球罐强度校核.docx

软件批准号：CSBTS/TC40/SC5-D01-1999DATA SHEET OF PROCESSEQUIPMENT DESIGN工程名：PROJECT设备位号 ■ITEM设备名称： 1500m3丙烯球形储罐EQUIPMENT图 号： GK070206-01DWG NO设计单位: 南京工业大学过程装备与控制工程DESIGNER设 计Desig ned by贾世虎日期Date2011年5月校 核Checked by日期Date审 核Verified by日期Date申 疋Approved by日期Date钢制球形储罐 计算单位 南京工业大学过程装备与控制工程计算条件拉杆与支柱连接形式相邻JF [1-15球壳形式混和式近震还是远震近震地震设防烈度7场地土类别2球壳分带数4支柱数目n10—根支柱上地脚螺栓个数nd2压力试验类型液压地面粗糙度类别B充装系数k0.90公称容积1500.0m球罐中心至支柱底板底面的距离 H08300.0mm拉杆与支柱交点至基础的距离 14694.0mma点支柱与球壳连接取低点 至球罐中心水平面的距离 La2633.0mm支柱类型轧制钢管支柱外直径d0600.0mm支柱厚度18.0mm拉杆直径40.0mm耳板和支柱单边焊缝长 Lii800.0mm拉杆和翼板单边焊缝长 L2200.0mm支柱和球壳焊缝焊脚尺寸 S18.0mm耳板和支柱焊缝焊脚尺寸 S.i12.0mm拉杆和翼板焊缝焊脚尺寸 S210.0mm球壳钢板负偏差C0.0mm球壳腐蚀裕量C221.0mm拉杆腐蚀裕量CT2.0mm地脚螺栓腐蚀裕量CB3.0mm支柱底板腐蚀裕量cbb3.0mm保温层厚度 T无保温mm保温层密度无保温kg/m 3设计压力p2.16MPa试验压力PT2.70MPa设计温度50.0基本风压值q °400.0N/m2基本雪压值q400.0N/m2物料密度2480.0kg/m3附件质量m?302.0kg焊接接头系数1.00支柱底板与基础的摩擦系数f0.4球壳内径D14200.0mm球壳材料名称15Mn NbR支柱材料名称10 （热轧）支柱底板材料名称Q235-B地脚螺栓名称Q235-B#拉杆材料名称40Mn B#销子材料名称40MnB耳板材料名称40Mn B#翼板材料名称40Mn B#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 nmm10.047.023700.847.039340.147.0411419.647.056789材料性能设计温度下球壳材料的许用应力173.0MPa支柱材料的许用应力130.0MPa壳体材料常温屈服点350.0MPa支柱材料常温屈服点195.0MPa接管材料常温的屈服点285.0MPa支柱底板材料常温屈服点225.0MPa地脚螺栓材料常温屈服点235.0MPa拉杆材料常温屈服点635.0MPa销子材料常温屈服点685.0MPa耳板材料常温屈服点635.0MPa翼板材料常温屈服点635.0MPa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152.4MPa地脚螺栓材料许用剪应力94.0MPa支柱底板材料许用弯曲应力150.0MPa拉杆材料的许用应力423.3MPa销子材料的许用剪应力274.0MPa耳板材料的许用压应力577.3MPa接管材料的许用压应力163.0MPa设计球壳时球壳的计算厚度’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mmP.D.Cl i4 1 p---cl+C2n =144.5244.8345.4445.656789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 MPaPcP e/ £)1163.7 合格2168.6合格3170.6合格4171.3合格56789试验压力校核试验压力PT2.70MPa试验压力下球壳的应力 T215.2MPa校核试验压力合格球罐质量计算球壳质量m= dp 10 = _9 240308.2l 厂n 1kg物料质量—D k 103 9£ 647660.5kg压力试验时流体的质量吩—D| 3 —3 106 1499214.16kg积雪质量m D qC 104 o ' s4g 2618.9kg保温层质量M= 0.0-kg支柱和拉杆的质量m= 22711.1kg附件质量m = 302.0kg操作状态下的球罐质量m= m+m+m+m+m+m= 913600.7kg压力试验状态下的球罐质量m=m+m+m+m= 1762535.4kg球罐最小质量nu =m+m+m= 263321.3kg地震载荷计算支柱横截面的惯性矩1 一64° 比"1394814848.04mm拉杆影响系数l 2 211 — 3 —Ho Ho 0-402球罐的基本自振周期T 価 H3103彳 3nEsI 0.5086s地震影响系数0.1430球罐的水平地震力Fe=Czmg= 576651-2N风载荷计算系数=1.40514021风振系数K=1 0.35 = 1.4922 1风压高度变化系数fl0.932球罐的水平风力Fw=(/4)D2Ok1k2qOf1f2X10-6= 3"928e+04N弯矩计算由水平地震力和水平风力引起的最 大弯矩M =F L= 2.115e + 09max maxNmm支柱计算操作状态下的重力载荷G。

m)ngn 8.959e+05N压力试验状态下的重力载荷G mTgT n 1.728e+06N最大弯矩对支柱产生的垂直载荷的 最大值F = 5.957e+04i maxN拉杆作用在支柱上的垂直载荷的最大 值P = 1.255e+05j maxN以上两力之和的最大值F R = 1.544e+05i i maxN操作状态下支柱的最大垂直载荷W =G F R = 1.050e+06O O i j maxN压力试验状态下支柱的最大垂 直载荷W G 03F R 旦T T j pJ max 1.732e+06■ ■… 卜maxN操作状态下支柱的偏心弯矩RW— 0e °M 厂 101 " lE 4.210e+06N.mm压力试验状态下支柱的偏心弯矩rwTe r xMT1 匚 1E 8.816e+06N.mm操作状态下支柱的附加弯矩 E 1 1 n” 6E I R ,M s 0e 102 ii2 H E 9.331e+07oN.mm压力试验状态下支柱的附加弯矩6El Rs TeM H E 1T2 2 1HOE 1.185e+08N.mm操作状态下支柱的总弯矩M=M M>= 9.752e+07O 1 2N.mm压力试验状态下支柱的总弯矩Mt=Mi Mt2= 1.273e+08N.mm支柱底板计算支柱底板直径D = 870.0bmm底板的压应力4wnaxbc -b 2.91MPa底板计算厚度[3 b」？V b + G= 35.58mm底板名义厚度b 36mm拉杆、销子、耳板和翼板计算拉杆的最大拉力匚 R j maxT cos 171755.8N拉杆螺纹小径dT 1.13 I 上 Jt+Ct= 24.761mm拉杆的螺纹公称直径M27mm销子直径计算值pTdp 08 l\P= 20.0mm销子直径d = 21pmm耳板厚度计算值Ftcdp c 14.17mm耳板厚度=15cmm翼板厚度计算值c sa '2 s 7.08mm翼板厚度=8amm耳板与支柱连接焊缝的剪切应力Ft141 l1s1 12.7MPa应力校核结果合格拉杆与翼板连接焊缝的剪切应力Ft2.82L2s2 30.5MPa应力校核结果合格支柱与球冗连接最低点a的应力校核操作状态下a点的男切应力G0 Fi max2L03 8厶一w eaMPa压力试验状态下a点的男切应力Gt 0.3 F ii i max 匚f maxt 2L厶 lw ea 6 8MPa操作状态下物料在a点的液柱静 压力P =h. g 10 =_9 0.033oa oa 2MPa液压试验状态下液体在a点的液 柱静压力P =hi 1000 g 10 = _9 0.095Ta TaMPa操作状态下a点的纬向应力P P Doa i ea401 4 166.2MPa压力试验状态下a点的纬向应力P DT pTa i eaT14 211.84 eaMPa操作状态下a点的组合应力=+ = 173.6oa ol oMPa应力校核合格压力试验状态下a点的组合应力Ta=T|+ T= 221-4MPa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W141 L S 25.3w wMPa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 pW2.283MPa外压A值0.0008275外压B值1.0MPa球壳许用外压绝对值 p0.0066MPa支柱稳定性校核单个支柱的横截面积A-d d.02 124 32911.3mm2单个支柱的截面系数Z d： d432do 4649383.0。