乙烯精制塔强度计算.docx
《乙烯精制塔强度计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《乙烯精制塔强度计算.docx（43页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
乙烯精制塔强度计算
塔设备校核
计算单位
全国化工设备设计技术中心站
计算条件
塔型
板式
设计压力
MPa
2.2
容器分段数（不包括裙座）
1
压力试验类型
液压
压力试验计入液柱高度H
mm
44690
试验压力（立试）
MPa
2.750
试验压力（卧试）
MPa
3.188
封头
上封头
下封头
材料名称
16MnDR
16MnDR
名义厚度
mm
32
32
腐蚀裕量
mm
2
2
焊接接头系数
1
1
封头形状
椭圆形
椭圆形
圆筒
1
2
3
4
5
设计温度
℃
-30
圆筒长度
mm
43600
圆筒名义厚度
mm
32
圆筒内径
mm
4200
材料名称（即钢号）
16MnDR
腐蚀裕量
mm
1
纵向焊接接头系数
1
环向焊接接头系数
1
圆筒外压计算长度
mm
0
6
7
8
9
10
设计温度
℃
圆筒长度
mm
圆筒名义厚度
mm
圆筒内径
mm
材料名称（即钢号）
腐蚀裕量
mm
纵向焊接接头系数
环向焊接接头系数
圆筒外压计算长度
mm
内件及偏心载荷
介质密度
kg/m3
436.45
塔釜液面离焊接接头的高度
mm
2300
塔板分段数
1
2
3
4
5
塔板型式
浮阀
塔板层数
60
每层塔板上积液厚度
mm
100
最高一层塔板高度
mm
47600
最低一层塔板高度
mm
8000
填料分段数
1
2
3
4
5
填料顶部高度
mm
填料底部高度
mm
填料密度
kg/m3
集中载荷数
1
2
3
4
5
集中载荷
kg
集中载荷高度
mm
集中载荷中心至容器中心线距离
mm
塔器附件及基础
塔器附件质量计算系数
1.2
基本风压
N/m2
550
基础高度
mm
400
塔器保温层厚度
mm
125
保温层密度
kg/m3
150
裙座防火层厚度
mm
50
防火层密度
kg/m3
1900
管线保温层厚度
mm
80
最大管线外径
mm
500
笼式扶梯与最大管线的相对位置
90
场地土类型
I
场地土粗糙度类别
B
地震烈度
7度
地震远近参数
远震
塔器上平台总个数
8
平台宽度
mm
700
塔器上最高平台高度
mm
48300
塔器上最低平台高度
mm
8700
裙座
裙座结构形式
圆筒形
裙座底部截面内径
mm
4200
裙座与壳体连接形式
对接
裙座高度
mm
5000
裙座材料名称
16MnDR
裙座设计温度
℃
0
裙座腐蚀裕量
mm
1
裙座名义厚度
mm
13
裙座材料许用应力
MPa
163
裙座上同一高度处较大孔个数
2
裙座较大孔中心高度
mm
950
裙座上较大孔引出管内径（或宽度）
mm
600
裙座上较大孔引出管厚度
mm
6
裙座上较大孔引出管长度
mm
220
地脚螺栓及地脚螺栓座
地脚螺栓材料名称
30CrMoA
地脚螺栓材料许用应力
MPa
0
注：
以下设计参数均参照JB4710-92表5-6并计算确定
地脚螺栓个数
32
地脚螺栓公称直径
mm
42
全部筋板块数
64
相邻筋板最大外侧间距
mm
311.957
筋板内侧间距
mm
90
筋板厚度
mm
18
筋板宽度
mm
140
盖板类型
分块
盖板上地脚螺栓孔直径
mm
60
盖板厚度
mm
30
盖板宽度
mm
170
垫板
有
垫板上地脚螺栓孔直径
mm
45
垫板厚度
mm
18
垫板宽度
mm
90
基础环板外径
mm
4461
基础环板内径
mm
4041
基础环板名义厚度
mm
27
计算结果
容器壳体强度计算
元件名称
压力设计
名义厚度（mm）
直立容器校核
取用厚度（mm）
许用内压（MPa）
许用外压（MPa）
下封头
32
32
2.235
第1段圆筒
32
32
2.301
第1段变径段
第2段圆筒
第2段变径段
第3段圆筒
第3段变径段
第4段圆筒
第4段变径段
第5段圆筒
第5段变径段
第6段圆筒
第6段变径段
第7段圆筒
第7段变径段
第8段圆筒
第8段变径段
第9段圆筒
第9段变径段
第10段圆筒
上封头
32
32
2.235
裙座
名义厚度（mm）
取用厚度（mm）
13
13
风载及地震载荷
0－0
A－A
1－1（筒体）
1－1（下封头）
2－2
3－3
4－4
操作质量
341399
338588
320769
320769
最小质量
236912
234100
216281
216281
液压试验时质量
911293
908482
266106
266106
风弯矩
6.61584e+09
6.41031e+09
5.55071e+09
5.55071e+09
地震弯矩
2.52279e+09
2.44677e+09
2.13845e+09
2.13845e+09
偏心弯矩
0
0
0
0
最大弯矩
6.61584e+09
6.41031e+09
5.55071e+09
5.55071e+09
垂直地
震力
0
0
0
0
应力计算
11
0.00
0.00
74.52
74.52
12
20.96
22.09
7.69
7.69
13
39.08
39.84
12.92
12.92
22
20.96
22.09
5.19
5.19
31
0.00
0.00
93.15
93.15
32
55.95
59.27
6.38
6.38
33
11.73
11.95
3.88
3.88
[]t
163.00
163.00
157.00
157.00
B
71.44
71.44
147.62
147.62
组合应力校核
A1
79.75
79.75
许用值
188.40
188.40
A2
60.05
61.93
18.11
18.11
许用值
85.73
85.73
177.14
177.14
A3
90.64
90.64
许用值
318.60
318.60
A4
67.68
71.22
10.26
10.26
许用值
85.73
85.73
177.14
177.14
216.85
216.85
许用值
265.50
265.50
校核结果
合格
合格
合格
合格
注1:
ij中i和j的意义如下
i=1操作工况j=1设计压力或试验压力下引起的轴向应力（拉）
i=2检修工况j=2重力及垂直地震力引起的轴向应力（压）
i=3液压试验工况j=3弯矩引起的轴向应力（拉或压）
[]t设计温度下材料许用应力B设计温度下轴向稳定的应力许用值
注2:
A1:
操作工况下轴向最大组合拉应力A2:
操作工况下轴向最大组合压应力
A3:
液压试验时轴向最大组合拉应力A4:
液压试验时轴向最大组合压应力
:
试验压力引起的周向应力
注3:
单位如下
质量:
kg力:
N弯矩:
Nmm应力:
MPa
计算结果
地脚螺栓及地脚螺栓座
基础环板抗弯断面模数
mm3
2.84714e+09
基础环板面积
mm2
2.80453e+06
基础环板计算力矩
Nmm
16511.4
基础环板需要厚度
mm
27.00
基础环板厚度厚度校核结果
合格
混凝土地基上最大压应力
MPa
3.88
地脚螺栓受风载时最大拉应力
MPa
1.49
地脚螺栓受地震载荷时最大拉应力
MPa
0.27
地脚螺栓需要的螺纹小径
mm
36.6876
地脚螺栓实际的螺纹小径
mm
37.129
地脚螺栓校核结果
合格
筋板压应力
MPa
36.95
筋板许用应力
MPa
90.59
筋板校核结果
合格
盖板最大应力
MPa
136.20
盖板许用应力
MPa
140
盖板校核结果¦
合格
裙座与壳体的焊接接头校核
焊接接头截面上的塔器操作质量
kg
320769
焊接接头截面上的最大弯矩
Nmm
5.55071e+09
对接接头校核
搭接接头校核
对接接头横截面
mm2
159769
搭接接头横截面
mm2
对接接头抗弯断面模数
mm3
1.69275e+08
搭接接头抗剪断面模数
mm3
对接焊接接头在操作工况下最大拉应力
MPa
13.10
搭接焊接接头在操作工况下最大剪应力
MPa
对接焊接接头拉应力许可值
MPa
113.04
搭接焊接接头在操作工况下的剪应力许可值
MPa
对接接头拉应力校核结果
合格
搭接焊接接头在试验工况下最大剪应力
MPa
搭接焊接接头在试验工况下的剪应力许可值
MPa
搭接接头拉应力
校核结果
主要尺寸设计及总体参数计算结果
裙座设计名义厚度
mm
13
壳体和裙座质量
kg
162153
附件质量
kg
32430.6
内件质量
kg
62281.3
保温层质量
kg
17608.1
平台及扶梯质量
kg
12263.6
操作时物料质量
kg
54662.6
直立容器的操作质量
kg
341399
直立容器的最小质量
kg
236912
直立容器的最大质量
kg
911293
液压试验时液体质量
kg
624556
吊装时空塔质量
kg
207040
直立容器自振周期
s
1.03
空塔重心至基础
mm
25860.6
环板底截面上风弯矩
Nmm
6.61584e+09
环板底截面距离
环板底截面上地震弯矩
Nmm
2.52279e+09
环板底截面上垂直地震力
N
0
操作时基础环板底截面的最大计算弯矩
Nmm
6.61584e+09
风载对直立容器总的横推力
N
217117
地震载荷对直立容器总的横推力
N
72017.9
操作工况下容器顶部最大挠度
mm
17.9796
容器许用外压
MPa
容器总容积
mm3
6.24556e+11
直立容器总高
mm
49722
第二振型自振周期
s
0.15
第三振型自振周期
s
0.05
注：
内件质量指塔板质量,填料质量计入物料质量。
偏心质量计入直立容器的操作质量、最小质量、最大质量中。
上封头校核计算
计算单位
全国化工设备设计技术中心站
计算条件
椭圆封头简图
计算压力Pc
2.21
MPa
设计温度t
-30.00
C
内径Di
4200.00
mm
曲面高度hi
1050.00
mm
材料
16MnDR（板材）
试验温度许用应力
157.00
MPa
设计温度许用应力t
157.00
MPa
钢板负偏差C1
0.00
mm
腐蚀裕量C2
2.00
mm
焊接接头系数
1.00
厚度及重量计算
形状系数
K=
=1.0000
计算厚度
=
=29.66
mm
有效厚度
e=n-C1-C2=30.00
mm
最小厚度
min=6.30
mm
名义厚度
n=32.00
mm
结论
满足最小厚度要求
重量
4862.68
Kg
压力计算
最大允许工作压力
[Pw]=
=2.23488
MPa
结论
合格
下封头校核计算
计算单位
全国化工设备设计技术中心站
计算条件
椭圆封头简图
计算压力Pc
2.21
MPa
设计温度t
-30.00
C
内径Di
4200.00
mm
曲面高度hi
1050.00
mm
材料
16MnDR（板材）
试验温度许用应力
157.00
MPa
设计温度许用应力t
157.00
MPa
钢板负偏差C1
0.00
mm
腐蚀裕量C2
2.00
mm
焊接接头系数
1.00
厚度及重量计算
形状系数
K=
=1.0000
计算厚度
=
=29.66
mm
有效厚度
e=n-C1-C2=30.00
mm
最小厚度
min=6.30
mm
名义厚度
n=32.00
mm
结论
满足最小厚度要求
重量
4862.68
Kg
压力计算
最大允许工作压力
[Pw]=
=2.23488
MPa
结论
合格
内压圆筒校核
计算单位
全国化工设备设计技术中心站
计算条件
筒体简图
计算压力Pc
2.20
MPa
设计温度t
-30.00
C
内径Di
4200.00
mm
材料
16MnDR（板材）
试验温度许用应力
157.00
MPa
设计温度许用应力t
157.00
MPa
试验温度下屈服点s
295.00
MPa
钢板负偏差C1
0.00
mm
腐蚀裕量C2
1.00
mm
焊接接头系数
1.00
厚度及重量计算
计算厚度
=
=29.63
mm
有效厚度
e=n-C1-C2=31.00
mm
名义厚度
n=32.00
mm
重量
145609.27
Kg
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
=3.1884（或由用户输入）
MPa
压力试验允许通过
的应力水平T
T0.90s=265.50
MPa
试验压力下
圆筒的应力
T=
=217.58
MPa
校核条件
TT
校核结果
合格
压力及应力计算
最大允许工作压力
[Pw]=
=2.30064
MPa
设计温度下计算应力
t=
=150.13
MPa
t
157.00
MPa
校核条件
t≥t
结论
合格
开孔补强计算
计算单位
全国化工设备设计技术中心站
接管:
Ëþ¶¥³ö¿Ú½Ó¹Ü,φ480×14
计算方法:
GB150-1998等面积补强法,单孔
设计条件
简图
计算压力pc
2.21
MPa
设计温度
-30
℃
壳体型式
椭圆形封头
壳体材料
名称及类型
16MnDR
板材
壳体开孔处焊接接头系数φ
1
壳体内直径Di
4200
mm
壳体开孔处名义厚度δn
32
mm
壳体厚度负偏差C1
0
mm
壳体腐蚀裕量C2
2
mm
壳体材料许用应力[σ]t
157
MPa
椭圆形封头长短轴之比
2
接管实际外伸长度
600
mm
接管实际内伸长度
50
mm
接管材料
0Cr18Ni9
接管焊接接头系数
1
名称及类型
管材
接管腐蚀裕量
1.5
mm
补强圈材料名称
16MnDR
凸形封头开孔中心至
封头轴线的距离
mm
补强圈外径
760
mm
补强圈厚度
32
mm
接管厚度负偏差C1t
1.75
mm
补强圈厚度负偏差C1r
0
mm
接管材料许用应力[σ]t
137
MPa
补强圈许用应力[σ]t
157
MPa
开孔补强计算
壳体计算厚度δ
26.7
mm
接管计算厚度δt
3.675
mm
补强圈强度削弱系数frr
1
接管材料强度削弱系数fr
0.873
开孔直径d
458.5
mm
补强区有效宽度B
917
mm
接管有效外伸长度h1
80.12
mm
接管有效内伸长度h2
48.5
mm
开孔削弱所需的补强面积A
12314
mm2
壳体多余金属面积A1
1505
mm2
接管多余金属面积A2
1772
mm2
补强区内的焊缝面积A3
180
mm2
A1+A2+A3=3457mm2
升级会员 