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卧式容器计算书

卧式容器计算书
卧式容器计算书

软件批准号:CSBTS/TC40/SC5-D01-1999

DATA SHEET OF PROCESS

EQUIPMENT DESIGN

工程名:

PROJECT

设备位号:

ITEM

设备名称:卧式容器

EQUIPMENT

图号:

DWG NO。

设计单位:压力容器专用计算软件 ?

DESIGNER

16mm

140MPa

低温储罐计算书

低温储罐综述 引言 随着国民经济的快速发展和低温技术的普及, 液氮、液氧、液氩、液氢、液氦、液化天然气等低温液体的应用日趋广泛, 各行各业对贮存和输送低温液体的低温容器的需求不断增长。尤其是近几年, 随着改革开放的深入, 国外主要跨国气体公司竞相在我国建立合资企业, 带来了先进的空分设备、技术和管理, 使我国低温液体的产量大幅度提高, 供应的地区和范围不断扩大, 价格大幅度降低( 如液氮和液氧价格从2¥/kg左右, 降低到1¥/kg左右) , 促进了低温液体的应用, 带动了我国低温容器的发展, 使低温容器成为一个新兴的行业。近年来国际油价持续攀升, 替代能源特别是清洁能源越来越受到人们的关注。由于沿海经济发达地区资源匮乏, 天然气需求较大, 且在城市燃气、发电、化工等应用方面已具备完善的基础设施, 形成发展液化天然气产业的有利条件, 近年来中国LNG项目得到了迅速发展。天然气基本成分是甲烷, 与煤炭、石油并称目前世界一次能源的三大支柱, 其蕴藏量和开采量都很大。由于天然气的产地往往不在工业集中或人工密集的地区, 因此天然气的开发必须解决运输和储存问题。液化后的天然气(LNG) 在0.1MPa 压力和112K 温度下, 密度是标准状态下甲烷气体的600 多倍, 体积能量密度是汽油的72%, 十分有利于输送和储存。近年来, LNG 广泛应用于天然气发电、城市居民生活燃料、工业燃料、天然气空调、LNG汽车等领域, LNG的生产和应用已经形成了成熟的产业链。天然气液化后其体积缩小到原来体积的1/625,通常储存在温度为112 K、压力为0. 1MPa左右的低温储罐内, 其密度为标准状态下甲烷密度的600多倍。作为储存、运输液化天然气的装置, 液化天然气储罐属于低温压力容器, 具有体积小、储存运输方便等特点。LNG的主要成分为甲烷(含量为90-%98%) ,具有易燃易爆、低温特性和易膨胀扩散性, 其储运过程中的安全性问题不容忽视。 一对国内外低温储运的回顾与张望 从历史上看,太平洋地区周边国家对液化天然气的海运贸易需求较大,而大西洋地区液化天然气进口国主要依赖自给自足或管道运输方式,对液化天然气的海运贸易需求相对较小。上述需求格局基本上描绘出当今世界液化天然气海上运输市场的贸易格局。就进口市场而言,世界液化天然气最主要的进口国集中在美

压力容器标准全解

压力容器法规、标准介绍 一、压力容器法.规、标准体系 我国的特种设备法规体系主要分以下五个层次 法律—行政法规—部门规章—安全技术规范—引用标准”。 第一层次:法律 根据宪法和立法法的规定,由全国人民代表大会及其常委会制定法律。 如《安全生产法》、《劳动法》、《产品质量法》、《计量法》、《标准化法》、《行政许可法》等; 2012年8月,十一届全国人大常委会第二十八次会议初次审议了《中华人民共和国特种设备安全法(草案)》。 第二层次:行政法规 由国家最高行政机关—由国务院制定的行政法规 《特种设备安全监察条例》(第373号国务院令),2003年3月公布,自2003年6月1日起施行。 2009年1月14日《国务院关于修改(特种设备安监察条例)的决定》(第549号国务院令)公布。 第三层次:行政规章 由国务院各部门制定的部门规章,如: 《锅炉压力容器制造监督管理办法》(总局令第22号)自2003年1月1日起施行; 《特种设备作业人员监督管理办法》(总局令第140号)自2011年7月1日起施行; 第四层次:安全技术规范(规范性文件) 是政府对特种设备的安全性能和相应的设计、制造、安装、改造、维修、使用和检验检测等所作出的一系列规定,是必须强制执行的文件,安全技术规范是特种设备法规标准体系的主体,是在世界经济一体化中各国贸易性保护措施在安全方面的体现形式,其作用是把法律、法规和行政规章的原则规定具体化。 TSG Z0004-2007特种设备制造、安装、改造、维修质量保证体系基本要求 TSG Z0004-2007特种设备制造、安装、改造、维修许可鉴定评审细则 TSG R1001-2008压力容器压力管道设计许可规则 TSG R0004-2009 固定式压力容器安全技术监察规程 TSG R0002-2005 超高压容器安全技术监察规程 TSG R7001-2004 压力容器定期检验规则 TSG R6001-2008压力容器安全管理人员和操作人员考核大纲 TSG R3001-2006压力容器安装改造维修许可规则

各种常见油罐储油量的计算方法

各种常见油罐储油量的计算方法 摘要:本文介绍了一些常见形状的储油罐油量的计算方法,并给出了每种形状的储油罐容积的计算公式和整个推导过程,供各位同仁共同探讨和分享。 现实生活中,尽管储油罐的形状各式各样,仔细分析无非存在以下两种结构:卧式结构和立式结构。无论是卧式结构还是立式结构,都有可能存在半椭圆形封头、平面封头、半圆形封头、圆锥形封头等。笔者在计算储油罐的过程中,积累了大量的经验,现简要做一介绍。 一、椭圆封头卧式椭圆形油罐 这种油罐的形状一般是两端封头为半椭球形,中间为截面积是椭圆形的椭圆柱体,如图1-1、图1-2所示。 计算时,可以把这种油罐的容积看成两部分,一部分为椭球体(把两端的封头看作是一个椭球),另一部分为平面封头中间截面为椭圆形的椭圆柱体,见图1-3、图1-4所示,然后,采用微积分计算任一液面高度时油罐内的容积。 我们建立如图1-3、图1-4所示的坐标系,设油罐除封头以外的长度为L ,其截面长半轴为 A ,短半轴为 B 。椭球部分的长半轴为B ,短半 轴 为C ,则在图1-3、图1-4所示的坐标系中,分别得到椭圆的方程为: 在某一液面高度H 时,油罐内油的容积为: L C B A y 图1-2:椭圆封头卧式椭圆形油罐结构图 图1-1:椭圆封头卧式椭圆形油罐实体图 H (0,2b) a Δy - a (0,b) 0 x y 图1-3:椭圆柱体剖面图 L H (0,2b) C Δy - C (0,b) 0 z 图1-4:封头椭球体剖面图 dy x z x L 2V H ?π+=)(2 y By 2B A x -= (3) (4) ??π+=H 0 H x zdy x dy L 21B B y A x 2 222=-+) ((1) (2) 1C z B B y 2 2 22=+-)(

压力容器设计

《过程设备设计基础》 教案 4—压力容器设计 课程名称:过程设备设计基础 专业:过程装备与控制工程 任课教师:

第4章压力容器设计 本章主要介绍压力容器设计准则、常规设计方法和分析设计方法,重点是常规设计的基本原理和设计方法。 §4-1 概述 4.1概述 教学重点:压力容器设计的基本概念、设计要求 教学难点:无 压力容器发展趋势越来越大型化、高参数、选用高强度材料,本章着重介绍压力容器设计思想、常规设计方法和分析设计方法。 什么是压力容器的设计? 压力容器设计是指根据给定的工艺设计条件,遵循现行规范标准的规定,在确保安全的前提下,经济正确地选取材料,并进行结构、强(刚)度和密封设计。 结构设计--------确定合理、经济的结构形式,满足制造、检验、装配和维修等要求。 强(刚)度设计--------- 确定结构尺寸,满足强度、刚度和稳定性要求,以确保容器安全、可靠地运行。 密封设计--------选择合适的密封结构和材料保证密封性能良好。 4.1.1设计要求 设计的基本要求是安全性和经济性的统一,安全是前提,经济是目标,在充分保证安全的前提下尽可能做到经济,经济性包括材料的节约、经济的制造过程和经济的安装维修。 4.1.2设计文件

压力容器的设计文件包括:设计图样 技术条件 设计计算书 必要时包括设计或安装使用说明书. 分析设计还应提供应力分析报告 强度计算书包括: ★设计条件、所用的规范和标准、材料、腐蚀裕量、计算厚度、名义厚度、计算应力等。 ★装设安全泄放装置的压力容器,还应计算压力容器安全泄放量安全阀排量和爆破片泄放面积。 ★当采用计算机软件进行计算时,软件必须经“压力容器标准化技术委员会”评审鉴定,并在国家质量技术监督局认证备案,打印结果中应有软件程序编号、输入数据和 计算结果等内容。 设计图样包括:总图和零部件图 总图包括压力容器名称、类别、设计条件; 主要受压元件设计材料牌号及材料要求; 主要受压元件材料牌号及材料要求; 主要特性参数(如容积、换热器换热面积和程数) 制造要求;热处理要求;防腐蚀要求;无损检测要求;耐压试验和气密性试验要求 ;安全附件的规格;压力容器铭牌位置; 包装、运输、现场组焊和安装要求;以及其他特殊要求。 4.1.3设计条件 设计条件可用设计条件图表示(设计任务所提供的原始数据和工艺要求) 设计条件图包含设计要求、简图、接管表等 简图------- 示意性的画出容器本体、主要内件部分结构尺寸、接管位置、支座形式及其他需要表达的内容。 设计要求-------工作介质、压力和温度、操作方式与要求和其他。 为便于填写,设计条件图又分为 一般设计条件图 换热器条件图:应注明换热管规格、管长及根数、排列形式、换热面积与程数等 塔器条件图:应注明塔型、塔板数量及间距、基本风压和地震设计烈度和场地土类别 搅拌容器条件图:应注明搅拌器形式及转向、轴功率等。

强度计算书.

太原锅炉集团有限公司名称 (一管子φ219*6(集中下降管)1 “集中下降管”的图号 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 锅炉额定压力工作压力设计附加压力计算压力对应压力下介质饱和温度计算壁温管子材料材料的屈服极限基本许用应力 / 受压元件强度计算书符号 / pe pg Dp a p tb t bi / MPa MPa MPa MPa ℃℃ / MPa MPa / MPa / mm mm / mm mm % mm mm mm mm mm mm / MPa 单位公界面输入界面输入界面输入 0.04 p e p g + Dp a 水和蒸汽特性 08标准,表6 界面输入 08标准,表1 08标准,表1 08标准,表3 h [s ]J 直管或直管道界面输入界面输入 08标准,8.4条,取值为1.0 式及计编号:JS3 算数值YR340702-35-0 1 1 0.04 1.04 184 250 20-GB3087 225 125 1 125 / 219 6 1 0.907 0.5 12.5 0.201 0.701 0.75 1.25 1.407 1.608 4.75 1.008 5.543 ss [s ]J 基本许用应力的修正系数 h 许用应力 [s ] 管子类型管子外径管子取用厚度管子的焊缝减弱系数直管理论计算厚度考虑腐蚀减薄的附加厚度厚度负偏差与取用厚度的百分比设计计算考虑钢管下偏差负值的附加厚度设计计算总附加厚度校核计算考虑钢管下偏差负值的附加厚度校核计算总附加厚度直管成品的最小需要厚度直管设计计算厚度直管的有效厚度按理论计算厚度算的外径与内径比最高允许计算压力 / Dw d jh dL C1 m

压力容器设计必须掌握的知识问答

第一章法规与标准 1--1压力容器设计必须哪些主要法规和规程? 答:1.《特种设备安全监察条例》国务院 2003.6.1 2.《压力容器安全技术监察规程》质检局 2000.1.1 3.《压力容器、压力管道设计单位资格许可与管理规则》质检局 2003.1.1 4.《锅炉压力容器制造监督管理办法》质检局 2003.1.1 5.GB150《钢制压力容器》 6.JB4732《钢制压力容器-分析设计标准》 7.JB/T4735《钢制焊接常压容器》 8.GB151《管壳式换热器》。 1—2 压力容器设计单位的职责是什么? 答:1.应对设计文件的准确性和完整性负责。 2.容器的设计文件至少应包括设计计算书和设计图样。 3.容器设计总图应盖有压力容器设计单位批准书标志。 1—3 GB150-1998《钢制压力容器》的适用和不适用范围是什么? 答: 适用范围: 1.设计压力不大于35Mpa的钢制压力容器。 2.设计温度范围根据钢材允需的使用温度确定。 不适用范围: 1.直接火焰加热的容器。 2.核能装置中的容器。 3.经常搬运的容器。 4.诸如泵、压缩机、涡轮机或液压缸等旋转式或往复式机械设备中自成整体或作为组成部件 的受压容器。 5.设计压力低于0.1Mpa的容器。 6.真空度低于0.02Mpa的容器。 7.内直径小于150mm的容器。 8.要求做疲劳分析的容器。 9.已有其它行业标准管辖的压力容器,如制冷、制糖、造纸、饮料等行业中的某些专用压力 容器和搪玻璃容器。 1—4 《压力容器安全技术监察规程》的适用与不适用范围是什么? 答:使用范围:(同时具备以下条件) 1.最高工件压力(P W)大于等于0.1Mpa(不含液体压力)的容器。 2.内直径(非圆形截面指断面最大尺寸)大于0.15m,且容积V大于等于0.25m3的容器; 3.盛装介质为气体、液化气体、或最高工作温度高于等于标准沸点的液体的容器。 不适用范围: 1.超高压容器。 2.各类气瓶。 3.非金属材料制造的压力容器。 4.核压力容器、船舶和铁路机车上的附属压力容器、国防或军事装备用的压力容器、锅炉安 全技术监察适用范围内的直接受火焰加热的设备(如烟道式余热锅炉等)。 5.正常运行最高工件压力小于0.1Mpa的压力容器(包括在进料或出料过程中需瞬时承受压力 大于等于0.1Mpa的压力容器,不包括消毒、冷却等工艺过程中需要短时承受压力大于等于 0.1 Mpa的压力容器)。 6.机器上非独立的承压部件(如压缩机、发电机、泵、柴油机的承压壳或气缸,但不含造纸、 纺织机械的烘缸、压缩机的辅助压力容器)。 7.无壳体的套管换热器、波纹管换热器、空冷换热器、冷却排管。

压力容器计算说明书

**** 储罐C-2013001-JS 强度计算书 第 1 页共 9 页 强度计算按GB150-1998 《钢制压力容器》、《固定式压力容器安全技术监察规程》及质检特函〔2010〕86 号函<关于《固定式压力容器安全技术监察规程》的实施意见 >进行计算。 目录 一、技术参数????????????????????2 二、筒体强度计算??????????????????2 三、筒体开孔及开孔补强计算?????????????3 四、封头强度计算??????????????????6 资料来源编制 校核 标准化 提出部门审核 标记处数更改文件号签字日期批准文号批准 序 目符 计算公式数据单位 项计算依据号号

一、技术参数 1.最高工作压力 2. 3.设计压力 4.最高工作温度 5.设计温度 6.介质 7.选用材料 8.许用应力 9.许用应力 10.许用应力 二、筒体强度计算 **** 储罐C-2013001-JS 强度计算书 第 2 页共 9 页 符 计算依据计算公式数据单位号 P e给定 1.25Mpa GB150.1-2011 Pc Pc=(1.05~1.1)Pe =1.25 × 1.1=1.375 1.375MPa P19 te任务书给定193℃t c193+(15~30)210℃饱和水蒸气任务书给定 GB150-2011Q345R/GB713 、 20/GB8163、 P4720/NB47008 t 根据 GB150.2-2011 GB713 B-1碳素钢和低合金 钢钢板许用应力,筒体材料 Q345R,板厚< 16mm,184.2MPa 温度 193℃所得应力值 t 根据 GB150.2-2011 GB713 B-3碳素钢和低合金 钢钢板许用应力,人孔圈及接管材料184.2MPa 20/GB8163 ,板厚< 16,温度 193℃所得应力值 t 根据 GB150.2-2011 GB/6479 B-6碳素钢和低 合金钢钢管许用应力,接管材料20 钢,板厚184.2MPa 15mm,温度 193℃所得应力值 1.筒体内直径D n1400mm 2.S S=δ+C+ =6.17+1.8+2.03=10 10mm 筒体壁厚 为除去负偏差的圆整量 3.筒体壁厚附加量C C1=0.8 ; C2=1 ; C=C1+C2=1.8 1.8mm GB150- 4.焊缝系数2011局部无损检测0.85 P13

压力容器设计要点

压力容器设计要点 第十章压力容器设计参数的选取 10.1 设计压力 在压力容器的设计中,除注明者外压力均值表压力。 设计压力为压力容器的设计载荷之一,其值不低于正常工况下容器顶部最高工作压力。 设计压力与相应的设计温度一起作为设计载荷。 各种厚度的关系示意图2-10-1 10.2 设计温度 对于0℃以下的金属温度,设计温度不得高于元件金属在工作状态可能达到的最高温度。在任何情况下金属温度不得超过钢材的允许使用温度。 安装在室外无保温的容器,按以下规定选取: (1)盛装压缩气体的贮罐,最低设计温度取环境温度减3℃。 (2)盛装液体体积占容器1/4以上的贮罐,最低设计温度取环境温度。10.4 设计中应考虑的载荷 不同的工艺条件和工况时,设计中还应考虑以下载荷: (1)内压、外压或最大压差; (2)液体静压力; (3)容器的自重,以及正常工作下或压力试验状态下内装填料的重力载荷;

(4)附属设备及隔热材料、衬里、管道、扶梯、平台等的重力载荷; (5)风载荷、地震载荷、雪载荷。 (6)支座、底座圈、支耳及其他形式支撑件的反作用力; (7)连接管道和其他部件的作用力; (8)温度梯度或膨胀量不同引起的作用力; (9)包括压力急剧波动的冲击载荷; (10)冲击反力; (11)运输或吊装时的作用力。 10.6 焊接接头分类和焊接接头系数 为弥补焊缝对容器整体强度的消弱,在强度计算中引入焊接接头系数。 第十一章压力容器零部件的结构和计算 11.1 圆筒和球壳 1、概述 圆筒和球壳是压力容器最基本的组成部分,也是压力容器主要受压元件。

2 内压计算 (1)圆筒厚度计算 1)圆筒中径公式[1] 2)圆筒中径公式适用范围。K《1.5。 3)多层圆筒的计算 4)焊接接头系数 (2)球壳的厚度计算 1)球壳中径公式[1] 2)球壳中径公式的适用范围 3 外压计算 容器承受内压时,壳壁内为拉应力;而容器承受外压时,壳壁内为外压力。内压容器失效时强度问题,而外压容器往往其压应力尚未达到屈服时就会出现扁塌现象,这就是外压容器的弹性失稳。 4 外压圆筒加强圈设计 当原有结构不能满足要求时,需要外设加强圈。 11.2 封头 1 封头型式及选用 2 凸形封头设计 1 椭圆形封头 1)应力状况 2)内压作用下厚度计算 3)外压作用下计算 2 蝶形封头 1)应力状况 2)内压和外压作用下厚度计算 (3)球罐形封头 (4)带法兰的凸形封头

压力容器强度计算(20210201112022)

压力容器强度计算 第一节设计参数的确定 1我国压力容器标准与适用范围 我国现执行GB150 - 98钢制压力容器”国家标准。该标准为规则设计,采用弹性失效准则和稳定失效准则, 应用解析法进行应力计算,比较简便。 JB4732-1995《钢制压力容器一分析设计标准》,其允许采用高的设计强度,相同设计条件下,厚度可以相应地减少,重量减轻。其采用塑性失效准则、失稳失效准则和疲劳失效准则,计算比较复杂,和美国的 ASME标准思路相似。 2、容器直径(diameter of vessel 考虑压制封头胎具的规格及标准件配套选用的需要,容器筒体和封头的直径都有规定。对于用钢板卷制的筒体,以内径作为其公称直径。 如果筒体是使用无缝钢管直接截取的,规定使用钢管的外径作为筒体的公称直径。 表2无缝钢管制作筒体时容器的公称直径(mm) 3、设计压力(design pressure (1)相关的基本概念(除了特殊注明的,压力均指表压力) 工作压力P W:在正常的工作情况下,容器顶部可能达到的最高压力。 ①由于最大工作压力是容器顶部的压力,所以对于塔类直立容器,直立进行水压试验的压力和卧置时不同; ②工作压力是根据工艺条件决定的,容器顶部的压力和底部可能不同,许多塔器顶部的压力并不是其实际 最高工作压力(the maximum allowable working pressure )。 ③标准中的最大工作压力,最高工作压力和工作压力概念相同。 设计压力指设定的容器顶部的最高压力,与相应的设计温度一起作为设计载荷条件,其值不低于工作压力。 ①对最大工作压力小于0.1Mpa的内压容器,设计压力取为0.1Mpa; ②当容器上装有超压泄放装置时,应按超压泄放装置”的计算方法规定。 ③对于盛装液化气体的装置,在规定的充满系数范围内,设计压力由工作条件下,可能达到的最高金属温 度确定。(详细内容,参考GB150-1998,附录B (标准的附录),超压泄放装置。)

丙烷储罐计算书

丙烷储罐计算书

钢制卧式容器计算单位泰安东大化工设备制造有限公司计算条件简图 设计压力p 1.77 MPa 设计温度t50 ℃ 筒体材料名称Q345R 封头材料名称Q345R 封头型式椭圆形 3000 mm 筒体内直径D i 筒体长度L13100 mm 筒体名义厚度δn18 mm 支座垫板名义厚度δrn14 mm 筒体厚度附加量C 1.3 mm 腐蚀裕量C1 1 mm 筒体焊接接头系数Φ 1 封头名义厚度δhn18 mm 封头厚度附加量C h 1.3 mm 鞍座材料名称Q235-B 鞍座宽度b360 mm 鞍座包角θ120 °支座形心至封头切线距离A690 mm 鞍座高度H 250 mm 地震烈度低于七度

内压圆筒校核 计算单位 泰安东大化工设备制造有限 公司 计算条件 筒体简图 计算压力 P c 1.77 MPa 设计温度 t 50.00 ? C 内径 D i 3000.00 mm 材料 Q345R ( 板材 ) 试验温度许用应力 [σ] 163.00 MPa 设计温度许用应力 [σ]t 163.00 MPa 试验温度下屈服点 σs 325.00 MPa 钢板负偏差 C 1 0.30 mm 腐蚀裕量 C 2 1.00 mm 焊接接头系数 φ 1.00 厚度及重量计算 计算厚度 δ = P D P c i t c 2[]σφ- = 16.38 mm 有效厚度 δe =δn - C 1- C 2= 16.70 mm 名义厚度 δn = 18.00 mm 重量 17549.73 Kg 压力试验时应力校核 压力试验类型 液压试验 试验压力值 P T = 1.25P [][] σσt = 2.2200 (或由用户输入) MPa 压力试验允许通过 的应力水平 [σ]T [σ]T ≤ 0.90 σs = 292.50 MPa 试验压力下 圆筒的应力 σT = p D T i e e .().+δδφ2 = 200.51 MPa 校核条件 σT ≤ [σ]T 校核结果 合格 压力及应力计算 最大允许工作压力 [P w ]= 2δσφδe t i e []() D += 1.80469 MPa 设计温度下计算应力 σt = P D c i e e () +δδ2= 159.87 MPa [σ]t φ 163.00 MPa 校核条件 [σ]t φ ≥σt 结论 合格

压力容器的强度计算.

第11章压力容器的强度计算 本章重点要讲解内容: (1)理解内压容器设计时主要设计参数(容器内径、设计压力、设计温度、许用应力、焊缝系数等)的意义及其确定原则; (2)掌握五种厚度(计算壁厚、设计壁厚、名义壁厚、有效壁厚、最小壁厚)的概念、相互关系以及计算方法;能熟练地确定腐蚀裕度和钢板负偏差; (3)掌握内压圆筒的厚度设计; (4)掌握椭圆封头、锥形封头、半球形封头以及平板封头厚度的计算。 (5)熟悉内压容器强度校核的思路和过程。 第一节设计参数的确定 1、我国压力容器标准与适用范围 我国现执行GB150-98 “钢制压力容器”国家标准。该标准为规则设计,采用弹性失效准则和稳定失效准则,应用解析法进行应力计算,比较简便。 JB4732-1995《钢制压力容器—分析设计标准》,其允许采用高的设计强度,相同设计条件下,厚度可以相应地减少,重量减轻。其采用塑性失效准则、失稳失效准则和疲劳失效准则,计算比较复杂,和美国的ASME标准思路相似。 2、容器直径(diameter of vessel) 考虑压制封头胎具的规格及标准件配套选用的需要,容器筒体和封头的直径都有规定。对于用钢板卷制的筒体,以内径作为其公称直径。 表1 压力容器的公称直径(mm) 如果筒体是使用无缝钢管直接截取的,规定使用钢管的外径作为筒体的公称直径。 表2 无缝钢管制作筒体时容器的公称直径(mm)

3、设计压力(design pressure) (1)相关的基本概念(除了特殊注明的,压力均指表压力) ?工作压力P W:在正常的工作情况下,容器顶部可能达到的最高压力。 ①由于最大工作压力是容器顶部的压力,所以对于塔类直立容器,直立进行水压 试验的压力和卧置时不同; ②工作压力是根据工艺条件决定的,容器顶部的压力和底部可能不同,许多塔器顶 部的压力并不是其实际最高工作压力(the maximum allowable working pressure)。 ③标准中的最大工作压力,最高工作压力和工作压力概念相同。 ?设计压力指设定的容器顶部的最高压力,与相应的设计温度一起作为设计载荷条 件,其值不低于工作压力。 ①对最大工作压力小于0.1Mpa 的内压容器,设计压力取为0.1Mpa; ②当容器上装有超压泄放装置时,应按“超压泄放装置”的计算方法规定。 ③对于盛装液化气体的装置,在规定的充满系数范围内,设计压力由工作条件下, 可能达到的最高金属温度确定。(详细内容,参考GB150-1998,附录B(标准的附 录),超压泄放装置。) ?计算压力P C是GB150-1998 新增加的内容,是指在相应设计温度下,用以确定元 件厚度的压力,其中包括液柱静压力,当静压力值小于5%的设计压力时,可略去 静压力。 ①注意与GB150-1989 对设计压力规定的区别; 《钢制压力容器》规定设计压力是指在相应设计温度下,用以确定容器壳壁计算厚度的压力,亦是标注在铭牌上的设计压力,取略高或等于最高工作压力。当容器受静压力值大于5%设计压力时,应取设计压力与液柱静压力之和进行元件的厚度计算。 使许多设计人员误将设计压力和液柱静压力之和作为容器的设计压力。 ②一台设备的设计压力只有一个,但受压元件的计算压力在不同部位可能有所变化。 ③计算压力在压力容器总图的技术特性中不出现,只在计算书中出现。 4、设计温度(Design temperature) 设计温度是指容器在正常工作情况下,在相应的设计压力下,设定的受压元件的金属温度。主要用于确定受压元件的材料选用、强度计算中材料的力学性能和许用应力,以及热应力计算时设计到的材料物理性能参数。 ●设计温度不得低于元件金属在工作状态可能达到的最高温度; ●当设计温度在0℃以下时,不得高于元件金属可能达到的最低温度; ●当容器在各部分工作状态下有不同温度时,可分别设定每一部分的设计温度; 5、许用应力(Maximum allowable stress values) 许用应力是以材料的极限应力除以适当的安全系数,在设计温度下的许用应力的大小,直接决定容器的强度,GB150-1998 对钢板、锻件、紧固件均规定了材料的许用应力。 表3 钢制压力容器中使用的钢材安全系数

压力容器的强度计算]

压力容器的强度计算 本章重点要讲解内容: (1)理解内压容器设计时主要设计参数(容器内径、设计压力、设计温度、许用应力、焊缝系数等)的意义及其确定原则; (2)掌握五种厚度(计算壁厚、设计壁厚、名义壁厚、有效壁厚、最小壁厚)的概念、相互关系以及计算方法;能熟练地确定腐蚀裕度和钢板负偏差; (3)掌握内压圆筒的厚度设计; (4)掌握椭圆封头、锥形封头、半球形封头以及平板封头厚度的计算。 (5)熟悉内压容器强度校核的思路和过程。 第一节设计参数的确定 1、我国压力容器标准与适用范围 我国现执行GB150-98 “钢制压力容器”国家标准。该标准为规则设计,采用弹性失效准则和稳定失效准则,应用解析法进行应力计算,比较简便。 JB4732-1995《钢制压力容器—分析设计标准》,其允许采用高的设计强度,相同设计条件下,厚度可以相应地减少,重量减轻。其采用塑性失效准则、失稳失效准则和疲劳失效准则,计算比较复杂,和美国的ASME标准思路相似。 2、容器直径(diameter of vessel) 考虑压制封头胎具的规格及标准件配套选用的需要,容器筒体和封头的直径都有规定。对于用钢板卷制的筒体,以内径作为其公称直径。 表1 压力容器的公称直径(mm) 如果筒体是使用无缝钢管直接截取的,规定使用钢管的外径作为筒体的公称直径。 表2 无缝钢管制作筒体时容器的公称直径(mm)

3、设计压力(design pressure) (1)相关的基本概念(除了特殊注明的,压力均指表压力) ?工作压力P W:在正常的工作情况下,容器顶部可能达到的最高压力。 ①由于最大工作压力是容器顶部的压力,所以对于塔类直立容器,直立进行水压 试验的压力和卧置时不同; ②工作压力是根据工艺条件决定的,容器顶部的压力和底部可能不同,许多塔器顶 部的压力并不是其实际最高工作压力(the maximum allowable working pressure)。 ③标准中的最大工作压力,最高工作压力和工作压力概念相同。 ?设计压力指设定的容器顶部的最高压力,与相应的设计温度一起作为设计载荷条 件,其值不低于工作压力。 ①对最大工作压力小于0.1Mpa 的内压容器,设计压力取为0.1Mpa; ②当容器上装有超压泄放装置时,应按“超压泄放装置”的计算方法规定。 ③对于盛装液化气体的装置,在规定的充满系数范围内,设计压力由工作条件下, 可能达到的最高金属温度确定。(详细内容,参考GB150-1998,附录B(标准的附 录),超压泄放装置。) ?计算压力P C是GB150-1998 新增加的内容,是指在相应设计温度下,用以确定元 件厚度的压力,其中包括液柱静压力,当静压力值小于5%的设计压力时,可略去 静压力。 ①注意与GB150-1989 对设计压力规定的区别; 《钢制压力容器》规定设计压力是指在相应设计温度下,用以确定容器壳壁计算厚度的压力,亦是标注在铭牌上的设计压力,取略高或等于最高工作压力。当容器受静压力值大于5%设计压力时,应取设计压力与液柱静压力之和进行元件的厚度计算。 使许多设计人员误将设计压力和液柱静压力之和作为容器的设计压力。 ②一台设备的设计压力只有一个,但受压元件的计算压力在不同部位可能有所变化。 ③计算压力在压力容器总图的技术特性中不出现,只在计算书中出现。 4、设计温度(Design temperature) 设计温度是指容器在正常工作情况下,在相应的设计压力下,设定的受压元件的金属温度。主要用于确定受压元件的材料选用、强度计算中材料的力学性能和许用应力,以及热应力计算时设计到的材料物理性能参数。 ●设计温度不得低于元件金属在工作状态可能达到的最高温度; ●当设计温度在0℃以下时,不得高于元件金属可能达到的最低温度; ●当容器在各部分工作状态下有不同温度时,可分别设定每一部分的设计温度; 5、许用应力(Maximum allowable stress values) 许用应力是以材料的极限应力除以适当的安全系数,在设计温度下的许用应力的大小,直接决定容器的强度,GB150-1998 对钢板、锻件、紧固件均规定了材料的许用应力。 表3 钢制压力容器中使用的钢材安全系数

压力容器强度计算公式及说明

压力容器壁厚计算及说明 一、压力容器的概念 同时满足以下三个条件的为压力容器,否则为常压容器。 1、最高工作压力P :9.8×104Pa ≤P ≤9.8×106Pa ,不包括液体静压力; 2、容积V ≥25L ,且P ×V ≥1960×104L Pa; 3、介质:气体,液化气体或最高工作温度高于标准沸点的液体。 二、强度计算公式 1、受内压的薄壁圆筒 当K=1.1~1.2,压力容器筒体可按薄壁圆筒进行强度计算,认为筒体为二向应力状态,且各受力面应力均匀分布,径向应力σr =0,环向应力σt =PD/4s ,σz = PD/2s ,最大主应力σ1=PD/2s ,根据第一强度理论,筒体壁厚理论计算公式, δ理= P PD -σ][2 考虑实际因素, δ=P PD φ-σ][2+C 式中,δ—圆筒的壁厚(包括壁厚附加量),㎜; D — 圆筒内径,㎜; P — 设计压力,㎜; [σ] — 材料的许用拉应力,值为σs /n ,MPa ; φ— 焊缝系数,0.6~1.0; C — 壁厚附加量,㎜。 2、受内压P 的厚壁圆筒 ①K >1.2,压力容器筒体按厚壁容器进行强度计算,筒体处于三向应力状态,且各受力面应力非均匀分布(轴向应力除外)。 径向应力σr =--1(2 22a b Pa 22 r b ) 环向应力σθ=+-1(222a b Pa 22 r b ) 轴向应力σz =2 22 a b Pa - 式中,a —筒体内半径,㎜;b —筒体外半径,㎜; ②承受内压的厚壁圆筒应力最大的危险点在内壁,内壁处三个主应力分别为: σ1=σθ=P K K 1 122-+ σ2=σz =P K 11 2-

给排水钢管道支架强度计算书

表1━各种型号规格管材支架安装选型及材料对照表

3-内筋嵌入式衬塑钢管支架的最大间距 附件:给排水钢管道支架强度计算书 一.每组支架承载说明: 按水管内盛满水,考虑水的重量,管道自重及保温重量,再按支架间距均分,得出附表之数据(为静载状态)。 二.膨胀螺栓在C13以上混凝土上允许的静荷载为: M10:拉力6860(N) M12:拉力10100(N) M16:拉力19020(N) M20:拉力28000(N) 三.丝杆允许静荷载: 1.普通螺纹牙外螺纹小径d1= d:公称直径 p:螺距:M10为1.5mm;M12为1.75mm;M16为2mm;M20为2.5mm; 丝杆的小径为:d1=*=8.00mm; M12丝杆的小径为:d1=*=10.1mm

M14丝杆的小径为:d1=*2=11.8mm M16丝杆的小径为:d1=*2=13.8mm M20丝杆的小径为:d1=*=17.3mm 3.取丝杆钢材的屈服极限为允许静载极限,其屈服极限为: бs=220至240Mpa 取бs=220Mpa=220N/mm2. 4.按丝杆最小截面积计算,丝杆允许拉力为:P=S×бs M10丝杆:P10=×(8/2)2×220=11052N M12丝杆:P12=×(2)2×220=17617N M14丝杆:P14=×(2)2×220=24046N M16丝杆:P16=×(2)2×220=32890N M20丝杆:P20=×(2)2×220=51687N 10#槽钢:P#=1274×220=280280N 四.两管给排水钢管道支架受力分析: (一)DN80给排水钢管道支架强度校核: 1.按附表所示,每组支架承受静载为:99.35Kg=974N 考虑管内水的波动性,粘滞阻力,压力传递不均匀性对支架的综合影响,取综合系数K1=; 考虑现场环境之震动及风动的影响,支架本身的不均匀性,取综合系数:K2= 2.受力分析: 按附图支架详图,及图1~3中的受力分析: p=K1*K2*W/2=**974/2=702N Fay=Fby=p=702N 3.膨胀螺栓,丝杆强度校核: 膨胀螺栓所受的拉力为:702N,小于M10:6860N,为允许荷载的10% 故:强度满足要求.。 b. M10丝杆所受的拉力为702N,小于P10:11052N 为允许荷载的7% 故:强度满足要求. 角钢横担强度校核: 从图3中可以看出,最大弯距 Mmax= pa=702*=·M 等截面的L40角钢最大正应力发生在Mmax截面的上下边缘处 最大正应力为:бmax=Mmax*Ymax /Iz

强度计算书

强度计算书

软件批准号:CSBTS/TC40/SC5-D01-1999 DATA SHEET OF PROCESS EQUIPMENT DESIGN 工程名: PROJECT 设备位号: ITEM 设备名称: EQUIPMENT 图号: DWG NO。 设计单位:压力容器专用计算软件 DESIGNER

固定管板换热器设计计算计算单位压力容器专用计算软件 设计计算条件 壳程管程 设计压力p 4 MPa设计压力p t0.8 MPa s 设计温度t 120 ?C设计温度t t60 ?C s 壳程圆筒外径Do 325 mm 管箱圆筒外径Do 325 mm 材料名称Q245R 材料名称20(GB8163) 简图 计算内容 壳程圆筒校核计算 前端管箱圆筒校核计算 前端管箱封头(平盖)校核计算 后端管箱圆筒校核计算 后端管箱封头(平盖)校核计算 管箱法兰校核计算 开孔补强设计计算 管板校核计算

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 P c 0.80 MPa 设计温度 t 60.00 ? C 外径 D o 325.00 mm 曲面深度 h o 73.00 mm 材料 Q235-B (板材) 设计温度许用应力 [σ]t 114.50 MPa 试验温度许用应力 [σ] 116.00 MPa 钢板负偏差 C 1 0.30 mm 腐蚀裕量 C 2 1.00 mm 焊接接头系数 φ 1.00 压力试验时应力校核 压力试验类型 液压试验 试验压力值 P T = 1.25P c t ] [][σσ= 1.0131 (或由用户输入) MPa 压力试验允许通过的应力[σ]t [σ]T ≤ 0.90 σs = 211.50 MPa 试验压力下封头的应力 σT = φδδ.2))5.02(.(e e o T K KD p --= 30.29 MPa 校核条件 σT ≤ [σ]T 校核结果 合格 厚度及重量计算 形状系数 K = ??? ? ???????? ? ?--+2 o )(22261nh o h n h D δδ = 1.2750 计算厚度 δh = ()c t o c 5.02][2P K D KP -+φσ = 1.44 mm 有效厚度 δeh =δn - C 1- C 2= 6.70 mm 最小厚度 δmin = 3.00 mm 名义厚度 δnh = 8.00 mm 结论 满足最小厚度要求 重量 7.75 Kg 压 力 计 算 最大允许工作压力 [P w ]= ()e o e t 5.02][2δφδσ--K KD = 3.82974 MPa 结论 合格

焊缝强度(计算书)

完全焊透的对接焊缝和T形连接焊缝设计计算书 Ⅰ.设计依据: 《钢结构设计手册上册》(第三版) 《钢结构设计规范》 GB 50017-2003 Ⅱ.计算公式和相关参数的选取方法 一、焊缝质量等级的确定方法: 焊缝应根据结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况,按下述原则分别选用不同的质星等级: 1在需要进行疲劳计算的构件中,凡对接焊缝均应焊透,其质缝等级为:1)作用力垂直于焊缝长度方向的横向对接焊缝或T形对接与角接组合焊缝,受拉时应为一级,受压时应为二级; 2)作用力平行于焊缝长度方向的纵向对接焊缝应为二级。 2不需要计算疲劳的构件中,凡要求与母材等强的对接焊缝应予焊透,其质量等级当受拉时应不低于二级,受压时宜为二级。 3重级工作制和起重量Q≥50t的中级工作制吊车梁的腹板与上翼缘之间以及吊车衔架上弦杆与节点板之间的T形接头焊缝均要求焊透,焊缝形式一般为对接与角接的组合焊缝.其质量等级不应低于二级。 4不要求焊透的T形接头采用的角焊缝或部分焊透的对接与角接组合焊缝,以及搭接连接采用的角焊缝,其质量等级为: 1)对直接承受动力荷载且需要验算疲劳的结构和吊车起重量等于或大于50 t的中级工作制吊一车梁,焊缝的外观质量标准应符合二级; 2)对其他结构,焊缝的外观质量标准可为三级。 ——(GB50017—2003 7.1.1) 二、焊缝连接计算公式 1、完全焊透的对接接头和T形接头焊缝计算公式 1)在对接接头和T形接头中,垂直于轴心拉力或轴心压力的对接焊缝或对接与角接组合焊缝,其强度应按下式计算:

拉应力或压应力:c t w f f tl 或≤=σ ( GB 50017-2003 7.1.2 -1) 参数:N ——轴心拉力和轴心压力(N ); w l ——焊缝计算长度,为设计长度减2t (有引弧板时可不减)(mm ); t ——对接接头中连接件的较小厚度;T 形接头中为腹板的厚度(mm ); w c w t f f 、——对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值(查表2-5可得)(N/mm 2 ); 2)在对接接头和T 形接头中,承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝或对接与角接组合焊缝,其正应力和剪应力应分别进行计算。但在同时受有较大正应力和剪应力处(例如梁腹板横向对接焊缝的端部),应按下式计算折算应力: w t f 1.13221≤+τσ (GB55017—2003 7.1.1.2-2) 注:1当承受轴心力的板件用斜焊缝对接,焊缝与作用力间的夹角θ符合,当tg θ≤1.5时焊缝的强度可不计算. 2 当对接焊缝和T 形对接焊缝与角接组合焊缝无法采用引弧板和引出板施焊时每条焊缝的长度计算时应减去2t 附表1-1 焊缝的强度设计值

1400储罐计算书

1400m3储罐设计计算书 一 . 设计任务来源: XXXX化工石油有限公司施工图设计, 需1400m3拱顶储罐, 按下述技术条件进行设计计算。 二 . 设计技术条件: 1. 储罐编号: T-2109 ; 2. 使用压力: 常压 (正压750Pa, 负压400Pa); 3. 储罐容积: 1400 m3; 4. 储罐尺寸: 储罐内径: 12m; 罐壁高度: 14m; 5. 储存介质: 润滑油; 6. 介质设计密度: 901kg/ m3; 7. 设计温度: 60℃; 8. 设计压力:800Pa; 9. 腐蚀裕量: 1.58mm; ; 10. 储罐形式: 立式拱顶金属结构; 11. 制造材料: Q235-A; 12. 地震设防烈度: 7度; 13.基本风压: 602Pa; 14.基本雪压: 200Pa;

三 . 设计计算: (一). 罐壁设计计算: 1. 罐壁设计厚度按下列公式计算: Φ = ][t 2D P i c σδ (JB/T4735—1997, 式5-1) δ 储罐罐壁的计算厚度( mm); c P 储罐的计算压力(MPa ),根据《钢制焊接常压容器》,其值为设计压力与容器各部位或元件所承受得液柱压力之和。 i D 储罐内直径(mm), 12000mm; []σt 设计温度下罐壁钢板的许用应力(MPa),查JB/T4735—1997表4 -1根据中间插值法得130MPa; ? 焊缝系数, 取0.9; C 1 钢板厚度负偏差(mm), 0.6mm; C 2 腐蚀裕量(mm), 取1.58mm; 2. 先计算底圈罐壁板的壁厚,故Pc =Pi +ρg H ,其中Pi 为储罐设计压力,ρ为储液密度,Hi 为储罐高度,Pc =750+1500×9.8×6.6=0.09777MPa ; δ = 9 .013025000 09777.0??? =2.09mm 根据JB/T4735—1997中3.5中规定,罐壁的最小厚度为3mm ,故设计厚度为最小厚度和腐蚀裕量之和,取为5mm 。 由于JB/T4735—1997 12.2.1条 规 定 的 D <16m 罐 壁 钢 板 厚 度 应 不 小 于5mm, 所 以底圈 罐 壁 钢 板 厚 度取6mm 。

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