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1、 中北大学 课 程 设 计 说 明 书 学生姓名： 学 号： 学 院： 机械工程与自动化学院 专 业： 过程装备与控制工程 陆辉山 闫宏伟 高 强 魏秀业 刘 波 崔宝珍 题 目： （）M3液氯储罐设计 指导教师： 职称:
2、 2013年06月08日 中北大学 课程设计任务书 2012/2013 学年 第 二 学期 学 院： 机械工程与自动化学院 专 业： 学 生 姓 名： 学 号： 课程设计题目： （45）M3液氯储罐设计
3、 起 迄 日 期： 06 月 08 日～06月 22日 课程设计地点： 校内 指 导 教 师： 陆辉山 闫宏伟 高强 系 主 任： 姚竹亭 下达任务书日期: 2013年06月08日 课 程 设 计 任 务 书 1．设计目的： 设计目的 1) 使用国家最新压力容器标准、规范进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程。
4、 2) 掌握查阅和综合分析文献资料的能力，进行设计方法和设计方案的可行性研究和论证。 3) 掌握电算设计计算，要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠，且正确掌握计算机操作和专业软件的使用。 4) 掌握工程图纸的计算机绘图。 2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）： 1． 原始数据 设计条件表 序号 项 目 数 值 单 位 备 注 1 名 称 液氯储罐 2 用 途 液氯储存站 3 最高工作压力 MPa 由介质温度确定 4 工作温度 -10-40 ℃ 5 公称容积（Vg） 10/
5、16/20/25 M3 6 工作压力波动情况 可不考虑 7 装量系数(φV) 0.85 8 工作介质 液氯（高度危害） 9 使用地点 室外 10 安装与地基要求 11 其它要求 管口表 接管代号 公称尺寸 连接尺寸标准 连接面形式 用途或名称 a DN HG20592-1997 液位计接口 b DN HG20592-1997 空气进口管 c DN HG20592-1997 空气出口管 d DN HG20592-1997 液氯进口管 e DN HG20592-1997
6、 液氯出口管 f DN 安全阀接口 g DN 压力表接口 h DN HG／T21514-2005 人 孔 课 程 设 计 任 务 书 2．设计内容 1）设备工艺、结构设计； 2）设备强度计算与校核； 3）技术条件编制； 4）绘制设备总装配图； 5）编制设计说明书。 3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕： 1）设计说明书： 主要内容包括：封面、设计任务书、目录、设计方案的分析和拟定、各部分结构尺寸的设计计算和确定、设计总结、参考文献等； 2）总装配图 设计图纸应遵循国
7、家机械制图标准和化工设备图样技术要求有关规定，图面布置要合理，结构表达要清楚、正确，图面要整洁，文字书写采用仿宋体、内容要详尽，图纸采用计算机绘制。 课 程 设 计 任 务 书 4．主要参考文献： [1] 国家质量技术监督局，GB150-1998《钢制压力容器》，中国标准出版社，1998 [2] 国家质量技术监督局，《压力容器安全技术监察规程》，中国劳动社会保障出版社，1999
8、 [3] 全国化工设备设计技术中心站，《化工设备图样技术要求》，2000，11 [4] 郑津洋、董其伍、桑芝富，《过程设备设计》，化学工业出版社，2001 [5] 黄振仁、魏新利，《过程装备成套技术设计指南》，化学工业出版社，2002 [6] 国家医药管理局上海医药设计院，《化工工艺设计手册》，化学工业出版社，1996 [7] 蔡纪宁主编，《化工设备机械基础课程设计指导书》，化学工业出版社，2003年 5．设计成果形式及要求： 1）完成课程设计说明书一份； 2）电子图一张（A1图纸一张） 3）总装配图一张 (A1图纸一张)； 6．工作计划及进度： 2013年06月0
9、8日：布置任务、查阅资料并确定设计方法和步骤 06月09、13、14、15日：机械设计计算（强度计算与校核）及技术条件编制 06月16日～06月19日：设计图纸绘制（草图和装配图） 06月20日～06月21日：撰写设计说明书 06月22日：答辩及成绩评定 系主任审查意见： 签字： 年 月 日 前言 压力容器的用途十分广泛。它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。压力容器一般由筒体、封头
10、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。此外，还配有安全装置、表计及完成不同生产工艺作用的内件。压力容器由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故。目前，世界各国均将其列为重要的监检产品，由国家指定的专门机构，按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。 本次课程设计目的主要是使用国家最新压力容器标准、规范进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程；掌握查阅和综合分析文献资料的能力，进行设计方法和设计方案的可行性研究和论证；掌握电算设计计算，要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠，且正确掌握计算机操作和专业软件的使用；掌握工
11、程图纸的计算机绘图。 目录 1 工艺设计 …………………………………………………………1 1.1存储量…………………………………………………………1 1.2设备的选型及轮廓尺寸………………………………………1 2筒体及封头设计 …………………………………………………2 2.1材料的选择……………………………………………………2 2.2筒体壁厚设计计算……………………………………………2 2.3封头壁厚的设计计算…………………………………………3 3接管及接管法兰设计 ……………………………………………4 3.1接管尺寸选择…………………………
12、………………………4 3.2管口表及连接标准……………………………………………4 3.3接管法兰的选择………………………………………………5 3.4垫片的选择……………………………………………………6 3.5紧固件的选择…………………………………………………7 4人孔的结构设计 …………………………………………………8 4.1密封面的选择…………………………………………………8 4.2人孔的设计……………………………………………………8 4.3核算开孔补强…………………………………………………9 5支座的设计 ………………………………………………………12 5.1支座的选择
13、……………………………………………………12 5.2支座的位置……………………………………………………13 6液面计及安全阀选择……………………………………………14 7总体布局……………………………………………………………14 8焊接结构设计及焊条的选择……………………………………14 9强度校核……………………………………………………………17 10参考文献 …………………………………………………………35 1 工艺设计 1.1 存储量 盛装液化气体的压力容器设计存储量 式中：W——储存量,t； ——装载系数；
14、 V——压力容器容积； ——设计温度下的饱和溶液的密度，； 根据设计条件= 1.2 设备的选型及轮廓尺寸 粗略计算内径： 一般 ，取 得，圆整得： 选用EHA椭圆封头，查《EHA椭圆形封头内表面积及容积表》可得：深度，内表面积，容积 根据 ，圆整得: 误差 所以，筒体的公称直径,长度 2 筒体及封头设计 2.1 材料的选择 液氯属于高危害性的介质，但其腐蚀性小,使用温度为，根据《压力容器设计手册》中钢板的使用条件，选择16MnR钢板作为制造筒体和封头材料。 2.2 筒体壁厚设计计算 2.2.1 设计压力 液氯储罐
15、的工作温度-20℃——40℃，故选取设计温度t=50℃，由《压力容器介质手册》【1】查的，该温度下的绝对饱和蒸汽压为1.432MPa。在本次设计中的液氯储罐上装有安全阀，通常认为设计压力为工作压力的1.05——倍，所以设计压力。 2.2.2 液柱静压力 由《某些无机物重要物理性质表》【1】查的，液氯的密度为，内径由《各地区重力加速度表》查的太原地区的，则根据公式可得 2.2.3 计算压力 因为，所以可忽略静压力的影响。即 2.2.4 设计温度下材料的许用应力 为，假设筒体厚度为，由《钢板许用应力表》可得的 2.2.5 焊接接头系数 本次液氯储罐的设计采用双面焊对接接头和相当于双
16、面焊的全焊透对接接头，100%无损检测，所以。 2.2.6 内压容器的计算厚度 根据内压容器的计算厚度公式【2】： 在之间，故假设是成立的。 取腐蚀裕量， 。 由《常用钢板厚度负偏差表》可查的，在的钢板标准下的负偏差。 查《钢板厚度的常用规格表》，将其圆整为，即名义厚度的钢板。 2.3 封头壁厚的设计计算 2.3.1 标准椭圆形封头的计算厚度 根据标准椭圆形封头的计算厚度公式【2】： 取腐蚀裕量， 由《常用钢板厚度负偏差表》可查的，在的钢板标准下的负偏差。 查《钢板厚度的常用规格表》，将其圆整为，即名义厚度的钢板，可见标准椭圆形封头与筒体等厚。
17、 3 接管及接管法兰设计 3.1 接管尺寸选择 3.1.1 液氯进、出口接管和空气进、出口接管选用补强管。查《化工容器及设备简明设计手册》【3】得： 图3.1 补强管 表3.1补强管的尺寸表【3】 用途 公称直径 dN 外径壁厚 补强管外伸或内伸最小高度 理论质量 液氯进口管 80 25 1.6 液氯出口管 安全阀 空气进口管 65 22 1.2 空气出口管 3.1.2 表3.2 液位计接口、压力计接口、人孔接管尺寸表 用途 公称直径 dN 外径壁厚 理论质量 液位计 20 253.5
18、 2.21 压力计 25 323.5 2.46 人 孔 500 53012 3.2 管口表及连接标准 表3.3 管口表 接管代号 公称尺寸 连接尺寸标准 连接面形式 用途或名称 a DN80 HG20595-1997 FM 液氯进口管 b DN80 HG20595-1997 FM 安全阀接口 c1-2 DN500 FM 人 孔 d DN65 HG20595-1997 FM 空气进口管 e DN65 HG20595-1997 FM 空气出口管 f DN25 HG20595-1997 FM 压
19、力表接口 g1-2 DN20 HG20595-1997 FM 液位计接口 h DN80 HG20595-1997 FM 液氯出口管 3.3 接管法兰的选择 图3.2 接管法兰结构 表3.4 接管法兰结构尺寸表【3】 序 号 名 称 公称直径DN 钢管外径 法兰外径D 螺栓孔中心圆直径K 螺栓孔直径 L 螺栓孔数量 n 螺栓Th 法兰厚度C 法兰颈 法兰高度H 法兰质量 N S R B B a 液氯进口 80 89 200 160 18 8 M16 20 1
20、10 3.2 10 6 50 4.22 b 安全法接口 80 89 200 160 18 8 M16 20 110 3.2 10 6 50 4.22 d 空气进口 65 76 185 145 18 4 M16 20 92 2.9 10 6 48 3.74 e 空气出口 65 76 185 145 18 4 M16 20 92 2.9 10 6 48 3.74 f 压力表口 25 32 115 85 14 4 M12 16 46 2.6 6 4 40 1.26
21、 g1-2 液位计口 20 25 105 75 14 4 M12 16 40 2.3 6 4 40 1.05 h 液氯出口 80 89 200 160 18 8 M16 20 110 3.2 10 6 50 4.22 表3.5 接管法兰标记 名称 法兰标记 液氯进口管法兰 HG 20595 法兰 WN 80-1.6 FM S=8mm 16MnR 液氯出口管法兰 安全阀接口管法兰 空气进口管法兰 HG 20595 法兰 WN 65-1.6 FM S=7mm 16MnR 空气出口管法兰 液面计接管法兰
22、 HG 20595 法兰 WN 20-1.6 FM S=3.5mm 16MnR 压力表接管法兰 HG 20595 法兰 WN 25-1.6 FM S=3.5mm 16MnR 3.4 垫片的选择 垫片选用石棉橡胶垫片，查HG/T 20606-1997《钢制管法兰用非金属平垫片》，得： 表3.6 垫片尺寸表【3】 符号 管口名称 垫片厚度 公称直径 内径D1 外径D2 a 液氯进口 1.5 80 89 120 b 安全阀口 1.5 80 89 120 d 空气进口 1.5 65 77 109 e 空气出口 1.5 65 77
23、 109 f 压力表口 1.5 25 34 57 g1-2 液位计口 1.5 20 27 50 h 液氯出口 1.5 80 89 120 3.5 紧固件的选择 查HG 20613-97 《钢制管法兰用紧固件》得螺柱的长度和平垫圈尺寸： 表4 螺栓及垫片【3】 符号 公称直径 螺纹 螺柱长 紧固件用平垫圈 mm h a 80 M16 90 17 30 3 b 80 M16 90 17 30 3 d 65 M16 90 17 30 3 e 65 M16 90 17 30
24、3 f 25 M12 85 13 24 2.5 g1-2 20 M12 75 13 24 2.5 h 80 M16 90 17 30 3 4 人孔的结构设计 4.1 密封面的选择 由于本次设计的介质是高度危害的，所以本次设计采用凹凸法兰密封面（MFM）。 4.2 人孔的设计 本次设计的储罐设计压力为1.466MPa，根据《钢制人孔和手孔》【3】，采用回转盖带颈对焊法兰人孔。 该人孔标记为：人孔 表4.1 人孔结构尺寸【3】 密封面型式 公称压力PN 公称直径DN dwS d D D1
25、 H1 H2 b MFM 2.5 500 53012 506 730 660 280 123 44 b1 b2 A B L d0 螺柱 螺母 螺柱 总质量 数量 直径长度 43 48 405 200 300 30 20 40 M332170 302 4.3 核算开孔补强 本次设计人孔的公称外径为，所以进行补强圈补强。 4.3.1 圆柱开孔所需补强面积A 由《钢板许用应力表》可知厚度为厚度的低合金钢在时的。由《钢管许用应力表》可知厚度为厚度的低合金钢在时的。 由强度消弱系数计
26、算公式得： 钢管厚度负偏差，腐蚀裕量厚度 接管有效厚度 开孔直径 圆柱开孔所需补强面积： 4.3.2 有效补强范围内的补强面积 1) 有效补强范围内的宽度B 有效不强范围内的宽应B取二者中的较大值，其中,，显然，所以。 2) 有效补强范围的外侧高度 有效补强范围的外侧高度应取二者中的较小值，其中，接管实际外伸高度为。小于接管实际外伸高度，所以。 3) 有效补强范围的内侧高度 有效补强范围的内侧高度应取二者中的较小值，其中，接管实际内伸高度设计为，接管实际内伸高度小于，所以。 4) 壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积 圆筒计算厚度，接管有效厚度 5) 接
27、管有效厚度减去计算厚度之外的多余面积 接管计算厚度 根据公式 6) 焊缝金属面积 由于本次设计的储罐是存放有毒介质的，所以选用D类接头形式进行焊接， 因此， 7) 有效补强范围内的补强面积 根据公式 8) 补强圈的选取 因为，所以需要另加补强，其补强面积为： 。 ，查表《 规定的补强圈尺寸系列》应选用的补强圈厚度为，补强材料一般与壳材料相同，可确定补强圈为： 。 。 3 4 5 支座的设计 5.1 支座的选择 5.1.1容器的自重及附件的质量 筒体的质量 由《EHA椭圆形封头质量》可知封头质量 由《回转盖带
28、颈对焊法兰人孔尺寸表》得人孔的总质量为。 液氯进口管、液氯出口管、安全阀接管质量： 空气进口管、空气出口管质量： 由《热轧钢管品种表》得所用钢管的理论质量 压力表接管、液位计接管： 接管的总质量 法兰的总质量 由《JB/T 4736-2002规定的补强圈尺寸系列表》得，补强圈的质量为。 其他的质量 则容器的自重为 5.1.2 试验充满水的质量 由《水的重要物理性质表》得时水的密度为，所以。 5.1.3 充满液氯的质量 正常操作时的液氯质量 。 查《JB/T4712.1-2007 容器支座》得： 图4.1 鞍座的结构 表4.1 鞍座的结构尺寸表【4
29、 公称直径DN 允许载荷Q /kN 鞍座高度h 底板 腹板 筋板 l1 b1 l3 b2 b3 2600 440 250 1880 300 14 10 295 268 360 8 垫板 螺栓配置 鞍座质量kg 增加100mm高度增加的质量/kg 弧长 b4 e 间距l2 螺孔d 螺纹 孔长l 3030 610 10 120 1640 24 M20 40 298 26 鞍座标记为： 5.2 支座的位置 因为鞍座位置的要求为，并尽量使，综合考虑选择。 6 液面计及安全阀选
30、择 本次设计采用磁性液位计，普通型，压力等级为1.6 Mpa。根据实际要求，选用液位计的中心距为2000 mm。标记 HG/T 21584-95 UZ 1.6M-2000-1.314 BF 321C。 根据公称压力PN=1.6和适用介质，选择型号为A41H-16C的安全阀。 7 总体布局 各种接管总体布局如图7.1。 图7.1 接管布局图 接管中心线间距500mm，接管与封头间距740mm,与人孔间距1500mm，与焊缝距离不小于150mm,鞍座距封头600mm。 8 焊接结构设计及焊条的选择 综合考虑各种因素，针对本次设计储存的介质是高毒性介质，所以本次设计的壳
31、体A、B类焊接接头应为X型的如图。而对于法兰与壳体、接管连接的接头，应采用全焊透接头。 对于人孔、补强圈与壳体的接头选用，如图 图8.1 V型焊接接头 图8.2 接管与筒体的接头 图8.3 补强圈接头形式 表8.1 焊条型号及牌号(JB/T 4709-2007) 接头母材 焊条型号 焊条牌号 16MnR+16MnR E5016 J506 20 +16MnR E309-16 A307 Q235-A+16MnR E309-16 A307 9 强度校核 钢制卧式容器 计算单位 全国化
32、工设备设计技术中心站 计 算 条 件 简 图 设计压力 p 1.466 MPa 设计温度 t 50 ℃ 筒体材料名称 16MnR(热轧) 封头材料名称 16MnR(热轧) 封头型式 椭圆形 筒体内直径Di 2500 mm 筒体长度 L 8300 mm 筒体名义厚度 dn 14 mm 支座垫板名义厚度 drn 10 mm 筒体厚度附加量 C 2 mm 腐蚀裕量 C1 2 mm 筒体焊接接头系数 F 1 封头名义厚度 dhn
33、 14 mm 封头厚度附加量 Ch 2 mm 鞍座材料名称 Q235-A 鞍座宽度 b 300 mm 鞍座包角 θ 120 ° 支座形心至封头切线距离 A 640 mm 鞍座高度 H 250 mm 地震烈度 低于7 度 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 1.50 MPa 设计温度 t 50.00 ° C 内径 Di 2500.00 mm 材料 16MnR(热轧)
34、 ( 板材 ) 试验温度许用应力 [s] 170.00 MPa 设计温度许用应力 [s]t 170.00 MPa 试验温度下屈服点 ss 345.00 MPa 钢板负偏差 C1 0.00 mm 腐蚀裕量 C2 2.00 mm 焊接接头系数 f 1.00 厚度及重量计算 计算厚度 d = = 11.06 mm 有效厚度 de =dn - C1- C2= 12.00 mm 名义厚度 dn = 14.00 mm 重量 7204.08 Kg 压力试验时应力校核 压力试验类型 液压
35、试验 试验压力值 PT = 1.25P = 1.8325 (或由用户输入) MPa 压力试验允许通过 的应力水平 [s]T [s]T£ 0.90 ss = 310.50 MPa 试验压力下 圆筒的应力 sT = = 191.80 MPa 校核条件 sT£ [s]T 校核结果 合格 压力及应力计算 最大允许工作压力 [Pw]= = 1.62420 MPa 设计温度下计算应力 st = = 156.79 MPa [s]tf 170.00 MP
36、a 校核条件 [s]tf ≥st 结论 合格 左封头计算 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 1.50 MPa 设计温度 t 50.00 ° C 内径 Di 2500.00 mm 曲面高度 hi 625.00 mm 材料 16MnR(热轧) (板材) 试验温度许用应力 [s] 170.00 MPa 设计温度许用应力 [s]t 170.00 MPa 钢板负偏差 C1 0.00 mm 腐蚀裕量 C2 2.00 mm 焊接接头系数 f 1.
37、00 厚度及重量计算 形状系数 K = = 1.0000 计算厚度 d = = 11.04 mm 有效厚度 de =dn - C1- C2= 12.00 mm 最小厚度 dmin = 3.75 mm 名义厚度 dn = 14.00 mm 结论 满足最小厚度要求 重量 764.10 Kg 压 力 计 算 最大允许工作压力 [Pw]= = 1.62809 MPa 结论 合格 右封头计算 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 1.50 M
38、Pa 设计温度 t 50.00 ° C 内径 Di 2500.00 mm 曲面高度 hi 625.00 mm 材料 16MnR(热轧) (板材) 试验温度许用应力 [s] 170.00 MPa 设计温度许用应力 [s]t 170.00 MPa 钢板负偏差 C1 0.00 mm 腐蚀裕量 C2 2.00 mm 焊接接头系数 f 1.00 厚度及重量计算 形状系数 K = = 1.0000 计算厚度 d = = 11.04 mm 有效厚度 de =dn - C1- C2= 12.00 mm 最
39、小厚度 dmin = 3.75 mm 名义厚度 dn = 14.00 mm 结论 满足最小厚度要求 重量 764.10 Kg 压 力 计 算 最大允许工作压力 [Pw]= = 1.62809 MPa 结论 合格 卧式容器（双鞍座） 计算单位 全国化工设备设计技术中心站 计 算 条 件 简 图 计算压力 pC 1.466 MPa 设计温度 t 50 ℃ 圆筒材料 16MnR(热轧) 鞍座材料 Q235-A 圆筒材料常温许用应力
40、[s] 170 MPa 圆筒材料设计温度下许用应力[s]t 170 MPa 圆筒材料常温屈服点 ss 345 MPa 鞍座材料许用应力 [s]sa 140 MPa 工作时物料密度 1314 kg/m3 液压试验介质密度 1000 kg/m3 圆筒内直径Di 2500 mm 圆筒名义厚度 14 mm 圆筒厚度附加量 2 mm 圆筒焊接接头系数 1 封头名义厚度 14 mm 封头厚度附加量 Ch 2 mm 两封头切线间距离 8380 mm 鞍座垫板名义厚
41、度 10 mm 鞍座垫板有效厚度 10 mm 鞍座轴向宽度 b 300 mm 鞍座包角 θ 120 ° 鞍座底板中心至封头切线距离 A 640 mm 封头曲面高度 625 mm 试验压力 pT 1.8325 MPa 鞍座高度 H 250 mm 腹板与筋板(小端)组合截面积 58324 mm2 腹板与筋板(小端)组合截面断面系数 2.17297e+06 mm3 地震烈度 0 配管轴向分力 0 N 圆筒平均半径 1257 mm 物料充装系数
42、0.9 支 座 反 力 计 算 圆筒质量(两切线间) 7273.72 kg 封头质量(曲面部分) 752.935 kg 附件质量 9211.3 kg 封头容积(曲面部分) 2.04531e+09 mm3 容器容积(两切线间) V = 4.52258e+10 mm3 容器内充液质量 工作时, 53484.1 压力试验时, = 45225.8 kg 耐热层质量 0 kg 总质量 工作时, 71475 压力试验时, 63216.7 kg 单位长度载荷 76.1193 67.3245 N/mm
43、 支座反力 350656 310141 350656 N 筒 体 弯 矩 计 算 圆筒中间处截 面上的弯矩 工作时 = 4.66394e+08 压力试验 = 4.12506e+08 N·mm 支座处横 截面弯矩 工作时 -1.32532e+07 压力试验 -1.17219e+07 N·mm 系 数 计 算 K1=0.106611 K2=0.192348 K3=1.17069 K4= K5=0.760258 K6=0.0139382 K6’=0.0114571 K7= K8= K9=0.20352
44、2 C4= C5= 筒 体 轴 向 应 力 计 算 轴向应力计算 操作状态 84.6155 78.8687 MPa -7.83378 -1.15731 MPa 水压试验状态 -6.92515 -1.0236 MPa 102.906 97.823 应力校核 许用压缩应力 0.0009024 根据圆筒材料查GB150图6-3～6-10 B = 118.614 MPa 118.614 118.614 MPa < 170 合格 ||,|| < 118.614 合格 ||
45、 < 118.614 合格 sT2 ,sT3 < 0.9ss = 310.5 合格 时(时,不适用) 20.9725 MPa 时 圆筒中： 封头中： MPa 应力校核 封头 椭圆形封头, 碟形封头, 半球形封头, MPa 圆筒 封头 [t] = 0.8 [s ]t = 136 MPa 圆筒, t < [ t ] = 136 合格 封头, th < [ t h] = MPa 鞍 座 处 圆 筒 周 向 应 力 无加强圈圆筒 圆筒的有效
46、宽度 506.946 mm 无垫板或垫板不起加强作用时 在横截面最低点处 MPa 在鞍座 边角处 L/Rm≥8时, MPa L/Rm<8时, MPa 无 加 强 圈 筒 体 垫板起加强作用时 鞍座垫板宽度 ； 鞍座垫板包角 横截面最低点处的周向应力 -2.39033 MPa 鞍座边角处 的周向应力 L/Rm≥8时, MPa L/Rm<8时, -43.9158 MPa 鞍座垫板边 缘处圆筒中 的周向应力 L/Rm≥8时, MPa L/Rm<8时, -64.6295 MPa
47、 应力校核 |s5| < [s ]t = 170 合格 |s6 | < 1.25[s ]t = 212.5 合格 |s’6 | < 1.25[s ]t = 212.5 合格 MPa 有加强圈圆筒 加强圈参数 加强圈材料, e = mm d = mm 加强圈数量, n = 个 组合总截面积, A0 = mm2 组合截面总惯性矩, I0 = mm4 设计温度下许用应力 MPa 加强圈位于 鞍座平面上 在鞍座边角处圆筒的周向应力： MPa 在 鞍 座 边
48、角 处 ，加 强 圈 内 缘 或 外 缘 表 面 的 周 向 应 力 ： MPa 有加强圈圆筒 加强圈靠近鞍座 横 截 面 最 低 点 的 周 向 应 力 无垫板时，（ 或 垫 板 不 起 加 强 作 用 ） 采用垫板时，（垫板起加强作用） MPa 在横截上靠近水平中心线的周向应力： MPa 在横截上靠近水平中心线处，不与筒壁相接的加强圈内缘 或 外 缘 表 面 的 周 向 应 力 ： MPa 加强圈靠近鞍座 鞍座边角处点处的周向应力 无垫板或垫板不起 加强 作用 L/Rm≥8时, MPa 无垫板或垫板不起 加
49、强 作用 L/Rm<8时, MPa 采用垫板时，（垫板起加强作用） L/Rm≥8时, MPa 采用垫板时，（垫板起加强作用） L/Rm<8时, MPa 应力校核 |s5| < [s]t = 合格 |s6 | < 1.25[s]t = 合格 |s7 | > 1.25[s]t = |s8 | < 1.25[s]tR = MPa 鞍 座 应 力 计 算 水平分力 71366.2 N 腹板水平应力 计算高度 250 mm 鞍座腹板厚度 10 mm
50、 鞍座垫板实际宽度 610 mm 鞍座垫板有效宽度 506.946 mm 腹板水平应力 无 垫 板 或 垫 板 不 起 加 强 作 用 , 垫板起加强作用, 9.42818 MPa 应力判断 s9 < [s ]sa = 93.3333 合格 MPa 腹板与筋板组合截面轴向弯曲应力 由地震、配管轴向水平分力引起的支座轴向弯曲强度计算 圆筒中心至基础表面距离 1514 mm 轴向力 N 时, MPa 时 MPa 由圆筒温差引起的轴向力 N
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