甲醇储槽设计计算书Word文件下载.docx
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@0I3I2
5Y)E6g8T5T#^2dC—厚度附加量
腐蚀裕度C2=2mm
-M,A(t-~)C;
e:
U+`5b3j化工技术论坛赠人玫瑰手有余香
材料厚度负偏差C1=0.8mm(7.5-25)C1=0.6mm(5.5-7.5)
/\;
l/?
.X/{
C2B;
Q0x
}4k
]#J&
y.P"
t钢材厚度负偏差C1=0.8mm
&
P
d$m#v0r'
T腐蚀裕度C2=2mm
g3i-a#@6i,v'
C壁板设计厚度为4.98+0.8+2=7.78mm
2k7N;
W6M*Y0K7q+]7K:
^取壁板名义厚度
5V*^)P:
p-X6O%q1M:
q9w
壁板设计厚度为4.16+0.8+2=6.96mm
1Q*b"
?
9l#U/F0^壁板名义厚度
%G*g$d;
m0?
*g%k
^
壁板设计厚度为3.35+0.8+2=6.15mm
壁板名义厚度
$k&
G*t4w6q-G$l*l化工技术论坛赠人玫瑰手有余香壁板设计厚度为2.53+0.6+2=5.13mm
6I;
S
T5C!
k*W0|!
O1x:
p壁板名义厚度
3.罐壁是否要设置加强圈的计算:
-P"
v'
P9U-C6Z化工技术论坛赠人玫瑰手有余香
5S3U0`+~:
^7v9W*A)w,d
(1)罐壁设计外压的计算:
P=2.25KZq0+p1
)U1|6~:
P3?
(i
P--贮罐罐壁设计外压MPa
$I/J3?
8\;
Q1Q'
m._!
}
p--贮罐操作负压,取呼吸阀的吸阀开启压力的1.2倍
呼吸阀开启压力是30mmH2O=0.0003MPa
-Y%B6b/_6|0~9O0D8z
*W/C'
a3g)J-vKZ--风压高度变化系数,大城市郊区取KZ=1.38
W0--上海地区基本风压值,W0=0.0006MPa(吴泾黄浦江边)
$F*[*w!
]4m&
~.D!
o
9S9d5p
P.l6O9P=2.25KZW0+p=2.25x1.38x0.0006+1.2x0.0003=0.00222MPa
a;
q
l#g,V+e7s4u
(2)罐壁的许用临界压力按下式计算:
7U6d$h.E&
u-_
"
j*T'
J/p5_&
N(i:
f3|化工技术论坛赠人玫瑰手有余香
2W8o/C;
C0@:
f8z0W7--最薄壁板的有效厚度8-2.8=5.2mm.
*R%M.^&
K,d)h.r
S*[2X-|8x2p/A/\#rHn--罐壁的总当量高度mm
Hn=ΣHei
Hei=
2X3J2L"
{,N7t&
l+o)m&
}(?
8A%X
Hn--各圈壁板当量高度m
h---各圈壁板的实际高度
K3U0F2{*x:
u4d-x'
S#k.B.^5O化工技术论坛赠人玫瑰手有余香mm
/|3j!
P7[*P
G.g#}化工技术论坛赠人玫瑰手有余香
%_3s'
k6Y(H/X"
*G---各圈壁板的有效厚度mm
Z(A6s.r#v*t化工技术论坛赠人玫瑰手有余香
壁板的圈数
!
c#f.[
v4?
P;
O-[
h(mm)
(mm)
Hei(mm)
1(顶圈)
(~3}&
Y0@
u)a2
1800
5r
q!
Z:
c6K.y2E
5.2
W.c%M(R;
n&
K2
#{+O;
G5}7d"
`
2P+g(d5Z1D
R+s0_4A1u$G;
l*Y#W:
h$[3\6E+Z9E$T4v+p"
K3
Q'
j6G
w6F(D化工技术论坛赠人玫瑰手有余香
*_"
['
A-c#J8D#|
*|&
w6V0a2B:
Q
4
Z)O7y;
m+q/`.
5
8f5D-H(R
N%\,K
@&
D/_8E:
|化工技术论坛赠人玫瑰手有余香
9i
Q)f2m
t$q&
W6
#p#^0`1}.K'
F-D3^;
u9X
2J"
{$o!
d;
B%s
7.2
798
Hn=ΣHei=9798mm
8S(s%{4B9_#{,D9P0P化工技术论坛赠人玫瑰手有余香
i"
\&
B4t
q-r/\7p
因为pcr>
p
所以不需设置加强圈.
M)`.C1a)u$e4.罐顶的设计:
$R8i9h7|8E;
v1e/Q!
g设计内压为1.2倍呼吸阀的排放开启压力减去罐顶单位面积的重力.
9J$i6u4T%F-F设计外压为罐顶自重与附加载荷之和.附加载荷为1200N/m2
罐顶单位面积重==72.3Kgf/m2=723N/m2
c1y6i+i9u/R/x,U2`设计内压为1.2x1800-723=1437N/m2
6B*q8`+g(t4o1\2v
y"
y
)~*D(K4G
f'
d!
s.n&
T1W设计外压为723+1200=1923N/m2
h)e,D-Y;
_/a'
Q3X化工技术论坛赠人玫瑰手有余香考虑到接管和加强筋等的重量,取设计外压PO为2000N/m2即2Kpa.
1n'
m4h$t'
x:
u({2{
}6~&
q){
c'
{.k2M4d2x设计内压小于设计外压,故罐顶设计压力p为2Kpa.
-m#@0|6r#i:
d3]
(1)顶板的计算:
3C!
|3{:
{&
m5X&
j1T)k瓜形板的厚度计算(GB50341-2003P41):
(A
k;
G!
k*b0m"
V*qths=0.42xRS=0.42x11=4.62mm
T2t3C1|-O#?
+b:
t*H4
.i.{$`"
U0z:
W%hths---罐顶板的计算厚度mm
-s1v){3z)[3V-G/g#J
RS---罐顶球面的曲率半径m
#l%n1{;
I:
`"
Y化工技术论坛赠人玫瑰手有余香
D;
L4t(i*`6Y8aC---壁厚附加量
+j0m3A-?
1}8U$H;
h8e)B-_C=2+0.8=2.8mm
则瓜形板的厚度t=4.62+2.8=7.42mm
+l2W#{;
q7J9x2O*S%f取顶板名义厚度为8mm.其有效厚度8-2.8=5.2>
4.5mm.满足要求.
9i;
]/D4c(X3`+}%s&
g4B
v
取中心顶板的厚度t1=8mm,中心顶板的直径D1=2000mm.
(2)拱顶的稳定验算需满足下式:
Po≤[Pcr]
{.G5h"
x.F/Q1u.F1G,uPo---拱顶的设计外压为2KPa
[Pcr]-拱顶的许用临界压力KPa
不带肋拱顶的许用临界压力的计算:
i7q&
@(L7C;
}+Z2y#c+_/C7b
-V+?
5O4A8g${5~)a8u6Z[Pcr]=0.1Et=0.1x1.92x105x=0.00429MPa=4.29KPa
4j,M$|$w,e+g6?
因为[Pcr]>
o=2所以此拱顶能满足稳定的要求.
/^!
J6o0t;
\"
v+i
(3)包边角钢的验算:
包边角钢截面积和包边角钢相连接的罐顶和罐壁各16倍板厚范围内的截面积之和应满足下式
A≥
2l*u3m6c.x:
J3[&
cA---包边角钢截面积和包边角钢相连接的罐顶和罐壁各16倍板厚范围内的截面积之和
/H5T(x3B(\!
U"
I8p2f化工技术论坛赠人玫瑰手有余香
2S9V.a2Z#[*n3S(Tp---固定顶的设计压力
p=2Kpa=0.002MPa
8j"
l0J"
j7R'
^6TD---贮罐内直径
(M
x:
U+r"
l'
v/FD=11000mm
7f7Q8O$p2q,U-V0U+θ---罐顶起始角
/@&
^
t"
k3J/M'
3n化工技术论坛赠人玫瑰手有余香θ=30°
---焊缝系数
%n6a8D)o%t!
X8y;
^=0.9
[σ]t—包边角钢在设计温度下的许用应力,135MPa.
e!
d7Z/T2z*~
==431mm2
*i1z!
F%t1G$B)A:
G"
H,~%j
A包括三部分:
角钢用80x80x8
.p
{3Q#~:
B#x,D&
~+L0O0Q3N(A)
包边角钢的截面积A1=2x80x6=960mm2
*~%l5b(o*n(B)
罐壁16倍板厚范围内的截面积A2=16x4x4=256cm2
k0b!
~'
V
u化工技术论坛赠人玫瑰手有余香(C)
罐顶16倍板厚范围内的截面积A3=16x6x6=576cm2
4K)[)U!
X,^9`/c%g7g'
aA=A1+A2+A3=960+256+576=1792cm2
4L7J7^2|8|:
c
因为A=1792>
431
所以此包边角钢能满足要求.
v%~"
r$w2S"
c%R'
5.常压立式贮罐的抗震验算:
O6V$u%g9R!
G化工技术论坛赠人玫瑰手有余香(A)
罐壁底部水平地震剪力
[-m#X5A$bQ0=10-6CZαY1mg
CZ---综合影响系数,对于常压立式贮罐,CZ=0.4
0z,}0z,R*P1M)[(g!
W
7I1_/T+\:
v化工技术论坛赠人玫瑰手有余香α—地震影响系数,1000m3,当基本烈度为7时,查得α=αmax=0.23
5g8M'
Z2{3p!
r*M+}
7n
s*n)c.E8p:
\m---产生地震作用的储液等效重量kg,
L*v,k6K-j:
V'
g/n.Qm=m1Fr
K#b"
B.z&
u%_:
c5F%R&
d9c
HW---贮罐底面到贮罐液面的高度HW=10.8m
0v0m4w(c9_&
iR---自下往上数第一圈罐壁的内半径R=550cm
5q5x7y,Z1t:
~/G.u.l*T+\,w!
s
/w/L2@5o3~4Z$~Fr---动液系数,由
7h!
u&
T2\9c!
~==1.02比值按附表查得Fr=0.782
#}0M0K8_+v'
m1---贮罐内贮液重量πR2Hγ=πx5.52x10.8x1000=1026358Kg
#G:
E7t;
J)D&
w'
G/I'
l(O
q'
T;
M4?
*P2v#c,Lm=m1Fr=0.782x1026358=802612Kg
3S-s2?
4p.n化工技术论坛赠人玫瑰手有余香
V+e/N-`)P!
h3bQ0=10-6CZαY1mg=10-6x0.4x0.23x1.1x802612x9.81=0.797MN
0k9h5C#h0E$](B)
贮罐底部的地震弯矩:
6a!
b(l1C
[9};
^化工技术论坛赠人玫瑰手有余香水平地震载荷对贮罐底面的弯矩
4T*s-C;
i9`5i:
N$H.V(M1=0.45xQ0xHW=0.45x0.797x10.8=3.873MN.m
\9?
5w$q:
i#f5B
(C)底圈罐壁底部的最大压应力:
σ1=
CV---竖向地震影响系数,7度为1.
N1---底层罐壁底部所承受的垂直载荷MN,一般取罐体金属总重力的80%,与储罐保温体重之和.
7c4U'
K;
D4x.T9A7x化工技术论坛赠人玫瑰手有余香
Q,V"
m!
G/H
ON1=10-6x1.2x40000x0.8x9.81=0.3768MN
3W"
s4e%E)m;
U'
S6w%S6i化工技术论坛赠人玫瑰手有余香
A1---底圈罐壁的截面积,
A1=πD1δ1=πx11.01x0.01=0.3459m2
.J$B.r/u:
o'
b4|δ1---底圈罐壁的实际壁厚δ1=0.01m
3s$P8{%J%n!
^6m
h(l6~%e/b/\!
_D1---底圈罐壁的平均直径
0J:
u
H*Q
L%u1wD1=11.01m
9s
u8i.H
U.s2f5eZ1---底圈罐壁的截面抵抗矩,Z1=0.785D2t=0.785x11.012x0.01=0.951578m3
2d&
j(y8U3s/G5{化工技术论坛赠人玫瑰手有余香σ1===6.78MPa
(D)底圈罐壁的容许临界应力
X0?
7}+f&
e4d[σcr]=0.15E=0.15X1.92X105X0.0072/11=18.85MPa
σ1=5.16<
[σcr]=18.85
#^9R'
e!
H:
y;
V1l7n;
U故底圈罐壁满足抗震要求.
0q!
~+{"
H%X*@化工技术论坛赠人玫瑰手有余香计算参考书:
1.JB/T4735-1997<
<
钢制焊接常压容器>
>
2.GB50341-2003<
立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范>
3.<
大型贮罐设计>
5|6k%`(K9D9~3n*~,s:
h,`7u化工技术论坛赠人玫瑰手有余香
8u*O.G7A,Z,h&
@9w2A&
i+K4.CD130A2-84<
立式圆筒形钢制焊接贮罐设计技术规定>
%O6u-D8y;
b!
_#Y%{.g化工技术论坛赠人玫瑰手有余香
4P;
f6O-i:
H/f7X6p5_
J
_
/_3~/G&
Z
S(j'
S"
O2r3v
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]
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