丙烯精制塔强度计算.docx

1、丙烯精制塔强度计算 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 1.35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 Hmm 78140试 验 压 力（立 试）MPa 1.688试 验 压 力（卧 试）MPa 2.454封 头上 封 头下 封 头材 料 名 称 16MnR(正火) 16MnR(正火)名 义 厚 度mm 30 30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12345设 计 温 度35圆 筒 长 度mm7

2、6500圆 筒 名 义 厚 度mm30圆 筒 内 径mm6400材 料 名 称（即 钢 号）16MnR(正火)腐 蚀 裕 量mm2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 mm0678910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 501塔 釜 液 面 离 焊 接 接 头 的 高 度mm 2300塔 板 分 段 数1

3、2345塔 板 型 式 浮阀 塔 板 层 数 90 每 层 塔 板 上 积 液 厚 度mm 130 最 高 一 层 塔 板 高 度mm 80500 最 低 一 层 塔 板 高 度mm 9500 填 料 分 段 数12345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12345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 30塔 器 保 温 层 厚 度mm 40

4、保 温 层 密 度kg/m3 150裙 座 防 火 层 厚 度mm 200防 火 层 密 度kg/m3 1900管 线 保 温 层 厚 度mm 40最 大 管 线 外 径mm 800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 A地 震 烈 度 7度地 震 远 近 参 数 近震塔 器 上 平 台 总 个 数 9平 台 宽 度mm 700塔 器 上 最 高 平 台 高 度mm 78500塔 器 上 最 低 平 台 高 度mm 9000裙 座裙 座 结 构 形 式圆筒形裙 座 底 部 截 面 内 径mm 6400裙 座 与 壳 体

5、 连 接 形 式对接裙 座 高 度mm 6000裙 座 材 料 名 称Q235-A裙 座 设 计 温 度 35裙 座 腐 蚀 裕 量mm3裙 座 名 义 厚 度mm 26裙 座 材 料 许 用 应 力MPa113裙 座 上 同 一 高 度 处 较 大 孔 个 数1裙 座 较 大 孔 中 心 高 度mm 3000裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 内 径（或 宽 度）mm800裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 厚 度mm 26裙座上较大孔引出管长度mm400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 306.6

6、41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 48地 脚 螺 栓 公 称 直 径mm 48全 部 筋 板 块 数 48相 邻 筋 板 最 大 外 侧 间 距mm 435.576筋 板 内 侧 间 距mm 435.576筋 板 厚 度mm 48筋 板 宽 度mm 150盖 板 类 型 整块盖 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径mm 65盖 板 厚 度mm 50盖 板 宽 度mm 0垫 板 有垫 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径mm 51垫 板 厚 度mm 52垫 板 宽 度mm 300基 础 环 板 外 径mm 6653基

7、 础 环 板 内 径mm 6213基 础 环 板 名 义 厚 度mm 48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 30 30 1.423 第 1 段 圆 筒 30 30 1.420 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

8、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 30 30 1.423 裙 座名 义 厚 度 (mm)取 用 厚 度 (mm) 26 26风 载 及 地 震 载 荷00AA11(筒体)11(下封头)223344操 作 质 量1.02807e+06989337938114938114最 小 质 量611052572321521098521098液 压 试 验 时 质 量3.31679e+063.27806e+06694639694639风 弯 矩3.52958e+103.32081e+10

9、3.11535e+103.11535e+10地 震 弯 矩8.51137e+097.98935e+097.48928e+097.48928e+09偏 心 弯 矩0000最 大 弯 矩3.52958e+103.32081e+103.11535e+103.11535e+10垂 直 地震 力0000应 力 计 算110.000.0077.1477.141222.6721.7216.3516.351349.5246.6234.5934.592222.6721.729.089.08310.000.0096.4396.433273.1371.9612.1012.103314.8613.9910.3810.

10、38t113.00113.00163.00163.00B86.5186.51108.75108.75组合应力校核A195.3895.38许 用 值195.60195.60A272.1968.3443.6743.67许 用 值103.81103.81130.50130.50A394.7094.70许 用 值351.00351.00A487.9985.9522.4822.48许 用 值103.81103.81130.50130.50279.84279.84许 用 值292.50292.50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

11、 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

12、 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mm36.92218e+09基 础 环 板 面 积mm24.44617e+06基 础 环 板 计 算 力 矩Nmm39627.1基 础 环 板 需 要 厚 度mm41.21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MPa8.85地 脚 螺 栓 受 风 载 时 最 大 拉 应 力MPa3.

13、75地 脚 螺 栓 受 地 震 载 荷 时 最 大 拉 应 力MPa0.24地 脚 螺 栓 需 要 的 螺 纹 小 径mm40.9813地 脚 螺 栓 实 际 的 螺 纹 小 径mm42.587地 脚 螺 栓 校 核 结 果 合格筋 板 压 应 力MPa75.00筋 板 许 用 应 力MPa92.94筋 板 校 核 结 果 合格盖 板 最 大 应 力MPa128.13盖 板 许 用 应 力MPa140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kg938114焊 接 接 头 截 面 上 的 最 大 弯 矩Nmm

14、3.11535e+10对 接 接 头 校 核搭 接 接 头 校 核对 接 接 头 横 截 面mm2444902搭 接 接 头 横 截 面mm2对 接 接 头 抗 弯 断 面 模 数mm37.12733e+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MPa23.02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MPa81.36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

15、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mm26壳 体 和 裙 座 质 量kg409499附 件 质 量kg81899.8内 件 质 量kg216925保 温 层 质 量kg56847.9平 台 及 扶 梯 质 量kg19420.6操 作 时 物 料 质 量kg243475直 立 容 器 的 操 作 质 量kg1.02807e+06直 立 容 器 的 最 小

16、质 量kg611052直 立 容 器 的 最 大 质 量kg3.31679e+06液 压 试 验 时 液 体 质 量kg2.5322e+06吊 装 时 空 塔 质 量kg534784直 立 容 器 自 振 周 期s1.79空 塔 重 心 至 基 础 mm42027.1环 板 底 截 面 上 风 弯 矩Nmm3.52958e+10环 板 底 截 面 距 离环 板 底 截 面 上 地 震 弯 矩Nmm8.51137e+09环 板 底 截 面 上 垂 直 地 震 力N0操 作 时 基 础 环 板 底 截 面 的 最 大 计 算 弯 矩Nmm3.52958e+10风 载 对 直 立 容 器 总 的 横

17、 推 力N701331地 震 载 荷 对 直 立 容 器 总 的 横 推 力N138117操 作 工 况 下 容 器 顶 部最 大 挠 度mm64.0344容 器 许 用 外 压MPa容 器 总 容 积mm32.5322e+12直 立 容 器 总 高mm84170第 二 振 型 自 振 周 期s0.28第 三 振 型 自 振 周 期s0.10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 1.36MPa设计温度 t 35.00 C

18、内径 Di 6400.00mm曲面高度 hi 1600.00mm材料 16MnR(正火) (板材)试验温度许用应力 163.00MPa设计温度许用应力 t 163.00MPa钢板负偏差 C1 0.00mm腐蚀裕量 C2 2.00mm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 = = 26.77mm有效厚度 e =n - C1- C2= 28.00mm最小厚度 min = 9.60mm名义厚度 n = 30.00mm结论 满足最小厚度要求重量 10410.15 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 1.42314MPa结论 合格下封头校核计算计算单位

19、 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 1.36MPa设计温度 t 35.00 C内径 Di 6400.00mm曲面高度 hi 1600.00mm材料 16MnR(正火) (板材)试验温度许用应力 163.00MPa设计温度许用应力 t 163.00MPa钢板负偏差 C1 0.00mm腐蚀裕量 C2 2.00mm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 = = 26.78mm有效厚度 e =n - C1- C2= 28.00mm最小厚度 min = 9.60mm名义厚度 n = 30.00mm结论 满足最小厚度要求重量 10410.

20、15 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 1.42314MPa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 1.35MPa设计温度 t 35.00 C内径 Di 6400.00mm材料 16MnR(正火) ( 板材 )试验温度许用应力 163.00MPa设计温度许用应力 t 163.00MPa试验温度下屈服点 s 325.00MPa钢板负偏差 C1 0.00mm腐蚀裕量 C2 2.00mm焊接接头系数 1.00厚度及重量计算计算厚度 = = 26.61mm有效厚度 e =n - C1- C2= 28.00mm名义厚度 n = 30.00mm重量 363915.34Kg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 = 2.4541 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力水平 TT 0.90 s = 292.50MPa试验压力下圆筒的应力 T = = 281.69 MPa校核条件 T T校核结果 合格压力及应力计算最大允许工作压力 Pw= = 1.42004MPa设计温度下计算应力 t = = 154.96MPat 163.00MPa校核条件t t结论 合格