa 试验压力 pT 0.15MPa设计温度 30.0基本风压值 q0 450.0N/m2基本雪压值 q 0.0N/m2物料密度r2 869.0kg/m3附件质量 m7 50.0kg焊接接头系数f 0.85支 柱 底 板 与 基 础 的 摩 擦 系 数 fS 0.4球壳内径 Di 7100.0mm球壳材料名称 Q345R支柱材料名称 16Mn支柱底板材料名称 Q235-B地脚螺栓名称 35CrMoA拉杆材料名称 20(GB9948)销子材料名称 20耳板材料名称 Q235-B翼板材料名称 Q235-B自上而下带号 液柱高 (非JB/T标准时输入) mm 校核球壳名义厚度 dn mm19 1.2 4.020 2.4 5.021 3.6 5.022 23 24 25 26 27 材料性能设计温度下球壳材料的许用应力 189.0MPa支柱材料的许用应力 213.3MPa壳体材料常温屈服点 345.0MPa支柱材料常温屈服点 320.0MPa支柱底板材料常温屈服点 235.0MPa地脚螺栓材料常温屈服点 685.0MPa拉杆材料常温屈服点 245.0MPa销子材料常温屈服点 245.0MPa耳板材料常温屈服点 235.0MPa翼板材料常温屈服点 235.0MPa支柱和球壳角焊缝许用剪应力 76.8MPa耳板和支柱角焊缝许用剪应力 56.4MPa拉杆和翼板角焊缝许用剪应力 56.4MPa地脚螺栓材料许用剪应力 274.0MPa支柱底板材料许用弯曲应力 156.7MPa拉杆材料的许用应力 163.3MPa销子材料的许用剪应力 98.0MPa耳板材料的许用压应力 213.6MPa设计球壳时球壳的计算厚度,设计厚度及名义厚度自上而下带号计算厚度 mm设计厚度 mm 名义厚度 mm d +C 2dn = 1 1.3 2 1.3 3 1.3 4 5 6 7 8 9 校核球壳时球壳设计温度下壳壁的计算应力自上而下带号计算应力 MPa 1 125.3 合格 2 78.9 合格 3 78.9 合格 4 5 6 7 8 9试验压力校核 试验压力 p T 0.15MPa 试验压力下球壳的应力s T 144.4MPa 校核试验压力 合格 球罐质量计算 球壳质量 m1=pDcp2dnr110-9= 6224.7kg 物料质量 146566.9kg 压力试验时流体的质量 187401.8kg 积 雪 质 量 0.0kg保温层质量M5 = 238.6kg支柱和拉杆的质量m6 = 266.0kg附件质量m7 = 50.0kg操作状态下的球罐质量mo = m1+m2+m4+m5+m6+m7= 153346.1kg压力试验状态下的球罐质量mT =m1+m3+m6+m7= 193942.4kg球罐最小质量mmin =m1+m6+m7= 6540.6kg地震载荷计算 支柱横截面的惯性矩 2665126.2mm4 拉杆影响系数 0.996 球罐的基本自振周期 1.1706s 地震影响系数 a 0.0000 球罐的水平地震力 Fe=Czamog= 0.0N风载荷计算 系数 x 1 = 1.8023891 风振系数 K2=1+0.35x1= 1.631 风 压 高 度 变 化 系 数 f1 0.532 球罐的水平风力 Fw=(p/4)D20k1k2 qo f1 f2 X10-6 = 6.833e+03N 弯矩计算由水平地震力和水平风力引起的最大弯矩 Mmax=Fmax L= 1.182e+07Nmm支柱计算 操作状态下的重力载荷 3.760e+05N 压力试验状态下的重力载荷 4.755e+05N 最大弯矩对支柱产生的垂直 载荷的最大值 (Fi)max= 1.665e+03N 拉杆作用在支柱上的垂直 载荷的最大值 (Pi-j)max= 6.737e+01N 以上两力之和的最大值 (Fi+Pi-j)max= 1.732e+03N 操作状态下支柱的 最大垂直载荷 Wo=Go+(Fi+Pi-j)max= 3.777e+05N 压力试验状态下支柱的 最大垂直载荷 4.760e+05N 操作状态下支柱的偏心弯矩 4.261e+05N.mm 压力试验状态下支柱的偏心弯矩 7.171e+05N.mm 操作状态下支柱的附加弯矩 1.116e+06N.mm 压力试验状态下支柱的附加弯矩 1.491e+06N.mm 操作状态下支柱的总弯矩 Mo=Mo1 + Mo2= 1.542e+06N.mm 压力试验状态下支柱的