精餾塔強(qiáng)度說明書模板

1、一、設(shè)計(jì)任務(wù)1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)完成各板式塔的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪圖工作量折合A1圖共計(jì)4張左右，具體包括以下內(nèi)容： 各塔總圖1張A0或A0加長(zhǎng)； 各塔塔盤裝配及零部件圖2張A1。2. 設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容完成各板式塔設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，主要包括各塔主要受壓元件的壁厚計(jì)算及相應(yīng)的強(qiáng)度校核、穩(wěn)定性校核等內(nèi)容。二、設(shè)計(jì)條件1. 塔體內(nèi)徑，塔高；2.設(shè)計(jì)壓力pc=2.36，設(shè)計(jì)溫度為90；3. 設(shè)置地區(qū)：山東省東營(yíng)市，基本風(fēng)壓值q0=480Pa，地震設(shè)防烈度8度，場(chǎng)地土類別III類，地面粗糙度是B類；4. 塔內(nèi)裝有N=94層浮閥塔盤；開有人孔12個(gè)，在人孔處安裝半圓形平臺(tái)12個(gè)，平臺(tái)寬度B=900，高度為1200；

2、5. 塔外保溫層厚度為s=100，保溫層密度2=350；三、設(shè)備強(qiáng)度及穩(wěn)定性校核計(jì)算1. 選材說明已知東營(yíng)的基本風(fēng)壓值q0=480Pa，地震設(shè)防烈度8度，場(chǎng)地土類別III類；塔殼與裙座對(duì)接；塔內(nèi)裝有N=94層浮閥塔盤；塔外保溫層厚度為s=100，保溫層密度2=350；塔體開有人孔12個(gè)，在人孔處安裝半圓形平臺(tái)12個(gè)，平臺(tái)寬度B=900，高度為1200；設(shè)計(jì)壓力 pc=2.36，設(shè)計(jì)溫度為90；殼3，裙座厚度附加量2；焊接接頭系數(shù)取為0.85；塔內(nèi)徑。通過上述工藝條件和經(jīng)驗(yàn)，塔殼和封頭材料選用Q345R。對(duì)該塔進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定計(jì)算。 2. 主要受壓元件壁厚計(jì)算本部分應(yīng)包括常壓塔的主要筒體及橢圓封頭

3、等重要受壓元件的壁厚計(jì)算，裙座厚度先按經(jīng)驗(yàn)值取。l塔殼和封頭材料選用Q345R(1630,因此要同時(shí)計(jì)算順風(fēng)向和橫風(fēng)向載荷。 （1）順風(fēng)向水平風(fēng)力計(jì)算 塔設(shè)備第一自振周期 塔設(shè)備第二自振周期 塔設(shè)備第三自振周期因地面粗糙度是B類，基本風(fēng)壓塔設(shè)備中第計(jì)算段所受的水平風(fēng)力按下式計(jì)算：式中各參數(shù)按線性插值由標(biāo)準(zhǔn)查得，計(jì)算結(jié)果列于表2表2段號(hào)1234567890.74801111.0741.2951.4571.5891.6971.7550.85.41.4610101010101.6391.0431.0431.0681.2941.5631.8662.2702.4632.4822.9590.720.720

4、.720.7740.8130.8430.8610.8760.8790.020.020.0320.1380.3030.5060.7920.9581.00001.81.21.21.21.803.5593.0602.5684.4443.8443.8443.8444.4442.644997.85790.81345.422185.223320.429122.537098.244238.16342.5(2)順風(fēng)向彎矩計(jì)算0-0截面風(fēng)彎矩: =I-I截面風(fēng)彎矩： =II-II截面風(fēng)彎矩：=III-III截面風(fēng)彎矩:=（3）橫風(fēng)向振幅計(jì)算臨界風(fēng)速計(jì)算： 共振判別：設(shè)計(jì)風(fēng)速因?yàn)?，故?yīng)同時(shí)考慮第一振型和第二振型的

5、振動(dòng)。橫風(fēng)塔頂振幅： 雷諾數(shù)時(shí)， 當(dāng)時(shí)，阻尼比取為 截面慣性矩橫風(fēng)塔頂振幅 （4）橫風(fēng)向彎矩計(jì)算 共振時(shí)臨界風(fēng)速風(fēng)壓作用下的順風(fēng)向風(fēng)力列于表3中表3段號(hào)1234567890.71111.0741.2951.4571.5891.6971.7550.85.41.4610101010101.6391.0261.0261.0421.1821.3491.5371.7871.9061.9181.8330.720.720.720.7740.8130.8430.8610.8760.8790.020.020.0320.1380.3030.5060.7920.9581.00001.81.2 1.2 1.21.80

6、3.5593.0602.5684.4443.8443.8443.8444.4442.64425.78149.5934.47532.09528.22629.53766.46898.85128.66()1128.497617.282032.0722898.5823754.1724052.0323158.4524420.882521.8順風(fēng)向彎矩：0-0截面風(fēng)彎矩: =I-I截面風(fēng)彎矩： =II-II截面風(fēng)彎矩：=III-III截面風(fēng)彎矩:=橫風(fēng)向彎矩： 0-0截面： I-I截面： II-II截面: =4.380X108NmmIII-III截面: 組合風(fēng)彎矩:0-0截面：I-I截面： II-II截面

7、： III-III截面： 6. 地震彎矩計(jì)算地震設(shè)防烈度8度，??；因場(chǎng)地土類別III類，則特性周期阻尼比取為阻尼調(diào)整系數(shù)衰減指數(shù)=0.978地震影響系數(shù)則0-0截面的地震彎矩：= I-I截面的地震彎矩:II-II截面的地震彎矩:III-III截面的地震彎矩:以上計(jì)算是按塔設(shè)備基本振型的結(jié)果，此塔且高度大于20，故還必須考慮高振型的影響。采用一種簡(jiǎn)化的近似算法，則各截面的地震彎矩為: 7. 各種載荷引起的軸向應(yīng)力的計(jì)算 （1）最大彎矩因塔體頂只懸有吊住，故可以忽略偏心彎矩。確定最大彎矩時(shí)，偏保守的假設(shè)風(fēng)彎矩、地震彎矩和偏心彎矩同時(shí)出現(xiàn)，且出現(xiàn)在塔設(shè)備的同一方向。但考慮到最大風(fēng)速和最高地震級(jí)別同時(shí)

8、出現(xiàn)的可能性很小，在正?；蛲９z修時(shí)，取計(jì)算截面的最大彎矩為0-0截面：(風(fēng)彎矩控制)I-I截面：(風(fēng)彎矩控制)II-II截面：(風(fēng)彎矩控制)III-III截面：(風(fēng)彎矩控制)水壓試驗(yàn)時(shí)，由于試驗(yàn)日期可以選擇且持續(xù)時(shí)間較短，取最大彎矩為（2）圓筒的強(qiáng)度及穩(wěn)定性校核計(jì)算II-II的軸向應(yīng)力并進(jìn)行校核，將結(jié)果寫入表4中筒體的有效厚度計(jì)算截面II-II計(jì)算截面以上操作質(zhì)量 120827.35計(jì)算截面橫截面積 119380.52計(jì)算截面斷面系數(shù) 計(jì)算截面最大彎矩 許用軸向壓縮應(yīng)力 180（選取）222許用軸向拉應(yīng)力 188.7操作壓力引起的軸向應(yīng)力 62.11重力引起的軸向應(yīng)力 9.92引起的軸向應(yīng)力

9、 80.52組合壓應(yīng)力 組合拉應(yīng)力 II-II 截面：，查過程設(shè)備設(shè)計(jì)圖4-8得B=150。8.裙座危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度與穩(wěn)定校核裙座筒體受到重量和各種彎矩的作用，但不承受壓力。重量和彎矩在裙座底部截面處最大，因而裙座底部截面是危險(xiǎn)截面。此外，裙座上的檢查孔或人孔、管線引出口有承載削弱作用，這些孔中心橫截面處也是裙座筒體的危險(xiǎn)截面。裙座筒體不受壓力作用，軸向組合拉伸應(yīng)力總是小于軸向組合壓縮應(yīng)力。因此，只需校核危險(xiǎn)截面的最大軸向壓縮應(yīng)力。（1）0-0截面裙座按圓錐形裙座進(jìn)行驗(yàn)算圓錐半頂角，查過程設(shè)備設(shè)計(jì)圖4-8得B=150。則，取液壓許用應(yīng)力 ,取重力引起的軸向應(yīng)力，引起的軸向應(yīng)力，組合壓應(yīng)力液壓力(

10、2)I-I截面，查過程設(shè)備設(shè)計(jì)圖4-8得B=150。裙座出入口：； 重力引起的軸向應(yīng)力，引起的軸向應(yīng)力，組合壓應(yīng)力液壓力9. 塔體水壓試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力校核( 校核II-II截面)耐壓試驗(yàn)壓力由試驗(yàn)壓力引起的周向應(yīng)力： 由試驗(yàn)壓力引起的軸向應(yīng)力： ，液壓實(shí)驗(yàn)時(shí)重力引起的軸向應(yīng)力： ，由風(fēng)彎矩引起的軸向應(yīng)力： ， III-III 截面：，查過程設(shè)備設(shè)計(jì)圖4-8得B=150校核： 校核通過。10. 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)徑基礎(chǔ)環(huán)外徑取因，查JB4710-2005鋼制塔式壓力容器表8-7，則因?yàn)?，則=10520.34則基礎(chǔ)環(huán)厚度（）為：，取【注】基礎(chǔ)選用100混凝土，其許用應(yīng)力Ra=5.0MPa11. 地腳螺

11、栓計(jì)算地腳螺栓材料選用Q345地腳螺栓承受的最大拉應(yīng)力按下式計(jì)算：故取初選地腳螺栓個(gè)數(shù)是36地腳螺栓的小徑（）為：取地腳螺栓是M56 , 36個(gè)。12. 裙座與塔殼連接焊縫驗(yàn)算（對(duì)接焊縫）;驗(yàn)算合格。四、典型零部件計(jì)算主要是開孔補(bǔ)強(qiáng)的計(jì)算內(nèi)容（1）補(bǔ)強(qiáng)及補(bǔ)強(qiáng)方法判別 補(bǔ)強(qiáng)判別 根據(jù)過程設(shè)備設(shè)計(jì)表4-15，允許不另行補(bǔ)強(qiáng)的最大接管外徑為。塔器上開孔大小不一，現(xiàn)以人孔為例進(jìn)行計(jì)算。開孔直徑是，查HG21521-2005表3-1、3-2知，所用接管規(guī)格為，且材料為Q345R，其中厚度附加量取。補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法判別開孔直徑 筒體開孔直徑，且，滿足等面積法開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算的適用條件，故可用等面積法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。 （2）開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 筒體計(jì)算厚度 開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 強(qiáng)度削弱系數(shù)，接管有效厚度為開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積： （3）有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 有效寬度B 故 有效高度 外側(cè)有效高度 故。內(nèi)側(cè)有效高度 故。（4）有效補(bǔ)強(qiáng)面積殼體多余金屬面積殼體有效厚度 殼體多余金屬面積 接管多余金屬面積 接管計(jì)算厚度 接管多余金屬面積 接管區(qū)焊縫面積(焊腳取) 有效補(bǔ)強(qiáng)面積 （5）所需另行補(bǔ)強(qiáng)面積 采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)。（6）補(bǔ)強(qiáng)圈設(shè)計(jì) 根據(jù)公稱直徑選補(bǔ)強(qiáng)圈，參照補(bǔ)強(qiáng)圈標(biāo)注JB/T4736取補(bǔ)強(qiáng)圈外徑，內(nèi)徑。因,補(bǔ)強(qiáng)圈在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)。 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度為 考慮鋼板負(fù)偏差并經(jīng)圓整，取補(bǔ)強(qiáng)圈名義厚度為。但為了便于制