T0201塔设备强度校核T0201

过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011 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依据：NB/T 47041-2014计 算 条 件塔 型 板式容 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 Q345R Q345R名义厚度(mm) 12 19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)10.1965000125000Q345R20.11195000124300Q345R30.1857000123800Q345R40.1807000123500Q345R5678910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)130.850.8553500.1250.389281230.850.8550000.1250.389281330.850.8570000.1250.389281430.850.8573500.1250.3892815678910变 径 段12345设计压力MPa0.10.10.1设 计 温 度119115110变 径 段 下 端 内 径mm500043003800变 径 段 上 端 内 径mm430038003500腐 蚀 裕 量mm333纵 向 焊 接 接 头 系 数0.850.850.85横 向 焊 接 接 头 系 数000变 径 段 轴 向 长 度mm650650600变 径 段 外 压 计 算 长 度mm000变 径 段 大 端 过 渡 段 转 角 半 径mm000变 径 段 小 端 过 渡 段 转 角 半 径mm000变 径 段 半 顶 角6789设计压力MPa设 计 温 度变 径 段 下 端 内 径mm变 径 段 上 端 内 径mm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123材 料 名 称Q345RQ345RQ345R456材 料 名 称789材 料 名 称内 件 及 偏 心 载 荷介 质 密 度kg/m3 972.6塔 釜 液 面 离 焊 接 接 头 的 高 度mm 300塔 板 分 段 数12345塔 板 型 式 浮阀 浮阀 浮阀 浮阀 塔 板 层 数 10 10 14 14 每 层 塔 板 上 积 液 厚 度mm 28 21.5 16.5 10.9 最 高 一 层 塔 板 高 度mm 8000 13300 20100 27400 最 低 一 层 塔 板 高 度mm 3000 8800 14100 20900 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 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 400基 础 高 度mm 1000塔 器 保 温 层 厚 度mm 200保 温 层 密 度kg/m3 300裙 座 防 火 层 厚 度mm 50防 火 层 密 度kg/m3 350管 线 保 温 层 厚 度mm 0最 大 管 线 外 径mm 0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 B地 震 设 防 烈 度 7度(0.15g)设 计 地 震 分 组 第一组地震影响系数最大值 amax0.12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 23000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 5000裙 座 与 壳 体 连 接 形 式对接裙 座 高 度mm 3000裙 座 材 料 名 称Q235-C裙 座 设 计 温 度 20裙 座 腐 蚀 裕 量mm3裙 座 名 义 厚 度mm 12裙 座 材 料 许 用 应 力MPa123裙座与筒体连接段的材料Q235-C裙座与筒体连接段在设计温度下许用应力MPa 120.15裙座与筒体连接段长度mm500裙 座 上 同 一 高 度 处 较 大 孔 个 数2裙 座 较 大 孔 中 心 高 度mm 1000裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 内 径（或 宽 度）mm0裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 厚 度mm 0裙座上较大孔引出管长度mm0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 24全 部 筋 板 块 数 100相 邻 筋 板 最 大 外 侧 间 距mm 174.69筋 板 内 侧 间 距mm 70筋 板 厚 度mm 12筋 板 宽 度mm 100盖 板 类 型 整块盖 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径mm 40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 27垫 板 厚 度mm 12垫 板 宽 度mm 50基 础 环 板 外 径mm 5170基 础 环 板 内 径mm 4850基 础 环 板 名 义 厚 度mm 16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 19 19 0.717 第 1 段 圆 筒 12 12 0.558 第 1 段 变 径 段 12 12 第 2 段 圆 筒 12 12 0.649 第 2 段 变 径 段 12 12 第 3 段 圆 筒 12 12 0.734 第 3 段 变 径 段 12 12 第 4 段 圆 筒 12 12 0.797 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 12 12 0.945 裙 座名 义 厚 度 (mm)取 用 厚 度 (mm) 12 12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 16390616180815428815035115035193410.461934.5最 小 质 量 91941.789843.582323.478386.378386.359497.440865.9压 力 试 验 时 质 量4956014935034859831181271181278629258085.8风 弯 矩 1.171e+091.1e+099.976e+089.644e+089.644e+086.204e+083.393e+08Mca (I) Mca (II) 顺风向弯矩 (I)顺风向弯矩 (II)组合风 弯 矩 1.171e+091.1e+099.976e+089.644e+089.644e+086.204e+083.393e+08地 震 弯 矩 注:计及高振型时,此项按B.24计算2.671e+092.532e+092.324e+092.255e+092.255e+091.505e+098.456e+08偏 心 弯 矩 0000000最 大 弯 矩 需横风向计算时 2.964e+092.807e+092.573e+092.496e+092.496e+091.66e+099.305e+08垂 直 地 震 力 0000000应 力 计 算14.377.9612.3610.9211.7711.6211.0810.795.987.805.8517.3516.4315.0614.618.1013.149.435.633.124.973.8617.969.9515.4513.6535.5835.4334.898.484.707.205.492.061.931.751.690.941.471.03st123.00123.00120.15189.00189.00189.00189.00B43.0543.0543.0542.1576.0148.5155.70组合应力校核(内压),(外压)18.1810.0817.7014.50许 用 值192.78192.78192.78192.78(内压),(外压)29.1228.0526.1420.2411.2118.1113.29许 用 值51.6551.6551.6550.5891.2158.2266.8411.176.199.729.19许 用 值310.50292.50310.50310.5037.6337.3636.6410.175.648.686.52许 用 值43.0543.0543.0543.5593.7750.4556.93112.0662.1096.4085.21许 用 值310.50292.50310.50310.50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 26896.3最 小 质 量 19430.8压 力 试 验 时 质 量25774.3风 弯 矩 8.11e+07Mca (I) Mca (II) 顺风向 弯 矩(I)顺风向 弯 矩(II)组合风 弯 矩 8.11e+07地 震 弯 矩 注:计及高振型时,此项按B.24计算2.061e+08偏 心 弯 矩 0最 大 弯 矩 需横风向计算时 2.264e+08垂 直 地 震 力 0应 力 计 算10.062.762.701.9912.572.640.29st189.00B60.56组合应力校核(内压),(外压)10.0041许 用 值192.78(内压),(外压)4.70许 用 值72.6810.2194许 用 值310.52.93许 用 值61.7878.4984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: 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(变径段,自下向上编号)1(底截面)1(顶截面)2(底截面)2(顶截面)3(底截面)3(顶截面)操 作 质 量 9705793410.46468761934.530040.526896.3最 小 质 量 61432.459497.44251540865.920975.119430.8压 力 试 验 时 质 量89403.98629260605.358085.828678.125774.3风 弯 矩 6.57e+086.204e+083.682e+083.393e+089.575e+078.11e+07Mca (I) Mca (II) 顺风向弯 矩(I)顺风向弯 矩(II)组合风 弯 矩 6.57e+086.204e+083.682e+083.393e+089.575e+078.11e+07地 震 弯 矩 注:计及高振型时,此项按B.24计算1.588e+091.505e+099.154e+088.456e+082.434e+082.061e+08偏 心 弯 矩 000000最 大 弯 矩 需横风向计算时 1.752e+091.66e+091.007e+099.305e+082.673e+082.264e+08垂 直 地 震 力 000000应 力 计 算16.3214.0313.2411.7011.2610.377.918.865.796.272.922.8411.6514.928.5410.102.792.795.015.643.804.142.042.0520.4017.5416.5514.6214.0712.967.298.185.425.882.792.721.311.670.941.110.300.30st185.00185.00185.00185.00185.00185.00B55.0955.0958.8058.8061.5261.52组合应力校核(内压),(外压)20.054920.101715.997115.535311.123210.312许 用 值188.7188.7188.7188.7188.7188.7(内压),(外压)16.6620.5612.3514.244.834.84许 用 值51.2551.2561.4761.4769.4869.4814.419411.034812.06529.8513911.577510.5339许 用 值292.5292.5292.5292.5292.5292.58.609.856.366.983.093.02许 用 值57.0857.0860.8860.8863.5863.58127.269109.483103.2891.295487.832680.9143许 用 值292.5292.5292.5292.5292.5292.5校 核 结 果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计 算 结 果地 脚 螺 栓 及 地 脚 螺 栓 座基 础 环 板 抗 弯 断 面 模 数 mm33.05967e+09基 础 环 板 面 积 mm22.5183e+06基 础 环 板 计 算 力 矩 Nmm4067.79基 础 环 板 需 要 厚 度mm12.89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MPa2.05受 风 载 时 基 础 环 板 与 基 础 表 面 间 虚 拟 的 最 大 拉 应 力 MPa0.02受 地 震 载 荷 时 基 础 环 板 与 基 础 表 面 间 虚 拟 的 最 大 拉 应 力MPa0.33地 脚 螺 栓剪应力MPa地 脚 螺 栓 需 要 的 螺 纹 小 径 mm19.1086地 脚 螺 栓 实 际 的 螺 纹 小 径mm20.752地 脚 螺 栓 校 核 结 果 合格筋 板 压 应 力 MPa9.49筋 板 许 用 应 力MPa94.98筋 板 校 核 结 果 合格盖 板 最 大 应 力 MPa66.60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kg150351焊 接 接 头 截 面 上 的 最 大 弯 矩Nmm2.49566e+09对 接 接 头 校 核对 接 接 头 横 截 面 mm2136659对 接 接 头 抗 弯 断 面 模 数 mm31.70824e+08对 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 最 大 拉 应 力MPa3.53对 接 焊 接 接 头 拉 应 力 许 可 值MPa86.508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mm12容 器 总 容 积mm33.63919e+11直 立 容 器 总 高mm29952壳 体 和 裙 座 质 量kg40657.1附 件 质 量kg8131.43内 件 质 量kg49675.6保 温 层 质 量kg21555.3平 台 及 扶 梯 质 量kg11662.7操 作 时 物 料 质 量kg32224.1液 压 试 验 时 液 体 质 量kg363919吊 装 时 空 塔 质 量kg58723.7直 立 容 器 的 操 作 质 量 kg163906直 立 容 器 的 最 小 质 量 kg91941.7直 立 容 器 的 最 大 质 量 kg495601空 塔 重 心 至 基 础 环 板 底 截 面 距 离mm12928.6直 立 容 器 自 振 周 期s0.38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 N71164.6地 震 载 荷 对 直 立 容 器 总 的 横 推 力 N139041操 作 工 况 下 容 器 顶 部最 大 挠 度mm2.10398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 0.10MPa设计温度 t 80.00 C内径 Di 3500.00mm曲面深度 hi 1000.00mm材料 Q345R (板材)设计温度许用应力 st 189.00MPa试验温度许用应力 s 189.00MPa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 = 1.25p= 0.3893 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力stsT 0.90 ss = 310.50MPa试验压力下封头的应力sT = = 77.84MPa校核条件sT sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 0.8438计算厚度 dh = = 0.92mm有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 8.70mm最小厚度 dmin = 5.25mm名义厚度 dnh = 12.00mm结论 满足最小厚度要求重量 1346.95 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 pw= = 0.94517MPa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 0.11MPa设计温度 t 96.00 C内径 Di 5000.00mm曲面深度 hi 1000.00mm材料 Q345R (板材)设计温度许用应力 st 185.00MPa试验温度许用应力 s 185.00MPa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 = 1.25p= 0.3893 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力stsT 0.90 ss = 292.50MPa试验压力下封头的应力sT = = 100.39MPa校核条件sT sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 1.3750计算厚度 dh = = 2.47mm有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 15.70mm最小厚度 dmin = 15.00mm名义厚度 dnh = 19.00mm结论 满足最小厚度要求重量 3643.96 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 pw= = 0.71738MPa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 0.10MPa设计温度 t 96.00 C内径 Di 5000.00mm材料 Q345R ( 板材 )试验温度许用应力 s 189.00MPa设计温度许用应力 st 189.00MPa试验温度下屈服点 ss 345.00MPa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 = = 1.56mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 8.70mm名义厚度 dn = 12.00mm重量 7415.97Kg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 = 0.3893 (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 = = 131.83 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= = 0.55809MPa设计温度下计算应力 st = = 28.79MPastf 160.65MPa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 0.10MPa设计温度 t 119.00 C内径 Di 4300.00mm材料 Q345R ( 板材 )试验温度许用应力 s 189.00MPa设计温度许用应力 st 189.00MPa试验温度下屈服点 ss 345.00MPa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 = = 1.34mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 8.70mm名义厚度 dn = 12.00mm重量 6380.22Kg压力试验