PVelite培训教程

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PVElite 培训手册 二零零五年五月三十日
目录
1概述 (5)
1.1Pvelite特性 (5)
1.2主要功能 (5)
1.2.1Shell&Head 壳体、封头 (5)
1.2.2Nozzle 管口 (5)
1.2.3Conical Section 锥壳 (5)
1.2.4Flanges 法兰 (5)
1.2.5Floating Head 浮头 (5)
1.2.6TEMA和PD5500 管板 (6)
1.2.7WRC107 和WRC297 (6)
1.2.8Thin joints 薄膨胀节 (6)
1.2.9Thick joints 厚膨胀节 (6)
1.2.10ASME管板 (6)
1.2.11Rectangular Vessels 矩形容器 (6)
1.2.12Horizontal Vessels 卧式容器 (6)
1.2.13Vertical Vessels 立式容器 (6)
2操作界面 (7)
3容器数据 (13)
3.1Design Constraints 设计参数 (13)
3.2ASME Steel Stack (16)
3.3Design Modification 设计修改 (16)
3.4Load Case 工况组合 (16)
3.4.1Load 载荷 (16)
3.4.2Load Case 工况组合 (18)
3.4.3与工况有关的其它要求 (18)
3.5Nozzle Design Options管口设计选项: (19)
3.6风、地震数据 (19)
3.6.1风载荷 (19)
3.6.2地震数据 (25)
4元件参数 (33)
4.1元件基本参数: (33)
4.2元件附加参数 (34)
4.2.1Cylindrical 圆筒 (34)
4.2.2Elliptical 椭圆形封头 (34)
4.2.3Torispherical 碟形封头 (35)
4.2.4Spherical Head 半球形封头 (35)
4.2.5Conical Head or Shell Segment 锥形封头或锥形过渡段 (35)
4.2.6Welded Flat 焊接平盖 (36)
4.2.7Flange Analysis 法兰分析 (36)
4.2.8Skirt Support with base ring 裙座(带螺栓底座环) (42)
4.3容器详细参数 (46)
4.3.1附件基本数据: (47)
4.3.2Ring 加强圈 (47)
4.3.3Nozzle 管口 (51)
4.3.4Lung 支耳 (65)
4.3.5Saddles鞍座 (66)
4.3.6Trays塔盘 (71)
4.3.7Leg支腿 (71)
4.3.8Packing填料 (74)
4.3.9Liquid 介质 (75)
4.3.10Insulation 保温 (77)
4.3.11Lining 衬里 (78)
4.3.12Platform (78)
4.3.13Weight 重量 (79)
4.3.14外载 (80)
5换热器 (82)
5.1Tubesheet Type and Design Code 管板型式和设计标准 (82)
5.2Tubesheet Properties 管板参数 (84)
5.3Tube Data 换热管参数 (87)
5.4Expension Joint Data 膨胀节数据 (90)
5.5Load Cases 载荷组合(工况) (93)
5.6Floating Tubesheet 浮动管板 (94)
5.7Floating Head浮头盖 (95)
5.8钩圈参数 (95)
6Analyze 分析 (97)
7输入有关的部分ASME条文说明 (98)
7.1UG-45接管径部厚度 (98)
7.2标准管壁的最小壁厚 (98)
7.3补强件的强度 (98)
7.4开孔补强 (99)
8术语定义 (100)
9附录 规范公式和规则应用举例 (103)
9.1内压容器 (103)
9.1.1具有焊接接头的容器筒体和封头焊接接头系数规则应用 (103)
9.2承受附加载荷的受内压壳体的厚度计算 (109)
9.3外压容器 (114)
9.4外压作用下客器允许的最大不圆度 (117)
9.5外压圆柱形壳体周向加强圈的设计 (118)
9.6凸面受压的成型封头所需厚度 (119)
9.7开孔和补强 (122)
9.7.1焊接连接 (122)
9.8管孔带 (137)
9.9应用UCS-66规程确定最低许用最小设计金属温度(MDMT)的例子 (138)
1 概述
1.1 Pvelite特性
PVelite计算软件是基于国家标准,如:ASME锅炉压力容器标准,或工业标准,如:卧式容器Zick分析方法。

PVelite主要特点包括:
a) 图形界面,列出了容器模型数据、控制容器的显示。

b) 卧式容器和立式容器
c) 可以由圆筒体、锥壳、设备法兰及椭圆形、碟形、半球形、锥形和平封头等元件组成。

d) 鞍式支座支撑卧式容器、耳式、腿式和裙式支座支撑立式容器。

e) 详尽的在线帮助。

f) 容器各部位的重量计算,如:开口、支耳、支持圈、塔盘、填料和衬里等。

g) 按ASME VIII Div. I、II分篇,PD5500和EN-13445计算内、外压下壳体厚度计算,外压
加强圈计算等。

h) 按ASCE(美国土木工程师协会)、UBC(美国通用建筑规范)和加拿大国家建筑规范、印度、
英国及墨西哥等标准计算风和地震载荷。

i) 用户定义单位制。

j) 空载、操作和压力试验工况下,压力、重量和活载荷组合对容器作用的计算。

k) 自动增加厚度满足压力、结构载荷要求;外压下自动设置加强圈。

l) 结构载荷作用分别考虑拉应力和压应力。

m) 管口、法兰和基础环的详细分析。

n) 完整的材料库。

o) 元件库,包括:管子直径和壁厚、ANSI B16.5法兰压力与温度图表、AISC(美国钢结构协会)型钢载面参数。

p) 输出完整的分析报告。

1.2 主要功能
1.2.1 Shell&Head 壳体、封头
按ASME VIII Div. I分篇进行容器和换热器内外压设计,计算厚度和最大允许内压,最小设计金属温度,外压加强圈等。

1.2.2 Nozzle 管口
按ASME VIII Div. I分篇计算壳体和封头上管口内压下所需厚度和补强。

检查焊接尺寸,计算补强强度,并评判管口失效路径等。

1.2.3 Conical Section 锥壳
按ASME VIII Div. I 分篇进行内外压计算和加强圈计算,内外压下锥壳补强面积和惯性矩计算。

1.2.4 Flanges 法兰
ASME VIII Div. I 进行法兰应力计算和结构参数选择。

1.2.5 Floating Head 浮头
按ASME VIII Div. I 附录1进行内、外压螺栓连接浮头计算。

按Soehren’s方法进行法兰计算。

1.2.6 TEMA和PD5500 管板
按TEMA 第八版和PD5500进行各种管板的计算。

1.2.7 WRC107 和WRC297
利用WRC107方法进行附件外载在圆筒和球壳上产生的局部应力的计算。

并按照ASME VIII Div. II 进行应力分类和判别。

1.2.8 Thin joints 薄膨胀节
按ASME VIII Div. I附录26进行薄壁波纹管膨胀节的应力和疲劳寿命计算。

1.2.9 Thick joints 厚膨胀节
按ASME VIII Div. I附录5进行波纹管膨胀节的应力和疲劳寿命计算。

刚度系数按TEMA 第八版计算。

1.2.10 ASME管板
按ASME VIII Div. I Section UHX 进行固定管板、浮头管板和U型换热器管板的厚度计算。

1.2.11 Rectangular Vessels 矩形容器
按ASME VIII Div. I附录13进行矩形容器。

1.2.12 Horizontal Vessels 卧式容器
利用L. P. Zick法进行鞍式支座支撑的卧式容器应力计算。

计算结果包括:鞍座处、容器中间和封头截面处的应力。

1.2.13 Vertical Vessels 立式容器
裙式、腿式、耳式支撑的立式容器。

活载荷计算;立、卧式压力试验计算;容器MAWP包括液柱静压力和ANSI B16.5法兰压力限制。

2 操作界面
PVElite 操作界面见图1。

图 1 操作界面
a)主菜单包含了程序的主要工作命令,如:文件操作、输入、分析、输出和应用等,这些菜单命令可以在任意时间执行。

文件菜单
输入菜单
查看菜单
元件菜单
辅助功能菜单
分析菜单
工具菜单
3D操作菜单
b)工具条包含主要的常用的操作命令,如插入、删除、更新、视口转换、元件加入等这些都是Windows程序的标准方法。

元件的加入、删除等操作则由工具条中的对应按钮完成。

Standard 文件管理工具条
Shell 壳体元件工具条
Detail 附属元件工具条
Utilities 应用工具条
Auxiliary 辅助工具条
c)简图区显示了当前设备模型的状态,设备模型通过输入的元件及其附件组成。

用Mouse点击组成模型的元件,则该元件会高亮显示,同时该元件详细数据在左边元件数据区显示或击右键显示数据对话框。

d)除了元件及其附件数据之外,还有其它分析所需的数据。

如:报告标题、容器设计和分析向导、活载荷(风、地震)定义等分别通过设计/分析约束(Design/Analyse Constraints)屏幕、活载荷(Live local)屏幕和报告标题(Report Headings)屏幕(请注意屏幕和对话框的区别)。

3 容器数据
这部分数据包括:设计参数、内外构件安装选择、设计修改、管口设计修改等。

3.1 Design Constraints 设计参数
选择页面按钮输入设计约束参数,如下图所示:
a)Design Internal Press. 设计内压
b)Design External Press. 设计外压
c) Design Internal Temperature 相应设计内压下的设计温度
d) Design External Temperature相应设计外压下的设计温度
e)Datum line Distance 距离基准线的位置
f) Hydro test Type 压力试验类型,包括:
1) ASME UG 99(b) 液压试验:试验压力等于1.3倍容器最大许用工作压力(MAWP)乘
于试验温度下许用应力值与设计温度下许用应力值比值的最小值;
2) ASME UG-99(c) 液压试验:试验压力等于各受压元件的计算压力(MAP)乘以1.3
减去静压头,取最低者。

静压头计算取决于容器尺寸和接管外伸长度,此外,还与压力试验位置有关;
3) ASME UG-99(b) 脚注 35 液压试验:试验压力等于1.3倍容器设计压力乘以试验温
度下许用应力值与设计温度下许用应力值之比的最小值;
4) ASME UG-100 气压试验:试验压力等于1.1倍的容器最大许用工作压力(MAWP)
乘以试验温度下许用应力与设计温度下许用应力之比的最低值;
5) No Hydro:不需压力试验;
g)Hydro test Position 液压试验位置,包括:
Vertical/ Horizontal 立置试验/卧置试验。

该项与压力试验时液柱静压头计算有关。

h) Projection from Top 容器外表面到试验时最高处法兰密封面的距离。

按ASME UG-99(c)计算试验压力时,将该值加上容器高度(立试)或最大容器直径(卧式)作为计算液柱静压力的依据,见图2。

i)Projection from Bottom(Hydro Test) 容器外表面到试验时最低处法兰密封面的距离。

按UG-99(c)计算压力试验液柱静压力时,将该值加上容器高度(立式)或最大容器直径(卧式)作为计算液柱静压力的依据,见图2。

j)Projection from Bottom(Operating)
容器外表面到最低处法兰密封面的距离,见图2。

当该法兰控制容器最大允许工作压力(MAWP)时,该值用于计算ANSI法兰的最大允许工作压力(MAWP) 。

图2 最高(低)法兰密封面的位置
k)Minimum Design metal Temperature
最小设计金属温度。

不参于计算,用于报告输出时与ASME UCS-66计算出的最低温度相比较。

l)Flange Distance to Top
法兰中心线/密封面到容器顶部的距离,见图2。

当该法兰决定容器整体的计算压力(MAP)时,按ASME UG-99(c)进行压力试验,该值用于确
定液柱静压力。

m) Construction Type 容器建造形式。

包括:
1) Welded 焊接,主要方式
2) Pressured welded 压力焊接
3) Brayed 钎焊
4) Resistance Welded 电阻焊接
n) Service Type 使用场合,包括:
1) None 一般场合
2) Lethal 致命环境,介质为高度或极度危害介质
3) Unfired Steam 非直接受火锅炉
4) Directed Firing 直接受火
5) Non-Stationary 移动压力容器
6) Air/Water/Steam 公用工程
o)Degree of Radiography 射线检测等级,包括:
1) RF1 全部射线检测,符合ASME UW-11(a)的要求,UW-11(a)(5)(6)不适
用;
2) RF2 全部射线检测,符合ASME UW-11(a)(5)(6)的要求;
3) RF3 部分射线检测,符合ASME UW-11(a)(6)的要求;
4) RF4 其它;
5) None 不需射线检测;
p) Miscellaneous weight 附件重量
当对容器进行估算时,往往不计算人孔及其它开口等附件,此时附件重量可取25%;详细计算时一般可取5~10%。

q) Design Code 设计标准,包括:
ASME Section VIII Div. I 、Div. II、PD5500和EN-13445。

r)User defined MAWP
用户定义的最大许用工作压力,一般不考虑。

s)User defined MAPnc
用户定义的常温新容器许用应力,一般不考虑。

t)User defined Hydro
用户定义的液压试验压力,当不计算MAWP时需考虑。

u)Additional Ope. Static press
操作时的附加液柱静压力,当每个元件输入时已包含介质时可不考虑。

v)Use Higher Longitudinal Stresses
ASME Section VIII, Division 1, Paragraph UG-23(d) 允许当地震载荷或风载荷与其它载荷组合时,许用应力提高到1.2倍。

w) Hydro test Allowable Stress Unmodified
一般情况下,压力试验时应力乘以应力增大系数(在拉应力侧,乘以焊接接头系数)。

但对于不锈钢容器限制试验时应力到0.9倍的屈服极限,否则不考虑。

在那样情况下应确认。

x)Consider Vortex Shedding 横风振(风诱导振动Wind excited Vibration)
y)Is This a heat exchanger? 是否换热器?
z)Corroded Hydro test
一般情况下,压力试验按腐蚀前校核,但设计时往往需要考虑腐蚀后进行压力试验,故应按腐蚀后校核,此时应确认。

aa)Hydro test allowable is 90 % of the Ambient Yield Stress
ASME Section VIII, Division 1, 压力试验时的许用应力取1.3倍的常温许用应力。

当容器试验时最大周向应力不超过该许用值。

对不锈钢容器当选择该项时,则采用90%的常温屈服限。

3.2 ASME Steel Stack
ASME 钢烟囱的计算按ANSI/ASME STS-2000/STS-1a-2003。

3.3 Design Modification 设计修改
a) Select Wall Thickness for Internal Pressure
若选择该项,当用户给定的元件厚度小于元件内压所需的厚度时,程序将自动取该元件内压所须的厚度;当用户给定的元件厚度大于元件内压所需的厚度时,程序不处理。

b)Select Wall Thickness for External Pressure
若选择该项,程序将计算每个元件外压所需的厚度。

注意当选择该项时,程序将不计算外压加强圈。

c)Select Stiffening Rings for External Pressure
若选择该项,程序将计算外压加强圈的位置和规格。

注意当选择该项时,程序将不修改元件外压厚度。

d)Select Wall Thickness for Axial Stress
若选择该项,程序将计算每个元件在风、地震、重量、压力组合载荷时满足轴向应力所须的厚度。

3.4 Load Case 工况组合
3.4.1 Load 载荷
考虑的压力载荷、重量载荷、活载荷等如下表:
表 1 载荷
压力 Pressure
NP-NO Pressure 无压力
IP-Internal Presssure 内压
EP-External Pressure 外压
HP-Hydrotest Pressure 试验压力
重量 Weight
EW-Empty Weight 空重
OW-Operating Weight 操作重量
HW-Hydrotest Weight 压力试验重量
活载荷 Live Load
WI-Wind Load 风载
EQ-Earthquake Load 地震载荷
HI-Hydrotest Wind 压力试验时风载荷
HE-Hydrotest Earthquake 压力试验时地震载荷
VF-Bending stress,Vortex,Test No CA 风橫振引起的弯曲应力(液压试验时,无腐蚀) VO-Bending Stress, Vortex,Operating 风橫振引起的弯曲应力(操作)
VE-Bending stress,Vortex, Empty 风橫振引起的弯曲应力(空塔)
WE-wind bending Empty New and Cold 风载引起的弯曲(常温,空塔,无腐蚀) WF-wind bending Filled New and Cold 风载引起的弯曲(常温,充液,无腐蚀)FS-Axial Stress,seismic 地震工况下轴向力引起的轴向应力
FW-Axial Stress 风载工况下轴向力引起的轴向应力
PW-Axial Stress, Wind 风工况,作用力引起轴向应力
BW-Bending Stress,Corroded 风载工况下水平力引起的弯曲应力,腐蚀后
BS-Bending Stress,Seismic,Corroded 地震工况下水平力引起的弯曲应力,腐蚀后BN-Bending stress,wind,uncorroded 风载工况下水平力引起的弯曲应力,无腐蚀BU-Bending stress,seismic,uncorroded 地震工况下水平力引起的弯曲应力,无腐蚀CW-Axial Weight New and Cold 轴向重量(常温,无腐蚀)
3.4.2 Load Case 工况组合
工况组合可以根据实际情况进行设定。

程序可进行内压、外压、试验压力、风载、地震载荷等各种组合工况的计算,工况组合的种类如下:
Load case 1 NP+EW+WI+FW+BW 需考虑
Load case 2 NP+EW+EQ+FS+BS 考虑地震作用时需考虑
Load case 3 NP+OW+WI+FW+BW 需考虑
Load case 4 NP+OW+EQ+FS+BS 考虑地震作用时需考虑
Load case 5 NP+HW+HI 需考虑
Load case 6 NP+HW+HE 一般不考虑
Load case 7 IP+OW+WI+FW+BW 内压时需考虑
Load case 8 IP+OW+EQ+FS+BS 内压时考虑地震作用时需考虑
Load case 9 EP+OW+WI+FW+BW 外压时需考虑
Load case 10 EP+OW+EQ+FS+BS 外压时考虑地震作用时需考虑
Load case 11 HP+HW+HI 需考虑
Load case 12 HP+HW+HE 一般不考虑
Load case 13 IP+WE+EW 一般不考虑
Load case 14 IP+WF+CW 一般不考虑
Load case 15 IP+VO+OW 塔器需考虑
Load case 16 IP+VE+OW 一般不考虑
Load case 17 IP+VF+CW 一般不考虑
3.4.3 与工况有关的其它要求
a)Vary Compressive Allowables According to Temperature
选择时,许用压应力按相应工况下的设计温度选取。

不选择时,按内/外压设计温度的最大值选取许用压应力。

b)Corrode Case Components WE,WF and CW
一般不考虑。

c)Installation | Misc Options
现场/运输时考虑平台、填料、保温等。

主要用于计算现场/运输时设备的重心。

d) Fatigue Analysis 疲劳分析
一般不考虑。

3.5 Nozzle Design Options管口设计选项:
a)Nozzle Design Pressure Options 管口设计压力选项,包括:
1) MAWP+Static Head 最大允许工作压力+静压头,需计算MAWP时应选择。

2) Design p +Static Head 设计压力+静压头,不需计算MAWP时应选择。

3) Overall.Vessel MAWP 总体容器最大允许工作压力,一般不采用。

b)Consider MAPnc in analysis 是否考虑MAPnc工况。

当整台容器需计算MAPnc时应考虑。

c)Consider External Loads for Nozzle Tr
一般情况下,壳体所需厚度tr由内、外压计算而得,当风、地震等其它外载控制tr时,要选择该项,程序会自动考虑。

d)Consider Code Case 2168(Div 1)
圆柱壳上全焊透整体补强径向开孔补强的另一计算方法,一般不考虑。

e)Design Pads to Reinferce openings
选择该项时,如补强圈的结构尺寸不合适时,程序会确定开孔补强需要进补强圈的直径和厚度。

f) Nozzle Sort Options 管口排序选项
1) By Name Acending 按名称升序
2) By Name Descending 按名称降序
3) By Diameter,Ascending 按直径升序
4) By Diameter,Descedning 按直径降序
5) No Sorting 不排序
3.6 风、地震数据
3.6.1 风载荷
3.6.1.1 风载设计标准
American Society of Civil Engineers Standard 7 (前ANSI A58.1) ASCE-7
93/95/98/2002
UBC 94/97Uniform Building Code.
NBC 95National Building Code of Canada.
User Defined 用户直接指定高度和风压。

IS-875 Wind Design Code of India,1987版
BS-6399 1997 Britain's Wind Design Code, 1997版代替 CP3
Mexico Official Design Wind Code of Mexico,1993版
AS/NZ Design Wind Code of Australia and New Zealand, 2002版
Euro Code 几个欧洲国家风设计标准,包括法国。

3.6.1.2 ASCE-93 风载荷
a)Design Wind Speed 设计风速,一般风速范围85~120 m/h
b) Exposure Constant 地面粗糙度类别,包括:
1) Exposure A, large City Centers 大城市
2) Exposure B, Urban and Suburban areas 郊区和乡村
3) Exposure C Open terrain 开阔地带
4) Exposure D Flat Unobstructed Coastal Areas 海岸、湖岸
c) Base Elevation 基础高度
d)ASCE 7-93 Important Factor 重要系数
一般情况下,该系数范围为0.95~1.11(取自ASCE Table 5)
Category 距离海岸线大于等于100miles 距离海岸线小于100miles
I 1.00 1.05
II 1.07 1.11
III 1.07 1.11
IV 0.95 1.00
Category Classification
I 下面没有列出的建筑和结构
II 聚集300人以上的地区的建筑和结构
III 重要设施、医院等建筑
IV 在破坏事故中允许造成危害的建筑和结构
一般情况下,石油化工结构取I类,重要系数取1。

e)ASCE Roughness Factor ASCE 粗糙系数
一般情况下,石油化工场所取1(取自ASCE-7, Table 12)。

1 Round,moderalely smooth 圆形,适度光滑
2 Round,rough(D’/D=0.02) 圆形,粗糙
3 Round, Very rough(D’/D=0.28) 圆形,非常粗糙
f)Structural damping coefficient β结构阻尼系数
g)Percent Wind for Hydro test 压力试验时,风载荷参与系数,一般取33%
3.6.1.3 UBC 94/97风载荷
a)Percent Wind for Hydro test压力试验时,风载荷参与系数,一般取33%
b)Design Wind speed 设计风速
c)Exposure Constant 粗糙度类别
下表取自UBC-91 Section 2312。

2 Exposure
B 20 feet及其以上高度建筑物、森林、丘陵的占地面积不少于20%
C 平坦、开阔地
3 Exposure
D 风速80mph以上的地区,平坦、无障碍物的地区。

面向大型水面
4 Exposure
的地带等
石化场所一般选C 类。

d) Base Elevation 基础标高
e)UBC Wind Importance Factor 风载重要系数
1.15 Category I Essential facility 重要设施
1.15 Category II Hayardous facilities 危险设施
1.0 Category III special occupancy structures 特殊用途结构
1.0 Category IV standard occupancy structures 标准用途结构
大部分石化结构重要系数取1.0
f)Structural damping coefficient β结构阻尼系数
3.6.1.4 NBC 95风载荷
a) Design wind speed 设计风速
b) Base Elevation 基础标高
c)Exposure Constant粗糙度类别
1) Exposure A 开阔地带
2) Exposure B郊区或农村
3) Exposure C大城市中心
石化厂一般用A 类
d) Roughness factor 粗糙度系数
1 圆形,中度平滑
2 圆形,粗糙(h=2%d)
3 圆形,很粗糙(h=8%d)
石化厂一般取1
e)Critical Damping Ratio 临界阻尼比
NBC建议高塔取0.0016,低塔适当提高
0.0016 L/D>7
0.0032 1≦L/D≦7
0.0064 L/D<1卧式容器
f)Percent Wind for Hydro test压力试验时,风载荷参与系数,一般取33%
3.6.1.5 ASCE 95/98 风载荷
a)Percent Wind for Hydro test压力试验时,风载荷参与系数,一般取33% b) Design wind speed 设计风速
c) Base Elevation 基础高度
d) Exposure Constant
large city centers 大城市中心
A
1 Exposure
urban and suburban areas 郊区和农村
B
2 Exposure
open terrain 开阔地
3 Exposure
C
flat unobstructed coastal areas 平坦,无障碍的海岸
D
4 Exposure
e) Important Factor 重要性系数
该值范围为0.87~1.15,参考ASCE 95 Table 6-2
f) Roughness Factor 参考:ASCE 95 Table 6-7
1 Round, moderately smooth surface 圆形,平缓表面
2 Round, rough surface圆形,粗糙表面
3 Round, very rough surface圆形,很粗糙表面
g)Height of Hill 相对于迎风面,山丘或陡坡高度
h) Distance to Site 从山顶到构筑物场地的距离(迎风或顺风)
i) Crest Distance 迎风距离,详见ASCE 7-95/98 Fig. 6-2。

j)Type of Hill 山丘类型
None 无
1)
ridge 2D山脊
2)
2-D
3) 2-D escarpment 2D陡坡
4) 3-D axisymmetric hill 3D对称山丘
k)Structural damping coefficient β结构阻尼系数
3.6.1.6 用户定义风载荷
选择风载荷设计标准,如下所示:
a)Percent Wind for Hydro test压力试验时,风载荷参与系数,一般取33% b)Structural damping coefficient β结构阻尼系数
c)Height and Pressure 高度及相应的风压
输入风压时要求乘以体型系数。

如下图所示:
3.6.2 地震数据
3.6.2.1 地震载荷设计标准
ASCE 88 American Society of Civil Engineers Standard 7 (前 ANSI A58.1)。

ASCE-93 American Society of Civil Engineers Standard 7 (前 ANSI A58.1) UBC 94 Uniform Building Code. 1994 版。

NBC 95 National Building Code of Canada. 1995 版。

IS-1893 RSM India's seismic design code。

基于反应谱方法
IS-1893 SCM India's seismic design code。

基于地震系数方法
ASCE-95 American Society of Civil Engineers 1995版。

.
UBC 97 Uniform Building Code。

程序按照 1997版。

ASCE 7-98/02 American Society of Civil Engineers Standard 7 (前ANSI 58.1)
IBC-2000 International Building Code released in 2000。

Mexico Sismo Seismic Design per Mexico's Manual De Diseno Por Sismo
参考ASCE 7-98 or IBC 2000
Response
Spectrum
3.6.2.2 ASCE 7-88 地震数据
a) Importance Factor 重要性系数
1.0 Category I 下面没有列出的建筑物
1.15 Category II High occupancy buildings 高建筑物
1.0 Category III Essential facilities 重要的设施
0.0 Category IV Law hazard building 低危险性建筑
石化结构一般取I
b) Soil type 场地土
1 Soil Profile S1: 岩石或硬土,S = 1.0
2 Soil Profile S2: 硬、松散粘土, S= 1.2
3 Soil Profile S3: 软质粘土、沙土, S= 1.5
c)Horizontal Force Factor水平力系数
参照ANSI A58.1 Table 24,典型值如下:
1.33 Buildings with bearing walls 剪切墙建筑
1.0 Buildings with frame systems框架建筑
2.5 Elevated tanks 高架罐
2.00 Other structures 其它结构
常用值为2,钢结构或支腿支撑的罐取2.5。

d) Seismic zone 地震区
参考ASCE 7-88 Figues 14&15
e)Percent Seismic for Hydro test 压力试验时,地震载荷参与系数,一般取0 3.6.2.3 ASCE 7-93地震数据
a)Percent Seismic for Hydro test压力试验时,地震载荷参与系数,一般取0 b) Seismic Coefficient Av
参考标准 Section 7.1.4.1。

一般取 0.05~0.4
c)Seismic Coefficient Cc
参考标准page 63 Table 9.8-2。

一般取 2.0
d)Performance Criteria Factor P
参考标准P63 Table 9.8.2
e)Amplification Factor ac
参考ASCE 7-93 Table 9.8-3
3.6.2.4 UBC 1994地震数据
a) Importance Factor 重要系数
参考UBC Table 23-L
1.25 Category I: 重要设施
1.25 Category II: 危险设施
1.0 Category III: 特殊用途建筑结构
1.0 Category IV:标准建筑结构
b) Soil Type 场地土
参考 UBC Table 23-J
1 Soil Profile S1: 岩石(系数S = 1.0)
2 Soil Profile S2: 硬、松散粘土(系数S = 1.2)
3 Soil Profile S3: 不超过40 ft. 的软质粘土(系数S = 1.5)
4 Soil Profile S4: More than 40 ft. of soft clay (系数S = 12.0)
c)Horizontal Force Factor 水平力系数
参考 UBC Table 23-Q
d)Percent Seismic for Hydro test 压力试验时,地震载荷参与系数,一般取0 e) Seismic Zone 地震区
参考UBC-97 Figure No16-2
3.6.2.5 NBC 1995 地震数据
a) Importance Factor 重要系数
参考:NBC Sentence 4.1.9.1(10)
1.5 Post-disaster buildings 次灾害建筑
1.3 Schools 学校
1.0 All other buildings 所有其它建筑
一般情况下,石油化工结构取1。

b) Soil type 场地土
参考 Table 4.1.9c
1 Soil Profile S1: 岩石(系数S = 1.0)
2 Soil Profile S2: 硬、松散粘土(系数S = 1.2)
3 Soil Profile S3: 不超过40 ft. 的软质粘土(系数S = 1.5)
4 Soil Profile S4: More than 40 ft. of soft clay (系数S = 12.0)
c)Force Modification Factor 水平力修正系数
参考 Table 4.1.9.B和4.1.9.1(8)及 4.1.9.3(3)节
1 Case 18 高架罐(如支腿支撑的设备). (R =1.0)
2Case 6 弹性结构(如裙座支撑的塔器). (R =1.5)
d)Percent Seismic for Hydro test 压力试验时,地震载荷所占百分比
e)Acceleration Zone 加速度
参考NBC 第一章。

f) Velolity Zone 速度
参考NBC 第一章。

3.6.2.6 ASCE - 95地震数据
a)Percent Seismic for Hydrotest 压力试验时,地震载荷参与系数,一般取0 b) Importance Factor重要系数
参考 ASCE 95 9.3.1.5 节。

c)Force Factor ( R )
参考ASCE 95 table 9.2.7.5。

对立式容器、塔器等,该值取2.0 d)Seismic Coefficient Ca
参考ASCE7-95 table 9.1.4.2.4
e)Seismic Coefficient Cv
参考ASCE7-95 table 9.1.4.2.4B
3.6.2.7 UBC 1997地震数据
a)Percent Seismic for Hydrotest 压力试验时,地震载荷参与系数,一般取0 b)UBC Earthquake Importance Factor 重要系数
参考UBC 1997 Table 16-K
c)UBC Seismic Coefficient CA 地震系数 CA
参考 UBC 1997 table 16-Q
d ) UBC Seismic Coefficient CV 地震系数 CV
参考 UBC 1997 table 16-R e ) UBC Near Source Factor 近震系数
该系数仅用于 UBC 地震区 4。

该值范围为1 ~ 2,是相对于震源的距离的函数。

f ) UBC Seismic Zone 地震区
参考 UBC-91 Figure No. 23-2
g ) UBC Horizontal Force Factor 水平力系数
参考 UBC 1997 Table 16-P Table 16-Q Seismic Coefficient Ca
Soil Profile Type Seismic Zone Factor Z
Z=0.075
Z=0.15
Z=0.2
Z=0.3
Z=0.4
Sa 0.06 0.12 0.16 0.24 0.32Na Sb 0.08 0.15 0.20 0.30 0.40Na Sc 0.09 0.18 0.24 0.33 0.40Na Sd 0.12 0.22 0.28 0.36 0.44Na Se 0.19 0.30 0.34 0.36 0.36Na Sf
Table 16-R Seismic Coefficient Cv
Soil Profile Type Seismic Zone Factor Z
Z=0.075
Z=0.15
Z=0.2
Z=0.3
Z=0.4
Sa 0.06 0.12 0.16 0.24 0.32Nv Sb 0.08 0.15 0.20 0.30 0.40Nv Sc 0.13 0.25 0.32 0.45 0.56Nv Sd 0.18 0.32 0.40 0.54 0.64Nv Se
0.26 0.50 0.64 0.84 0.96Nv
Sf See Footnote 1
Table 16-S Near-Source Factor Na 2
Seismic Source Type Closest Distance to Known Seismic Source 3,4
<= 2 km
5 km
>=10 km
A 1.5 1.2 1.0
B 1.3 1.0 1.0 C
1.0 1.0 1.0
Table 16-T Near-Source Factor Nv 2
Seismic Source Type Closest Distance to Known Seismic Source 3,4
<= 2 km
5 km
10 km
>= 15 km
A 2.0 1.6 1.2 1.0
B 1.6 1.2 1.0 1.0 C
1.0 1.0 1.0 1.0
3.6.2.8 ASCE 7 – 98/02地震数据
h)Percent Seismic for Hydrotest 压力试验时,地震载荷参与系数,一般取0
i) Importance Factor重要系数
参考9.1.4 (ASCE) 1604.5 (IBC).。

j)Response Factor ( R ) 相应系数
参考Table 9.5.2.2 (ASCE) 1617.6 (IBC)。

对倒摆系统和悬臂柱系统R取2.0;对于高架罐R取4.0;对于卧式容器、支腿支撑的容器R 取3.0。

k)Acc. Based Factor Fa 系数Fa
参考table 9.4.1.2.4A or 9.4.1.2.4B (ASCE), 1615.1.2(1) or 1615.1.2(2) (IBC) l)Acc. Based Factor Fv 系数 Fv
参考table 9.4.1.2.4A or 9.4.1.2.4B (ASCE), 1615.1.2(1) or 1615.1.2(2) (IBC) m)Max. Mapped Res. Acc. Ss 响应加速度 Ss
参考ASCE 7-98 100 -117页/ IBC 2000 351页
n)Max. Mapped Res. Acc. S1 响应加速度 S1
参考ASCE 7-98 100 -117页/ IBC 2000 351页
o)Moment Reduction Value 弯矩折减值
p) Site Class 场地分类
Table 9.4.1.2.4A (ASCE) 1615.1.2(1) (IBC), Values of Fa as a function of site Class and Mapped Short-Period Maximum Considred Earthquake Spectral Acceleration
Mapped Maximum Considered Earthquake Spectral Response Acceleration at Short Periods Site Class S s<=0.25 S s=0.5 S s=0.75 S s=1.0 S s>=1.25 b
A 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
B 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
C 1.2 1.2 1.1 1.0 1.0
D 1.6 1.4 1.2 1.1 1.0
E 2.5 1.7 1.2 0.9 a[0.9]
F a a a a a
Table 9.4.1.2.4B (ASCE) 1615.1.2(2) (IBC), Values of Fv as a Function of Site Class and Mapped 1-Second Period Maximum Considered Earthquake Spectral Acceleration Mapped Maximum Considered Earthquake Spectral Response Acceleration at 1-Second Periods Site Class S l<=0.1 S l=0.2 S l=0.3 S l=0.4 S l>=0.5 b
A 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
B 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
C 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3
D 2.4 2.0 1.8 1.6 1.5
E 3.5 3.2 2.8 2.4 a[2.4]
F a a a a a
a Site specific geotechnical information and dynamic site response analyses shall be performed.
b Site specifi
c studies require
d per Section 9.4.1.2.4 may result in higher values of S
than
s included on hazard maps, as may the provisions of Section 9.13.
3.6.2.9 Res. Spectrum地震数据
a)Response Spectrum Name 反应谱名称
选择用于动态分析的反应谱名称或标准。

若选择“用户定义”,必须输入反应谱数据。

如下表所示:
4 元件参数
4.1 元件基本参数:
a) Element Description 元件描述,允许空白。

b) From To Node 元件界面编号,如塔器的基础面,筒体与封头的焊缝线等。

c) Element Type 元件类型
d) Length 长度或高度,具体如下:
1) Cylindrical 圆筒体:输入圆筒体焊缝线之间长度,即圆筒高度或长度;
2) Elliptical、Torispherical 椭圆形、碟形封头:输入直边段长度;
3) Spherical 球形封头:输入0;
4) Conical 锥体:无折边过渡时输入焊缝线之间的距离,有折边过渡时输入切线之间的
距离,直边段加在相连的圆筒上或封头的直边段上,也可单独当作圆筒体;
5) Welded Flat 焊接平盖:输入平盖厚度;
6) Flange 容器法兰:输入法兰盘厚与颈高之和;
7) Skirt 裙座:基础环底面到封头切线之间的距离;
e) Diameter Base,Inside/Outside Distance 直径基准及直径(内直径或外直径)
1) Cylindrical圆筒体:输入内直径或外直径;
2) Head 各种封头:输入直边段内直径或外直径;
3) Conical 锥段:输入一端内直径/外直径;
4) Flange 容器法兰:输入法兰内直径;
5) Skirt 裙座:裙座上部内直径或外直径;
f) Nominal Thickness 名义厚度。

计算MAWP等容器参数时使用的是产品厚度,只有计算重量时才使用名义厚度。

当名义厚度取0时,程序自动采用产品厚度。

g) Finished Thickness 产品厚度,为名义厚度减去负偏差和加工减薄量,程序会自动减去腐蚀裕量。

1) 椭圆形、碟形和球形封头:名义厚度减去加工减薄量;
2) 由钢管制成的圆筒体:名义厚度减去负偏差;
3) 焊接平盖:法兰板厚,不包括颈高;
4) 筒体(含裙座):等于名义厚度,但对于复合钢板则应减去负偏差(爆炸成型时为
0.75mm);
h) Internal/External Corrosion Allowance 内部或外部腐蚀裕量,一般外部腐蚀裕量为0 i)Thinning due to forming 加工减薄量
j)Wind Load Diameter Multiplier 风载直径系数
元件外径乘以该值为计算风载时所用的壳体元件直径,元件外径包括保温层厚度。

输入该值时,要考虑外部附件的影响。

如:、管口、管道、梯子等。

该值的取值范围为1~2, 一般取1.2,当某段壳体不受风载影响时,该值输入0,如裙座内的壳体。

k)Material Name材料名称:从材料列表中选择材料名称。

选取某材料时,其性能立即显示出来,若所选材料的使用温度超出了输入温度,则不能选择该材料; 同理,输入温度时,若超出了输入材料的使用温度限制时,则不能输入。

材料库中设备的材料(前面带符号“*”)可以输入机械性能,也可以在材料中增加新材料。

ASME材料中没有厚度分档的问题。

l) longitudinal/circumferential Efficiency 纵向/环向焊接接头系数
参考Section VIII, Div, 1, Table UW-12。

对于椭圆形、碟形封头,因存在应力减弱的需要,以该系数形式反应出来。

在ASME 标准公式中,焊接接头系数是检验质量的度量。

m) Internal Pressure 设计内压,不包括液柱静压力。

液柱静压力由程序根据介质的数据计算。

对裙座,该值为0。

n)Temperature for Internal Pressure 内压设计温度
用于查取操作状态时材料机械性能。

程序会自动进行超限检查。

o) External Pressure 设计外压
该值为正值, 输0时,不进行外压计算。

p)Temperature for External Pressure 外压设计温度
用于查取外压工况时材料的机械性能和外压曲线。

q)Swap Diameter Basis 切换直径基准
仅用于ASME DIII DIV 1,ASME DIII Div. 2严格按内径公式。

4.2 元件附加参数
对有些元件,除基本数据以外,还要求输入附加数据。

4.2.1 Cylindrical 圆筒
没有附加数据
4.2.2 Elliptical 椭圆形封头
a) Head Factor 封头系数,标准椭圆形封头为2.0。

b) Inside Head Depth 封头内表面深度,只用于按PD5500规范设计的容器。

c) Sump Head ? 是否开口接管上或水包上的封头?
d)Parent Nozzle Sump Head 所在的开口编号。

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