液氨貯罐計算書

1、 過 程 設(shè) 備 強(qiáng) 度 計 算 書 SW6-98鋼制臥式容器計算單位計 算 條 件 簡 圖設(shè)計壓力 p2.16MPa設(shè)計溫度 t50筒體材料名稱16MnR(熱軋)封頭材料名稱16MnR(熱軋)封頭型式橢圓形筒體內(nèi)直徑Di2000mm筒體長度 L7250mm筒體名義厚度 dn16mm支座墊板名義厚度 drn8mm筒體厚度附加量 C2mm腐蝕裕量 C12mm筒體焊接接頭系數(shù) F1封頭名義厚度 dhn16mm封頭厚度附加量 Ch2mm鞍座材料名稱Q235-A鞍座寬度 b220mm鞍座包角 120°支座形心至封頭切線距離 A450mm鞍座高度 H350mm地震烈度 低于7度內(nèi)壓圓筒校核計算

2、單位計算條件筒體簡圖計算壓力 Pc 2.16MPa設(shè)計溫度 t 50.00° C內(nèi)徑 Di 2000.00mm材料 16MnR(熱軋) ( 板材 )試驗溫度許用應(yīng)力 s 170.00MPa設(shè)計溫度許用應(yīng)力 st 170.00MPa試驗溫度下屈服點(diǎn) ss 345.00MPa鋼板負(fù)偏差 C1 0.00mm腐蝕裕量 C2 2.00mm焊接接頭系數(shù) f 1.00厚度及重量計算計算厚度 d = = 12.79mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 14.00mm名義厚度 dn = 16.00mm重量 5767.07Kg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 = 1.25

3、P = 2.7000 (或由用戶輸入)MPa壓力試驗允許通過的應(yīng)力水平 sTsT£ 0.90 ss = 310.50MPa試驗壓力下圓筒的應(yīng)力 sT = = 194.21 MPa校核條件 sT£ sT校核結(jié)果 合格壓力及應(yīng)力計算最大允許工作壓力 Pw= = 2.36346MPa設(shè)計溫度下計算應(yīng)力 st = = 155.37MPastf 170.00MPa校核條件stf st結(jié)論 合格左封頭計算計算單位 計算條件橢圓封頭簡圖計算壓力 Pc 2.16MPa設(shè)計溫度 t 50.00° C內(nèi)徑 Di 2000.00mm曲面高度 hi 500.00mm材料 16MnR(熱軋

4、) (板材)試驗溫度許用應(yīng)力 s 170.00MPa設(shè)計溫度許用應(yīng)力 st 170.00MPa鋼板負(fù)偏差 C1 0.00mm腐蝕裕量 C2 2.00mm焊接接頭系數(shù) f 1.00厚度及重量計算形狀系數(shù) K = = 1.0000計算厚度 d = = 12.75mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 14.00mm最小厚度 dmin = 3.00mm名義厚度 dn = 16.00mm結(jié)論 滿足最小厚度要求重量 556.57 Kg壓 力 計 算最大允許工作壓力 Pw= = 2.37170MPa結(jié)論 合格右封頭計算計算單位 計算條件橢圓封頭簡圖計算壓力 Pc 2.16MPa設(shè)計溫度 t 50.

5、00° C內(nèi)徑 Di 2000.00mm曲面高度 hi 500.00mm材料 16MnR(熱軋) (板材)試驗溫度許用應(yīng)力 s 170.00MPa設(shè)計溫度許用應(yīng)力 st 170.00MPa鋼板負(fù)偏差 C1 0.00mm腐蝕裕量 C2 2.00mm焊接接頭系數(shù) f 1.00厚度及重量計算形狀系數(shù) K = = 1.0000計算厚度 d = = 12.75mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 14.00mm最小厚度 dmin = 3.00mm名義厚度 dn = 16.00mm結(jié)論 滿足最小厚度要求重量 556.57 Kg壓 力 計 算最大允許工作壓力 Pw= = 2.37170M

6、Pa結(jié)論 合格臥式容器（雙鞍座）計算單位計 算 條 件 簡 圖 計算壓力 pC2.16MPa 設(shè)計溫度 t50 圓筒材料16MnR(熱軋) 鞍座材料Q235-A 圓筒材料常溫許用應(yīng)力 s170MPa 圓筒材料設(shè)計溫度下許用應(yīng)力st170MPa 圓筒材料常溫屈服點(diǎn) ss345MPa 鞍座材料許用應(yīng)力 ssa140MPa 工作時物料密度 980kg/m3 液壓試驗介質(zhì)密度 1000kg/m3 圓筒內(nèi)直徑Di2000mm 圓筒名義厚度 16mm 圓筒厚度附加量 2mm 圓筒焊接接頭系數(shù) 1 封頭名義厚度 16mm 封頭厚度附加量 Ch2mm 兩封頭切線間距離 7300mm 鞍座墊板名義厚度 8mm

7、鞍座墊板有效厚度 8mm 鞍座軸向?qū)挾?b220mm 鞍座包角 120° 鞍座底板中心至封頭切線距離 A450mm 封頭曲面高度 500mm 試驗壓力 pT2.7MPa 鞍座高度 H350mm腹板與筋板(小端)組合截面積 38580mm2 腹板與筋板(小端)組合截面斷面系數(shù)1.15678e+06mm3 地震烈度0 配管軸向分力 0N圓筒平均半徑 1008mm 物料充裝系數(shù) 0.52支 座 反 力 計 算 圓筒質(zhì)量(兩切線間)5807.01kg 封頭質(zhì)量(曲面部分)553.35kg 附件質(zhì)量50kg 封頭容積(曲面部分)1.0472e+09mm3 容器容積(兩切線間)V = 2.502

8、8e+10mm3 容器內(nèi)充液質(zhì)量工作時, 12754.3壓力試驗時, = 25028kg 耐熱層質(zhì)量0kg總質(zhì)量工作時, 19718壓力試驗時, 31991.7kg單位長度載荷24.2853 39.402N/mm支座反力96736.5 156951156951N筒 體 彎 矩 計 算圓筒中間處截面上的彎矩工作時= 1.2289e+08壓力試驗= 1.99385e+08N·mm支座處橫截面彎矩工作時 -1.45066e+06壓力試驗 -2.35364e+06N·mm系 數(shù) 計 算K1=1K2=1K3=0.879904K4=0.401056K5=0.760258K6=0.013

9、2129K6=K7=K8=K9=0.203522C4=C5=筒 體 軸 向 應(yīng) 力 計 算軸向應(yīng)力計算操作狀態(tài) 80.5113 77.7925MPa -2.7513 -0.0324778MPa水壓試驗狀態(tài) -4.46163 -0.0526941MPa 101.664 97.2527應(yīng)力校核許用壓縮應(yīng)力0.001316根據(jù)圓筒材料查GB150圖6-36-10 B = 142.425MPa142.425142.425MPa < 170 合格|,| < 142.425 合格|,| < 142.425 合格sT2 ,sT3 < 0.9ss = 310.5 合格時(時,不適用)M

10、Pa時圓筒中：9.78615封頭中：4.46048MPa應(yīng)力校核封頭橢圓形封頭, 154.286碟形封頭, 半球形封頭, MPa圓筒封頭 t = 0.8 s t = 136 58.2143MPa圓筒, t < t = 136 合格封頭, th < t h = 58.2143 合格MPa鞍 座 處 圓 筒 周 向 應(yīng) 力無加強(qiáng)圈圓筒圓筒的有效寬度418.114mm無墊板或墊板不起加強(qiáng)作用時在橫截面最低點(diǎn)處-2.03847MPa在鞍座邊角處L/Rm8時, MPaL/Rm<8時, -24.2351MPa無加強(qiáng)圈筒體墊板起加強(qiáng)作用時鞍座墊板寬度 ； 鞍座墊板包角橫截面最低點(diǎn)處的周向應(yīng)

11、力MPa鞍座邊角處的周向應(yīng)力L/Rm8時, MPaL/Rm<8時, MPa鞍座墊板邊緣處圓筒中的周向應(yīng)力L/Rm8時, MPaL/Rm<8時, MPa應(yīng)力校核 |s5| < s t = 170 合格 |s6 | < 1.25s t = 212.5 合格 |s6 | 1.25s t = 212.5 MPa有加強(qiáng)圈圓筒加強(qiáng)圈參數(shù)加強(qiáng)圈材料, e = mm d = mm加強(qiáng)圈數(shù)量, n = 個組合總截面積, A0 = mm2組合截面總慣性矩, I0 = mm4設(shè)計溫度下許用應(yīng)力MPa加強(qiáng)圈位于鞍座平面上 在鞍座邊角處圓筒的周向應(yīng)力：MPa 在 鞍 座 邊 角 處 ，加 強(qiáng) 圈

12、 內(nèi) 緣 或 外 緣 表 面 的 周 向 應(yīng) 力 ：MPa有加強(qiáng)圈圓筒加強(qiáng)圈靠近鞍座橫 截 面 最 低 點(diǎn) 的 周 向 應(yīng) 力 無墊板時，（ 或 墊 板 不 起 加 強(qiáng) 作 用 ） 采用墊板時，（墊板起加強(qiáng)作用）MPa 在橫截上靠近水平中心線的周向應(yīng)力：MPa 在橫截上靠近水平中心線處，不與筒壁相接的加強(qiáng)圈內(nèi)緣 或 外 緣 表 面 的 周 向 應(yīng) 力 ：MPa加強(qiáng)圈靠近鞍座鞍座邊角處點(diǎn)處的周向應(yīng)力 無墊板或墊板不起 加強(qiáng) 作用L/Rm8時, MPa 無墊板或墊板不起 加強(qiáng) 作用L/Rm<8時, MPa 采用墊板時，（墊板起加強(qiáng)作用）L/Rm8時, MPa采用墊板時，（墊板起加強(qiáng)作用）L/

13、Rm<8時, MPa應(yīng)力校核|s5| < st = 合格|s6 | < 1.25st = 合格|s7 | < 1.25st = |s8 | < 1.25stR = MPa鞍 座 應(yīng) 力 計 算水平分力31943N腹板水平應(yīng)力計算高度336mm鞍座腹板厚度10mm鞍座墊板實際寬度340mm鞍座墊板有效寬度340mm腹板水平應(yīng)力無 墊 板 或 墊 板 不 起 加 強(qiáng) 作 用 , 9.50686墊板起加強(qiáng)作用, MPa應(yīng)力判斷 s9 < s sa = 93.3333 合格MPa腹板與筋板組合截面軸向彎曲應(yīng)力由地震、配管軸向水平分力引起的支座軸向彎曲強(qiáng)度計算圓筒中心

14、至基礎(chǔ)表面距離 1366mm軸向力 N 時, MPa時 MPa 由圓筒溫差引起的軸向力 N MPa應(yīng)力判斷ssa < 1.2ssa = MPa注：帶#的材料數(shù)據(jù)是設(shè)計者給定的開孔補(bǔ)強(qiáng)計算計算單位接 管: a, 480×12計 算 方 法 : GB150-1998 等 面 積 補(bǔ) 強(qiáng) 法, 單 孔設(shè) 計 條 件簡 圖計算壓力 pc2.16MPa設(shè)計溫度50殼體型式圓形筒體殼體材料名稱及類型16MnR(熱軋)板材殼體開孔處焊接接頭系數(shù)1殼體內(nèi)直徑 Di2000mm殼體開孔處名義厚度n16mm殼體厚度負(fù)偏差 C10mm殼體腐蝕裕量 C22mm殼體材料許用應(yīng)力t170MPa 接管實際外

15、伸長度200mm接管實際內(nèi)伸長度0mm接管材料16MnR(熱軋)接管焊接接頭系數(shù)1名稱及類型板材接管腐蝕裕量2mm補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱16MnR(正火)凸形封頭開孔中心至封頭軸線的距離mm補(bǔ)強(qiáng)圈外徑760mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度16mm接管厚度負(fù)偏差 C1t 0mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差 C1r 0mm接管材料許用應(yīng)力t170MPa補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力t170MPa開 孔 補(bǔ) 強(qiáng) 計 算殼體計算厚度 12.79mm接管計算厚度t2.915 mm補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) frr1接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr1開孔直徑 d460mm補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 B920 mm接管有效外伸長度 h174.3mm接管有效內(nèi)伸長度 h20 mm開孔削弱

16、所需的補(bǔ)強(qiáng)面積A 5882mm2殼體多余金屬面積 A1557.9 mm2接管多余金屬面積 A21053mm2補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A364 mm2A1+A2+A3=1675 mm2 ，小于A，需另加補(bǔ)強(qiáng)。補(bǔ)強(qiáng)圈面積 A44480mm2A-(A1+A2+A3)4207mm2結(jié)論: 補(bǔ)強(qiáng)滿足要求。開孔補(bǔ)強(qiáng)計算計算單位接 管: A2, 219×8計 算 方 法 : GB150-1998 等 面 積 補(bǔ) 強(qiáng) 法, 單 孔設(shè) 計 條 件簡 圖計算壓力 pc2.16MPa設(shè)計溫度50殼體型式圓形筒體殼體材料名稱及類型16MnR(熱軋)板材殼體開孔處焊接接頭系數(shù)1殼體內(nèi)直徑 Di2000mm殼體開孔處名義厚度n16mm殼體厚度負(fù)偏差 C10mm殼體腐蝕裕量 C22mm殼體材料許用應(yīng)力t170MPa 接管實際外伸長度200mm接管實際內(nèi)伸長度0mm接管材料20(GB8163)接管焊接接頭系數(shù)1名稱及類型管材接管腐蝕裕量2mm補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱16MnR(熱軋)凸形封頭開孔中心至封頭軸線的距離mm補(bǔ)強(qiáng)圈外徑400mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度14mm接管厚度負(fù)偏差 C1t 1mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差 C1r 0mm接管材料許用應(yīng)力t130MPa補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力t170MPa開 孔 補(bǔ) 強(qiáng) 計 算殼體計算厚度 12.79mm接管計算厚度t1.701 mm補(bǔ)強(qiáng)