压缩空气储罐计算书ASMEU钢印.docx
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压缩空气储罐计算书ASMEU钢印
CALCULATIONSHEETFOR
COMPRESSEDAIRSTORAGETANK
（JOBNO.:
SP09-U-001）
（DRAWINGNO.:
SP09-001-1.REV.1）
3
2
1
2010.01.14
1st
0
2009.10.31.
FIRSTISSUE
REVISION
DATE
DESCRIPTION
DESIGNEDbyENGINEER
TECHNOLOGYDEPT.MANAGER
SUZHOUPFAUDLERGLASS-LINEDEQUIPMENTCO.,LTD
苏州法德尔搪玻璃设备有限公司
.
TABLEOFCONTENTS
1
DESIGNDATA
3
2
THICKNESSOFCYLINDRICALSHELLUNDERINTERALPRESSURE
6
3
THICKNESSOFELLIPSOIDALHEADS,PRESSUREONCONCAVESIDE
8
4
THICKNESSOFNOZZLENECKUNDERINTERNALPRESSURE
11
5
MAX.ALLOWABLEWORKINGPRESSURE
21
6
HYDROSTATICTESTPRESSUREANDTEMPERATURE
22
7
REINFORCEMENTFOROPENINGS
23
8
STRENGTHCALCULATIONSFORNOZZLEATTACHMENTWELDSFORPRESSURELOADING
26
9
CHECKTHEADEQUACYOFTHEATTACHMENTWELDSATOPENINGS
27
10
CHECKFLANGETONOZZLENECKWELDS
29
11
DESIGNOFSUPPORTINGLEGS
30
12
THECALCULATIONOFLIFTINGLUG
32
13
PRESSURE-TEMPERATURERATINGFORASMEFLANGE
34
14
CHECKFORPOSTWELDHEATTREATMENT
35
15
EVALUATIONOFIMPACTTESTREQUIREMENT
36
1.DESIGNDATA:
（1）
APPLICABLECODE
CUSTOMERSPECIFICATION
ASMESEC.ⅧDIV.12007EDITIONAND2009ADDENDA.
DOC.NO.DC-09-1/Rev0
（2）
DESIGNPRESSURE
INTERNAL1.3MPa
（3）
DESIGNTEMPERATURE
50℃
（4）
TYPEOFJOINTSOFCATEGORIESAANDB
TYPENO.1
（5）
RADIOGRAPHY
SPOTperUW-11（b）
（6）
JOINTEFFICIENCY
SHELL:
0.85,HEAD:
0.85,SHEELtoHEAD:
0.85
（7）
CORROSIONALLOWANCE
1mm.
（8）
MATERIAL
SHELL&HEAD:
SA-516MGr.485
NOZZLE:
SA-106Gr.B
FLANGE:
SA-105M
SUPPORTLEGS:
20（GB/T8163-2008）
SUPPORTPLATE:
SA-285MGr.C
LUG:
SA-516MGr.485
（9）
MAX.ALLOWABLESTRESSATDESIGNTEMPERATURE
SA-285MGr.C:
108MPaat50℃
SA-105M:
138MPaat50℃
SA-106Gr.B:
118MPaat50℃
SA-516MGr.485:
138MPaat50℃
（10）
HEADTYPE
2:
1StandardEllipsoidalHead
（11）
TANKCAPACITY
1.5m3
（12）
SERVICEFLUID
COMPRESSEDAIR（nolethal）
（13）
MIN.SERVICETEMPERATURE
-10℃
（14）
THELOADINGCONSIDEREDINDESIGNING
SEETABLE1-1
（15）
TANKDIMENSIONS
SEEFIG.1-1
TABLE1-1LOADINGCONSIDEREDINDESIGNING
Item
Description
Yes
No
1
Internalpressure
[√]
[]
2
Externalpressure
[]
[√]
3
Weightofvessel
[√]
[]
4
Weightofnormalcontentsunderoperationconditions
[]
[√]
5
Weightofnormalcontentsundertestconditions
[√]
[]
6
Superimposedstaticreactionsfromweightofattachedequipment
[]
[√]
7
Theattachmentsofinternals
[]
[√]
8
Theattachmentsofvesselsupports（skirt,legs,saddlesetc.）
[√]
[]
9
Theattachmentsofliftinglugs
[√]
[]
10
Cyclicanddynamicreactionsduetopressure
[]
[√]
11
Cyclicanddynamicreactionsduetothermalvariations
[]
[√]
12
Cyclicanddynamicreactionsduetoequipmentmountedonthevessel
[]
[√]
13
Cyclicanddynamicreactionsduetomechanicalloadings
[]
[√]
14
Windreactions
[]
[√]
15
Snowreactions
[]
[√]
16
Seismicreactions
[]
[√]
17
Impactreactions,suchasthoseduetofluidshock
[]
[√]
18
Temperaturegradients
[]
[√]
19
Differentialthermalexpansion
[]
[√]
20
Abnormalpressure,suchasthosecausedbydeflagration
[]
[√]
21
Testpressureandcoincidentstaticheadactingduringthetest
（SeeUG-99）
[√]
[]
LISTOFNOZZLES
f
1
DN40
Class150S.O.RF
DRAIN
SA-106Gr.B
e
1
DN450
Class150S.O.RF
MANHOLE
SA-516MGr.485
d
1
DN40
Class150S.O.RF
SAFETYVALVE
SA-106Gr.B
c
1
DN15
Class150S.O.RF
PRESSUREGAUGE
SA-106Gr.B
b
1
DN50
Class150S.O.RF
AIROUTLET
SA-106Gr.B
a
1
DN50
Class150S.O.RF
AIRINLET
SA-106Gr.B
NOZZLENO.
Q’TY
SIZE
TYPE
DESCRIPTION
REMARKS
Note:
Boltholesofflangesshallstraddlecenterlineofthetank.
FIG.1-1BriefDrawingofShell
2.THICKNESSOFCYLINDRICALSHELLUNDERINTERNALPRESSURE
ASMESEC.ⅧDIV.1UG-27
●
Part
:
Shell
●
Designpressure
P（MPa）
:
1.3
●
Designtemperature
（℃）
:
50
●
Material
:
SA-516MGr.485
●
Maximumallowablestressvalueatdesigntemperature
Sd（MPa）
:
138
●
Maximumallowablestressvalueattesttemperature
St（MPa）
:
138
●
Heighttopointunderconsideration
H（m）
:
1.900
●
Densityoftestmedium（water）attesttemperature
ρ（kg/m3）
:
1000
●
TypeofweldedjointsinTABLEUW-12
:
TypeNo.
（1）
●
Radiographicexamination
:
SPOT
PerUW-11（b）
●
Jointefficiency（specifiedinUW-12）
E
:
0.85
●
Corrosionallowance（designatedbycustomer）
C（mm）
:
1.0
●
Nominalshellthickness
tn（mm）
10
●
Insideradiuscorroded
R（mm）
:
501
●
Finalcenterlineradius
Rf（mm）
:
505
●
Originalcenterlineradius（specifiedinUCS-79）
Ro（mm）
:
∞（Infinity）
（1）Requiredminimumshellthicknessexcludingallowance（circumferentialstress）
0.385SE=0.385×138×0.85=45.16>PaccordingtoUG-27（b）&（c）
（a）Fordesigncondition
（b）Forhydrostatictestcondition
（2）Designthickness
Requiredminimumshellthicknessincludingallowance
t=max（tmin1,tmin2）+C=5.67+1.0=6.67mm
（3）Providedthickness
Nominalthickness（mm）10>tOK
（4）CheckminimumrequiredthicknessforparagraphUG-16（b）（4）
Minimumthicknessrequired（includingcorrosionallowance）:
2.5+1=3.5mm,nominalthicknessis10mm>3.5mm,OK
（5）CheckextremefiberelongationforparagraphUCS-79
Maximumallowablefiberelongationwithoutpostweldheattreatmentisbasedonthefollowingformula:
Forsinglecurvature
NoneoftheconditionsinUCS-79（1~5）apply,sonoheattreatmentaftercoldformingneedtoapply.
3.
THICKNESSOFELLIPSOIDALHEAD,PRESSUREONCONCAVESIDE
ASMESEC.ⅧDIV.1UG-32
●Part
:
heads
●Designpressure
P（MPa）
:
1.3
●Designtemperature
（℃）
:
50
●Material
:
SA-516MGr.485
●Maximumallowablestressvalueatdesigntemperature
Sd（MPa）
:
138
●Maximumallowablestressvalueattesttemperature
St（MPa）
:
138
●Heighttopointunderconsideration（bottomhead）
H（m）
:
2.190
●Heighttopointunderconsideration（tophead）
H（m）
:
0.400
●Densityoftestmediumattesttemperature
ρ（kg/m3）
:
1000
●TypeofweldedjointsinTABLEUW-12
:
Seamless
●Radiographicexamination（A）
:
N.A
●Weldjoiningheadstoshell
:
TypeNo.
（1），
SPOTPerUW-11（b）
●Jointefficiency（specifiedinUW-12（d））
E
:
0.85
●Corrosionallowance（designatedbycustomer）
C（mm）
:
1
●Insidediameterofellipsoidalhead（corroded）
D
1002
●Insidesphericalradiusofhemisphericalhead
L（mm）
:
501
●Crownfinalcenterlineradius（specifiedinUG-32（d）andUCS-79）
Rf（mm）
:
905
●Knucklefinalcenterlineradius（specifiedinUG-32（d）andUCS-79）
rf（mm）
:
174.25
●Originalcenterlineradius（specifiedinUCS-79）
R0（mm）
:
∞（Infinity）
（1）
Requiredminimumheadthickness
Withoutjoint,accordingtoUW-12（d）,E=0.85,L=0.9D=0.9×1002=901.8mm
ts/L=8.5/901.8=0.0094>0.002accordingtoUG-32（d）
（a）ForthetopheadaccordingtoUG-32（d）
（a-1）fordesigncondition
Requiredminimumheadthicknessexcludingallowancetmin
（b）Forthebottomhead
（b-1）fordesigncondition
Requiredminimumheadthicknessexcludingallowancetmin
（b-2）forhydrostatictestcondition
（Duetosamedimensionforellipsoidalheads,thebottomheadwillbeappliedforcalculation）
（2）Designthickness
Requiredminimumheadthicknessincludingallowance
t=max（tmin1,tmin2,tmin3）+C=5.65+1.0=6.65mm
（3）Providedthickness
Nominalthickness（mm）10
Minimumthicknessafterforming（mm）8.5≥tOK
（4）CheckminimumheadthicknessforhemisphericalheadfromparagraphUG-32（b）&（f）0.665SE=0.665×138×1=91.77MPa>P
Requiredminimumhemisphericalheadthickness
tr=tminh/E=2.36/0.85=2.78mm<8.5mmOK
（5）CheckminimumrequiredthicknessforparagraphUG-16（b）（4）
Minimumthicknessrequired（includingcorrosionallowance）:
2.5+1=3.5mm,minimumthicknessafterformingis8.5mm.>3.5mmOK
（6）CheckextremefiberelongationforparagraphUCS-79
Maximumallowablefiberelongationwithoutheattreatmentisbasedonthefollowingformula:
Fordoublecurvature
Crownradiuselongation
Knuckleradiuselongation
NoneoftheconditionslistedinUCS-79（d）
（1）through（5）exist,sonoheattreatmentofheadsaftercoldformingneedtoapplyforSA-516MGr.485（P-NO.1GroupNO.2）.
4.
THICKNESSOFNOZZLENECKINTERNALPRESSURE
4-1FORNOZZLEa
ASMESEC.ⅧDIV.1UG-45
●Designpressure
P（MPa）
:
1.3
●Designtemperature
T（℃）
:
50
●Materialofnozzleneck
:
SA-106Gr.B
●Allowablestressofnozzleneckmaterialatdesigntemperature
Sd（MPa）
:
118
●Allowablestressofnozzleneckmaterialattesttemperature
St（MPa）
:
118
●Materialofshell
:
SA-516MGr.485
●Allowablestressofshell（orhead）atdesigntemperature
Ss（MPa）
:
138
●Heighttopointunderconsideration
H（m）
:
1.580
●Densityoftestmediumattesttemperature（water）
ρ（kg/m3）
:
1000
●TypeofweldedjointsofnozzleneckinTABLEUW-12
:
Seamless
●Jointefficiencyofnozzleneck
E
:
1.0
●Corrosionallowance（designatedbycustomer）
C（mm）
:
1
●Outsideradiusofnozzleneck
Ro（mm）
:
30.15
●Nominalthicknessofthestandardwallpipe（B36.10M）
tstd（mm）
:
3.91
●Insideradiusofshellcorroded
Rs（mm）
:
501
（1）Minimumrequiredthicknessofnozzleneckforpar.UG-45（a）
0.385SE=0.385×118×1.00=45.43>P
（a）underdesignconditionAppendix1-1
Requiredminimumthicknessincludingallowance
（b）underhydrostatictestcondition
Requiredminimumthicknessincludingallowance
（2）Minimumrequiredthicknessofshellforpar.UG-45（b）
（1）,andUG-16（b）（4）,Es=1.00
（3）Minimumthicknessofstandardwallpipeincludingall
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