液化丙烷儲(chǔ)罐設(shè)計(jì) (1)

1、太原科技大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書學(xué)生姓名： 田 曄 學(xué) 號(hào)： 201121220214 學(xué) 院： 化學(xué)與生物工程學(xué)院 專 業(yè)： 過(guò)程裝備與控制工程 題 目： （23）M3液化丙烷儲(chǔ)罐設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 羅彩霞 郭曉霞 2012年12月24日課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書1設(shè)計(jì)目的：1) 使用國(guó)家最新壓力容器標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，掌握典型過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)的全過(guò)程。2) 掌握查閱、綜合分析文獻(xiàn)資料的能力，進(jìn)行設(shè)計(jì)方法和方案的可行性研究和論證。3) 掌握電算設(shè)計(jì)計(jì)算，要求設(shè)計(jì)思路清晰，計(jì)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠，且正確掌握計(jì)算機(jī)操作和專業(yè)軟件的使用。4) 設(shè)計(jì)全部工作由學(xué)生本人獨(dú)立完成。2設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求（包括原始

2、數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計(jì)要求等）：1 原始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)條件表序號(hào)項(xiàng) 目數(shù) 值單 位備 注1名 稱液化丙烷儲(chǔ)罐2用 途液化丙烷儲(chǔ)配站3最高工作壓力1.744MPa由介質(zhì)溫度確定4工作溫度-20405公稱容積（Vg）23M36工作壓力波動(dòng)情況可不考慮7裝量系數(shù)(V)0.868工作介質(zhì)液化丙烷（易燃）9使用地點(diǎn) 太原市，室外10其它要求管口表接管代號(hào)公稱尺寸連接尺寸標(biāo)準(zhǔn)連接面形式用途或名稱a80HG20592-1997MFM液相進(jìn)口管b80HG20592-1997MFM液相出口管c80HG20592-1997MFM放氣管d80HG20592-1997MFM安全閥接口e25HG20592-1997MFM

3、壓力表接口f450HG/T21514-2005MFM人 孔g25HG20592-1997MFM液位計(jì)接口課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書2設(shè)計(jì)內(nèi)容1）設(shè)備工藝設(shè)計(jì)；2）設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；3）設(shè)備強(qiáng)度計(jì)算與校核；4）技術(shù)條件編制；5）繪制設(shè)備總裝配圖；6）編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書。3設(shè)計(jì)工作任務(wù)及工作量的要求包括課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(論文)、圖紙、實(shí)物樣品等：1）設(shè)計(jì)說(shuō)明書：主要內(nèi)容包括：封面、設(shè)計(jì)任務(wù)書、目錄、設(shè)計(jì)方案的分析和擬定、各部分結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算和確定、設(shè)計(jì)總結(jié)、參考文獻(xiàn)等； 2）總裝配圖設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)遵循國(guó)家機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)和化工設(shè)備圖樣技術(shù)要求有關(guān)規(guī)定，圖面布置要合理，結(jié)構(gòu)表達(dá)要清楚、正確，圖面要整潔，文字書

4、寫采用仿宋體、內(nèi)容要詳盡，圖紙采用計(jì)算機(jī)繪制。 目錄第一章 工藝設(shè)計(jì)11、設(shè)計(jì)溫度12、設(shè)計(jì)壓力13、設(shè)計(jì)儲(chǔ)量1第二章 機(jī)械設(shè)計(jì)21、筒體和封頭的設(shè)計(jì)2第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)41、液柱靜壓力42、圓筒厚度的設(shè)計(jì)43、橢圓封頭厚度的設(shè)計(jì)44、接管，法蘭的選擇54.1法蘭54.2 接管65、人孔的設(shè)計(jì)75.1人孔的選取75.2補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)方法判別85.3有效補(bǔ)強(qiáng)范圍95.4 有效補(bǔ)強(qiáng)面積95.5補(bǔ)強(qiáng)面積105.6補(bǔ)強(qiáng)圈設(shè)計(jì)106、液面計(jì)設(shè)計(jì)117、安全閥設(shè)計(jì)128、鞍座選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)128.1鞍座選型128.2 鞍座位置的確定149、焊接接頭的設(shè)計(jì)149.1筒體和封頭的焊接149.2接管與筒體的焊接15第四

5、章 容器強(qiáng)度的校核161、圓筒的校核162、封頭的校核173、鞍座的校核184、人孔的校核24結(jié)束語(yǔ)25參考文獻(xiàn)26太原科技大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院第一章 工藝設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)溫度 根據(jù)本設(shè)計(jì)工藝要求，使用地點(diǎn)為太原市的室外，用途為液化石油氣儲(chǔ)配站工作溫度為-2040，介質(zhì)為易燃易爆的氣體。 從表中我們可以明顯看出,溫度從50降到-25時(shí),丙烷的飽和蒸氣壓力下降的很厲害,可以推斷,在低溫狀態(tài)下,由飽和蒸氣壓力引起的應(yīng)力水平不會(huì)很高。由上述條件選擇危險(xiǎn)溫度為設(shè)計(jì)溫度。為保證正常工作，對(duì)設(shè)計(jì)溫度留一定的富裕量。所以，取最高設(shè)計(jì)溫度t=50，最低設(shè)計(jì)溫度t=25。根據(jù)儲(chǔ)罐所處環(huán)境，最高溫度為危險(xiǎn)溫度，所以

6、選t=50為設(shè)計(jì)溫度。50下丙烷的飽和蒸汽壓為P=1.744MPa，取最高工作壓力Pw=1.744MPa。2、設(shè)計(jì)壓力 該儲(chǔ)罐用于液化丙烷儲(chǔ)備站，因此屬于常溫壓力儲(chǔ)存。工作壓力為相應(yīng)溫度下的飽和蒸氣壓。因此，不需要設(shè)保溫層。當(dāng)液化石油氣在50時(shí)的飽和蒸汽壓力高于異丁烷在50時(shí)的飽和蒸汽壓力時(shí)，若無(wú)保冷設(shè)施，則取50時(shí)丙烷的飽和蒸汽壓力作為最高工作壓力。對(duì)于設(shè)置有安全泄放裝置的儲(chǔ)罐，設(shè)計(jì)壓力應(yīng)為1.051.1倍的最高工作壓力。所以有Pc=1.1×1.744=1.9184MPa。3、設(shè)計(jì)儲(chǔ)量參考相關(guān)資料，液化丙烷的密度為580Kg/m3，盛裝液化丙烷的壓力容器設(shè)計(jì)儲(chǔ)存量為：W=ø

7、;Vt=0.86×23×580=11472t第二章 機(jī)械設(shè)計(jì)1、筒體和封頭的設(shè)計(jì)對(duì)于承受內(nèi)壓，且設(shè)計(jì)壓力Pc=1.9184MPa<4MPa的壓力容器，根據(jù)化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)（下）常用設(shè)備系列，采用臥式橢圓形封頭容器。筒體和封頭的選形 a、 筒體設(shè)計(jì)：查GB150-1998，為了有效的提高筒體的剛性，一般取L/D=36，為方便設(shè)計(jì)，此處取 L/D=4 。所以 。 由 連解得：D=1.942m=1942mm 。圓整得D=2000mmb、封頭設(shè)計(jì)：查標(biāo)準(zhǔn)JB/T4746-2002鋼制壓力容器用封頭中表B.1 EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積得： 公稱直徑DN /mm總深度H /

8、mm內(nèi)表面積A/容積/20005254.49301.1257表2-1，EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積 圖2-1橢圓形封頭由2V +L/4=35 得L=6608mm圓整得 L=7000mm 則L/D= 3.5 符合要求.則V =2 V+L/4=24.231m>23m且0.0502所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、液柱靜壓力 根據(jù)設(shè)計(jì)為臥式儲(chǔ)罐，所以儲(chǔ)存液體最大高度h maxD=2000mm。P靜（max）=gh maxgD=580×9.8×2.0=11.368Kpa 則P靜可以忽略不記。2、圓筒厚度的設(shè)計(jì)根據(jù)介質(zhì)的易燃易爆、有毒、有一定的腐蝕性等特性，存放溫度為-2

9、040，最高工作壓力等條件。根據(jù)GB150-1998表4-1，選用筒體材料為低合金鋼Q345R（鋼材標(biāo)準(zhǔn)為GB6654）t=189MPa。選用為筒體材料Q345R，適用于介質(zhì)含有少量硫化物，具有一定腐蝕性，壁厚較大（8mm）的壓力容器。根據(jù)GB150，初選厚度為625mm，最低沖擊試驗(yàn)溫度為-20，熱軋?zhí)幚怼?=10.20mm 對(duì)于低碳鋼和低合金鋼，需滿足腐蝕裕度C21mm，取C2=2mm按GB3531低溫壓力容器用低合金鋼板中，例舉的壓力容器專用鋼板的厚度負(fù)偏差按GB/T709中的B類要求，Q345R壓力容器常用鋼板的負(fù)偏差為-0.30mm。 設(shè)計(jì)厚度d=+C2=10.20+2=12.20m

10、m ， n=d+C1=12.20+0.3=12.50mm 圓整后取名義厚度n=14mm ，t沒(méi)有變化，故取名義厚度14mm合適。3、橢圓封頭厚度的設(shè)計(jì) 為了得到良好的焊接工藝，封頭材料的選擇同筒體設(shè)計(jì)，同樣采用Q345R。 =10.18mm同理，選取C2=2 mm ，C1=0.3mm 。 n=+C1+C2=13.774+2+0.3=12.48 mm 圓整后取名義厚度為n=14mm 跟筒體一樣，選擇厚度為14mm的Q345R材料合適。4、接管，法蘭的選擇4.1法蘭液化丙烷儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置排污口，氣相口，放空口，出液口，進(jìn)液口，人孔，液位計(jì)口，溫度計(jì)口，壓力表口，安全閥口。根據(jù)壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊(cè)

11、PN=2.5MPa時(shí)，可選接管公稱通徑DN=80mm。根據(jù)設(shè)計(jì)壓力PN=1.9184MPa，查HG/T 20592-97鋼制管法蘭，選用PN2.5MPa帶頸對(duì)焊焊法蘭（WN），由介質(zhì)特性和使用工況，查密封面型式的選用。選擇密封面型式為凹凸面（MFM），壓力等級(jí)為1.04.0MPa，接管法蘭材料選用Q345R。根據(jù)各接管公稱通徑，得各法蘭的尺寸。 圖3-1帶頸對(duì)焊鋼制管法蘭法蘭尺寸如表：序號(hào)名稱公稱通徑DN鋼管外徑B連接尺寸法蘭厚度C法蘭高度H法蘭頸法蘭內(nèi)徑B1坡口寬度b法蘭理論質(zhì)量kg法蘭外徑D螺栓孔中心圓直徑K螺栓孔直徑L螺栓孔數(shù)量n螺栓ThB系列A液相進(jìn)口8089200160188M162

12、4401189164.86B液相出口8089200160188M1624401189164.86C放氣管8089200160188M1624401189164.86D安全閥口8089200160188M1624401189164.86E壓力表口3238140100188M1618301183952.02F液位計(jì)口3238140100188M161830603952.02表3-1法蘭尺寸4.2 接管接管外徑的選用以B國(guó)內(nèi)沿用系列（公制管）為準(zhǔn)，對(duì)于公稱壓力0.25PN25MPa的接管，查壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊(cè)普通無(wú)縫鋼管，選材料為Q345。對(duì)應(yīng)的管子尺寸如下如表：序號(hào)名稱公稱直徑管子外徑數(shù)量

13、管口伸出量管子壁厚A液相進(jìn)口323822006B液相出口8089120046C放氣管808912006D安全閥808912006E壓力表口323811503.5F人孔口45047823009G液位計(jì)管32382見圖3.5表3-2 管子尺寸5、人孔的設(shè)計(jì)5.1人孔的選取查壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊(cè)，可選回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔，。由使用地為太原市室外，確定人孔的公稱直徑DN=450mm，以方便工作人員的進(jìn)入檢修。配套法蘭與上面的法蘭類型相同，根據(jù)HG/T 21518-2005回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔，查表3-1，由PN=2.5MPa選用凹凸面的密封形式MFM，采用8.8級(jí)35CrMoA等長(zhǎng)雙頭螺柱連

14、接。其明細(xì)尺寸見下表：圖3-2回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔密封面形式公稱壓力公稱直徑dw×sdDbABL螺柱數(shù)量螺母數(shù)量螺柱尺寸總質(zhì)量kg凹凸面2.5MPa450478×9456660600250121424146375175250242040M33×165245表3-3人孔尺寸表根據(jù)GB150中8.3，當(dāng)設(shè)計(jì)壓力小于或等于2.5MPa時(shí)，在殼體上開孔，兩相鄰開孔中心的間距大于兩孔直徑之和的兩倍，且接管公稱外徑不大于89mm時(shí)，接管厚度滿足要求，不另行補(bǔ)強(qiáng)，故該儲(chǔ)罐中只有DN=400mm的 人孔需要補(bǔ)強(qiáng)。5.2補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)方法判別按HG/T 21518-2005,選用回轉(zhuǎn)蓋

15、帶頸對(duì)焊法蘭人孔。開孔直徑d=di+2c=460+2×2=464mm故可以采用等面積法進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。接管材料選用16Mn（熱軋），其許用應(yīng)力根據(jù)GB150-1998中式8-1，其中：殼體開孔處的計(jì)算厚度接管的有效厚度強(qiáng)度削弱系數(shù)所以開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積為5.3有效補(bǔ)強(qiáng)范圍1有效寬度B的確定按GB150中式8-7，得：2有效高度的確定(1) 外側(cè)有效高度的確定根據(jù)GB150中式8-8，得：(2)內(nèi)側(cè)有效高度的確定根據(jù)GB150-1998中式8-9，得：5.4 有效補(bǔ)強(qiáng)面積根據(jù)GB150中式8-10 式8-13，分別計(jì)算如下：1 筒體多余面積2接管的多余面積接管厚度：3焊縫金屬截面積焊角

16、取6.0mm，5.5補(bǔ)強(qiáng)面積因?yàn)椋蚤_孔需另行補(bǔ)強(qiáng)所需另行補(bǔ)強(qiáng)面積：5.6補(bǔ)強(qiáng)圈設(shè)計(jì)根據(jù)接管公稱直徑DN=400mm，參照補(bǔ)強(qiáng)圈標(biāo)準(zhǔn)JB/T4736取補(bǔ)強(qiáng)圈外徑D2=680mm。因?yàn)锽=817>D2，所以在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍。補(bǔ)強(qiáng)圈內(nèi)徑D1=478+4=482mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度：圓整得名義厚度：?？紤]鋼板負(fù)偏差并圓整，取補(bǔ)強(qiáng)圈名義厚度為14mm.6、液面計(jì)設(shè)計(jì)圖3-4磁性液面計(jì)由于儲(chǔ)罐工作溫度為-2040，查壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊(cè)，選取磁性液面計(jì)。7、安全閥設(shè)計(jì)圖3-5安全閥由操作壓力P=1.9184MPa，工作溫度為-2048，盛放介質(zhì)為液化石油氣體。選擇安全閥的公稱壓力PN=25kg/c

17、m2，最高工溫度為150，材料為可鍛鑄件的彈簧微啟式安全閥，型號(hào)為A41H-25。公稱直徑DN=80mm。8、鞍座選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.1鞍座選型該臥式容器采用雙鞍座式支座，根據(jù)工作溫度為-2040，按JB/T 4731-2005 表5-1選擇鞍座材料為Q345，使用溫度為-20250，許用應(yīng)力為sa= 170MPa。估算鞍座的負(fù)荷：計(jì)算儲(chǔ)罐總重量 m=m1+2m2+m3+m4 。其中：m1 為筒體質(zhì)量：對(duì)于16MnR普通碳素鋼，取=7.85×103kg/m3 m1=DL×=×2×7×14×10-3×7.85×103=

18、4831.2kgm2為單個(gè)封頭的質(zhì)量：查標(biāo)準(zhǔn)JB/T 4746-2002 鋼制壓力容器用封頭中標(biāo)B.2 EHA橢圓形封頭質(zhì)量，可知m2=839.3kg 。m3為充液質(zhì)量：液化石油氣<水故m3（max）=水×V=1000×V=1000×（/4×22×7.0+2×1.1257）=24205.14 kg 。m4為附件質(zhì)量：選取人孔后，查得人孔質(zhì)量為245 kg，其他接管質(zhì)量總和估為400 kg。綜上述：總質(zhì)量 m=m1+2m2+m3+m4=4831.2+2×485.2+24205.14+245+400=30984.94kg。

19、 每個(gè)鞍座承受的重量為 G/2=mg / 2=30985×9.8/2=231.51kN由此查JB 4712.1-2007 容器支座。選取輕型，焊制A，包角為120°，有墊板的鞍座.，筋板數(shù)為4。查JB 4712.1-2007表3得鞍座尺寸如表5，示意圖如下圖：公稱直徑DN2100腹板210墊板b4430允許載荷Q/kN300 筋板l3330410鞍座高度h250b2190e80底板l11420b3260螺栓間距l(xiāng)21260b124038螺孔/孔長(zhǎng)D/l24/40112弧長(zhǎng)2330重量kg160表3-4鞍座支座結(jié)構(gòu)尺寸圖3-6鞍座8.2 鞍座位置的確定因?yàn)楫?dāng)外伸長(zhǎng)度A=0.2

20、07L時(shí)，雙支座跨距中間截面的最大彎矩和支座截面處的彎矩絕對(duì)值相等，從而使上述兩截面上保持等強(qiáng)度，考慮到支座截面處除彎矩以外的其他載荷，面且支座截面處應(yīng)力較為復(fù)雜，故常取支座處圓筒的彎矩略小于跨距中間圓筒的彎矩，通常取尺寸A不超過(guò)0.2L值，為此中國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)JB 4731 鋼制臥式容器規(guī)定A0.2L=0.2（L+2h），A最大不超過(guò)0.25L.否則由于容器外伸端的作用將使支座截面處的應(yīng)力過(guò)大。由標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭 ，有 h=H-Di / 4=525-2000 / 4=25mm故 A0.2L=0.2×7000=1400mm由于接管比較多，所以固定支座位于儲(chǔ)罐接管較多的左端。此外，由于封頭的抗

21、彎剛度大于圓筒的抗彎剛度，故封頭對(duì)于圓筒的抗彎剛度具有局部的加強(qiáng)作用。若支座靠近封頭，則可充分利用罐體封頭對(duì)支座處圓筒截面的加強(qiáng)作用。因此，JB 4731 還規(guī)定當(dāng)滿足A0.2L時(shí)，最好使A0.5R m（Rm=Ri+n/2），即A0.5Rm =0.5×(2000/2+14/2)=503.5mm ,取A=500 mm 。綜上述：A=500 mm （A為封頭切線至封頭切線邊距離，L為筒體和兩封頭直邊段的總長(zhǎng)）9、焊接接頭的設(shè)計(jì)9.1筒體和封頭的焊接=1220 =50°+5° b=2+1 p=2+1 采用Y型對(duì)接接頭和手工電弧焊，綜合考慮材料選用Q345R. 焊條類型：

22、E5018 鐵粉低氫鉀型圖3-7 Y型坡口 9.2接管與筒體的焊接=45°+5° b=2±0.5 p2±0.5 H1=t t = 8 k30.78圖3-8帶補(bǔ)強(qiáng)圈焊接接頭結(jié)構(gòu)第四章 容器強(qiáng)度的校核1、圓筒的校核內(nèi)壓圓筒校核計(jì)算單位壓力容器專用計(jì)算軟件 ? 計(jì)算條件筒體簡(jiǎn)圖計(jì)算壓力 Pc 1.92MPa設(shè)計(jì)溫度 t 50.00° C內(nèi)徑 Di 2000.00mm材料 Q345R ( 板材 )試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 s 189.00MPa設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 st 189.00MPa試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn) ss 345.00MPa鋼板負(fù)偏差 C1 0.30mm腐蝕

23、裕量 C2 2.00mm焊接接頭系數(shù) f 1.00厚度及重量計(jì)算計(jì)算厚度 d = = 10.20mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 11.70mm名義厚度 dn = 14.00mm重量 4867.35Kg壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型 液壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力值PT = 1.25P = 2.3980 (或由用戶輸入)MPa壓力試驗(yàn)允許通過(guò)的應(yīng)力水平 sTsT£ 0.90 ss = 310.50MPa試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力 sT = = 206.16 MPa校核條件 sT£ sT校核結(jié)果 合格壓力及應(yīng)力計(jì)算最大允許工作壓力 Pw= = 2.19844MPa設(shè)計(jì)溫度下計(jì)算應(yīng)力

24、 st = = 164.93MPastf 189.00MPa校核條件stf st結(jié)論 合格2、封頭的校核內(nèi)壓橢圓封頭校核計(jì)算單位 壓力容器專用計(jì)算軟件 ? 計(jì)算條件橢圓封頭簡(jiǎn)圖計(jì)算壓力 Pc 1.92MPa設(shè)計(jì)溫度 t 50.00° C內(nèi)徑 Di 2000.00mm曲面高度 hi 525.00mm材料 Q345R (板材)設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 st 189.00MPa試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 s 189.00MPa鋼板負(fù)偏差 C1 0.30mm腐蝕裕量 C2 2.00mm焊接接頭系數(shù) f 1.00厚度及重量計(jì)算形狀系數(shù) K = = 0.9380計(jì)算厚度 d = = 9.55mm有效厚度 de =

25、dn - C1- C2= 11.70mm最小厚度 dmin = 3.00mm名義厚度 dn = 14.00mm結(jié)論 滿足最小厚度要求重量 497.41 Kg壓 力 計(jì) 算最大允許工作壓力 Pw= = 2.35009MPa結(jié)論 合格3、鞍座的校核臥式容器（雙鞍座）計(jì)算單位壓力容器專用計(jì)算軟件 ? 計(jì) 算 條 件 簡(jiǎn) 圖 計(jì)算壓力 pC1.9184MPa 設(shè)計(jì)溫度 t50 圓筒材料Q345R 鞍座材料16MnR 圓筒材料常溫許用應(yīng)力 s189MPa 圓筒材料設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力st189MPa 圓筒材料常溫屈服點(diǎn) ss345MPa 鞍座材料許用應(yīng)力 ssa170MPa 工作時(shí)物料密度 580kg/m

26、3 液壓試驗(yàn)介質(zhì)密度 1000kg/m3 圓筒內(nèi)直徑Di2000mm 圓筒名義厚度 14mm 圓筒厚度附加量 2.3mm 圓筒焊接接頭系數(shù) 1 封頭名義厚度 14mm 封頭厚度附加量 Ch2.3mm 兩封頭切線間距離 7050mm 鞍座墊板名義厚度 10mm 鞍座墊板有效厚度 10mm 鞍座軸向?qū)挾?b220mm 鞍座包角 120° 鞍座底板中心至封頭切線距離 A525mm 封頭曲面高度 525mm 試驗(yàn)壓力 pT2.398MPa 鞍座高度 H250mm腹板與筋板組合截面積 0mm2 腹板與筋板組合截面斷面系數(shù)0mm3 地震烈度<7圓筒平均半徑 Ra 1007mm 物料充裝系數(shù)

27、 0.86一個(gè)鞍座上地腳螺栓個(gè)數(shù)1地腳螺栓公稱直徑0mm地腳螺栓根徑0mm鞍座軸線兩側(cè)的螺栓間距0mm地腳螺栓材料支 座 反 力 計(jì) 算 圓筒質(zhì)量(兩切線間)4902.26kg 封頭質(zhì)量(曲面部分)483.221kg 附件質(zhì)量30938kg 封頭容積(曲面部分)1.0472e+09mm3 容器容積(兩切線間)V = 2.42426e+10mm3 容器內(nèi)充液質(zhì)量工作時(shí), 12092.2壓力試驗(yàn)時(shí), = 24242.6kg 耐熱層質(zhì)量0kg總質(zhì)量工作時(shí), 48898.9壓力試驗(yàn)時(shí), 61049.3kg單位長(zhǎng)度載荷61.9092 77.2924N/mm支座反力239898 299508299508N

28、筒 體 彎 矩 計(jì) 算圓筒中間處截面上的彎矩工作時(shí)= 2.70113e+08壓力試驗(yàn)= 3.3723e+08N·mm支座處橫截面彎矩操作工況： -8.47887e+06壓力試驗(yàn)工況： -1.05857e+07N·mm系 數(shù) 計(jì) 算K1=0.106611K2=0.192348K3=1.17069K4=K5=0.760258K6=0.0149056K6=0.0122523K7=K8=K9=0.203522C4=C5=筒 體 軸 向 應(yīng) 力 計(jì) 算軸向應(yīng)力計(jì)算操作狀態(tài) 89.8073 84.6905MPa -7.25054 -1.18325MPa水壓試驗(yàn)狀態(tài) -9.04756 -

29、1.47726MPa 112.248 105.86MPa應(yīng)力校核許用壓縮應(yīng)力0.0010998根據(jù)圓筒材料查GB150圖6-36-10 B = 138.611MPa138.611138.611MPa < 189 合格|,| < 138.611 合格|,| < 138.611 合格sT2 ,sT3 < 0.9ss = 310.5 合格MPa筒體和封頭的切應(yīng)力時(shí)(時(shí),不適用)23.0402MPa時(shí)圓筒中：封頭中：MPa應(yīng)力校核封頭橢圓形封頭, 碟形封頭, 半球形封頭, MPa圓筒封頭 t = 0.8 s t = 151.2 MPa圓筒, t < t = 151.2 M

30、Pa 合格封頭, th < t h = MPa 鞍 座 處 圓 筒 周 向 應(yīng) 力無(wú)加強(qiáng)圈圓筒圓筒的有效寬度405.227mm無(wú)墊板或墊板不起加強(qiáng)作用時(shí)在橫截面最低點(diǎn)處MPa在鞍座邊角處L/Rm8時(shí), MPaL/Rm<8時(shí), MPa無(wú)加強(qiáng)圈筒體墊板起加強(qiáng)作用時(shí)鞍座墊板寬度 ； 鞍座墊板包角橫截面最低點(diǎn)處的周向應(yīng)力-2.58947MPa鞍座邊角處的周向應(yīng)力L/Rm8時(shí), MPaL/Rm<8時(shí), -40.8173MPa鞍座墊板邊緣處圓筒中的周向應(yīng)力L/Rm8時(shí), MPaL/Rm<8時(shí), -61.7419MPa應(yīng)力校核 |s5| < s t = 189 合格 |s6 |

31、 < 1.25s t = 236.25 合格 |s6 | < 1.25s t = 236.25 合格MPa應(yīng)力校核|s5| < st = 合格|s6 | < 1.25st = 合格|s7 | < 1.25st = |s8 | < 1.25stR = MPa鞍 座 應(yīng) 力 計(jì) 算水平分力60956.4N腹板水平應(yīng)力計(jì)算高度250mm鞍座腹板厚度10mm鞍座墊板實(shí)際寬度430mm鞍座墊板有效寬度405.227mm腹板水平應(yīng)力無(wú) 墊 板 或 墊 板 不 起 加 強(qiáng) 作 用 , 墊板起加強(qiáng)作用, 9.3031MPa應(yīng)力判斷 s9 < s sa = 113.33

32、3 合格MPa腹板與筋板組合截面應(yīng)力由地震水平分力引起的支座強(qiáng)度計(jì)算圓筒中心至基礎(chǔ)表面距離 1264mm軸向力 N, MPa, MPa|ssa| 1.2sbt= 地腳螺栓應(yīng)力拉應(yīng)力 MPasbt 1.2sbt = MPa 剪應(yīng)力 MPatbt 0.8×Ko×sbt = MPa 溫差引起的應(yīng)力 N 0MPa|stsa| < ssa = 170 注：帶#的材料數(shù)據(jù)是設(shè)計(jì)者給定的4、人孔的校核開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算計(jì)算單位壓力容器專用計(jì)算軟件 ? 接 管: #, 478×9計(jì) 算 方 法 : GB150-1998 等 面 積 補(bǔ) 強(qiáng) 法, 單 孔設(shè) 計(jì) 條 件簡(jiǎn) 圖計(jì)算壓力

33、 pc1.918MPa設(shè)計(jì)溫度50殼體型式圓形筒體殼體材料名稱及類型Q345R板材殼體開孔處焊接接頭系數(shù)1殼體內(nèi)直徑 Di2000mm殼體開孔處名義厚度n14mm殼體厚度負(fù)偏差 C10.3mm殼體腐蝕裕量 C22mm殼體材料許用應(yīng)力t189MPa 接管實(shí)際外伸長(zhǎng)度200mm接管實(shí)際內(nèi)伸長(zhǎng)度0mm接管材料16Mn(熱軋)接管焊接接頭系數(shù)1名稱及類型管材接管腐蝕裕量2mm補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱16MnR(熱軋)凸形封頭開孔中心至封頭軸線的距離mm補(bǔ)強(qiáng)圈外徑840mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度12mm接管厚度負(fù)偏差 C1t 1.125mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差 C1r 0mm接管材料許用應(yīng)力t181MPa補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力t189MPa開 孔 補(bǔ) 強(qiáng) 計(jì) 算殼體計(jì)算厚度 10.2mm接管計(jì)算厚度t2.451 mm補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) frr1接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr0.958開孔直徑 d466.2mm補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 B932.5 mm接管有效外伸長(zhǎng)度 h164.78mm接管有效內(nèi)