压力储罐设计计算书

压力储罐设计计算书,,,,,,,,,

序号,名称,符号,来源,公式,单位,数值,说明,出处,备注

一,基础设计参数,,,,,,,,

1,设计压力,P,设计值,,MPa,1.6,储罐设计压力,GB/T150.3-2024,压缩空气储罐

2,工作压力,Pw,设计值,,MPa,1.4,储罐正常工作压力,工艺要求,小于设计压力

3,设计温度,T,设计值,,℃,50,储罐设计温度,GB/T150.3-2024,常温工况

4,工作温度,Tw,设计值,,℃,40,储罐正常工作温度,工艺要求,环境温度影响

5,介质名称,,设计值,,,压缩空气,储存介质,工艺要求,无腐蚀性

6,储罐内径,Di,设计值,,mm,2000,储罐公称内径,工艺要求,根据流量确定

7,储罐长度,L,设计值,,mm,4000,储罐简体长度,工艺要求,根据容积确定

8,储罐容积,V,计算值,V=π×Di²×L/4,m³,12.56637061,储罐计算容积,几何计算,约12.57m³

二,材料选择,,,,,,,,

9,简体材料,,选用值,,,Q345R,压力容器专用钢,GB/T150.2-2024,符合压力容器要求

10,材料标准号,,选用值,,,GB/T713-2014,压力容器用钢板标准,GB/T150.2-2024,Q345R标准

11,材料屈服强度,σs,查表值,,MPa,345,材料常温屈服强度,GB/T713-2014,Q345R标准值

12,材料抗拉强度,σb,查表值,,MPa,510,材料常温抗拉强度,GB/T713-2014,Q345R标准值

13,设计温度下许用应力,[σ]t,计算值,[σ]t=σs/n,MPa,215.625,设计温度下许用应力,GB/T150.3-2024,安全系数n=1.6

14,焊接接头系数,φ,选用值,,,0.85,双面焊对接接头系数,GB/T150.3-2024,局部无损检测

15,腐蚀裕量,C2,选用值,,mm,2,介质腐蚀裕量,GB/T150.3-2024,压缩空气无腐蚀

16,钢板负偏差,C1,查表值,,mm,0.8,钢板厚度负偏差,GB/T709-2019,根据钢板厚度确定

17,壁厚附加量,C,计算值,C=C1+C2,mm,2.8,总壁厚附加量,GB/T150.3-2024,制造偏差+腐蚀裕量

三,简体壁厚计算,,,,,,,,

18,理论计算壁厚,δt,计算值,δt=P×Di/(2×[σ]t×φ-P),mm,8.768024112,简体理论壁厚,GB/T150.3-2024,薄壁圆筒公式

19,设计壁厚,δd,计算值,δd=δt+C,mm,11.56802411,简体设计壁厚,GB/T150.3-2024,理论壁厚+附加量

20,名义壁厚,δn,选用值,,mm,14,简体名义壁厚,钢板规格,向上圆整至标准厚度

21,有效壁厚,δe,计算值,δe=δn-C,mm,11.2,简体有效壁厚,GB/T150.3-2024,实际可用壁厚

四,封头壁厚计算,,,,,,,,

22,封头类型,,选用值,,,标准椭圆形封头,封头结构形式,GB/T25198-2010,2:1椭圆形

23,封头内径,Di,设计值,,mm,2000,封头公称内径,与简体匹配,同简体内径

24,封头理论壁厚,δht,计算值,δht=P×Di/(2×[σ]t×φ-0.5×P),mm,8.748846588,封头理论壁厚,GB/T150.3-2024,椭圆形封头公式

25,封头设计壁厚,δhd,计算值,δhd=δht+C,mm,11.54884659,封头设计壁厚,GB/T150.3-2024,理论壁厚+附加量

26,封头名义壁厚,δhn,选用值,,mm,14,封头名义壁厚,钢板规格,与简体壁厚相同

27,封头有效壁厚,δhe,计算值,δhe=δhn-C,mm,11.2,封头有效壁厚,GB/T150.3-2024,实际可用壁厚

五,水压试验计算,,,,,,,,

28,水压试验压力,PT,计算值,PT=1.25×P×[σ]/[σ]t,MPa,3.2,水压试验压力,GB/T150.4-2024,常温试验

29,试验温度,TT,设计值,,℃,20,水压试验温度,GB/T150.4-2024,常温试验

30,试验用介质,,选用值,,,洁净水,试验介质,GB/T150.4-2024,无腐蚀性

31,试验应力,σT,计算值,σT=PT×(Di+δe)/(2×δe),MPa,287.3142857,试验时应力,GB/T150.4-2024,不应超过屈服强度

32,允许最大试验应力,σTmax,计算值,σTmax=0.9×σs,MPa,310.5,最大允许试验应力,GB/T150.4-2024,90%屈服强度

33,水压试验应力校核,,判断值,,,满足,试验应力是否合格,GB/T150.4-2024,σT≤σTmax

六,强度校核,,,,,,,,

34,圆筒环向应力,σθ,计算值,σθ=P×(Di+δe)/(2×δe),MPa,143.6571429,操作时环向应力,GB/T150.3-2024,主要应力

35,圆筒轴向应力,σz,计算值,σz=P×(Di+δe)/(4×δe),MPa,71.82857143,操作时轴向应力,GB/T150.3-2024,次要应力

36,最大应力,σmax,计算值,"σmax=max(σθ,σz)",MPa,143.6571429,操作时最大应力,强度理论,环向应力最大

37,强度校核,,判断值,,,满足,强度是否合格,GB/T150.3-2024,σmax≤[σ]t×φ

七,安全阀选型计算,,,,,,,,

38,安全阀整定压力,PS,设计值,,MPa,1.76,安全阀开启压力,GB/T150.3-2024,1.1×设计压力

39,安全阀排放压力,Pd,计算值,Pd=1.1×PS,MPa,1.936,安全阀排放压力,GB/T12243-2005,1.1倍整定压力

40,安全阀回座压力,Pr,计算值,Pr=0.9×PS,MPa,1.584,安全阀回座压力,GB/T12243-2005,90%整定压力

41,介质分子量,M,查表值,,,28.97,空气分子量,物理常数,空气平均分子量

42,气体常数,R,查表值,,J/(kg·K),287,空气气体常数,物理常数,干空气气体常数

43,安全阀理论排量,W,计算值,W=0.083×C×A×√(M×Pd/T),kg/h,6.516053685,安全阀排量,GB/T12241-2005,"C=0.6,A=314mm²"

44,安全阀选型,,选用值,,,A42Y-25CDN20,安全阀型号规格,GB/T12243-2005,弹簧封闭全启式

八,开孔补强计算,,,,,,,,

45,接管公称直径,DN,设计值,,mm,100,接管公称直径,工艺要求,DN100接管

46,接管外径,do,查表值,,mm,114,接管外径,GB/T8162-2018,无缝钢管规格

47,接管壁厚,δo,选用值,,mm,6,接管壁厚,强度计算,满足强度要求

48,开孔直径,d,计算值,d=do+2×C,mm,118,实际开孔直径,GB/T150.3-2024,考虑腐蚀裕量

49,补强圈外径,Dp,选用值,,mm,200,补强圈外径,GB/T9128-2010,标准补强圈

50,补强圈厚度,δp,选用值,,mm,14,补强圈厚度,与简体相同,同简体壁厚

51,补强面积需求,A,计算值,A=d×δe×(1-φ),mm²,198.24,所需补强面积,GB/T150.3-2024,补强面积计算

52,可用补强面积,A1,计算值,A1=2×δe×(Dp-d),mm²,1836.8,实际补强面积,GB/T150.3-2024,补强圈提供面积

53,补强校核,,判断值,,,满足,补强是否合格,GB/T150.3-2024,A1≥A

九,稳定性校核,,,,,,,,

54,长径比,L/Di,计算值,L/Di=L/Di,,2,储罐长径比,稳定性要求,不应过大

55,外径与壁厚比,Do/δe,计算值,Do/δe=(Di+2×δe)/δe,,180.5714286,外径壁厚比,稳定性要求,薄壁容器

56,稳定性校核,,判断值,,,满足,稳定性是否合格,GB/T150.3-2024,长径比合理

十,最终结论,,,