1、過程設備強度計算書SW6-98軟件批準號： CSBTS/TC40/SC5-D01-19999全國化工設備設計技術中心站DATA SHEET OF PROCESS EQUIPMENT DESIGN工程名：PROJECT設備位號：ITEM設備名稱：EQUIPMENT圖 號:DWG NO 。1500m3丙烯球形儲罐GK070206-01設計單位：南京工業大學過程裝備與控制工程DESIGNER設計Desig ned by賈世虎日期Date2011年5月校核Checked by日期Date審核Verified by日期Date審定Approved by日期Date鋼制球形儲罐計算單位南京工業大學過程裝備

2、與控制工程計算條件Wa拉桿與支柱連接形式相鄰球殼形式混和式近震還是遠震近震JF地震設防烈度75場地土類別2H1球殼分帶數4支柱數目n10一根支柱上地腳螺栓個數 n d2壓力試驗類型液壓地面粗糙度類別B充裝系數k0.90公稱容積1500.0m球罐中心至支柱底板底面的距離H。8300.0mm拉桿與支柱交點至基礎的距離14694.0mma點支柱與球殼連接最低點至球罐中心水平面的距離La2633.0mm支柱類型軋制鋼管支柱外直徑do600.0mm支柱厚度18.0mm拉桿直徑40.0mm耳板和支柱單邊焊縫長L i800.0mm拉桿和翼板單邊焊縫長L 2200.0mm支柱和球殼焊縫焊腳尺寸S18.0mm耳

3、板和支柱焊縫焊腳尺寸S i12.0mm拉桿和翼板焊縫焊腳尺寸S210.0mm球殼鋼板負偏差C0.0mm球殼腐蝕裕量C21.0mm拉桿腐蝕裕量Ct2.0mm地腳螺栓腐蝕裕量 Cb3.0mm支柱底板腐蝕裕量 Cb3.0mm保溫層厚度T無保溫mm保溫層密度無保溫kg/m 3設計壓力 p2.16MPa試驗壓力Pt2.70MPa設計溫度50.0基本風壓值 q °400.0N/m2基本雪壓值q400.0N/m2物料密度2480.0kg/m3附件質量m?302.0kg焊接接頭系數1.00支柱底板與基礎的摩擦系數fs0.4球殼內徑 D14200.0mm球殼材料名稱15Mn NbR支柱材料名稱10（熱

4、軋）支柱底板材料名稱Q235-B地腳螺栓名稱Q235-B#拉桿材料名稱40Mn B#銷子材料名稱40MnB耳板材料名稱40Mn B#翼板材料名稱40Mn B#自上而下帶號液柱高（非JB/T標準時輸入）mm校核球殼名義厚度n mm10.047.023700.847.039340.147.0411419.647.056789材料性能設計溫度下球殼材料的許用應力173.0MPa支柱材料的許用應力130.0MPa殼體材料常溫屈服點350.0MPa支柱材料常溫屈服點195.0MPa接管材料常溫的屈服點285.0MPa支柱底板材料常溫屈服點225.0MPa地腳螺栓材料常溫屈服點235.0MPa拉桿材料常溫

5、屈服點635.0MPa銷子材料常溫屈服點685.0MPa耳板材料常溫屈服點635.0MPa翼板材料常溫屈服點635.0MPa支柱和球殼角焊縫許用剪應力46.8MPa耳板和支柱角焊縫許用剪應力46.8MPa拉桿和翼板角焊縫許用剪應力152.4MPa地腳螺栓材料許用剪應力94.0MPa支柱底板材料許用彎曲應力150.0MPa拉桿材料的許用應力423.3MPa銷子材料的許用剪應力274.0MPa耳板材料的許用壓應力577.3MPa接管材料的許用壓應力163.0MPa設計球殼時球殼的計算厚度，設計厚度及名義厚度自上而下帶號計算厚度mm設計厚度 mm名義厚度mmPci Di14Pci+C2n =144.

6、5244.8345.4445.656789校核球殼時球殼設計溫度下殼壁的計算應力自上而下帶號計算應力MPapCi Die / (4 e)1163.7合格2168.6 合格3170.6 合格4171.3 合格56789試驗壓力校核試驗壓力 P T2.70MPa試驗壓力下球殼的應力T215.2MPa校核試驗壓力合格球罐質量計算球殼質量2_9mi= Dp n 1 10 =240308.2kg物料質量譏Di3 2k 10 96647660.5kg壓力試驗時流體的質量3"9吩Di 31061499214.1kg積雪質量m4DoqCs 104g2618.9kg保溫層質量M= 0.0-kg支柱和拉

7、桿的質量m=22711.1kg附件質量m =302.0kg操作狀態下的球罐質量m= m+m+m+m+m+m=913600.7kg壓力試驗狀態下的球罐質量m=m+m+m+m=1762535.4kg球罐最小質量nu =m+m+m=263321.3kg地震載荷計算支柱橫截面的慣性矩441 一 dO di4641394814848.04 mm拉桿影響系數2l2113 HoHo0.402球罐的基本自振周期T 価H3 103彳3nEsI0.5086s地震影響系數0.1430球罐的水平地震力Fe=CZ mg=576651.2N風載荷計算系數1 =1.4051402風振系數K2=1 0.35 1=1.492風

8、壓高度變化系數 fl0.932球罐的水平風力Fw=( /4)D2ok1k2 q o f 1 f 2 X10-6 =3.928e+04N彎矩計算由水平地震力和水平風力引起的 最大彎矩Mmax=Fmax L=2.115e + 09Nmm支柱計算操作狀態下的重力載荷Gm)gG0n8.959e+05N壓力試驗狀態下的重力載荷GmTgTn1.728e+06N最大彎矩對支柱產生的垂直 載荷的最大值Fi max=5.957e+04N拉桿作用在支柱上的垂直 載荷的最大值P j max=1.255e+05N以上兩力之和的最大值Fi R j max=1.544e+05N操作狀態下支柱的 最大垂直載荷WO=GO F

9、i R j max=1.050e+06N壓力試驗狀態下支柱的 最大垂直載荷WtGt 03 F R j 旦J max pFmax1.732e+06N操作狀態下支柱的偏心彎矩0eRW°M01廠1E4.210e+06N.mm壓力試驗狀態下支柱的 偏心彎矩n ”Te RWr xMt1匚1E8.816e+06N.mm操作狀態下支柱的附加彎矩n”6EsI 0eR ,M 0221HoE9.331e+07N.mm壓力試驗狀態下支柱的 附加彎矩6Esl TeRM T2H2 E1H°E1.185e+08N.mm操作狀態下支柱的總彎矩M°=M1M>2=9.752e+07N.mm壓

10、力試驗狀態下支柱的總彎矩Mt=M1MT2= 1.273e+08N.mm支柱底板計算支柱底板直徑Db=870.0mm底板的壓應力4Wnaxbc -b2.91MPa底板計算厚度3 b2Vb + G=35.58mm底板名義厚度b36mm拉桿、銷子、耳板和翼板計算拉桿的最大拉力FR j maxFtCOS171755.8N拉桿螺紋小徑dT 1.13 I上JT + Ct= 24.761mm拉桿的螺紋公稱直徑 M27mm銷子直徑計算值pTdp 08 l P = 20.0mm銷子直徑dp=21mm耳板厚度計算值Ftcdp c14.17mm耳板厚度c= 15mm翼板厚度計算值c sa'2 s7.08mm

11、翼板厚度a=8mm耳板與支柱連接焊縫的剪切應力Ft141 L1S112.7MPa應力校核結果合格拉桿與翼板連接焊縫的剪切應力Ft2.82L2S230.5MPa應力校核結果合格支柱與球殼連接最低點 a的應力校核操作狀態下a點的剪切應力G0Fi max02L厶w ea3 8MPa壓力試驗狀態下a點的剪切應力Gt 0.3 Fi11 max 匚F maxT2L厶 Lw ea6 8MPa操作狀態下物料在a點的 液柱靜壓力._9P oa=hoa 2g10 =0.033MPa液壓試驗狀態下液體 在a點的液柱靜壓力._9P Ta=hTa 1000 g 10 =0.095MPa操作狀態下a點的緯向應力PPoa

12、Dieaol44 ea 166.2MPa壓力試驗狀態下a點的 緯向應力PtpTaDieaT14 ea 211.8MPa操作狀態下a點的組合應力oa= ol +o=173.6MPa應力校核合格壓力試驗狀態下a點的組合應力Ta= Tl +T=221.4MPa應力校核合格支柱與球殼連接焊縫的強度校核支柱與球殼連接焊縫的剪切應力WW 141 LWS25.3MPa應力校核合格球殼許用壓力計算設計溫度下球殼最大允許工作壓力pw2.283MPa外壓A值0.0008275外壓B值1.0MPa球殼許用外壓絕對值p0.0066MPa支柱穩定性校核單個支柱的橫截面積A - do2di2432911.32 mm單個支柱的截面系數Zd： d432do4649383.03 mm支柱的慣性半徑飛 A205.9mm支柱長細比K3H0i40.32軸心受壓支柱的穩定系數p0.94580操作狀態下支柱的穩定性W。mM。pA Z（1 0.8 咚）Wex= 52