三鞍座卧式容器设计及计算.pdf

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鞍座距式容器设计及计算
邓洪桥(四川晨光工程设计院611130)
摘要:目前国内多鞍座卧式容器的设计及计算并没有形成统一的标准,大多采用三弯矩理论计算弯矩和鞍座反
カ,再引用双鞍座卧式容器的ZICK校核方法对应力进行校核,此方法步骤杂,不便于エ程应用,本文借一实例计算,
来讨论三鞍座卧式容器筒体最大轴向应力值可能出现的几种情况下筒体轴向应力计算和校核。
关键词:三鞍座轴向弯矩轴向应力应力计算校核
卧式容器筒体轴向应力是由压力和轴向弯矩产生的轴向应
カ的组合,压力产生的轴向应力为:内压为拉应力,外压为压应
力,且沿轴线是均布的,轴向弯矩产生的轴向应力既有压应カメ/中エロ中中
有压应力,且沿轴向是不均匀的。大型卧式容器,当其长度较长
时,为避免鞍式支座跨度大,导致筒体产生过度变形及较大应
力,宜采用三鞍座支承,为使三支座处筒体的轴向力较为均匀,
般应考虑A≤0.1451.较合适,且为了充分利用封头对筒体邻
近部分的加强作用,应尽可能将支座设计得靠近封头。当A≤
Rm/2时,可认为封头对支座部分筒体起到加强作用。以下我
借一计算实例,来讨论三鞍座卧式容器筒体轴向应力计算和校
核
鞍座卧式容器的轴向弯矩分布情况
鞍座攴承的卧式容器可视为承受均布载荷的连续梁,由
田1式当自国
材料工程力学,可得均布载荷作用下三支承点连外伸梁的弯
表
矩图见图1。由弯矩图可估计圆筒轴向最大弯矩位于两文座跨距介通
氨?名又厚度不n
的中间横截面上或座处横截屾上。
设计压力P
?DMPa体平均半R
151mm
565℃1两时头切线间距
计算实例
最大允许工作压力P。」21MPa「封头内曲面深度1「7m
水压试総压力P
225Mh净量M
32585mm
某项日的一台液氨储罐,简体长Ll=13000m,内直径Di=
支中心线到近
3000?储罐的长度较长,选用三鞍座支承,现校核简体的轴健余量G
4 mm
PIAI mm
头线距离A
向应力。
接接头系数中
主体
I6FMRDR
储罐具体设计参数见表1
全容积V
100m重力度
9 Rim's
16MnDR钢板负偏差C2=(0.3mm,储罐有效壁厚8e=8m-C1
道,轴向弯矩引起的最大轴向应力也在中间支座横截而上。
1、筒体轴向弯矩计算
操作状下
边座处弯矩:
液氨的设计温度为50/-26.6℃,最大允许工作压力P
2.MPa,根据液氨的饱和蒸汽压可知,在-26.6℃时,液氨的饱和
=-1.64X10aNP
蒸汽压很小,此工况不予考虑。在50℃时,液氨密度p=0.562871
中间支座处弯矩
103kgm,假设液氨充满的情况下进行以下计算:
w-m+Ipk=8.72x10 N
4、单位长度上的均布载荷
M=一
4.18110g
跨距中点弯矩
4,。=61.93N
5、中间支座处圆筒轴向弯矩:
Lf.-af
A=-4.181×10q=-259x11°N=m
6、中间支座处筒体轴向应力
筒体被加强的最高点,即A≤Rm/2
以上式中:q单位长度上的均布载荷。
nf
2、筒体轴向应力计算
78.44M
压力及轴向弯矩引起的组合轴向应力o1~06,应考虑操作
最低点:
工况和水压试验时的各种危险工况,分別计算出可能产生的最
大应力。由弯矩计算公式可知MBI>1Mp>IMA、MC,即
m7490M
25,K,5
筒体最大轴向弯矩在中间攴座横截面上,因A≤Rm/2,圆简被封
头加强,K1=K2=1.0.由轴向弯矩引起的轴向应力计算公式可知
下转第256页
化
2013年第7期
真空
制作,这个圆钢的规格为e16mm。这个规格的圆钢正好保障中
循环进行
盘、桅杆之间的距离,使得松紧程度得以调整,提升设备运行效
导链式倒装法的工艺流程见附图。
率
4)钢网売和顶盖板的组装:钢网売由专业厂家负责生产和
(12)提升后的壁板即可进行罐附件的安装和盘梯安装。(罐
安装,我方对其拱度用弧形样板进行检测,并做好单位之间工序制安过程中需提前进行盘梯的预制)这样可减少高空作业,便于
的衔接和配合。
保证施工质量,但注意是按照排版图进行安装。
5)安装罐顶附件、踏步、栏杆
(13)按上述的有关程序循环进行,逐圈组装,直至将各圈壁
(6)一般而言,储罐洣圈最常选用的是300*80*9规格的槽板提升、组焊全部完成。
钢,这个准备工作确定之后,再采用滚圆形式进行制作。在每个
(14)组焊壁板与底板间的角焊缝,焊后应进行磁粉探伤
槽钢内部,设置一个强筋,该强筋的长度最好控制在
(15)焊接边缘板径向縫的剩余焊鏠,焊接边缘板与中幅板
140*60*10mm范围内,沿着每个槽钢中心部分,另外还需要添加的搭接焊缝
人规格为65mm*10mm的加强筋。这是保障设备施工顺利进行
(16)罐体附件的安装,并按排版图进行核查
的准备工作,成型之后,需要用2m长的弧形板加以固定,保障它
(17)按规范和设计要求进行罐底真空试验、储罐盛水试验
的间隙小于2mm。进行安装时,应该使用二支重为30t的千斤顶棊础沉降观测、罐顶正负床试验等。
米压实,将沿边的缝隙进行压缩,尤其是储罐内壁顶部的装备,
(18)储罐内外壁整体防腐保温。
它的压实工作更加明显。另外,述需要在没和相离为2m的管壁
(19)交工资料整理及中间交工验收。
上上,安装一块卡板,保障洣圈能在稳定的环境下开展工作。强
度得到保障之后,在日后开展施工时,能保障施工顺利进行,提五、结束语
升设备运行效率。
7)需要注意中心立柱以及盘选的缝隙,从施工实践上看,
该方法提高施工质量,相信在未米发展中,该方法将发挥出
该设备的缝歐应该控制在。219*10数值内。将施工巾需要使用到巨大作用。推动社会发展,促进社会经济发腰,技术推动社会发
辅助拉紧密连接在一起。在水平受力方向上,保障物体受カ平ず今。如入科技力量,将提升生产效率。
的无缝钢管数值保障在18m内,当进行联通时,需要将桅杆和。生产
衡,使得拉杆不会出堄倾斜现象。
1立式圆筒形纲制辉接油施工及验收规范》(GB50128-
(8)辅助拉杆的选用也有标准可言,也需要借助圆钢米进行
2005)
「21《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2002)
(上接第229页)
式中系数K1、K2及支座处筒体轴向应力位置分別见JBM
9327M
I4731《钢制卧式容器》有关图表,K1=K2=1.0;由计算结果可知
26 KRC
o5~06都为拉应力,oL见GB150《压力容器》相关图表,ol=
由计算结果可知,5~6为拉应力,Rel(Rp0.2)见CB150《压
174mpa
力容器》相关图表,ReL(Rp0.2)=295MPa
maxlo, a, I=0,=78.3& Mpa wo1=174 MP.
mala, 0,i-o, -o 7 Mr oow(-,1-