液氨储罐校核计算说明书

1、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：年产15万吨丙烯腈项目PROJECT设备位号：ITEM设备名称：液氨储罐EQUIPMENT图 号：DWG NO。设计单位：大连理工大学（盘锦校区）chemblockDESIGNER设 计Designed by李强日期Date校 核Checked by夏泽秋日期Date审 核Verified by王舒婷日期Date批 准Approved by日期Date钢制球形储罐计算单位大连理工大学（盘锦校区）chem

2、block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 16一根支柱上地脚螺栓个数 nd 2压力试验类型 气压地面粗糙度类别 B充装系数 k 0.85公称容积 1000.0m3球罐中心至支柱底板底面的距离 H0 10000.0mm拉杆与支柱交点至基础的距离 l 400.0mma点(支柱与球壳连接最低点)至球罐中心水平面的距离 La 3500.0mm支柱类型 轧制钢管支柱外直径 do 450.0mm支柱厚度 45.0mm拉杆直径 65.0mm耳板和支柱单边焊缝长 L1 600.0mm拉杆和翼板单边焊缝长 L2 2

3、50.0mm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 9.0mm拉杆和翼板焊缝焊脚尺寸 S2 10.0mm球壳钢板负偏差C1 0.0mm球壳腐蚀裕量 C2 3.0mm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 无保温mm保温层密度 无保温 kg/m3设计压力 p 1.50MPa 试验压力 pT 1.80MPa设计温度 25.0基本风压值 q0 600.0N/m2基本雪压值 q 600.0N/m2物料密度r2 585.3kg/m3附件质量 m7 7000.0kg焊接接头系数f 1.00支 柱 底 板

4、与 基 础 的 摩 擦 系 数 fS 0.4球壳内径 Di 12300.0mm球壳材料名称 Q345R支柱材料名称 10(GB9948)支柱底板材料名称 Q345R地脚螺栓名称 Q345拉杆材料名称 20(GB9948)销子材料名称 20MnMoNb耳板材料名称 Q345R翼板材料名称 Q345R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 2000.0 50.02 2000.0 50.03 2000.0 50.04 5 6 7 8 9 材料性能设计温度下球壳材料的许用应力 181.0MPa支柱材料的许用应力 130.0MPa壳体材料常温屈服点 315.

5、0MPa支柱材料常温屈服点 195.0MPa支柱底板材料常温屈服点 345.0MPa地脚螺栓材料常温屈服点 15.0MPa拉杆材料常温屈服点 245.0MPa销子材料常温屈服点 470.0MPa耳板材料常温屈服点 345.0MPa翼板材料常温屈服点 345.0MPa支柱和球壳角焊缝许用剪应力 46.8MPa耳板和支柱角焊缝许用剪应力 46.8MPa拉杆和翼板角焊缝许用剪应力 58.8MPa地脚螺栓材料许用剪应力 6.0MPa支柱底板材料许用弯曲应力 230.0MPa拉杆材料的许用应力 163.3MPa销子材料的许用剪应力 188.0MPa耳板材料的许用压应力 313.6MPa设计球壳时球壳的计

6、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 25.7 2 25.7 3 25.7 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 99.3 合格 2 99.3 合格 3 99.3 合格 4 5 6 7 8 9试验压力校核 试验压力 p T 1.80MPa 试验压力下球壳的应力s T 118.2MPa 校核试验压力 合格 球罐质量计算 球壳质量 m1=pDcp2dnr110-9= 188071.7kg 物料质量 484742.9kg 压力试验时流体的质量 23641.6kg 积 雪

7、质 量 2955.5kg保温层质量M5 = 0.0kg支柱和拉杆的质量m6 = 73940.8kg附件质量m7 = 7000.0kg操作状态下的球罐质量mo = m1+m2+m4+m5+m6+m7= 756710.8kg压力试验状态下的球罐质量mT =m1+m3+m6+m7= 292654.0kg球罐最小质量mmin =m1+m6+m7= 269012.5kg地震载荷计算 支柱横截面的惯性矩 1188409984.0mm4 拉杆影响系数 0.995 球罐的基本自振周期 0.8072s 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 =

8、1.5843178 风振系数 K2=1+0.35x1= 1.555 风 压 高 度 变 化 系 数 f1 1.000 球罐的水平风力 Fw=(p/4)D20k1k2 qo f1 f2 X10-6 = 4.956e+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= 4.758e+08Nmm支柱计算 操作状态下的重力载荷 4.638e+05N 压力试验状态下的重力载荷 1.794e+05N 最大弯矩对支柱产生的垂直 载荷的最大值 (Fi)max= 9.670e+03N 拉杆作用在支柱上的垂直 载荷的最大值 (Pi-j)max= 1.033e+03N 以上两力之和的最大

9、值 (Fi+Pi-j)max= 4.711e+03N 操作状态下支柱的 最大垂直载荷 Wo=Go+(Fi+Pi-j)max= 4.685e+05N 压力试验状态下支柱的 最大垂直载荷 1.808e+05N 操作状态下支柱的偏心弯矩 1.002e+06N.mm 压力试验状态下支柱的偏心弯矩 4.583e+05N.mm 操作状态下支柱的附加弯矩 3.049e+07N.mm 压力试验状态下支柱的附加弯矩 3.615e+07N.mm 操作状态下支柱的总弯矩 Mo=Mo1 + Mo2= 3.149e+07N.mm 压力试验状态下支柱的总弯矩 MT=MT1 + MT2= 3.661e+07N.mm支柱底板

10、计算 支柱底板直径 Db= 400.0 mm 底板的压应力 3.73 MPa 底板计算厚度 +Cb= 7.51mm 底板名义厚度 8mm拉杆、销子、耳板和翼板计算 拉杆的最大拉力 6281.2N 拉杆螺纹小径 +CT= 9.007mm 拉杆的螺纹公称直径 M 65mm 销子直径计算值 = 4.6mm 销子直径 dP= 5mm 耳板厚度计算值 4.01mm 耳板厚度 dc= 5mm 翼板厚度计算值 2.00mm 翼板厚度 da= 3mm 耳板与支柱连接焊缝的剪切应力 0.8MPa 应力校核结果 合格 拉杆与翼板连接焊缝的剪切应力 0.9MPa 应力校核结果 合格支柱与球壳连接最低点a的应力校核

11、操作状态下a点的剪切应力 1.4MPa 压力试验状态下a点的剪切应力 0.5MPa 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= 0.095MPa操作状态下a点的纬向应力 98.5MPa 压力试验状态下a点的纬向应力 124.4MPa 操作状态下a点的组合应力 soa=sol + to= 99.9MPa 应力校核 合格 压力试验状态下a点的组合应力 sTa=sTl + tT= 125.0MPa 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 9.0MPa 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 2.756MPa外压 A 值 0.0009553 外压 B 值 127.3MPa 球壳许用外压绝对值 p 0.9729MPa支柱稳定性校核 单个支柱的横截面积 57255.5mm2 单个支柱的截面系数 5281822.5 mm3 支柱的惯性半径 144.1mm 支柱长细比 69.41 轴心受压支柱的稳定系数Fp 0.86611 操作状态下支柱的稳定性 =