氨塔和廢鍋應(yīng)力分析報(bào)告-文庫吧
2025-09-03 05:10 本頁面
【正文】 載荷數(shù)據(jù) 氨合成塔及附件 廢鍋爐 重量 820t 設(shè)計(jì)壓力 MPa 殼程 MPa 管程 MPa 基本風(fēng)壓 450 N/m2 地震設(shè)防烈度 8 度 5 場地土類別 II 載荷 重力、壓力、水平風(fēng)載和地震載荷 注：風(fēng)載荷和地震載荷計(jì)算分別根據(jù) JB4710－ 2020《鋼制塔式容器》 節(jié)和 節(jié)計(jì)算 地震載荷及地震彎矩計(jì)算 地震設(shè)防烈度 為 8 度，場地土類別為 II級(jí)。根據(jù) JB4710－ 2020《鋼制塔式容器》 節(jié)計(jì)算地震載荷。 （ 1）計(jì)算自振周期。因?yàn)?H/D=15，所以不用考慮高振型的影響，由計(jì) 算機(jī)程序算得出 =。 （ 2） 計(jì)算地震載荷及地震載荷彎矩 。該塔為等直徑等厚度塔，將塔和廢鍋爐 沿高度方向分成 6 段， 各段集中質(zhì)量對該 段所引起的地震力列于 表 5，在 8度情況下，我們同時(shí)考慮了水平和豎直兩個(gè)方向的地震載荷，并以加速度形式施加。 表 5 氨合成塔 及廢 熱 鍋爐 的 地 震 載荷 塔段號(hào) 1 2 3 4 5 6 106000 162850 175000 175000 175000 126500 1600 7500 12500 17500 22500 27500 系數(shù) 由 =, =,可知 取ζ =， , ， 得 6 , ,N g , , = g = 928 = N , 1919 , 式中 —— 水平地震載荷引起的加速度； —— 垂直 地震載荷引起的加速度 ； —— 集中質(zhì)量 引起的基本振型水平地震力； —— 對應(yīng)于塔器基本振型周期 的地震影響系數(shù) 值 ； —— 地震最大的影響系數(shù)； 7 —— 基本振型參與系數(shù)； —— 距地面 處的集中質(zhì)量； —— 重力加速度，取為 ； —— 阻尼調(diào)整系數(shù)； —— 一階振型阻尼比； —— 塔式容器底截面處總的垂直地震力； —— 底截面 00 的基本振型地震彎矩； 用戶提供的基本風(fēng)壓為 450N/m2， 地面粗糙度為 B。 氨合成塔的 水平風(fēng)力計(jì)算 結(jié)果如下： 表 6 氨合成塔 及廢 熱 鍋爐 的風(fēng)載荷 塔段號(hào) 1 2 3 4 5 6 , , , , ,m 5 5 5 5 5 5 8 ,N = (i=2,…… 6) 11250 12028 14694 18883 , = 式中 —— 塔器計(jì)算段的水平風(fēng)力； —— 體型系數(shù)，取為 ； —— 塔器計(jì)算段的風(fēng)振系數(shù)； —— 脈動(dòng)增大系數(shù)； —— 脈動(dòng)影響系數(shù) —— 振型系數(shù)； —— 基本風(fēng)壓，為 450N/m2； —— 風(fēng)壓高度變化系數(shù) ； —— 計(jì)算 段長度； —— 塔器計(jì)算段的有效直徑； —— 塔器計(jì)算段的外徑； —— 塔器計(jì)算段保溫層厚度； —— 扶梯當(dāng)量寬度，取為 400mm； —— 塔頂管線外徑 ； —— 管線保溫層厚度； —— 操作平臺(tái)當(dāng)量寬度； —— 塔器計(jì)算段內(nèi)平臺(tái)的迎風(fēng)面積，取平臺(tái)寬度為 1200mm，高度為1100mm，則迎風(fēng)面積為 ＝ ＝ ㎡ ； —— 操作平臺(tái)所在計(jì)算段的長度 ； 9 偏心載荷及偏心載荷彎矩 由用戶提供 的條件圖可知，其偏心載荷很小。 所以可以 不考慮偏心載荷的作用。 最大彎矩 根據(jù) JB 4710－ 2020 第 ： 取二者之大值， 故，在后續(xù)的分析中只考慮地震 載 荷 單獨(dú)作用的結(jié)果。 載荷工況 在沒有苛刻的條件下 ，不考慮工況中的開工和停工工況。用戶提供的 氨合成塔 的載荷工況如下： （ 1） 設(shè)計(jì)工況： 氨合成 塔 的 設(shè)計(jì)壓力為 ， 頂蓋、托環(huán)及 筒體設(shè)計(jì)溫度 為 300℃ ，底部封頭設(shè)計(jì)溫度 為 450℃ ， 基本風(fēng)壓為 450N/㎡， 地震設(shè)防烈度為 8 度。 塔內(nèi)介質(zhì)為氣體，故只 考慮塔器重力載荷對 托環(huán)支撐處的 作用， 塔器的重量為 820t。該工況包括如下 2 個(gè)子工況。 a. 內(nèi)壓作用和重力載荷作用； b. 內(nèi) 壓 、 地震載荷 作用和重力載荷作用； （ 2） 操作工況： 氨合成 塔 的工作 壓力為 ， 頂蓋、托環(huán)及 筒體工作溫度小于 300℃ ，底部封頭 工作 溫度小于 450℃ ， 采用基本風(fēng)壓為 450N/㎡。該工況包括如下 2 個(gè)子工況： a. 內(nèi)壓作用和重力載荷作用； b. 內(nèi)壓、 地震載荷 作用 和重力載荷作用 ； （ 3） 壓力試驗(yàn)工況： 氨合成塔 水壓試驗(yàn)壓力為 ，不考慮風(fēng)載和地震載荷?？紤]塔器重力載荷對 托環(huán)支撐處的 作用 ， 采用塔器充水質(zhì)量 ,該工況只有如下 1 個(gè)子工況： a. 只有內(nèi)壓作用和重力載荷作用。 根據(jù) 用戶 要求 ，不考慮試壓工況的分析評(píng)定，故本分析中所需計(jì)算的工況及子工況載荷總結(jié)歸納如表 8所示。 表 7 氨合成塔 及廢 熱 鍋爐 的計(jì)算工況載荷 載荷項(xiàng) 溫度 壓力載荷 重力載荷 地 載 10 工況 子工況 ℃ MPa t mm/s2 設(shè)計(jì)工況 a 300 820 —— b 300 820 見表 5 操作工況 a 300 820 —— b 300 820 見表 5 對該塔接口的分析，采用包絡(luò)法，即綜合各種工況及其階段，取其最危險(xiǎn)的工況進(jìn)行分析，這樣可以在保證數(shù)據(jù)可靠的情況下，節(jié)省一定的工作量。將以上2 個(gè)工況 4 個(gè)子工況進(jìn)行比較，可知操作工況下的 a、 b 和設(shè)計(jì)工況下的 a 均包絡(luò)在設(shè)計(jì)工況下的 b 中（即設(shè)計(jì)工況的 b 子工況更為危險(xiǎn)），可以不予
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