t0401機械校核t0401機械強度校核報告

1、過 程設(shè)備強度設(shè)計計算書SW6-2011 1 全 國 化 工 設(shè) 備 設(shè) 計 技 術(shù) 中 心 站 塔 設(shè) 備 校 核 計 算 單 位 中國石油（華東）Mars浪 計 算 條 件 塔 型 板式 容 器 分 段 數(shù)（不 包 括 裙 座） 1 壓 力 試 驗 類 型 液壓 封頭 上 封 頭 下 封 頭 材料名稱 Q345R Q345R 名義厚度(mm) 20 20 腐蝕裕量(mm) 2 2 焊接接頭系數(shù) 1 1 封頭形狀 橢圓形 橢圓形 圓筒 設(shè)計壓力(Mpa) 設(shè)計溫度() 長度(mm) 名義厚度(mm) 內(nèi)徑/外徑(mm) 材料名稱(即鋼號) 1 0.18 130 21320 20 1800 Q

2、345R 2 3 4 5 6 7 8 9 10 圓筒 腐蝕裕量(mm) 縱向焊接接頭系數(shù) 環(huán)向焊接接頭系數(shù) 外壓計算長度(mm) 試驗壓力(立) (Mpa) 試驗壓力(臥)(Mpa) 1 2 1 1 0 0.2 0.413932 2 3 4 5 6 7 8 9 10 過程設(shè)備強度設(shè)計計算書SW6-2011 2 全 國 化 工 設(shè) 備 設(shè) 計 技 術(shù) 中 心 站 內(nèi) 件 及 偏 心 載 荷 介 質(zhì) 密 度 kg/m3 830 塔 釜 液 面 離 焊 接 接 頭 的 高 度 mm 1720 塔 板 分 段 數(shù) 1 2 3 4 5 塔 板 型 式 浮閥 塔 板 層 數(shù) 25 每 層 塔 板 上 積

3、液 厚 度 mm 37.9 最 高 一 層 塔 板 高 度 mm 22370 最 低 一 層 塔 板 高 度 mm 6570 填 料 分 段 數(shù) 1 2 3 4 5 填 料 頂 部 高 度 mm 填 料 底 部 高 度 mm 填 料 密 度 kg/m3 集 中 載 荷 數(shù) 1 2 3 4 5 集 中 載 荷 kg 集 中 載 荷 高 度 mm 集 中 載 荷 中 心 至 容 器 中心線 距 離 mm 塔 器 附 件 及 基 礎(chǔ) 塔 器 附 件 質(zhì) 量 計 算 系 數(shù) 1.2 基 本 風(fēng) 壓 N/m2 500 基 礎(chǔ) 高 度 mm 0 塔 器 保 溫 層 厚 度 mm 10 保 溫 層 密 度

4、kg/m3 1000 裙 座 防 火 層 厚 度 mm 20 防 火 層 密 度 kg/m3 500 管 線 保 溫 層 厚 度 mm 10 最 大 管 線 外 徑 mm 500 籠 式 扶 梯 與 最 大 管 線 的 相 對位 置 90 場 地 土 類 型 I 場 地 土 粗 糙 度 類 別 A 地 震 設(shè) 防 烈 度 低于7度 設(shè) 計 地 震 分 組 第一組 地震影響系數(shù)最大值 amax 3.28545e-66 阻 尼 比 0.01 塔 器 上 平 臺 總 個 數(shù) 5 平 臺 寬 度 mm 800 塔 器 上 最 高 平 臺 高 度 mm 22370 塔 器 上 最 低 平 臺 高 度 m

5、m 10170 過程設(shè)備強度設(shè)計計算書SW6-2011 3 全國 化 工 設(shè) 備 設(shè) 計 技 術(shù) 中 心 站 裙 座 裙 座 結(jié) 構(gòu) 形 式 圓筒形 裙 座 底 部 截 面 內(nèi) 徑 mm 1800 裙 座 與 殼 體 連 接 形 式 對接 裙 座 高 度 mm 4.4 裙 座 材 料 名 稱 Q345R 裙 座 設(shè) 計 溫 度 150 裙 座 腐 蝕 裕 量 mm 2 裙 座 名 義 厚 度 mm 20 裙 座 材 料 許 用 應(yīng) 力 MPa 183 裙座與筒體連接段的材料 裙座與筒體連接段在設(shè)計溫度下許用應(yīng)力 MPa 裙座與筒體連接段長度 mm 裙 座 上 同 一 高 度 處 較 大 孔 個

6、 數(shù) 2 裙 座 較 大 孔 中 心 高 度 mm 1000 裙 座 上 較 大 孔 引 出 管 內(nèi)徑（或 寬 度） mm 50 裙 座 上 較 大 孔 引 出 管 厚度 mm 3 裙座上較大孔引出管長度 mm 50 地 腳 螺 栓 及 地 腳 螺 栓 座 地 腳 螺 栓 材 料 名 稱 16Mn 地 腳 螺 栓 材 料 許 用 應(yīng) 力 MPa 170 地 腳 螺 栓 個 數(shù) 20 地 腳 螺 栓 公 稱 直 徑 mm 36 全 部 筋 板 塊 數(shù) 10 相 鄰 筋 板 最 大 外 側(cè) 間 距 mm 317.402 筋 板 內(nèi) 側(cè) 間 距 mm 317.402 筋 板 厚 度 mm 30 筋

7、板 寬 度 mm 130 蓋 板 類 型 整塊 蓋 板 上 地 腳 螺 栓 孔 直 徑 mm 50 蓋 板 厚 度 mm 40 蓋 板 寬 度 mm 0 墊 板 有 墊 板 上 地 腳 螺 栓 孔 直 徑 mm 39 墊 板 厚 度 mm 16 墊 板 寬 度 mm 80 基 礎(chǔ) 環(huán) 板 外 徑 mm 2020 基 礎(chǔ) 環(huán) 板 內(nèi) 徑 mm 1620 基 礎(chǔ) 環(huán) 板 名 義 厚 度 mm 30 過程設(shè)備強度設(shè)計計算書SW6-2011 4 全 國 化 工 設(shè) 備 設(shè) 計 技 術(shù) 中 心 站 計 算 結(jié) 果 容 器 殼 體 強 度 計 算 元 件 名 稱 壓 力 設(shè) 計名 義 厚 度 (mm) 直

8、 立 容 器 校 核取 用 厚 度 (mm) 許 用 內(nèi) 壓 (MPa) 許 用 外 壓 (MPa) 下 封 頭 20 20 3.597 第 1 段 圓 筒 20 20 3.580 第 1 段 變 徑 段 第 2 段 圓 筒 第 2 段 變 徑 段 第 3 段 圓 筒 第 3 段 變 徑 段 第 4 段 圓 筒 第 4 段 變 徑 段 第 5 段 圓 筒 第 5 段 變 徑 段 第 6 段 圓 筒 第 6 段 變 徑 段 第 7 段 圓 筒 第 7 段 變 徑 段 第 8 段 圓 筒 第 8 段 變 徑 段 第 9 段 圓 筒 第 9 段 變 徑 段 第 10 段 圓 筒 上 封 頭 20 2

9、0 3.597 裙 座 名 義 厚 度 (mm) 取 用 厚 度 (mm) 20 20 過 程設(shè)備強度設(shè)計計算書SW6-2011 5 全 國 化 工 設(shè) 備 設(shè) 計 技 術(shù) 中 心 站 風(fēng) 載 及 地 震 載 荷 00 AA 裙座與筒體連接段 11(筒體) 11(下封頭) 22 33 操 作 質(zhì) 量 m0 = m01 + m02 + m03 + m04 + m05 + ma + me 41027.9 39852.9 40325.2 40325.2 最 小 質(zhì) 量 m0 = m01 + 0.2m02 + m03 + m04 + ma + me 31333.1 30158.1 30630.4 30

10、630.4 壓 力 試 驗 時 質(zhì) 量 90811.6 89636.5 34138.5 34138.5 風(fēng) 彎 矩 M I -I = P l / 2 + P ( l + l/ 2 ) + P ( l + l+ l/ 2 ) + . wiii+1ii+1i+2ii+1i+25.716e+08 5.286e+08 5.714e+08 5.714e+08 nMca (I) M I -I = ( 2p / T )2Y m ( h - h )f ( h ) ca1T 1kkk1k =i nMca (II) M ca= ( 2p / T2 ) YT 2 mk ( hk - h )fk 2 ( h ) I

11、-I2k =i 順風(fēng)向彎矩 M I -I (I) cw 順風(fēng)向彎矩 M I -I (II) cw 組合風(fēng) 彎 矩 M= max(M I -I , ( M I -I )2 + ( M I -I )2 ) ewwcacw5.716e+08 5.286e+08 5.714e+08 5.714e+08 n地 震 彎 矩 M I -I = F ( h - h ) 注:計及高振型時,此項按B.24計算 E1kkk =i0 0 0 0 偏 心 彎 矩 Me = me gle 0 0 0 0 最 大 彎 矩 M= max(M I -I + M ,M I -I + 0.25M I -I + M ) maxweE

12、we需橫風(fēng)向計算時 M= max(M I -I + M ,M I -I + 0.25M I -I + M ) maxeweEwe5.716e+08 5.286e+08 5.714e+08 5.714e+08 過 程設(shè)備強度設(shè)計計算書SW6-2011 6 全 國 化 工 設(shè) 備 設(shè) 計 技 術(shù) 中 心 站 n垂 直 地 震 力 F = m h F 0-0 / m h ( i = 1,2,.,n ) vii i vk kk =10 0 0 0 應(yīng) 力 計 算 s11 = Pc Di / 4dei 4.58 4.58 o= ( mI -I g F I -I ) / pD d 120vi ei4.02

13、 3.96 3.95 3.95 o= 4M I -I / pD2d 13maxi ei12.69 11.33 12.69 12.69 o= ( mI -I g F I -I ) / pD d 220vi ei 3.00 3.00 s31 = PT Di / 4dei 5.08 5.08 o= mI -I g / pD d 32Ti ei8.90 8.91 3.35 3.35 o= 4( 0.3M I -I + M ) / pD2d 33wei ei3.81 3.40 3.81 3.81 st 183.00 183.00 183.80 189.00 B 143.40 143.40 146.20

14、146.20 過程設(shè)備強度設(shè)計計算書SW6-2011 7 全 國 化 工 設(shè) 備 設(shè) 計 技 術(shù) 中 心 站 組合應(yīng)力校核 sA1 = s1 - s2 + s3 (內(nèi)壓), - s2 + s3 (外壓) 13.31 13.31 許 用 值 220.56 226.80 sA2 = s2 + s3 (內(nèi)壓), s1 + s2 + s3 (外壓) 16.71 15.30 15.69 15.69 許 用 值 172.08 172.08 175.44 175.44 sA3 = s1 - s2 + s3 5.54 5.54 許 用 值 310.50 292.50 sA4 = s2 + s3 12.71 1

15、2.31 7.15 7.15 許 用 值 160.44 160.44 160.44 192.52 o = ( pT + 9.81rHw )( Di + dei ) / 2dei 21.25 21.25 許 用 值 310.50 292.50 校 核 結(jié) 果 合格 合格 合格 合格 注 1: sij 中 i 和 j 的 意 義 如 下 i=1 操 作 工 況 j=1 設(shè) 計 壓 力 或 試 驗 壓 力 下 引 起 的 軸 向 應(yīng) 力 （ 拉 ） i=2 檢 修 工 況 j=2 重 力 及 垂 直 地 震 力 引 起 的 軸 向 應(yīng) 力 （ 壓 ） i=3 液 壓 試 驗 工 況 j=3 彎 矩

16、引 起 的 軸 向 應(yīng) 力 （ 拉 或 壓 ） st 設(shè) 計 溫 度 下 材 料 許 用 應(yīng) 力 B 設(shè) 計 溫 度 下 軸 向 穩(wěn) 定 的 應(yīng) 力 許 用 值 注 2: sA1: 軸 向 最 大 組 合 拉 應(yīng) 力 sA2: 軸 向 最 大 組 合 壓 應(yīng) 力 sA3: 液 壓 試 驗 時 軸 向 最 大 組 合 拉 應(yīng) 力 sA4: 液 壓 試 驗 時 軸 向 最 大 組 合 壓 應(yīng) 力 s: 試 驗 壓 力 引 起 的 周 向 應(yīng) 力 注 3: 單 位 如 下 質(zhì) 量 : kg 力 :N 彎 矩 : Nmm 應(yīng) 力 : MPa 過 程設(shè)備強度設(shè)計計算書SW6-2011 8 全 國 化 工

17、 設(shè) 備 設(shè) 計 技 術(shù) 中 心 站 計 算 結(jié) 果 地 腳 螺 栓 及 地 腳 螺 栓 座 基 礎(chǔ) 環(huán) 板 抗 彎 斷 面 模 數(shù)p (D4 - D4 ) Zb = obib 32Dobmm3 4.74455e+08 p (D2 - D2 )基 礎(chǔ) 環(huán) 板 面 積 Ab = obib 4mm2 1.14354e+06 基 礎(chǔ) 環(huán) 板 計 算 力 矩 max(Mx = Cxsbmaxb ,M = C sl ) 22yy bmaxNmm 5735.73 基 礎(chǔ) 環(huán) 板 需 要 厚 度 mm 15.30 基 礎(chǔ) 環(huán) 板 厚 度 厚 度 校 核 結(jié) 果 合格 混 凝 土 地 基 上 最 大 壓 應(yīng)

18、力o= M 0-0 / Z + (m g F 0-0) / A maxb0vb中大值b max0.3M 0-0 + M ) / Z + m g / AwebmaxbMPa 1.56 0-0地 腳 螺 栓 受 風(fēng) 載 時 最 大 拉 應(yīng) 力 s = Mw + Me - mmin g BZAbbMPa 0.94 地 腳 螺 栓 受 地 震 載 荷 時 最 大 拉 應(yīng) 力 0-00-00-0o = ME + 0.25M w + Me - m0 g - Fv BZAbbMPa -0.05 地 腳 螺 栓 需 要 的 螺 紋 小 徑 d1 =+ C2 mm 23.0191 地 腳 螺 栓 實 際 的 螺

19、 紋 小 徑 mm 31.67 地 腳 螺 栓 校 核 結(jié) 果 合格 筋 板 壓 應(yīng) 力 s=F Gn d l 1 G 2MPa 39.64 筋 板 許 用 應(yīng) 力 MPa 97.23 筋 板 校 核 結(jié) 果 合格 3F l 蓋 板 最 大 應(yīng) 力 s = 1 3 z4(l - d )d 2 + (l - d )d 2 23c42zMPa 91.97 蓋 板 許 用 應(yīng) 力 MPa 147 蓋 板 校 核 結(jié) 果 合格 裙 座 與 殼 體 的 焊 接 接 頭 校 核 焊 接 接 頭 截 面 上 的 塔 器 操 作 質(zhì) 量 kg 40325.2 焊 接 接 頭 截 面 上 的 最 大 彎 矩 N

20、mm 5.71361e+08 4s B Abpns bt過 程設(shè)備強度設(shè)計計算書SW6-2011 9 全 國 化 工 設(shè) 備 設(shè) 計 技 術(shù) 中 心 站 對 接 接 頭 校 核 對 接 接 頭 橫 截 面 pDitdes mm2 100091 對 接 接 頭 抗 彎 斷 面 模 數(shù) pD2d / 4 it esmm3 4.5041e+07 對 接 焊 接 接 頭 在 操 作 工 況 下 最 大 拉 應(yīng) 力 4M J - Jm J - J g - F J - J max - 0v pD 2dpD dit esit esMPa 8.73 對 接 焊 接 接 頭 拉 應(yīng) 力 許 可 值 MPa 13

21、1.76 對 接 接 頭 拉 應(yīng) 力 校 核 結(jié) 果 合格 搭 接 接 頭 校 核 搭 接 接 頭 橫 截 面 Aw = 0.7pDotdes mm2 搭 接 接 頭 抗 剪 斷 面 模 數(shù) Z = 0.55D2 d wot esmm3 搭 接 焊 接 接 頭 在 操 作 工 況 下 最 大 剪 應(yīng) 力 M J - Jm J - J g + F J - J max + 0vZwAwMPa 搭 接 焊 接 接 頭 在 操 作 工 況 下 的 剪 應(yīng) 力 許 可 值 MPa 搭 接 焊 接 接 頭 在 試 驗 工 況 下 最 大 剪 應(yīng) 力 0.3M J -J + Mm J -J g we + m

22、ax ZwAwMPa 搭 接 焊 接 接 頭 在 試 驗 工 況 下 的 剪 應(yīng) 力 許 可 值 MPa 搭 接 接 頭 拉 應(yīng) 力校 核 結(jié) 果 主 要 尺 寸 設(shè) 計 及 總 體 參 數(shù) 計 算 結(jié) 果 裙 座 設(shè) 計 名 義 厚 度 mm 20 容 器 總 容 積 mm3 5.59704e+10 直 立 容 器 總 高 mm 21831.9 殼 體 和 裙 座 質(zhì) 量 kg 20305 附 件 質(zhì) 量 kg 4060.99 內(nèi) 件 質(zhì) 量 kg 4385.11 保 溫 層 質(zhì) 量 kg 1225.96 平 臺 及 扶 梯 質(zhì) 量 kg 4864.16 操 作 時 物 料 質(zhì) 量 kg 6

23、186.72 液 壓 試 驗 時 液 體 質(zhì) 量 kg 55970.4 吊 裝 時 空 塔 質(zhì) 量 kg 25243 直 立 容 器 的 操 作 質(zhì) 量 m0 = m01 + m02 + m03 + m04 + m05 + ma + me kg 41027.9 直 立 容 器 的 最 小 質(zhì) 量 mmin = m01 + 0.2m02 + m03 + m04 + ma + me kg 31333.1 直 立 容 器 的 最 大 質(zhì) 量 mmax = m01 + m02 + m03 + m04 + ma +mw +me kg 90811.6 過程設(shè)備強度設(shè)計計算書SW6-2011 10 全國 化

24、 工 設(shè) 備 設(shè) 計 技 術(shù) 中 心 站 空 塔 重 心 至 基 礎(chǔ) 環(huán) 板 底 截 面 距 離 mm 10802.8 直 立 容 器 自 振 周 期 s 0.42 第 二 振 型 自 振 周 期 s 第 三 振 型 自 振 周 期 s 臨界風(fēng)速(第一振型) 臨界風(fēng)速(第二振型) 雷諾系數(shù) 設(shè)計風(fēng)速 風(fēng) 載 對 直 立 容 器 總 的 橫 推 力 Pi N 43474.1 地 震 載 荷 對 直 立 容 器 總 的 橫 推 力 F1K N 0 操 作 工 況 下 容 器 頂 部最 大 撓 度 mm 5.05015 容 器 許 用 外 壓 MPa 注：內(nèi)件質(zhì)量指塔板質(zhì)量； 填料質(zhì)量計入物料質(zhì)量；

25、 偏心質(zhì)量計入直立容器的操作質(zhì)量、最小質(zhì)量、最大質(zhì)量中。 過程設(shè)備強度設(shè)計計算書SW6-2011 11 全 國 化 工 設(shè) 備 設(shè) 計 技 術(shù) 中 心 站 上封頭校核計算 計算單位 中國石油（華東）Mars浪 計算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn) GB 150.3-2011 計算條件 橢圓封頭簡圖 計算壓力 Pc 0.18 MPa 設(shè)計溫度 t 130.00 C 內(nèi)徑 Di 1800.00 mm 曲面深度 hi 450.00 mm 材料 Q345R (板材) 設(shè)計溫度許用應(yīng)力 st 183.80 MPa 試驗溫度許用應(yīng)力 s 185.00 MPa 鋼板負(fù)偏差 C1 0.30 mm 腐蝕裕量 C2 2.00 mm

26、焊接接頭系數(shù) f 1.00 壓力試驗時應(yīng)力校核 壓力試驗類型 液壓試驗 試驗壓力值 PT = 1.25Pc s = 0.2000 (或由用戶輸入) s tMPa 壓力試驗允許通過的應(yīng)力st sT 0.90 ss = 292.50 MPa 試驗壓力下封頭的應(yīng)力 sT = pT .(KDi + 0.5de ) = 10.22 2de.fMPa 校核條件 sT sT 校核結(jié)果 合格 厚度及重量計算 形狀系數(shù) K = 1 D 2 = 1.0000 2 + i 6 2h i 計算厚度 KPc Di dh = 2s t f -0.5 Pc = 0.88 mm 有效厚度 deh =dnh - C1- C2=

27、 17.70 mm 最小厚度 dmin = 3.00 mm 名義厚度 dnh = 20.00 mm 結(jié)論 滿足最小厚度要求 重量 581.26 Kg 壓 力 計 算 最大允許工作壓力 2s t fd e Pw= KDi +0.5d e = 3.59705 MPa 結(jié)論 合格 過程設(shè)備強度設(shè)計計算書SW6-2011 12 全 國 化 工 設(shè) 備 設(shè) 計 技 術(shù) 中 心 站 下封頭校核計算 計算單位 中國石油（華東）Mars浪 計算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn) GB 150.3-2011 計算條件 橢圓封頭簡圖 計算壓力 Pc 0.20 MPa 設(shè)計溫度 t 130.00 C 內(nèi)徑 Di 1800.00 mm 曲

28、面深度 hi 450.00 mm 材料 Q345R (板材) 設(shè)計溫度許用應(yīng)力 st 183.80 MPa 試驗溫度許用應(yīng)力 s 185.00 MPa 鋼板負(fù)偏差 C1 0.30 mm 腐蝕裕量 C2 2.00 mm 焊接接頭系數(shù) f 1.00 壓力試驗時應(yīng)力校核 壓力試驗類型 液壓試驗 試驗壓力值 PT = 1.25Pc s = 0.4139 (或由用戶輸入) s tMPa 壓力試驗允許通過的應(yīng)力st sT 0.90 ss = 292.50 MPa 試驗壓力下封頭的應(yīng)力 sT = pT .(KDi + 0.5de ) = 21.15 2de.fMPa 校核條件 sT sT 校核結(jié)果 合格 厚

29、度及重量計算 形狀系數(shù) K = 1 D 2 = 1.0000 2 + i 6 2h i 計算厚度 KPc Di dh = 2s t f -0.5 Pc = 0.97 mm 有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 17.70 mm 最小厚度 dmin = 3.00 mm 名義厚度 dnh = 20.00 mm 結(jié)論 滿足最小厚度要求 重量 581.26 Kg 壓 力 計 算 最大允許工作壓力 2s t fd e Pw= KDi +0.5d e = 3.59705 MPa 結(jié)論 合格 過程設(shè)備強度設(shè)計計算書SW6-2011 13 全 國 化 工 設(shè) 備 設(shè) 計 技 術(shù) 中 心 站 內(nèi)壓圓筒

30、校核 計算單位 中國石油（華東）Mars浪 計算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn) GB 150.3-2011 計算條件 筒體簡圖 計算壓力 Pc 0.19 MPa 設(shè)計溫度 t 130.00 C 內(nèi)徑 Di 1800.00 mm 材料 Q345R ( 板 材 ) 試驗溫度許用應(yīng)力 s 185.00 MPa 設(shè)計溫度許用應(yīng)力 st 183.80 MPa 試驗溫度下屈服點 ss 325.00 MPa 鋼板負(fù)偏差 C1 0.30 mm 腐蝕裕量 C2 2.00 mm 焊接接頭系數(shù) f 1.00 厚度及重量計算 計算厚度 Pc Di d = 2s t f - Pc = 0.95 mm 有效厚度 de =dn - C1- C2= 17.70 mm 名義厚度 dn = 20.00 mm 重量 19137.97 Kg 壓力試驗時應(yīng)力校核 壓力試驗類型 液壓試驗 試驗壓力值 PT = 1.25P s = 0.4139 (或由用戶輸入) s tMPa 壓力試驗允許通過的應(yīng)力水平 sT sT 0.90 ss = 292.50 MPa 試驗壓力下圓筒的應(yīng)力 sT = pT .( Di + d e ) = 21.25 2d e .fMP