50m3液化石油气储罐计算书

1、 过 程 设 备 强 度 计 算 书 sw6-98软件批准号：csbts/tc40/sc5-d01-1999data sheet of process equipment design 工程名 ： project 设备位号： item 设备名称： 50m3液化石油气储罐 equipment 图 号： xhsj(c)-0902-01 dwg no。 设计单位： 淮南新集石油化工机械有限责任公司 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淮南新集石

2、油化工机械有限责任公司计 算 条 件 简 图设计压力 p1.77mpa设计温度 t50筒体材料名称q345r封头材料名称q345r封头型式椭圆形筒体内直径di2400mm筒体长度 l10200mm筒体名义厚度 dn14mm支座垫板名义厚度 drn10mm筒体厚度附加量 c1.2mm腐蚀裕量 c11.2mm筒体焊接接头系数 f1封头名义厚度 dhn16mm封头厚度附加量 ch1.2mm鞍座材料名称q235-b鞍座宽度 b240mm鞍座包角 120支座形心至封头切线距离 a600mm鞍座高度 h250mm地震烈度 低于七度内压圆筒校核计算单位淮南新集石油化工机械有限责任公司计算条件筒体简图计算压力

3、 pc 1.77mpa设计温度 t 50.00 c内径 di 2400.00mm材料 q345r ( 板材 )试验温度许用应力 s 170.00mpa设计温度许用应力 st 170.00mpa试验温度下屈服点 ss 345.00mpa钢板负偏差 c1 0.00mm腐蚀裕量 c2 1.20mm焊接接头系数 f 1.00厚度及重量计算计算厚度 d = = 12.56mm有效厚度 de =dn - c1- c2= 12.80mm名义厚度 dn = 14.00mm重量 8501.04kg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 = 2.2125 (或由用户输入)mpa压力

4、试验允许通过的应力水平 stst 0.90 ss = 310.50mpa试验压力下圆筒的应力 st = = 208.53 mpa校核条件 st st校核结果 合格压力及应力计算最大允许工作压力 pw= = 1.80371mpa设计温度下计算应力 st = = 166.82mpastf 170.00mpa校核条件stf st结论 合格注: 带#号的材料数据是设计者给定的。左封头计算计算单位 淮南新集石油化工机械有限责任公司计算条件椭圆封头简图计算压力 pc 1.77mpa设计温度 t 50.00 c内径 di 2400.00mm曲面高度 hi 600.00mm材料 q345r (板材)设计温度许

5、用应力 st 170.00mpa试验温度许用应力 s 170.00mpa钢板负偏差 c1 0.00mm腐蚀裕量 c2 1.20mm焊接接头系数 f 1.00厚度及重量计算形状系数 k = = 1.0000计算厚度 d = = 12.53mm有效厚度 de =dn - c1- c2= 14.80mm最小厚度 dmin = 12.53mm名义厚度 dn = 16.00mm结论 满足最小厚度要求重量 808.40 kg压 力 计 算最大允许工作压力 pw= = 2.09022mpa结论 合格注: 带#号的材料数据是设计者给定的。右封头计算计算单位 淮南新集石油化工机械有限责任公司计算条件椭圆封头简图

6、计算压力 pc 1.77mpa设计温度 t 50.00 c内径 di 2400.00mm曲面高度 hi 600.00mm材料 q345r (板材)设计温度许用应力 st 170.00mpa试验温度许用应力 s 170.00mpa钢板负偏差 c1 0.00mm腐蚀裕量 c2 1.20mm焊接接头系数 f 1.00厚度及重量计算形状系数 k = = 1.0000计算厚度 d = = 12.53mm有效厚度 de =dn - c1- c2= 14.80mm最小厚度 dmin = 12.53mm名义厚度 dn = 16.00mm结论 满足最小厚度要求重量 808.40 kg压 力 计 算最大允许工作压

7、力 pw= = 2.09022mpa结论 合格注: 带#号的材料数据是设计者给定的。卧式容器（双鞍座）计算单位淮南新集石油化工机械有限责任公司计 算 条 件 简 图 计算压力 pc1.77mpa 设计温度 t50 圆筒材料q345r 鞍座材料q235-b 圆筒材料常温许用应力 s170mpa 圆筒材料设计温度下许用应力st170mpa 圆筒材料常温屈服点 ss345mpa 鞍座材料许用应力 ssa147mpa 工作时物料密度 500kg/m3 液压试验介质密度 1000kg/m3 圆筒内直径di2400mm 圆筒名义厚度 14mm 圆筒厚度附加量 1.2mm 圆筒焊接接头系数 1 封头名义厚度

8、 16mm 封头厚度附加量 ch1.2mm 两封头切线间距离 10280mm 鞍座垫板名义厚度 10mm 鞍座垫板有效厚度 10mm 鞍座轴向宽度 b240mm 鞍座包角 120 鞍座底板中心至封头切线距离 a600mm 封头曲面高度 600mm 试验压力 pt2.2125mpa 鞍座高度 h250mm腹板与筋板组合截面积 26984mm2 腹板与筋板组合截面断面系数642080mm3 地震烈度7圆筒平均半径 ra 1207mm 物料充装系数 0.9一个鞍座上地脚螺栓个数2地脚螺栓公称直径20mm地脚螺栓根径17.294mm鞍座轴线两侧的螺栓间距1520mm地脚螺栓材料35crmoa支 座 反

9、 力 计 算 圆筒质量(两切线间)8567.97kg 封头质量(曲面部分)794.717kg 附件质量1000kg 封头容积(曲面部分)1.80956e+09mm3 容器容积(两切线间)v = 5.01247e+10mm3 容器内充液质量工作时, 22556.1压力试验时, = 50124.7kg 耐热层质量0kg总质量工作时, 33713.5压力试验时, 61282.1kg单位长度载荷29.8553 54.269n/mm支座反力165399 300650300650n筒 体 弯 矩 计 算圆筒中间处截面上的弯矩工作时= 3.03331e+08压力试验= 5.51374e+08nmm支座处横截

10、面弯矩操作工况： -4.35255e+06压力试验工况： -7.91176e+06nmm系 数 计 算k1=1k2=1k3=0.879904k4=0.401056k5=0.760258k6=0.0132129k6=0.010861k7=k8=k9=0.203522c4=c5=筒 体 轴 向 应 力 计 算轴向应力计算操作状态 88.6331 83.527mpa -5.18039 -0.0743343mpa水压试验状态 -9.41178 -0.13512mpa 113.732 104.451mpa应力校核许用压缩应力0.00100267根据圆筒材料查gb150图6-36-10 b = 130.7

11、73mpa130.773130.773mpa 170 合格|,| 130.773 合格|,| 130.773 合格st2 ,st3 0.9ss = 310.5 合格mpa筒体和封头的切应力时(时,不适用)mpa时圆筒中：17.123封头中：6.7499mpa应力校核封头椭圆形封头, 143.514碟形封头, 半球形封头, mpa圆筒封头 t = 0.8 s t = 136 68.9865mpa圆筒, t t = 136 mpa 合格封头, th t h = 68.9865 mpa 合格鞍 座 处 圆 筒 周 向 应 力无加强圈圆筒圆筒的有效宽度442.788mm无垫板或垫板不起加强作用时在横截

12、面最低点处mpa在鞍座边角处l/rm8时, mpal/rm8时, mpa无加强圈筒体垫板起加强作用时鞍座垫板宽度 ； 鞍座垫板包角横截面最低点处的周向应力-2.26408mpa鞍座边角处的周向应力l/rm8时, -30.0297mpal/rm8时, mpa鞍座垫板边缘处圆筒中的周向应力l/rm8时, -43.1568mpal/rm8时, mpa应力校核 |s5| s t = 170 合格 |s6 | 1.25s t = 212.5 合格 |s6 | 1.25s t = 212.5 合格mpa有加强圈圆筒加强圈参数加强圈材料, e = mm d = mm加强圈数量, n = 个组合总截面积, a

13、0 = mm2组合截面总惯性矩, i0 = mm4设计温度下许用应力mpa加强圈位于鞍座平面上 在鞍座边角处圆筒的周向应力：mpa 在 鞍 座 边 角 处 ，加 强 圈 内 缘 或 外 缘 表 面 的 周 向 应 力 ：mpa有加强圈圆筒加强圈靠近鞍座横 截 面 最 低 点 的 周 向 应 力 无垫板时，（ 或 垫 板 不 起 加 强 作 用 ） 采用垫板时，（垫板起加强作用）mpa 在横截上靠近水平中心线的周向应力：mpa 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 ：mpa加强圈靠近鞍座鞍座边角处点处的周向应力 无垫板或垫板不起 加强 作用l

14、/rm8时, mpa 无垫板或垫板不起 加强 作用l/rm8时, mpa 采用垫板时，（垫板起加强作用）l/rm8时, mpa采用垫板时，（垫板起加强作用）l/rm8时, mpa应力校核|s5| st = 合格|s6 | 1.25st = 合格|s7 | 1.25st = |s8 | 1.25str = mpa鞍 座 应 力 计 算水平分力61188.9n腹板水平应力计算高度250mm鞍座腹板厚度10mm鞍座垫板实际宽度500mm鞍座垫板有效宽度442.788mm腹板水平应力无 垫 板 或 垫 板 不 起 加 强 作 用 , 垫板起加强作用, 8.83226mpa应力判断 s9 s sa =

15、98 合格mpa腹板与筋板组合截面应力由地震水平分力引起的支座强度计算圆筒中心至基础表面距离 1464mm轴向力 n, mpa, mpa|ssa| 1.2sbt= 地脚螺栓应力拉应力 mpasbt 1.2sbt = mpa 剪应力 mpatbt 0.8kosbt = mpa 温差引起的应力 n -31.8893mpa|stsa| ssa = 147 注：带#的材料数据是设计者给定的开孔补强计算计算单位淮南新集石油化工机械有限责任公司接 管: a,b,c,d,h, 7815计 算 方 法 : gb150-1998 等 面 积 补 强 法, 单 孔设 计 条 件简 图计算压力 pc1.77mpa设

16、计温度50壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型q345r板材壳体开孔处焊接接头系数1壳体内直径 di2400mm壳体开孔处名义厚度n14mm壳体厚度负偏差 c10mm壳体腐蚀裕量 c21.2mm壳体材料许用应力t170#mpa 接管实际外伸长度200mm接管实际内伸长度0mm接管材料16mn接管焊接接头系数1名称及类型锻件接管腐蚀裕量1.2mm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 c1t 0mm补强圈厚度负偏差 c1r mm接管材料许用应力t165.5mpa补强圈许用应力tmpa开 孔 补 强 计 算壳体计算厚度 12.56mm接管计算厚度

17、t0.258 mm补强圈强度削弱系数 frr0接管材料强度削弱系数 fr0.974开孔直径 d50.4mm补强区有效宽度 b108.4 mm接管有效外伸长度 h127.5mm接管有效内伸长度 h20 mm开孔削弱所需的补强面积a 642.2mm2壳体多余金属面积 a113.77 mm2接管多余金属面积 a2725mm2补强区内的焊缝面积 a364 mm2a1+a2+a3=802.7 mm2 ，大于a，不需另加补强。补强圈面积 a4mm2a-(a1+a2+a3)mm2结论: 补强满足要求,不需另加补强。开孔补强计算计算单位淮南新集石油化工机械有限责任公司接 管: e,f,i, 11418计 算

18、方 法 : gb150-1998 等 面 积 补 强 法, 单 孔设 计 条 件简 图计算压力 pc1.77mpa设计温度50壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型q345r板材壳体开孔处焊接接头系数1壳体内直径 di2400mm壳体开孔处名义厚度n14mm壳体厚度负偏差 c10mm壳体腐蚀裕量 c21.2mm壳体材料许用应力t170#mpa 接管实际外伸长度200mm接管实际内伸长度0mm接管材料16mn接管焊接接头系数1名称及类型锻件接管腐蚀裕量1.2mm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 c1t 0mm补强圈厚度负偏差 c1r mm接

19、管材料许用应力t165.5mpa补强圈许用应力tmpa开 孔 补 强 计 算壳体计算厚度 12.56mm接管计算厚度t0.419 mm补强圈强度削弱系数 frr0接管材料强度削弱系数 fr0.974开孔直径 d80.4mm补强区有效宽度 b160.8 mm接管有效外伸长度 h138.04mm接管有效内伸长度 h20 mm开孔削弱所需的补强面积a 1021mm2壳体多余金属面积 a119.12 mm2接管多余金属面积 a21213mm2补强区内的焊缝面积 a364 mm2a1+a2+a3=1296 mm2 ，大于a，不需另加补强。补强圈面积 a4mm2a-(a1+a2+a3)mm2结论: 补强满

20、足要求,不需另加补强。开孔补强计算计算单位淮南新集石油化工机械有限责任公司接 管: g, 48012计 算 方 法 : gb150-1998 等 面 积 补 强 法, 单 孔设 计 条 件简 图计算压力 pc1.77mpa设计温度50壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型q345r板材壳体开孔处焊接接头系数1壳体内直径 di2400mm壳体开孔处名义厚度n14mm壳体厚度负偏差 c10mm壳体腐蚀裕量 c21.2mm壳体材料许用应力t170#mpa 接管实际外伸长度250mm接管实际内伸长度0mm接管材料q345r接管焊接接头系数1名称及类型板材接管腐蚀裕量1.2mm补强圈材料名称q345r凸形封

21、头开孔中心至封头轴线的距离mm补强圈外径760mm补强圈厚度18mm接管厚度负偏差 c1t 0mm补强圈厚度负偏差 c1r 0mm接管材料许用应力t189mpa补强圈许用应力t181mpa开 孔 补 强 计 算壳体计算厚度 12.56mm接管计算厚度t2.145 mm补强圈强度削弱系数 frr1接管材料强度削弱系数 fr1开孔直径 d458.4mm补强区有效宽度 b916.8 mm接管有效外伸长度 h174.17mm接管有效内伸长度 h20 mm开孔削弱所需的补强面积a 5757mm2壳体多余金属面积 a1110.2 mm2接管多余金属面积 a21284mm2补强区内的焊缝面积 a364 mm

22、2a1+a2+a3=1458 mm2 ，小于a，需另加补强。补强圈面积 a45040mm2a-(a1+a2+a3)4299mm2结论: 补强满足要求。开孔补强计算计算单位淮南新集石油化工机械有限责任公司接 管: j1,2, 3818计 算 方 法 : gb150-1998 等 面 积 补 强 法, 单 孔设 计 条 件简 图计算压力 pc1.77mpa设计温度50壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型q345r板材壳体开孔处焊接接头系数1壳体内直径 di2400mm壳体开孔处名义厚度n14mm壳体厚度负偏差 c10mm壳体腐蚀裕量 c21.2mm壳体材料许用应力t170#mpa 接管实际外伸长度1

23、00mm接管实际内伸长度0mm接管材料16mn接管焊接接头系数1名称及类型锻件接管腐蚀裕量1.2mm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 c1t 0mm补强圈厚度负偏差 c1r mm接管材料许用应力t165.5mpa补强圈许用应力tmpa开 孔 补 强 计 算壳体计算厚度 12.56mm接管计算厚度t0.011 mm补强圈强度削弱系数 frr0接管材料强度削弱系数 fr0.974开孔直径 d4.4mm补强区有效宽度 b68.4 mm接管有效外伸长度 h18.899mm接管有效内伸长度 h20 mm开孔削弱所需的补强面积a 66.43mm2

24、壳体多余金属面积 a115.18 mm2接管多余金属面积 a2290.9mm2补强区内的焊缝面积 a364 mm2a1+a2+a3=370.1 mm2 ，大于a，不需另加补强。补强圈面积 a4mm2a-(a1+a2+a3)mm2结论: 补强满足要求,不需另加补强。开孔补强计算计算单位淮南新集石油化工机械有限责任公司接 管 : k,6618计 算 方 法 : hg20582-98 等 面 积 补 强 法,单 孔设 计 条 件简 图计算压力 pc1.77mpa设计温度50壳体型式椭圆形封头壳体材料名称及类型q345r板材壳体开孔处焊缝系数 1壳体内直径 di2400mm壳体开孔处名义厚度n 16m

25、m壳体厚度负偏差 c0mm壳体腐蚀裕量 c1.2mm壳体材料许用应力 t 170#mpa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10.02度接管实际外伸长度150mm接管材料名称及类型16mn,锻件接管实际内伸长度100mm接管焊缝系数1接管腐蚀裕量1.2mm补强圈材料名称凸形封头开孔中心至封头轴线的距离400mm补强圈外径mm补强圈厚度mm接管厚度负偏差 c0mm补强圈厚度负偏差cmm接管材料许用应力t165.5mpa补强圈许用应力tmpa开 孔 补 强 计 算壳体计算厚度 11.27 mm接管计算厚度t0.161 mm补强圈强度削弱系数 frr0接管材料强度削弱系数 fr 0.974接管有效外伸长度 h124.15 mm接管有效内伸长度 h224.15 mm计 算 截 面图 示 截 面与 图 示 成 90 度 的 截 面应力校正系数 f11开孔直径 d(mm)32.932.4补强区有效宽度 b(mm)100.9100.4开孔削弱所需的补强面积 a (mm2)381375.3壳体多余金属面积 a1 (mm2)236.6236.6接管多余金属面积 a2 (mm2)15161516补强区内的焊缝面积 a3 (mm2)6464补强圈面积