150m3储罐强度计算书.docx

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1、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：15&储罐EQUIPMENT图 号：HYC1203-00DWG NO。设计单位：南京海洋高压容器制造有限公司DESIGNER设计Designed by日期Date校 核Checked by日期Date审 核Verified by日期Date审定Approved by日期Date钢制卧式容器计算单位南京海洋高压容器制造有限公司计算条件简图设计压力 P0.6MPa设计温度 t65C.rTT1筒体材料名称Q345R1一一

2、1封头材料名称Q345RL封头型式椭圆形筒体内直径D.5000mm筒体长度 L6400mm筒体名义厚度16mmn支座垫板名义厚度0mmrn筒体厚度附加量c1.3mm腐蚀裕量C11mm筒体焊接接头系数0.85封头名义厚度-16mm封头厚度附加量Ch1.3mm鞍座材料名称Q345鞍座宽度b440mm鞍座包角e150支座形心至封头切线距离A490mm鞍座高度H250mm地震烈度低于七度内压圆筒校核计算单位南京海洋高压容器制造有限 公司计算条件筒体简图计算压力P0.60MPac设计温度t65.00o C内径D5000.00mmT材料Q345R（板材）试验温度许用应力Q189.00MPa设计温度许用应力

3、lt189.00MPa试验温度下屈服点b345.00MPas钢板负偏差C0.30mmT腐蚀裕量C1.00mm2焊接接头系数。0.85厚度及重量计算-J一i一4-计算厚度PD；5 - 2b t 4 Pc = 9,35|mm有效厚度8 =5 - C- C= 14.70mm名义厚度en125 = 16.00mm重量n12666.71Kg压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值Pt= 1.25P忧=0.7500（或由用户输入）MPa压力试验允许通过的应力水平 :;_=4回声 0.90 % = 310.50MPa试验压力下圆筒的应力b = .( D +5e)= 150.50T25 .巾MPa校核

4、条件bT_ T校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力pj= ID1 = o.94185 i eMPa设计温度下计算应力P (D +5 ) bt =2 5= 102.34eMPa司砰160.65MPa校核条件bt N6结论合格左封头计算计算单位南京海洋高压容器制造有限公司计算条件椭圆封头简图计算压力P0.60MPa设计温度t65.00。C内径D i5000.00mm曲面高度h i1250.00mm材料Q345R（板材）设计温度许用应力t189.00MPa试验温度许用应力189.00MPa钢板负偏差C10.30mm腐蚀裕量C 21.00mm焊接接头系数。1.00厚度及重量计算形状系数K = 1

5、2+6 _当 2 = 1.0000_计算厚度KP D.5 = 2b t S- 0.5 Pc = 7,94mm有效厚度5 =5 - C1- C2= 14.70mm最小厚度5、= 7.50mm名义厚度5 = 16.00mm结论满足最小厚度要求重量3393.65Kg压力计算最大允许工作压力2Q t 帕Pw= KD. + 0.58e = 1.10969MPa结论合格右封头计算计算单位南京海洋高压容器制造有限公司计算条件椭圆封头简图计算压力P0.60MPa设计温度t65.00。C内径D i5000.00mm曲面高度h i1250.00mm材料Q345R（板材）设计温度许用应力t189.00MPa试验温度

6、许用应力189.00MPa钢板负偏差C10.30mm腐蚀裕量C 21.00mm焊接接头系数。1.00厚度及重量计算形状系数K = 12+6 _当 2 = 1.0000_计算厚度KP D.5 = 2b t S- 0.5 Pc = 7,94mm有效厚度5 =5 - C1- C2= 14.70mm最小厚度5、= 7.50mm名义厚度5 = 16.00mm结论满足最小厚度要求重量3393.65Kg压力计算最大允许工作压力2Q t 帕Pw= KD. + 0.58e = 1.10969MPa结论合格卧式容器（双鞍座）计算单位南京海洋高压容器制造有限公司计算条件简 图计算压力p0.6MPa设计温度t65cm

7、圆筒材料Q345R/Il鞍座材料Q345圆筒材料常温许用应力5189MPa-r|JJ圆筒材料设计温度下许用应力。189LIHMPaT*圆筒材料常温屈服点345MPa鞍座材料许用应力“170MPa工作时物料密度1000kg/m3U液压试验介质密度丫 T1000kg/m3圆筒内直径D i5000mm圆筒名义厚度5n16mm圆筒厚度附加量C1.3mm圆筒焊接接头系数40.85封头名义厚度5hhn16mm封头厚度附加量 h1.3mm两封头切线间距离L6480mm鞍座垫板名义厚度5一0mm鞍座垫板有效厚度5 re0mm鞍座轴向宽度 b440mm鞍座包角 e150鞍座底板中心至封头切线距离A490mm封头

8、曲面高度h1250mm试验压力P 1T0.75MPa鞍座高度H250mm腹板与筋板组合截面积Asa165600mm2腹板与筋板组合截面断面系数z r7.30925e+06mm3地震烈度je=1.69001e+08J-+ a11L2 AL1 / 714hF系数计算K=1K=1K =0.485135K =0.2952412K =0.6732883K=0.007918654K =5 K =6K =6K =0.2593727C =8C =9土5筒体轴向应力计算轴向应力计算操作状态 = P 顼 a + M1 = 54.54522 25兀R 2 5ea e = PR= 50.68863 25K 冗R 25

9、MPae1 a e =略一耳=-3.36153i 25 兀R25ea e = PR + M 2= 0.495356425K 兀R 2 5MPa水压试验状态e2a eTi = Mil = -3.94808 a eM = Mt2 = 0.582085T4 K 兀R25MPa2 a e t 2 =零 + 粉=67.9297ea e t 3=irKr5 = 63.3978MPa应力校核许用压缩应力0 0945A =e = 0.00055272Ra根据圆筒材料查GB150图6-36-10B = 72.2/4、MPa = minLI, B)= 72.2254 c= minQ9R ,B) = 72.2254

10、MPa气，七 U = 189 合格| |,W4| In = 72.2254 合格I Io =72.2254 合格。”，, 0.9 = 310.5 合格MPa筒体 和封 头的 切应 力1 j1 sR. .TA mm 时(a : 时，不适用)KFT =3R 5a e(L 2 A )=(L + 4h i /MPaRA m 时2圆筒中：t= KF = 13.8614 a e封头中：t = 4 = 8.43567h R 5MPax应力校核封头椭圆形封头，b = KtDt = 102.041 h 26 he碟形封头，b = MPc Rh = h 2 5h半球形封头，b = PD = h45MPa圆筒封头h

11、eT = 0.8 b t = 151.2t = 125 b t - b = 134.209MPah圆筒，T T = 151.2 MPa合格封头，T T = 134.209 MPa合格圆筒的有效宽度无 加 强 圈 圆 筒无垫 板或 垫板不起加强作用时b2 - b + 1.56 忐a5 n - 752.499mmkK Fb =-kKbF = -6.41159MPae 2L/R N8时, mF 3 KF6 = - 45 b 25 2 =MPaL/Rm b + 1.56(R*；鞍座垫板包角9 + 12横截面最低点处的周向应力MPa垫板起加 强作 用时鞍座边角处 的周向应力鞍座垫板边缘处圆筒中的周向应力

12、应力校核e re 2L/R N8时, m F+5L/Rm8 时,Q62 =e re 2e re+ 5 LL/R“N8 时，b , =F3K代645 b25 2MPa12 K 6 FR _2 +5 2 /MPaMPaL/Rm8 时，,:F12 K JR646 bL& 2t= 18 9t = 236.25MPa|b| 看 |b | 1.25b |b |1.25b 合格 合格MPat = 236.25有 加 强 圈 圆 筒加强圈参数加强圈材料，e =mmd =mm加强圈数量，n =个组合总截面积，A =mm2U组合截面总惯性矩，I =mm4设计温度下许用应力值t =PMPa加强圈位于在鞍座边角处圆筒

13、的周向应力：C K FR e K F b =4 7 m 8=MPa鞍座平面上00在鞍座边角处，加强圈内缘或外缘表面的周向应力：C5 K R dF K 8 F _8 = 5 I 皿A =MPa有 加 强 圈 圆 筒加强圈靠近鞍座oo横截面最低点的周向应力无垫板时，（或垫板不起加强作用）kK 5 Fe 2采用垫板时，（垫板起加强作用）/ kK FMPa七=一0 +冒）b ere 2在横截上靠近水平中心线的周向应力：_ C K FR e K F _7 I mX =MPa00在横截上靠近水平中心线处，不与筒壁相接的加强圈内缘或外缘表面的周向应力：C K R dF K Fb =5 7m8=MPa加 强

14、圈 靠 近 鞍 座鞍座边角处点 处的周向应力00无垫板或垫板不起加强作用LB时，气=-4二-责=MPae 2e无垫板或垫板不起加强作用L/Rm8 时，0 =茶 - 12 二 g：,=MPae 2e采用垫板时，（垫板起加强作用）L/R 河时 b _/ F-3K6F_MPam6 = 4(5 +5)b2 6 2 +5 2 )=ere 2ere采用垫板时，（垫板起加强作用）L/R 8时 r/ F12 K FRMPaLRm、on，b = / f 6m )=64 胳 + 5 方L 胳 2 +5 2 /应力校核|b| 0=合格|b | 1.25bt=合格|b | 1.25bt =|b | 1.25b-=MP

15、a8鞍座应力计算水平分力F =k F =273220N腹板水平应力计算高度S9H min3 R , H - 250mm鞍座腹板厚度b =30 Omm鞍座垫板实际宽度b4 =740mm鞍座垫板有效宽度b minb ,b J= 740 dmm腹板水平应力rr无垫板或垫板不起加强作用，b =s- = 36.42939 H b垫板起加强0作用，Fb =, S , C =9 H b + b 8MPa应力判断S 0r reb Ff, =-F - F、为-F H v =Evsa AZAL 2 A JMPasarsab 1.2b =地脚螺栓应力sabi拉应力bMo-obt nl AMPa1 btb1.2b =

16、 MPa剪应力btbt七-F . fT Evs MPaT0.8.K.b = MPa温差引起的应 力btobtFf = Ff =NB =- F - Ff H = -17.6777 sa AZMPasar|bt | b = 170注：带#的材料数据是设计者给定的开孔补强计算计算单位南京海洋高压容器制造有限公司接管：N1,N3,N5,N6,(p76x5计算方法：GB150-19等面积补强法单孔设计条件简图计算压力P0).6MPa设计温度6)5CE壳体型式圆形筒体壳体材料Q345R名称及类型板材工Ai板*, -L,壳体开孔处焊接接头系数。0.85-壳体内直径D.55000mmq： rm壳体开孔处名义厚

17、度01n6mm1z -2- -壳体厚度负偏差C0).3mmAr 1壳体腐蚀裕量c/1mm壳体材料许用应力9 t189MPa接管实际外伸长度150mm接管实际内伸长度0mm接管材料名称及类型16Mn管材接管焊接接头系数1接管腐蚀裕量1mm补强圈材料名称凸形封头开孔中心至 封头轴线的距离mm补强圈外径mm补强圈厚度mm接管厚度负偏差C.0.625mm补强圈厚度负偏差Cmm接管材料许用应力9 t181MPa补强圈许用应力)MPa开孔补强计算壳体计算厚度09.355mm接管计算厚度0 .0.11mm补强圈强度削弱系数f0接管材料强度削弱系数f0.958rr开孔直径d69.25mmr补强区有效宽度B13

18、8.5mm接管有效外伸长度h18.61mm接管有效内伸长度h20mm开孔削弱所需的补强面积A650.5mm2壳体多余金属面积A368.6mm2接管多余金属面积A116.4mm2补强区内的焊缝面积A25mm2A+A+A=510 mm2 ,小于A,需另加补强。123补强圈面积A0mm2A-(A+A+A)140.4mm2结论：补强不满足要求,此开孔L不安全。开孔补强计算计算单位南京海洋高压容器制造有限公司接管：N2,叩89乂5计算方法：GB150-19等面积补强法单孔设计条件简图计算压力P0).6MPa设计温度6)5CE壳体型式圆形筒体壳体材料Q345R名称及类型板材工Ai板*, -L,壳体开孔处焊

19、接接头系数。0.85-壳体内直径D.55000mmq： rm壳体开孔处名义厚度01n6mm1z -2- -壳体厚度负偏差C0).3mmAr 1壳体腐蚀裕量c/1mm壳体材料许用应力9 t189MPa接管实际外伸长度150mm接管实际内伸长度0mm接管材料名称及类型16Mn管材接管焊接接头系数1接管腐蚀裕量1mm补强圈材料名称凸形封头开孔中心至 封头轴线的距离mm补强圈外径mm补强圈厚度mm接管厚度负偏差C.0.625mm补强圈厚度负偏差Cmm接管材料许用应力9 t181MPa补强圈许用应力)MPa开孔补强计算壳体计算厚度09.355mm接管计算厚度0 .0.131mm补强圈强度削弱系数f0接管

20、材料强度削弱系数f0.958rr开孔直径d82.25mmr补强区有效宽度B164.5mm接管有效外伸长度h20.28mm接管有效内伸长度h0mm开孔削弱所需的补强面积A772.1mm2壳体多余金属面积A438.1mm2接管多余金属面积A126mm2补强区内的焊缝面积A25mm2A+A+A=589.1 mm2，小于A,需另加补强。123补强圈面积A0mm2A-(A+A+A)182.9mm2结论：补强不满足要求,此开孔L不安全。开孔补强计算计算单位南京海洋高压容器制造有限公司接管：N4, p 133x5计算方法：GB150-19等面积补强法单孔设计条件简图计算压力P0).6MPa设计温度6)5CE

21、壳体型式圆形筒体壳体材料Q345R名称及类型板材工Ai板*, -L,壳体开孔处焊接接头系数。0.85-壳体内直径D.55000mmq： rm壳体开孔处名义厚度01n6mm1z -2- -壳体厚度负偏差C0).3mmAr 1壳体腐蚀裕量c/1mm壳体材料许用应力9 t189MPa接管实际外伸长度150mm接管实际内伸长度0mm接管材料名称及类型16Mn管材接管焊接接头系数1接管腐蚀裕量1mm补强圈材料名称凸形封头开孔中心至 封头轴线的距离mm补强圈外径mm补强圈厚度mm接管厚度负偏差C.0.625mm补强圈厚度负偏差Cmm接管材料许用应力9 t181MPa补强圈许用应力)MPa开孔补强计算壳体计

22、算厚度09.355mm接管计算厚度0 .0.204mm补强圈强度削弱系数f0接管材料强度削弱系数f0.958rr开孔直径d126.2mmr补强区有效宽度B252.5mm接管有效外伸长度h25.12mm接管有效内伸长度h0mm开孔削弱所需的补强面积A1184mm2壳体多余金属面积A673.3mm2接管多余金属面积A152.6mm2补强区内的焊缝面积A25mm2A+A+A=850.9 mm2，小于A,需另加补强。123补强圈面积A0mm2A-(A+A+A)332.8mm2结论：补强不满足要求,此开孔L不安全。开孔补强计算计算单位南京海洋高压容器制造有限公司接管：N7,N8, (p57x5计算方法：

23、GB150-19等面积补强法单孔设计条件简图计算压力P0).6MPa设计温度6)5CE壳体型式圆形筒体壳体材料Q345R名称及类型板材工Ai板*, -L,壳体开孔处焊接接头系数。0.85-壳体内直径D.55000mmq： rm壳体开孔处名义厚度01n6mm1z -2- -壳体厚度负偏差CmmAr 1T壳体腐蚀裕量C1mm壳体材料许用应力9 tMPa接管实际外伸长度150mm接管实际内伸长度0mm接管材料名称及类型16Mn管材接管焊接接头系数1接管腐蚀裕量1mm补强圈材料名称凸形封头开孔中心至 封头轴线的距离mm补强圈外径mm补强圈厚度mm接管厚度负偏差Cmm补强圈厚度负偏差Cmm1t接管材料许

24、用应力9 tMPa1r补强圈许用应力btMPa开孔补强计算壳体计算厚度0mm接管计算厚度0mm补强圈强度削弱系数ft接管材料强度削弱系数frr开孔直径dmmr补强区有效宽度Bmm接管有效外伸长度hmm接管有效内伸长度hmm1开孔削弱所需的补强面积Amm22壳体多余金属面积Amm2接管多余金属面积Amm21补强区内的焊缝面积Amm223A +A +A = mm2123补强圈面积Amm2A-(A +A +A)mm24123结论：根据GB150第8.3节的规定，本开孔可不另行补强。开孔补强计算计算单位南京海洋高压容器制造有限公司接管：L1,L2,32x3计算方法:HG20582-98等面积补强法单孔

25、设 计 条 件简图计算压力p0.6MPa设计温度65C壳体型式椭圆形封头壳体材料 Q345R名称及类型板材壳体开孔处焊缝系数。1壳体内直径D.5000 mimi壳体开孔处名义厚度016mimI：丁Xn壳体厚度负偏差C0.3mim1 壳体腐蚀裕量C21mim壳体材料许用应力D t189MIPa椭圆形封头长短轴之比2开孔中心到壳体轴线的距离mm接管轴线与壳体表面法线的夹角33.69 度接管实际外伸长度150mm接管材料名称及类型16Mn,管材接管实际内伸长度0mm接管焊缝系数1接管腐蚀裕量1mm补强圈材料名称凸形封头开孔中心至 封头轴线的距离2000mm补强圈外径mm补强圈厚度mm接管厚度负偏差C

26、0.375mm补强圈厚度负偏差Cmm1接管材料许用应力D t181MPa1补强圈许用应力D tMPa开F孔补强计算壳体计算厚度07.943mm接管计算厚度00.043mm补强圈强度削弱系数f0t接管材料强度削弱系数f0.958H接管有效外伸长度h.9.287mmr接管有效内伸长度h0mm1计算截面图示截面2与图示成90度的截面应力校正系数F11开孔直径d(mm)34.5528.75补强区有效宽度B(mm)72.5566.75开孔削弱所需的补强面积A (mm2)275.6229.4壳体多余金属面积A. (mm2)255.8255.81接管多余金属面积A” (mm2)28.1428.142补强区内

27、的焊缝面积A. (mm2)993 补强圈面积A, (mm2)004A +A +A +A (mm2)2932931234计算截面的校核结果合格合格结论：补强满足要求。开孔补强计算计算单位南京海洋高压容器制造有限公司接管：虬530乂8计算方法：GB150-19等面积补强法单孔设计条件简图计算压力P0).6MPa设计温度6)5CE壳体型式圆形筒体壳体材料Q345R名称及类型板材工Ai板*, -L,壳体开孔处焊接接头系数。0.85-壳体内直径D.55000mmq： rm壳体开孔处名义厚度01n6mm1z -2- -壳体厚度负偏差C0).3mmAr 1壳体腐蚀裕量c/1mm壳体材料许用应力9 t189M

28、Pa接管实际外伸长度300mm接管实际内伸长度0mm接管材料名称及类型Q345R 板材接管焊接接头系数0.85接管腐蚀裕量1mm补强圈材料名称凸形封头开孔中心至 封头轴线的距离mm补强圈外径mm补强圈厚度mm接管厚度负偏差C.0.3mm补强圈厚度负偏差Cmm接管材料许用应力9 t189MPa补强圈许用应力)MPa开孔补强计算壳体计算厚度09.355mm接管计算厚度0 .0.962mm补强圈强度削弱系数f0接管材料强度削弱系数f1rr开孔直径d516.6mmr补强区有效宽度B1033mm接管有效外伸长度h64.29mm接管有效内伸长度h20mm开孔削弱所需的补强面积A4833mm2壳体多余金属面积A2761mm2接管多余金属面积A737.8mm2补强区内的焊缝面积A64mm2A+A+A=3563 mm2 ,小于入，需另加补强。123补强圈面积A0mm2A-(A+A+A)1269mm2结论：补强不满足要求,此开孔L不安全。