水箱计算书-存档版
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设计阶段：施工图
日期：2012.04.15
第1页共8页
0版
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88.3×104t/a地面建设
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88.3×104t/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
1600
介质名称
清水
器壁材料
Q235A
介质密度
Kg/mm3
1.0x10-6
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[δ]t
MPa
135
腐蚀余量C2
mm
1.5
设计温度下器壁材料的弹性模量Et
MPa
1.91X105
加固柱间距LP
mm
750
壁板强度计算：
A=L=
4700
mm
ρ
1.0x10-6
kg/mm3
B=H=
1600
mm
g
9.81
m/s2
[δ]t
135
MPa
B/A=0.34
查图8-7得α=0.0065
壁板的计算厚度按式8-2计算：
则δ=δw+C1+C2=9.94+1.5+0.65=12.09mm
最终取壁板的名义厚度δw,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.
∵W＜WX∴型钢选用校核合格。
文件号：CAL-0001制01
红河油田88.3×104t/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β=0.0448
顶板的有效厚度为δt，e=4-(1.5+0.5)=2mm
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：
单位宽度度型钢的截面系数按（30）计算：
在底部型钢全长上型钢的截面系数W=LZ=4700x(6-2)2/6=12533mm3=12.5cm3
型钢选用10#槽钢，其截面系数为WX=39.7cm3
ZT，L=
= =-162mm3
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88.3×104t/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
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88.3×104t/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
顶板的最大挠度ftmax按8-44计算：
ftmax
= =1.99mm
顶板的许用挠度按8-1计算：
∵f3，max0〈[f]
∴顶板刚度满足要求。
LT=
750
mm
ρM
7.85x10-6
kg/mm3
wБайду номын сангаас=
800
mm
g
9.81
m/s2
Pa=
1.2x10-3
MPa
[δ]b
205
MPa
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：
顶板的最大挠度fwmax按8-44计算：
fwmax
= =14.03mm
顶板的许用挠度按8-1计算：
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88.3×104t/a地面建设
= =1.25mm
顶板的名义厚度取δ=δT+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.
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A141006114
勘察证书编号 160018-ky
计算书
项目号：HNSJZ-DD12015
红河油田88.3×104t/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： 顶边加固件一般采用包边角钢，其规格不小于L50×50×5，本次设计顶边加固件采用规格为L50×50×5的角钢，材质为Q235A，查表GB/T9787-1998得：IX=11.21cm4。
[δ]t
135
MPa
C=
0.3
mm
其中α可以通过查图8-7得到：
∵
∴α=0.0505
加固柱最大间距按8-7计算：
∵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：
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60×40×4.8，材质为Q235A，查表GB/T706-1998得WX=16100mm3＞加固柱所需截面模数11361mm3，因此垂直加固的加固柱校核合格。
∵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。
A=LT=
750
mm
ρM
7.85x10-6
kg/mm3
B=WT=
800
mm
g
9.81
m/s2
Pa=
1.2x10-3
MPa
[δ]ε
135
MPa
B/A=1.07
查图8-15得α=0.0485
顶板所承受自重所需的计算厚度δT按8-43计算：
LC=Lp=
750
mm
ρ
1.0x10-6
kg/mm3
L=
4700
mm
g
9.81
m/s2
Et=
1.91x105
MPa
H
1600
mm
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
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计算：
ZT，W=
= =-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L50×50×5的角钢，材质为Q235A，其截面系数为3.13cm3
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
NB/T 47003.1-2009《钢制焊接常压容器》
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
底板名义厚度δb，n
6
mm
[δ]ε
135
MPa
L
4700
mm
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88.3×104t/a地面建设
综合服务基地建设工程
4.5m3消防水箱
设计阶段：施工图
日期：2012.04.15
第3页共8页
0版
A=Lp=
750
mm
ρ
1.0x10-6
kg/mm3
B=H=
1600
mm
g
9.81
m/s2
[δ]t
135
MPa
B/A=2.13
查图8-7得α=0.0505
壁板的计算厚度按式8-2计算：
则δ=δw+C1+C2=4.45+1.5+0.6=6.55mm
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4页共8页
0版
∵f3，max0〈[f]
∴顶板刚度满足要求。
A=Lp=
750
mm
ρ
1.0x10-6
kg/mm3
B=H=
1600
mm
g
9.81
m/s2
δw,e=
4.7
mm
∵ZT,max＜WX
∴顶板加强筋校核合格。
H
1600
mm
g
9.81
m/s2
ρ
1.0x10-6
kg/mm3
型钢跨距Lb
400
mm
[δ]ε
135
MPa
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：
，取钢板名义厚度为6mm。
H
1600
mm
g
9.81
m/s2
ρ
1.0x10-6
kg/mm3
最终取壁板的名义厚度δw,n=8mm
计算到此,壁板名义厚度数值取δw,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.
A=Lp=
750
mm
ρ
1.0x10-6
kg/mm3
B=H=
1600
mm
g
9.81
m/s2
Et=
1.91x105
MPa
B/A=2.13
查图8-7得β=0.056
日期：2012.04.15
第1页共8页
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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88.3×104t/a地面建设
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88.3×104t/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
1600
介质名称
清水
器壁材料
Q235A
介质密度
Kg/mm3
1.0x10-6
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[δ]t
MPa
135
腐蚀余量C2
mm
1.5
设计温度下器壁材料的弹性模量Et
MPa
1.91X105
加固柱间距LP
mm
750
壁板强度计算：
A=L=
4700
mm
ρ
1.0x10-6
kg/mm3
B=H=
1600
mm
g
9.81
m/s2
[δ]t
135
MPa
B/A=0.34
查图8-7得α=0.0065
壁板的计算厚度按式8-2计算：
则δ=δw+C1+C2=9.94+1.5+0.65=12.09mm
最终取壁板的名义厚度δw,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.
∵W＜WX∴型钢选用校核合格。
文件号：CAL-0001制01
红河油田88.3×104t/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β=0.0448
顶板的有效厚度为δt，e=4-(1.5+0.5)=2mm
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
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型钢的最大跨度按8-50计算：
单位宽度度型钢的截面系数按（30）计算：
在底部型钢全长上型钢的截面系数W=LZ=4700x(6-2)2/6=12533mm3=12.5cm3
型钢选用10#槽钢，其截面系数为WX=39.7cm3
ZT，L=
= =-162mm3
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88.3×104t/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
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88.3×104t/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
顶板的最大挠度ftmax按8-44计算：
ftmax
= =1.99mm
顶板的许用挠度按8-1计算：
∵f3，max0〈[f]
∴顶板刚度满足要求。
LT=
750
mm
ρM
7.85x10-6
kg/mm3
wБайду номын сангаас=
800
mm
g
9.81
m/s2
Pa=
1.2x10-3
MPa
[δ]b
205
MPa
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：
顶板的最大挠度fwmax按8-44计算：
fwmax
= =14.03mm
顶板的许用挠度按8-1计算：
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88.3×104t/a地面建设
= =1.25mm
顶板的名义厚度取δ=δT+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.
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A141006114
勘察证书编号 160018-ky
计算书
项目号：HNSJZ-DD12015
红河油田88.3×104t/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： 顶边加固件一般采用包边角钢，其规格不小于L50×50×5，本次设计顶边加固件采用规格为L50×50×5的角钢，材质为Q235A，查表GB/T9787-1998得：IX=11.21cm4。
[δ]t
135
MPa
C=
0.3
mm
其中α可以通过查图8-7得到：
∵
∴α=0.0505
加固柱最大间距按8-7计算：
∵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：
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60×40×4.8，材质为Q235A，查表GB/T706-1998得WX=16100mm3＞加固柱所需截面模数11361mm3，因此垂直加固的加固柱校核合格。
∵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。
A=LT=
750
mm
ρM
7.85x10-6
kg/mm3
B=WT=
800
mm
g
9.81
m/s2
Pa=
1.2x10-3
MPa
[δ]ε
135
MPa
B/A=1.07
查图8-15得α=0.0485
顶板所承受自重所需的计算厚度δT按8-43计算：
LC=Lp=
750
mm
ρ
1.0x10-6
kg/mm3
L=
4700
mm
g
9.81
m/s2
Et=
1.91x105
MPa
H
1600
mm
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
设计阶段：施工图
日期：2012.04.15
第7页共8页
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顶板上加强筋W方向截面系数ZT，W按8-47计算：
ZT，W=
= =-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L50×50×5的角钢，材质为Q235A，其截面系数为3.13cm3
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
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NB/T 47003.1-2009《钢制焊接常压容器》
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
底板名义厚度δb，n
6
mm
[δ]ε
135
MPa
L
4700
mm
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88.3×104t/a地面建设
综合服务基地建设工程
4.5m3消防水箱
设计阶段：施工图
日期：2012.04.15
第3页共8页
0版
A=Lp=
750
mm
ρ
1.0x10-6
kg/mm3
B=H=
1600
mm
g
9.81
m/s2
[δ]t
135
MPa
B/A=2.13
查图8-7得α=0.0505
壁板的计算厚度按式8-2计算：
则δ=δw+C1+C2=4.45+1.5+0.6=6.55mm
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4页共8页
0版
∵f3，max0〈[f]
∴顶板刚度满足要求。
A=Lp=
750
mm
ρ
1.0x10-6
kg/mm3
B=H=
1600
mm
g
9.81
m/s2
δw,e=
4.7
mm
∵ZT,max＜WX
∴顶板加强筋校核合格。
H
1600
mm
g
9.81
m/s2
ρ
1.0x10-6
kg/mm3
型钢跨距Lb
400
mm
[δ]ε
135
MPa
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：
，取钢板名义厚度为6mm。
H
1600
mm
g
9.81
m/s2
ρ
1.0x10-6
kg/mm3
最终取壁板的名义厚度δw,n=8mm
计算到此,壁板名义厚度数值取δw,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.
A=Lp=
750
mm
ρ
1.0x10-6
kg/mm3
B=H=
1600
mm
g
9.81
m/s2
Et=
1.91x105
MPa
B/A=2.13
查图8-7得β=0.056