【正文】 （ 42） 式中： K —— 橢圓形封頭 [7]，形狀系數(shù)對標準橢圓封頭， 1K? ? —— 焊縫系數(shù)， 1?? 石化裝備設計綜合實訓總結報告 25 1 0 . 1 0 2 6 0 0 0 . 2 2 m m2 1 4 0 1 0 . 5 0 . 1 0 2? ????? ? ? ? 設計厚度： m md C??? ? ? ? ? 為了保證封頭與筒體能很好的滿足焊接要求，取封頭壁厚 6mmn? ? 。 裙座壁厚 由于裙座厚度 [6]不得小于 6mm ，因此取裙座厚度為 8mm 。 確定危險截面位置 圖 41 危險截面圖 圖中 00， II， IIII 為危險截面。 質量計算 容器殼體和裙座質量 石化裝備設計綜合實訓總結報告 26 由 6mmn? ? ， 600mmiD ? 查表得 1m 高筒節(jié)鋼板質量為 90kg ，封頭質量 筒體總質量 1G 1 90 387 kgG ? ? ? 封頭質量 2G 2 20 .4 2 40 .8 kgG ? ? ? 裙座質量 3G ，鋼板質量為 121kg/m 3 2 12 1 24 2 kgG ? ? ? 1 1 2 3 38 7 40 .8 24 2 66 9. 8k gom G G G? ? ? ? ? ? ? 容器內構件質量 查表得浮閥塔盤 275kg/m 22 7 5 0 . 6 6 1 2 7 . 1 7 k g4om ?? ? ? ? ? 保溫材料質量 塔體采用外保溫層設計，材料選用保溫棉，密度 3295kg/m? ? ，厚度為，覆蓋整個塔體保溫層高度 ，設 39。 3om 為封頭保溫層質量，封頭展開面積 ? 39。 3 2 9 5 0 . 1 0 . 4 3 7 3 1 2 . 9 k gom d A?? ? ? ? ? 保溫層總質量 ? ? ? ?223 0 . 6 2 0 . 1 2 0 . 0 0 6 0 . 6 0 . 0 0 6 4 . 3 2 9 5 2 1 2 . 9 3 0 9 . 4 k g4om ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? 平臺扶梯質量 采用籠式扶梯與塔板管線布置成 180? ，單位質量 40kg/mfq ? ，扶梯總高度6mfH ? ，扶梯寬度 400mmB? ，在手孔處設置操作平臺 1n? ，平臺選用半圓形，查得平臺質量 2150kg/mpq ? ? ? ? ?224 1802 2 2 2 24 3 6 0o i e i e p f fm D B D n q q H? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? （ 43） ? ? ? ? 224 0 . 6 2 0 . 0 0 6 2 0 . 1 2 0 . 4 0 . 6 2 0 . 0 0 6 2 0 . 111 1 5 0 4 0 6 3 5 4 . 1 72omkg? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 操作時塔內物料的質量 塔盤上存留液體質量 39。5om 石化裝備設計綜合實訓總結報告 27 ? ?39。 5 1 1 1 2 2 24o i w wm D h N P h N P??? （ 44） 式中： 1wh —— 精餾段塔板上液層高度， 1 ? 2wh —— 提餾段塔板上液層高度， 2 ? 1N —— 精餾段塔板數(shù)， 1 3N? 2N —— 提餾段塔板數(shù)， 2 3N? 1? —— 精餾段液相平均密度， 31 ? ? 2? —— 提餾段液相平均密度， 32 =? ? ?39。25 0 . 6 0 . 0 4 4 9 3 7 5 4 . 0 1 0 . 0 4 5 4 3 8 4 2 . 5 6 5 6 1 . 1 3 k g4om ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 塔釜物料質量 39。39。5om 下封頭城液體體積 ： 31 ? 筒體承液體 ： ? ? ? ?2 2 32 0 . 6 0 . 6 1 . 1 0 . 6 0 . 1 4 1 3 m44iBV D H??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?5 2 1 2 8 4 2 . 5 6 5 0 . 0 3 5 3 0 . 1 4 1 3 1 4 8 . 8 k gom V V?? ? ? ? ? ? 所以 39。 39。39。5 5 5 6 1 . 1 3 1 4 8 . 8 2 1 0 k go o om m m? ? ? ? ? 附件質量 塔體附件包括人孔，接管，法蘭等，按經(jīng)驗取附件質量為塔體質量 25? 則 kgaomm? ? ? ? 容器內充水質量 封頭體積： 31 2 0 .0 3 5 3 0 .0 7 0 6 mV ? ? ? 筒體體積： 232 0 . 6 4 . 3 1 . 2 2 m44iV D H??? ? ? ? ? ? 充水后總質量： ? ? ? ?12 1 0 0 0 0 . 0 7 0 6 1 . 2 2 1 0 0 0 1 2 8 5 . 7 8 k gWm V V? ? ? ? ? ? ? 容器偏心質量 0em? 各階段質量 操作質量： 0 01 02 03 04 05 aem m m m m m m m? ? ? ? ? ? ? （ 45） 6 6 9 . 8 1 2 7 . 1 7 3 0 9 . 4 3 5 4 . 1 7 2 1 0 1 6 7 . 4 5 0 1 8 3 8 k gom ? ? ? ? ? ? ? ? 最大質量： m a x 1 2 3 4 5 3 1 2 3 .7 7 k go o o o o w a em m m m m m m m m? ? ? ? ? ? ? ? ? 最小質量： m in 1 2 3 40 . 2 1 5 2 6 . 2 5 k go o o o e am m m m m m m? ? ? ? ? ? ? 石化裝備設計綜合實訓總結報告 28 塔的自振周期計算 對于等直徑，等厚度按 JB47102020 式（ 85）計算 [3] 31 39 0 .3 3 1 0oeimHTH ED? ??? （ 46） 式中： E —— 設計溫度下的彈性模量， 10 M PaE ?? 6530mmH ? 600mmiD ? 6 2. 3 3. 7 m me? ? ? ? 31 531 8 3 8 6 5 3 09 0 . 3 3 6 5 3 0 1 0 0 . 1 6 4 s1 . 9 4 1 0 3 . 7 6 0 0T ??? ? ? ? ?? ? ? 風載荷計算 已知設備地區(qū)的基本風壓值 2400(N/m )oq ? ，塔高為 水平風壓 按 JB47102020 式（ 817）計算 61 1 0 1 0 Nzi i i eiP K K q f L D ??? （ 47） 式中： 1K —— 體型系數(shù)， 1 ? ziK —— 風振系數(shù) 1 i zizi iK f????? （ 48） 當塔高 20mH? 時， ? ? —— 脈動增大系數(shù) i? —— 第 i 段脈動影響系數(shù) zi? —— 第 i 段陣型影響系數(shù) 0q —— 基本風壓， 20 400(N/m )q ? if —— 風壓高度變化系數(shù)， ? il —— 計算段長度， ? eiD —— 容器各段有效直徑， 0 2 3 4 022e i i S p sD D K K d??? ? ? ? ? ? （ 49） 石化裝備設計綜合實訓總結報告 29 3K —— 籠式扶梯當量寬度， 3 400mmK ? 4K —— 操作平臺當量寬度， 4 600mmK ? si? —— 塔殼保溫層厚度， 100mmsi? ? ps? —— 管線保溫層厚度， 50mmps? ? 0d —— 塔頂管線外直徑， 0 97mmd ? 0iD —— 容器各段外直徑， 0 2 60 0 2 6 61 2 m mi i nDD ?? ? ? ? ? ? 6 1 2 2 1 0 0 4 0 0 6 0 0 9 7 2 5 0 2 0 0 9 m meiD ? ? ? ? ? ? ? ? ? 水平風力 60 . 7 1 . 7 4 0 0 0 . 7 4 6 5 3 0 2 0 0 9 1 0 4 6 2 0 . 9 6 NiP ?? ? ? ? ? ? ? ? 各危險截面風彎矩計算 00? 截面： 0 0 41 6 . 5 34 6 2 0 . 9 6 1 . 5 1 1 0 N m22iw lMP? ? ? ? ? ? ?Ⅰ Ⅰ 截面： 46 . 5 30 . 9 4 6 2 0 . 9 6 0 . 9 1 . 1 1 0 N m22iwi lMP? ?? ??? ? ? ? ? ? ? ????? ????Ⅰ Ⅰ ?Ⅱ Ⅱ 截面： 6 . 5 32 4 6 2 0 . 9 6 2 5 8 4 6 N m22iwi lMP? ?? ??? ? ? ? ? ????? ????Ⅱ Ⅱ 地震載荷計算 對于等直徑，等壁厚塔 ? ?3 . 5 2 . 5 3 . 510 1 0 1 4 4175iiE mgM H H h hH?? ? ? ? （ 410） 式中： 1? —— 對于容器基本自振周期 1T 的地震影響系數(shù) ? 值 ? —— 地震影響系數(shù)，前面已計算得 1 ? 其計算公式為 2 max1gTT ?? ? ???? ???? （ 411） max? —— 地震影響系數(shù)的最大值，已知地震強度為 7 度，則 max ? ? gT —— 各類場地土的特征周期， ? ? —— 曲線下降段的衰減指數(shù)，根據(jù)塔式容器的阻尼比按下式計算 石化裝備設計綜合實訓總結報告 30 5 ii?? ???? ? （ 412） i? —— 第 i 階陣型阻尼比，通常應根據(jù)實測值確定 ? ? 所以 0 .0 5 0 .0 10 .9 0 .9 70 .5 5 0 .0 1? ?? ? ??? 2? —— 阻尼調整系數(shù)，按下式計算 2 0 . 0 5 0 . 0 11 1 . 5 20 . 0 6 1 . 7 0 . 0 1? ?? ? ??? 所以 1 2 m a x1 TT ?? ? ??? ??? ? ? ? ??? ?????? h —— 計算截面距地面的高度 各危險截面地震彎矩計算 00? 截面 0h? 00 101 6 1 6 0 . 3 9 3 1 8 3 8 9 . 8 6 . 5 3 2 1 1 3 1 N m3 5 3 5EM m g H?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?Ⅰ Ⅰ 截面 ? ? ?3 . 5 2 . 5 3 . 510 1 0 1 4 4 2 1 1 2 7 N m175E mgM H H h hH?? ? ? ? ?Ⅰ Ⅰ ?Ⅱ Ⅱ 截面 2mh? ? ?3 . 5 2 . 5 3 . 510 1 0 1 4 4 2 1 1 2 2 N m175E mgM H H h hH?? ? ? ? ?Ⅱ Ⅱ 因此 mmH??? ， 所以不需要考慮高階陣型的影響。 截面的最大彎矩組合 ： m a x iiweiii i i iE w eMMM M M M????? ??? ????? (413) 取其中較大值， 0eM? 0 0 0 00 . 2 5 2 1 1 3 1 0 . 2 5 1 5 1 0 0 2 4 9 0 6 N mEwMM??? ? ? ? ? 0 . 2 5 2 1 1 2 7 0 . 2 5 1 1 0 0 0 2 3 8 7 7 N mEwMM??? ? ? ? ? ?Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ 0 . 2 5 2 1 1 2 2 0 . 2 5 5 8 4 6 2 2 5 8 4 N mEwMM??? ? ? ? ? ?Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ 由此得 石化裝備設計綜合實訓總結報告 31 00max 24906 N mM ? ?? max 23877 N mM ? ??Ⅰ Ⅰ m ax 22584 N mM ? ??Ⅱ Ⅱ 裙座應力驗算 裙座厚度確定 裙座選用 Q245R ， 245MPaS? ? 當 150t? ℃ 時， [ ] 140MPat? ? ， 10 M PaE ?? 取裙座壁厚： 8mmns? ? 有效厚度： 5. 7 m mes ns C??? ? ? 裙座內徑： 600mmisD ? 裙座外徑： 616mmosD ? 取 5 5 . 70 . 1 2 0 . 1 2 1 . 9 4 1 0 2 2 1 M P a600eisBE D?? ? ? ? ? ? 0. 6 0. 8 24 5 19 6 MPas? ? ? ? 則， [ ] p