1、 過 程 設 備 強 度 設 計 計 算 書 SW6-2011PAGE 16全 國 化 工 設 備 設 計 技 術 中 心 站 塔 設 備 校 核中航一集團航空動力控制系統研究所 填料 1 液壓封頭材料名稱 16MnDR 16MnDR名義厚度(mm) 8 8腐蝕裕量(mm) 3 3焊接接頭系數 0.8 0.8封頭形狀 橢圓形 橢圓形圓筒設計壓力(Mpa)設計溫度()長度(mm)名義厚度(mm)內徑/外徑(mm)材料名稱(即鋼號)0.81754100741016MnDR10圓筒腐蝕裕量(mm)縱向焊接接頭系數環向焊接接頭系數外壓計算長度(mm)試驗壓力(立) (Mpa)試驗壓力(臥)(Mpa)3

2、0.80.8011.04145kg/m3 0mm 012345 mm mm mm 12345mm 4300 mm 200 kg/m3 0 12345kg mm mm 1.25N/m2 300mm 0mm 100kg/m3 300mm 0kg/m3 0mm 0mm 0 90 III B 8度(0.2g) 第二組地震影響系數最大值 max0.160.01 1mm 400mm 2500mm 2500裙 座圓筒形mm 410對接mm 2000Q345R 175mm3mm 11MPa189裙座與筒體連接段的材料裙座與筒體連接段在設計溫度下許用應力MPa 裙座與筒體連接段長度mm2mm 1000mm38m

3、m 3.5裙座上較大孔引出管長度mm120Q345MPa 170 20mm 56 0mm 0mm 110mm 22mm 160 整塊mm 75mm 30mm 0 有mm 59mm 22mm 110mm 2451mm 1971mm 30 8 8 3.061 7 7 2.483 8 8 3.061 裙 座 11 11風 載 及 地 震 載 荷00AA裙座與筒體連接段11(筒體)11(下封頭)2233 1325.061142.3942.637942.6371325.061142.3942.637942.6371890.571707.81942.637942.6378.449e+065.791e+06

4、3.43e+063.43e+06順風向彎矩 順風向彎矩 8.449e+065.791e+063.43e+063.43e+06注:計及高振型時,此項按B.24計算8.5e+066.48e+064.517e+064.517e+060000需橫風向計算時 1.061e+077.928e+065.375e+065.375e+061013.91990.416913.405913.40522.1617.451.411.121.751.3810.444.8011.008.662.131.6827.7021.811.871.541.941.532.491.052.111.66t189.00189.00173.

5、50173.50B152.52152.52122.28130.50組合應力校核(內壓),(外壓)31.4224.73166.56166.56(內壓),(外壓)11.855.9213.1310.34183.03183.03146.74156.6027.8721.94283.50283.504.362.594.053.19172.06172.0691.11114.8558.2245.83283.50283.50合格合格合格合格mm38.41029e+08mm21.66705e+06Nmmmm20.89 合格MPa0.02MPa0.00MPa0.01mm4.84103mm50.046 合格 MPaM

6、Pa MPa0.00MPa147 合格kg942.637Nmm5.37451e+06mm29918mm31.01659e+06MPa4.45MPa124.92合格 mm2mm3MPaMPaMPaMPamm11mm35.65508e+08mm6233kg550.614kg137.653kg0kg199.777kg437.019kg0kg565.508kg688.267kg1325.06kg1325.06kg1890.57mm2771.24s0.17ss臨界風速(第一振型)臨界風速(第二振型)雷諾系數設計風速N2806.88N2029mm1.24573MPa注：內件質量指塔板質量；填料質量計入物料

7、質量；偏心質量計入直立容器的操作質量、最小質量、最大質量中。上封頭校核計算計算單位 中航一集團航空動力控制系統研究所計算所依據的標準GB 150.3-2011 計算條件橢圓封頭簡圖計算壓力 Pc 0.80MPa設計溫度 t 175.00 C內徑 Di 410.00mm曲面深度 hi 100.00mm材料 16MnDR (板材)設計溫度許用應力 t 173.50MPa試驗溫度許用應力 181.00MPa鋼板負偏差 C1 0.30mm腐蝕裕量 C2 3.00mm焊接接頭系數 0.80壓力試驗時應力校核壓力試驗類型液壓試驗試驗壓力值 PT = 1.25Pc= 1.0000 (或由用戶輸入)MPa壓力

8、試驗允許通過的應力tT 0.90 s = 283.50MPa試驗壓力下封頭的應力T = = 56.67MPa校核條件T T校核結果合格厚度及重量計算形狀系數 K = = 1.0338計算厚度 h = = 1.22mm有效厚度 eh =nh - C1- C2= 4.70mm最小厚度 min = 3.00mm名義厚度 nh = 8.00mm結論 滿足最小厚度要求重量 13.53 Kg壓 力 計 算最大允許工作壓力 Pw= = 3.06138MPa結論 合格下封頭校核計算計算單位 中航一集團航空動力控制系統研究所計算所依據的標準GB 150.3-2011 計算條件橢圓封頭簡圖計算壓力 Pc 0.80

9、MPa設計溫度 t 175.00 C內徑 Di 410.00mm曲面深度 hi 100.00mm材料 16MnDR (板材)設計溫度許用應力 t 173.50MPa試驗溫度許用應力 181.00MPa鋼板負偏差 C1 0.30mm腐蝕裕量 C2 3.00mm焊接接頭系數 0.80壓力試驗時應力校核壓力試驗類型液壓試驗試驗壓力值 PT = 1.25Pc= 1.0414 (或由用戶輸入)MPa壓力試驗允許通過的應力tT 0.90 s = 283.50MPa試驗壓力下封頭的應力T = = 59.02MPa校核條件T T校核結果合格厚度及重量計算形狀系數 K = = 1.0338計算厚度 h = =

10、1.22mm有效厚度 eh =nh - C1- C2= 4.70mm最小厚度 min = 3.00mm名義厚度 nh = 8.00mm結論 滿足最小厚度要求重量 13.53 Kg壓 力 計 算最大允許工作壓力 Pw= = 3.06138MPa結論 合格內壓圓筒校核計算單位中航一集團航空動力控制系統研究所計算所依據的標準GB 150.3-2011 計算條件筒體簡圖計算壓力 Pc 0.80MPa設計溫度 t 175.00 C內徑 Di 410.00mm材料 16MnDR ( 板材 )試驗溫度許用應力 181.00MPa設計溫度許用應力 t 173.50MPa試驗溫度下屈服點 s 315.00MPa

11、鋼板負偏差 C1 0.30mm腐蝕裕量 C2 3.00mm焊接接頭系數 0.80厚度及重量計算計算厚度 = = 1.18mm有效厚度 e =n - C1- C2= 3.70mm名義厚度 n = 7.00mm重量 295.14Kg壓力試驗時應力校核壓力試驗類型 液壓試驗試驗壓力值PT = 1.25P = 1.0414 (或由用戶輸入)MPa壓力試驗允許通過的應力水平 TT 0.90 s = 283.50MPa試驗壓力下圓筒的應力 T = = 72.78 MPa校核條件 T T校核結果 合格壓力及應力計算最大允許工作壓力 Pw= = 2.48277MPa設計溫度下計算應力 t = = 44.72M

12、Pat 138.80MPa校核條件t t結論 合格開孔補強計算計算單位中航一集團航空動力控制系統研究所接 管: N1, 383.5計算方法: GB150.3-2011等面積補強法，單孔設 計 條 件簡 圖計算壓力 pc0.8MPa設計溫度175殼體型式圓形筒體殼體材料名稱及類型16MnDR板材殼體開孔處焊接接頭系數0.8殼體內直徑 Di410mm殼體開孔處名義厚度n7mm殼體厚度負偏差 C10.3mm殼體腐蝕裕量 C23mm殼體材料許用應力t173.5MPa接管軸線與筒體表面法線的夾角() 0凸形封頭上接管軸線與封頭軸線的夾角() 接管實際外伸長度 0mm接管連接型式 插入式接管接管實際內伸長

13、度 0mm接管材料 16Mn接管焊接接頭系數 1名稱及類型 管材接管腐蝕裕量 2mm補強圈材料名稱 凸形封頭開孔中心至 封頭軸線的距離 mm補強圈外徑 mm補強圈厚度 mm接管厚度負偏差 C1t 0.35mm補強圈厚度負偏差 C1r mm接管材料許用應力t 173.5MPa補強圈許用應力t MPa開 孔 補 強 計 算非圓形開孔長直徑 35.7mm開孔長徑與短徑之比 1 殼體計算厚度 1.185mm接管計算厚度t 0.0716 mm補強圈強度削弱系數 frr 0接管材料強度削弱系數 fr 1開孔補強計算直徑 d 35.7mm補強區有效寬度 B 71.4 mm接管有效外伸長度 h1 0mm接管有

14、效內伸長度 h2 0 mm開孔削弱所需的補強面積A 42mm2殼體多余金屬面積 A1 90 mm2接管多余金屬面積 A2 0mm2補強區內的焊縫面積 A3 6 mm2A1+A2+A3= 96mm2 ，大于A，不需另加補強。補強圈面積 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2結論: 合格開孔補強計算計算單位中航一集團航空動力控制系統研究所接 管: N2, 764計算方法: GB150.3-2011等面積補強法，單孔設 計 條 件簡 圖計算壓力 pc0.8MPa設計溫度175殼體型式橢圓形封頭殼體材料名稱及類型16MnDR板材殼體開孔處焊接接頭系數0.8殼體內直徑 Di410mm殼體開孔處名義厚度

15、n8mm殼體厚度負偏差 C10.3mm殼體腐蝕裕量 C23mm殼體材料許用應力t173.5MPa橢圓形封頭長短軸之比 2.05凸形封頭上接管軸線與封頭軸線的夾角() -0 接管實際外伸長度 0mm接管連接型式 插入式接管接管實際內伸長度 0mm接管材料 16Mn接管焊接接頭系數 1名稱及類型 管材接管腐蝕裕量 2mm補強圈材料名稱 凸形封頭開孔中心至 封頭軸線的距離 mm補強圈外徑 mm補強圈厚度 mm接管厚度負偏差 C1t 0.4mm補強圈厚度負偏差 C1r mm接管材料許用應力t 173.5MPa補強圈許用應力t MPa開 孔 補 強 計 算非圓形開孔長直徑 72.8mm開孔長徑與短徑之比

16、 1 殼體計算厚度 1.0876mm接管計算厚度t 0.1571 mm補強圈強度削弱系數 frr 0接管材料強度削弱系數 fr 1開孔補強計算直徑 d 72.8mm補強區有效寬度 B 145.6 mm接管有效外伸長度 h1 0mm接管有效內伸長度 h2 0 mm開孔削弱所需的補強面積A 79mm2殼體多余金屬面積 A1 263 mm2接管多余金屬面積 A2 0mm2補強區內的焊縫面積 A3 8 mm2A1+A2+A3= 271mm2 ，大于A，不需另加補強。補強圈面積 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2結論: 合格開孔補強計算計算單位中航一集團航空動力控制系統研究所接 管: N3, 38

17、3.5計算方法: GB150.3-2011等面積補強法，單孔設 計 條 件簡 圖計算壓力 pc0.8MPa設計溫度175殼體型式橢圓形封頭殼體材料名稱及類型16MnDR板材殼體開孔處焊接接頭系數0.8殼體內直徑 Di410mm殼體開孔處名義厚度n8mm殼體厚度負偏差 C10.3mm殼體腐蝕裕量 C23mm殼體材料許用應力t173.5MPa橢圓形封頭長短軸之比 2.05凸形封頭上接管軸線與封頭軸線的夾角() -0 接管實際外伸長度 0mm接管連接型式 插入式接管接管實際內伸長度 0mm接管材料 16Mn接管焊接接頭系數 1名稱及類型 管材接管腐蝕裕量 2mm補強圈材料名稱 凸形封頭開孔中心至 封頭軸線的距離 mm補強圈外徑 mm補強圈厚度 mm接管厚度負偏差 C1t 0.35mm補強圈厚度負偏差 C1r mm接管材料許用應力t 173.5MPa補強圈許用應力t MPa開 孔 補 強 計 算非圓形開孔長直徑 35.