水箱计算书-存档版.doc

1、中国石化集团 河南石油勘探局 勘察设计研究院 设计证书编号 A141006114 勘察证书编号 160018-ky 计 算 书 项目号：HNSJZ-DD12015 文件号：CAL-0001 制 01 红河油田 88.3104t/a 地面建设 综合服务基地建设工程 4.5m3消防水箱 CADD号：CAL-0001制01-000.DOC 设计阶段：施工图 日期：2012.04.15 第 1 页共 8 页0 版 目目录录 1 计算依据.2 2 设计条件.2 3按 B 型矩形容器进行核算.2 4按 C 型矩形容器进行核算.3 4.1 壁板强度计算.3 4.2 壁板刚度校核.3 4.3 加固柱设计.4

2、4.4 顶边加固设计.4 4.5 顶板强度计算.5 4.6 顶板刚度校核：.5 4.7 顶板加强筋校核.6 4.8 底板计算.7 4.9 底部型钢计算.7 编制校核审核批准项目负责人核准 中国石化集团 河南石油勘探局 勘察设计研究院 设计证书编号 A141006114 勘察证书编号 160018-ky 计 算 书 项目号：HNSJZ-DD12015 文件号：CAL-0001 制 01 红河油田 88.3104t/a 地面建设 综合服务基地建设工程 4.5m3消防水箱 CADD号：CAL-0001制01-000.DOC 设计阶段：施工图 日期：2012.04.15 第 2 页共 8 页0 版 1

3、 计算依据 NB/T 47003.1-2009钢制焊接常压容器 2 设计条件 设备位号 容器 尺寸 长(L) mm 4700 设计压力MPa常压宽(W) mm 800 设计温度40高(H) mm 1600 介质名称清水器壁材料Q235A 介质密度Kg/mm 3 1.0 x10 -6 加固件材料Q235A 钢板厚度负偏 差 C1 mm0.5/（5） 0.6/（7） 设计温度下器壁材 料的许用应力 t MPa 135 腐蚀余量 C2mm1.5设计温度下器壁材 料的弹性模量 E t MPa 1.91X10 5 加固柱间距 LPmm750 3按 B 型矩形容器进行核算 壁板强度计算： A=L=4700

4、mm1.0 x10-6kg/mm3 B=H=1600mmg9.81m/s2 t 135MPa B/A=0.34 查图 8-7 得=0.0065 壁板的计算厚度按式 8-2 计算： mm gH A t 94. 9 135 0601x81. 9x10 x0 . 1x0065. 0 x470045. 245. 2 6 w 则=w+C1+C2=9.94+1.5+0.65=12.09mm 最终取壁板的名义厚度w,n=13mm 计算到此,由名义厚度数值可知:按 B 型矩形容器计算不经济. 中国石化集团 河南石油勘探局 勘察设计研究院 设计证书编号 A141006114 勘察证书编号 160018-ky 计

5、 算 书 项目号：HNSJZ-DD12015 文件号：CAL-0001 制 01 红河油田 88.3104t/a 地面建设 综合服务基地建设工程 4.5m3消防水箱 CADD号：CAL-0001制01-000.DOC 设计阶段：施工图 日期：2012.04.15 第 3 页共 8 页0 版 4按 C 型矩形容器进行核算 4.1 壁板强度计算 A=Lp=750mm1.0 x10-6kg/mm3 B=H=1600mmg9.81m/s2 t 135MPa B/A=2.13 查图 8-7 得=0.0505 壁板的计算厚度按式 8-2 计算： mm gH A t 45. 4 135 0061x81. 9

6、x10 x0 . 1x0505. 0 75045. 245. 2 6 w 则=w+C1+C2=4.45+1.5+0.6=6.55mm 最终取壁板的名义厚度w,n=8mm 计算到此,壁板名义厚度数值取w,n=8mm 比较合适；同时由于罐体高度小于 2200mm，按经 验可将该容器按 C 型矩形容器核算. 4.2 壁板刚度校核 A=Lp=750mm1.0 x10-6kg/mm3 B=H=1600mmg9.81m/s2 Et=1.91x105MPa B/A=2.13 查图 8-7 得=0.056 顶板的最大挠度 fwmax按 8-44 计算： fwmax 3 4 A we T c E p = 35

7、6 4 .74x10 x91. 1 x9.81x160010 x057x056. 0 =14.03mm 顶板的许用挠度按 8-1 计算： mm7 .22 500 750 x 750 1600 2 4.7 5x 500 A . A B 2 5f e 中国石化集团 河南石油勘探局 勘察设计研究院 设计证书编号 A141006114 勘察证书编号 160018-ky 计 算 书 项目号：HNSJZ-DD12015 文件号：CAL-0001 制 01 红河油田 88.3104t/a 地面建设 综合服务基地建设工程 4.5m3消防水箱 CADD号：CAL-0001制01-000.DOC 设计阶段：施工图

8、 日期：2012.04.15 第 4 页共 8 页0 版 f3，max0f 顶板刚度满足要求。 4.3 加固柱设计 A=Lp=750mm1.0 x10-6kg/mm3 B=H=1600mmg9.81m/s2 w,e=4.7mmt135MPa C=0.3mm 其中可以通过查图 8-7 得到： 13. 2 750 1600 A B =0.0505 加固柱最大间距按 8-7 计算： mm pc ew 791 160081. 9100 . 10505. 0 135 7 . 40.408 0.408L 6 t ,maxp, 实际加固柱间距 Lp为 750mm允许加固柱最大间距 791mm 加固柱间距校核

9、合格。 加固柱所需截面模数按 8-8 计算： 3 23-6 2 ew, 3 11361) 6 4.7 135 60019.81010.0642 (750) 6 gH0.0642 (ZmmL t p 垂直加固件承受壁板的水平张力，承受弯矩，其截面模数应为相对于 x-x 轴的 WX，本次设计 中加固柱采用规格为槽钢 60404.8，材质为 Q235A，查表 GB/T706-1998 得 WX=16100mm 3加 固柱所需截面模数 11361mm 3，因此垂直加固的加固柱校核合格。 4.4 顶边加固设计 LC=Lp=750mm1.0 x10-6kg/mm3 L=4700mmg9.81m/s2 Et

10、=1.91x105MPaH1600mm 中国石化集团 河南石油勘探局 勘察设计研究院 设计证书编号 A141006114 勘察证书编号 160018-ky 计 算 书 项目号：HNSJZ-DD12015 文件号：CAL-0001 制 01 红河油田 88.3104t/a 地面建设 综合服务基地建设工程 4.5m3消防水箱 CADD号：CAL-0001制01-000.DOC 设计阶段：施工图 日期：2012.04.15 第 5 页共 8 页0 版 本设计罐体上有顶板，顶板上有加强筋，可按有拉杆的情况设计，此时，HC=H。 顶边加固件所需惯性矩按 8-5 计算： 44 5 32-6 4 3 C 2

11、 C Tc, 21. 110 x 0191. 1 75016009.8101 0.21710 x LgH 0.217Icm E t 顶边加固件一般采 用包边角钢，其规格不小于 L50505，本次设计顶边加固件采用规格为 L50505 的角钢， 材质为 Q235A，查表 GB/T9787-1998 得：IX=11.21cm 4。 顶边加固件实际惯性矩 IX所需惯性矩 IC ，T 顶边加固件刚度校核合格。 4.5 顶板强度计算 A=LT=750mmM7.85x10-6kg/mm3 B=WT=800mmg9.81m/s2 Pa=1.2x10-3MPa 135MPa B/A=1.07 查图 8-15

12、得=0.0485 顶板所承受自重所需的计算厚度T按 8-43 计算： t t MM PagAAg 23(33A 2222 T = 135 x137 3 2x1.2x10 2 x9.81 2 ) 6 .85x10 x0.0485x(7 2 3x7503x0.0485x(507x9.81 6 85x10 x0.0485x7. 2 3x750 =1.25mm 顶板的名义厚度取=T+C1+C2=3.25mm, 考虑壁厚附加量及设置加强筋，顶板的名义厚度取 4mm. 4.6 顶板刚度校核： 承受自重及附加载荷的顶板刚度校核： 中国石化集团 河南石油勘探局 勘察设计研究院 设计证书编号 A14100611

13、4 勘察证书编号 160018-ky 计 算 书 项目号：HNSJZ-DD12015 文件号：CAL-0001 制 01 红河油田 88.3104t/a 地面建设 综合服务基地建设工程 4.5m3消防水箱 CADD号：CAL-0001制01-000.DOC 设计阶段：施工图 日期：2012.04.15 第 6 页共 8 页0 版 B/A=1.07 查图 8-15 得=0.0448 顶板的有效厚度为t，e=4-(1.5+0.5)=2mm 顶板的最大挠度 ftmax按 8-44 计算： ftmax 3 M4 g A TE T ate E p = 35 36 4 .73x10 x91. 1 10 x

14、2 . 1x9.81x210 x85. 7 x057x0448. 0 =1.99mm 顶板的许用挠度按 8-1 计算： mm7 .12 500 750 x 750 800 2 2 5x 500 A . A B 2 5f et, f3，max0f 顶板刚度满足要求。 4.7 顶板加强筋校核 顶板加强筋校核： 顶板上加强筋 L 方向截面系数 ZT，L按 8-46 计算： ZT，L= 64 . 9 )g 22 M Te T b TTaTe LWLp （ = 6 250 x7 052x4 . 9 80050 x7x)10 x2 . 12x81. 9x10 x85. 7 2236 （ =-162 mm

15、3 LT=750mmM7.85x10-6kg/mm3 wT=800mmg9.81m/s2 Pa=1.2x10-3MPab205MPa 中国石化集团 河南石油勘探局 勘察设计研究院 设计证书编号 A141006114 勘察证书编号 160018-ky 计 算 书 项目号：HNSJZ-DD12015 文件号：CAL-0001 制 01 红河油田 88.3104t/a 地面建设 综合服务基地建设工程 4.5m3消防水箱 CADD号：CAL-0001制01-000.DOC 设计阶段：施工图 日期：2012.04.15 第 7 页共 8 页0 版 顶板上加强筋 W 方向截面系数 ZT，W按 8-47 计

16、算： ZT，W= 64 . 9 )g 22 M Te T b TTaTe WLWp （ = 6 2x800 052x4 . 9 80050 x7x)10 x2 . 12x81. 9x10 x85. 7 2236 （ =-196mm3 顶板加强筋所需截面系数按 8-48 计算：ZT,max ZT，L，ZT，W=-0.162cm3 顶板加强筋选用 L50505 的角钢，材质为 Q235A，其截面系数为 3.13cm3 ZT,maxWX 顶板加强筋校核合格。 4.8 底板计算 H1600mmg9.81m/s2 1.0 x10-6kg/mm3型钢跨距 Lb400mm 135MPa 本设备型钢支撑底板，

17、其结构见右图， 因此其底板所需计算厚度按 8-49 计算： mm gH L t 43. 3 135 006181. 910 4008 . 0 8 . 0 6 b )(5.531 . 243. 3mmC，取钢板名义厚度为 6mm。 4.9 底部型钢计算 H1600mmg9.81m/s2 1.0 x10-6kg/mm3 底板名义厚度b，n6mm 135MPaL4700mm 中国石化集团 河南石油勘探局 勘察设计研究院 设计证书编号 A141006114 勘察证书编号 160018-ky 计 算 书 项目号：HNSJZ-DD12015 文件号：CAL-0001 制 01 红河油田 88.3104t/

18、a 地面建设 综合服务基地建设工程 4.5m3消防水箱 CADD号：CAL-0001制01-000.DOC 设计阶段：施工图 日期：2012.04.15 第 8 页共 8 页0 版 型钢的最大跨度按 8-50 计算： mm gH cL t nbb 464 0061x81. 9x10 135 )26(25. 1)(25. 1 6 ,max, 单位宽度度型钢的 截面系数按（30）计算： 6 )( 2 c z n 在底部型钢全长上型钢的截面系数 W=LZ=4700 x(6-2)2/6=12533mm3=12.5cm3 型钢选用 10#槽钢，其截面系数为 WX=39.7cm3 WWX型钢选用校核合格。