化工设计竞赛T301热碱吸收塔SW6强度校核.docx

1、化工设计竞赛T301热碱吸收塔SW6强度校核软件批准号：CSBTS/TC40/SC5-D01-1999DATA SHEET OF PROCESS EQUIPMENT DESIGN工程名：18万吨醋酸乙烯项目PROJECT设备位号：T301ITEM设备名称：热碱吸收塔EQUIPMENT图 号：DWG NO。设计单位：烯部大开发-河南大学DESIGNER设 计Designed by张超日期Date2019-6-5校 核Checked by刘剑日期Date2019-6-5审 核Verified by陈慧慧日期Date2019-6-5批 准Approved by李恒博日期Date2019-6-5 塔

2、设 备 校 核计 算 单 位烯部大开发-河南大学计 算 条 件塔 型 板式容 器 分 段 数（不 包 括 裙 座） 1压 力 试 验 类 型 液压封头上 封 头下 封 头材料名称 S31608 S31608名义厚度(mm) 16 16腐蚀裕量(mm) 3 3焊接接头系数 0.85 0.85封头形状 椭圆形 椭圆形圆筒设计压力(Mpa)设计温度()长度(mm)名义厚度(mm)内径/外径(mm)材料名称(即钢号)1110015000162024S316082345678910圆筒腐蚀裕量(mm)纵向焊接接头系数环向焊接接头系数外压计算长度(mm)试验压力(立) (Mpa)试验压力(卧)(Mpa)1

3、30.850.8500.18120.3336472345678910内 件 及 偏 心 载 荷介 质 密 度kg/m3 1324塔 釜 液 面 离 焊 接 接 头 的 高 度mm 1000塔 板 分 段 数12345塔 板 型 式 浮阀 塔 板 层 数 12 每 层 塔 板 上 积 液 厚 度mm 50 最 高 一 层 塔 板 高 度mm 13000 最 低 一 层 塔 板 高 度mm 5000 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

4、 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 400基 础 高 度mm 200塔 器 保 温 层 厚 度mm 0保 温 层 密 度kg/m3 0裙 座 防 火 层 厚 度mm 0防 火 层 密 度kg/m3 0管 线 保 温 层 厚 度mm 0最 大 管 线 外 径mm 0笼 式 扶 梯 与 最 大 管 线 的 相 对 位 置 180场 地 土 类 型 II场 地 土 粗 糙 度 类 别 B地 震 设 防 烈 度 8度(0.2g)设 计 地 震 分 组 第三组地震影响系数最大值 max0.16阻 尼

5、比0.01塔 器 上 平 台 总 个 数 0平 台 宽 度mm 0塔 器 上 最 高 平 台 高 度mm 0塔 器 上 最 低 平 台 高 度mm 0裙 座裙 座 结 构 形 式圆筒形裙 座 底 部 截 面 内 径mm 1600裙 座 与 壳 体 连 接 形 式对接裙 座 高 度mm 3000裙 座 材 料 名 称Q345R裙 座 设 计 温 度 100裙 座 腐 蚀 裕 量mm3裙 座 名 义 厚 度mm 25裙 座 材 料 许 用 应 力MPa183裙座与筒体连接段的材料Q345R裙座与筒体连接段在设计温度下许用应力MPa 183裙座与筒体连接段长度mm100裙 座 上 同 一 高 度 处

6、 较 大 孔 个 数1裙 座 较 大 孔 中 心 高 度mm 1000裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 内 径（或 宽 度）mm200裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 厚 度mm 10裙座上较大孔引出管长度mm450地 脚 螺 栓 及 地 脚 螺 栓 座地 脚 螺 栓 材 料 名 称Q345地 脚 螺 栓 材 料 许 用 应 力MPa 170地 脚 螺 栓 个 数 16地 脚 螺 栓 公 称 直 径mm 36全 部 筋 板 块 数 32相 邻 筋 板 最 大 外 侧 间 距mm 280筋 板 内 侧 间 距mm 280筋 板 厚 度mm 24筋 板 宽 度mm 130盖 板 类 型 整块盖

7、 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径mm 50盖 板 厚 度mm 30盖 板 宽 度mm 0垫 板 有垫 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径mm 39垫 板 厚 度mm 24垫 板 宽 度mm 80基 础 环 板 外 径mm 2500基 础 环 板 内 径mm 1600基 础 环 板 名 义 厚 度mm 20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 16 16 1.420 第 1 段 圆 筒 16 16 1.117 第 1 段 变

8、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 16 16 1.420 裙 座名 义 厚 度 (mm)取 用 厚 度 (mm) 25 25风 载 及 地 震 载 荷00AA裙座与筒体连接段11(筒体)11(下封头)2233操 作 质 量 312653002

9、2.726994.426870.226870.2最 小 质 量 20531.919289.616261.21613716137压 力 试 验 时 质 量71968.370726.167697.718565.418565.4风 弯 矩 2.038e+081.828e+081.458e+081.439e+081.439e+08Mca (I) Mca (II) 顺风向弯矩 (I)顺风向弯矩 (II)组合风 弯 矩 2.038e+081.828e+081.458e+081.439e+081.439e+08地 震 弯 矩 注:计及高振型时,此项按B.24计算5.236e+084.805e+083.991

10、e+083.948e+083.948e+08偏 心 弯 矩 00000最 大 弯 矩 需横风向计算时 5.746e+085.262e+084.355e+084.308e+084.308e+08垂 直 地 震 力 23923.323863.423293.123257.723257.7应 力 计 算43.6839.213.032.812.643.373.0213.179.459.9812.1310.882.542.287.927.116.476.126.092.552.291.400.991.001.221.09 t183.00183.00183.00116.00130.40B153.33153.

11、33153.3387.6590.87组合应力校核(内压),(外压)52.4447.07许 用 值118.32133.01(内压),(外压)16.2012.2612.6214.6713.17许 用 值184.00184.00184.00105.18109.046.585.90许 用 值189.00184.507.877.117.093.773.38许 用 值163.66163.66163.6690.36112.9329.3226.32许 用 值189.00184.50校 核 结 果合格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

12、 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: 轴 向 最 大 组 合 拉 应 力 A2: 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

13、验 压 力 引 起 的 周 向 应 力注 3: 单 位 如 下质 量: kg 力:N 弯 矩: N mm 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 mm31.27662e+09基 础 环 板 面 积 mm22.89812e+06基 础 环 板 计 算 力 矩 N mm5463.95基 础 环 板 需 要 厚 度mm13.89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MPa0.56地 脚 螺 栓 受 风 载 时 最 大 拉 应 力 MPa0.09地 脚 螺 栓 受 地 震 载 荷

14、 时 最 大 拉 应 力MPa0.35地 脚 螺 栓 需 要 的 螺 纹 小 径 mm24.8678地 脚 螺 栓 实 际 的 螺 纹 小 径mm31.67地 脚 螺 栓 校 核 结 果 合格筋 板 压 应 力 MPa3.13筋 板 许 用 应 力MPa96.81筋 板 校 核 结 果 合格盖 板 最 大 应 力 MPa140.23盖 板 许 用 应 力MPa170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kg26870.2焊 接 接 头 截 面 上 的 最 大 弯 矩N mm4.30814e+08对 接 接

15、 头 校 核对 接 接 头 横 截 面 mm2109076对 接 接 头 抗 弯 断 面 模 数 mm34.36304e+07对 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 最 大 拉 应 力MPa7.66对 接 焊 接 接 头 拉 应 力 许 可 值MPa83.52对 接 接 头 拉 应 力 校 核 结 果合格搭 接 接 头 校 核搭 接 接 头 横 截 面 mm2搭 接 接 头 抗 剪 断 面 模 数 mm3搭 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 最 大 剪 应 力MPa搭 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 的 剪 应 力 许 可 值MPa搭 接 焊 接 接 头 在 试

16、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mm25容 器 总 容 积mm34.90081e+10直 立 容 器 总 高mm18556壳 体 和 裙 座 质 量kg16004附 件 质 量kg3200.79内 件 质 量kg3035.5保 温 层 质 量kg0平 台 及 扶 梯 质 量kg720操 作 时 物 料 质 量kg8304.74液 压 试 验 时 液 体 质 量kg49008.1吊

17、装 时 空 塔 质 量kg19811.9直 立 容 器 的 操 作 质 量 kg31265直 立 容 器 的 最 小 质 量 kg20531.9直 立 容 器 的 最 大 质 量 kg71968.3空 塔 重 心 至 基 础 环 板 底 截 面 距 离mm8777.41直 立 容 器 自 振 周 期s0.26第 二 振 型 自 振 周 期s第 三 振 型 自 振 周 期s临界风速(第一振型)临界风速(第二振型)雷诺系数设计风速风 载 对 直 立 容 器 总 的 横 推 力 N21408.9地 震 载 荷 对 直 立 容 器 总 的 横 推 力 N43107操 作 工 况 下 容 器 顶 部最

18、大 挠 度mm1.45013容 器 许 用 外 压MPa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 烯部大开发-河南大学计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件椭圆封头简图计算压力 Pc 1.00MPa设计温度 t 100.00 C外径 Do 2024.00mm曲面深度 ho 500.00mm材料 S31608 (板材)设计温度许用应力 t 137.00MPa试验温度许用应力 137.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 3.00mm焊接接头系数 0.85压力试验时应力校核压力试验类型

19、液压试验试验压力值 PT = 1.25Pc= 0.1812 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力 t T 0.90 s = 184.50MPa试验压力下封头的应力 T = = 17.48MPa校核条件 T T校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 1.0391计算厚度 h = = 8.97mm有效厚度 eh = n - C1- C2= 12.70mm最小厚度 min = 5.99mm名义厚度 nh = 16.00mm结论 满足最小厚度要求重量 556.74 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 1.41989MPa结论 合格下封头校核计算计算单位 烯部大开发-河南大学

20、计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件椭圆封头简图计算压力 Pc 1.00MPa设计温度 t 100.00 C外径 Do 2024.00mm曲面深度 ho 500.00mm材料 S31608 (板材)设计温度许用应力 t 137.00MPa试验温度许用应力 137.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 3.00mm焊接接头系数 0.85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 = 1.25Pc= 0.3336 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力 t T 0.90 s = 184.50MPa试验压力下封头的应力 T = = 32.19MPa

21、校核条件 T T校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 1.0391计算厚度 h = = 8.97mm有效厚度 eh = n - C1- C2= 12.70mm最小厚度 min = 5.99mm名义厚度 nh = 16.00mm结论 满足最小厚度要求重量 556.74 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 1.41989MPa结论 合格内压圆筒校核计算单位烯部大开发-河南大学计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件筒体简图计算压力 Pc 1.00MPa设计温度 t 100.00 C外径 Do 2024.00mm材料 S31608 ( 管材 )试验温度许用应力 11

22、6.00MPa设计温度许用应力 t 116.00MPa试验温度下屈服点 s 210.00MPa钢板负偏差 C1 1.60mm腐蚀裕量 C2 3.00mm焊接接头系数 0.85厚度及重量计算计算厚度 = = 10.21mm有效厚度 e = n - C1- C2= 11.40mm名义厚度 n = 16.00mm重量 11884.54Kg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 = 0.3336 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力水平 T T 0.90 s = 189.00MPa试验压力下圆筒的应力 T = = 34.65 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= = 1.11700MPa设计温度下计算应力 t = = 88.27MPa t 98.60M