水箱计算书-存档版.doc

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1、项目号： HNSJZ-DD12015 计 算 书 文件号： CAL-0001 制 01 CADD号： CAL-0001制01-000.DOC 设计阶段： 施工图 日期： 2012.04.15 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 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 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

2、 加固柱设计.4 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 项目号： HNSJZ-DD12015 计 算 书 文件号： CAL-0001 制 01 CADD号： CAL-0001制01-000.DOC 设计阶段： 施工图 日期： 2012.04.15 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 红河油田 88.3104t/a 地面建设 综合服务基地建设工程 4.5m3消

3、防水箱 第 2 页 共 8 页0 版 1 计算依据 NB/T 47003.1-2009钢制焊接常压容器 2 设计条件 设备位号长(L) mm 4700 设计压力 MPa 常压宽(W) mm 800 设计温度 40 容器 尺寸 高(H) mm 1600 介质名称清水器壁材料 Q235A 介质密度 Kg/mm31.0 x10-6 加固件材料 Q235A 钢板厚度负偏 差 C1 mm 0.5/（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 C2 mm1.5 设计温度下器壁材 料的弹性模量 Et MPa 1.91X105 加固柱间距 LP mm750 3 按 B

4、 型矩形容器进行核算 壁板强度计算： A=L=4700mm 1.0 x10-6kg/mm3 B=H=1600mm g9.81m/s2 t135MPa 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 . 9 x10 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. 项目号： HNSJZ-DD12015 计 算 书 文

5、件号： CAL-0001 制 01 CADD号： CAL-0001制01-000.DOC 设计阶段： 施工图 日期： 2012.04.15 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 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 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=750mm 1.0 x10-6kg/mm3 B=H=1600mm g9.81m/s2 t135MPa B/A=2.13 查图 8-7 得 =0.0505 壁板的计算厚

6、度按式 8-2 计算： mm gH A t 45 . 4 135 0061x81 . 9 x10 x0 . 1x0505. 0 75045 . 2 45 . 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=750mm 1.0 x10-6kg/mm3 B=H=1600mm g9.81m/s2 Et=1.91x105 MPa B/A=2.13 查图 8-7 得 =0.0

7、56 顶板的最大挠度 fwmax按 8-44 计算： fwmax 3 4 A we T c E p =14.03mm 35 6 4 .74x10 x91 . 1 x9.81x160010 x057x056. 0 顶板的许用挠度按 8-1 计算： mm 7 . 22 500 750 x 750 1600 2 4.7 5x 500 A . A B 2 5f e 项目号： HNSJZ-DD12015 计 算 书 文件号： CAL-0001 制 01 CADD号： CAL-0001制01-000.DOC 设计阶段： 施工图 日期： 2012.04.15 中国石化集团 河南石油勘探局 勘察设计研究院 设

8、计证书编号 A141006114 勘察证书编号 160018-ky 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 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=750mm 1.0 x10-6kg/mm3 B=H=1600mm g9.81m/s2 w,e=4.7mm t 135MPa 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 . 9 100 . 10505 . 0 13

9、5 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=16100mm3 加固柱所需截面模数 11361mm3，因此垂直加

10、固的加固柱校核合格。 4.4 顶边加固设计 LC=Lp=750mm 1.0 x10-6kg/mm3 L=4700mmg9.81m/s2 Et=1.91x105MPaH1600mm 项目号： HNSJZ-DD12015 计 算 书 文件号： CAL-0001 制 01 CADD号： CAL-0001制01-000.DOC 设计阶段： 施工图 日期： 2012.04.15 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 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 第 5 页 共 8 页0 版

11、 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： 顶边加固件一般采 44 5 32-6 4 3 C 2 C Tc, 21 . 1 10 x 0191 . 1 75016009.8101 0.21710 x LgH 0.217Icm Et 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=11.21cm4。 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=750m

12、m M 7.85x10-6kg/mm3 B=WT=800mmg9.81m/s2 Pa=1.2x10-3MPa 135MPa B/A=1.07 查图 8-15 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 =1.25mm 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 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

13、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： 项目号： HNSJZ-DD12015 计 算 书 文件号： CAL-0001 制 01 CADD号： CAL-0001制01-000.DOC 设计阶段： 施工图 日期： 2012.04.15 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 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 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+

14、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 =1.99mm 35 36 4 .73x10 x91 . 1 10 x2 . 1x9.81x210 x85. 7 x057x0448. 0 顶板的许用挠度按 8-1 计算： mm 7 . 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

15、 b TTaTe LWLp （ =-162 mm 3 6 250 x7 052x4 . 9 80050 x7x)10 x2 . 12x81 . 9 x10 x85. 7 2236 （ LT=750mm M 7.85x10-6kg/mm3 wT=800mmg9.81m/s2 Pa=1.2x10-3MPa b 205MPa 项目号： HNSJZ-DD12015 计 算 书 文件号： CAL-0001 制 01 CADD号： CAL-0001制01-000.DOC 设计阶段： 施工图 日期： 2012.04.15 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

16、证书编号 160018-ky 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 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 计算： ZT，W= 64 . 9 )g 22 M Te T b TTaTe WLWp （ =-196mm3 6 2x800 052x4 . 9 80050 x7x)10 x2 . 12x81 . 9 x10 x85 . 7 2236 （ 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

17、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，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 . 9 10 4008 . 0 8 . 0 6 b ，取钢板名义厚度为 6mm。)(5.531 . 243. 3mmC 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 项目号： HNSJ

18、Z-DD12015 计 算 书 文件号： CAL-0001 制 01 CADD号： CAL-0001制01-000.DOC 设计阶段： 施工图 日期： 2012.04.15 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 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 第 8 页 共 8 页0 版 型钢的最大跨度按 8-50 计算： 单位宽度度型钢的 mm gH cL t nbb 464 0061x81 . 9 x10 135 )26(25 . 1 )(25 . 1 6 ,max, 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。