钢制焊接常压容器圆形平盖加平行角钢加强筋的设计计算.pdf

第41卷第6期
化
机被
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钢制焊接常压容器圆形平盖加平行角钢
加强筋的设计计算
冯永利
(克擅玛依石化公司
摘要NB/T47003.1-2009未鈴出容器公称直径大于2200mm时,平盖時度和角铜加筋规格的计算
过糴翟。为此,进行了圆形平盖加平行角钢加蟹筋的设计计算,为平盖角加觞的規格选提愣依据
关词常压客器国形平義角钢加强筋设计计算
中图分类号T0053,2
文献标识码A
文章号02546094(2014)060769-02
NB/T47003.1-20091标准中第6.4节的表
6-5给出了当容器公称直径不大于2200mm时圆
形平盖厚度和角钢加强筋规格的推荐值;当容器
公称直径大于2200mm时,园形平盖厚度可依据
该标准进行计算,但平盖上角钢加强筋规格需通
过计算或按经验值确定。由于按经验值确定存在
一定的局限性,而该标准中又未提供其规格的计
0.4D
算过程,因此,笔者以设计工作中的对象为具体实
例,进行了圆形平盖加平行角钢加强筋的设计计
算,为平盖角钢加强筋的规格选择提供依据。
平盖度计算
平盖的计算厚度是依据文献[1]中第6.4节
式6-38圆形平盖厚度计算公式进行计算的。笔
者所用算例的参数为:平盖直径D.=3000mm;结
构特征系数(查表64)K,=0.032;计算压力p.=
0.02MPa;设计温度80℃;设计温度下材料许用应
图1平盖结构尺寸因
力(按第5章)[o]'=129.5MPa;焊接接头系数
0.65mm;钢板腐蚀裕量C2=3mm。因此,圆形平
ゅ=0.85;平盖初步选择井字形角钢加强筋,角钢
盖名义厚度8=6+C1+C2=(7.23+
规格选择∠110×110×12。平盖结构尺寸如图1
0.65+3)
上整
12mm
所示。
2平加平行角钢加筋的设计计算
平盖的计算厚度8。=D
K
PP
=3000x
NB/T47003.1-2009标准规定,加强筋与平
√[j'
盖组合截面系数Z。应不小于按表64规定计算
0.032x(0.02
出的所需截面系数Z、,加强筋与平盖组合截面包
129.5x0.8
=7.23m,钢板厚度负偏差C
括加强筋两侧各106。,范。本算例中,角钢加强
本冯永利,女,1982年2月生,工程师。新疆维吾尔自治区克拉玛依市,834003。
万方数据
770
化工机械
2014年
筋与平盖的组合截面如图2所示。
2.3组合截面的截面系数及其校核
形心至组合截面下缘的距离y=28.86mm,
形心至组合截面上缘的距离y=93.14m。组合
截面的截面系媺最小值,即危险截面的组合截面
系数Z,=ソ/y(y。)=8763853/93.14=
94093.3
Asn
依据NB/T47003.1-2009标准中表64,本算
例所选角钢加强筋与平盖的所需截面系数为
因2角钢加强筋与平盖的鉏合截面
0,019
0.019X0.02×3003
129.5
2.1组合截面形心位置?2
得出Z,>Z,因此本设计所选加强筋的规格
角钢1的边长81=110mm,面积A1
合格。
2520mm2,重心距x0=32.6mm。角钢I的形心纵
结束语
坐标y1=8+2=12+32.6=44.6m。
在NB/T47003.1-2009标准中要求加强筋与
矩形的面积A2=206。xδ=20x7.23×平盖组合截面系数Z,应不小于表64中规定计
12=1735.2amx2:形心纵坐标y2=82=6nm;组算出的所需截面系数2,计算时取Z,为加强筋
合截面形心C的纵坐标y。=(A12+A2y2)パ(A1+与平盖组合截面系数的最小值,即危险截画的组
A2)=(2520x44.6+1735.2x6)/(2520+合截面系数,平行角钢加强筋的危险截面位置在
1735,2)=28,86mm。
角钢的最上缘,当危险截面的组合截面系数大于
2.2组合截面对形心轴x的惯性矩
所需截面系数时,则组合截面的任意截面都是安
角钢I对其自身形心轴的惯性矩,=全合格的。笔者给出的关于圆形平盖上所用平行
2830000。、角钢对形心轴x的惯性矩1=角加强的规格的计算方法简单易学、过程清
る+41(y-.)2=283000042520×(4.6
听,为广大从事设计工作的人员提供了角钢加强
28.86)2=3454324.0mm'。矩形Ⅱ对其自身的形筋的选择依据。
心轴的惯性矩1=208。x82/12=20x7.23x123/
参考文献
12=20822.4mm1。矩形Ⅱ对形心轴x的惯性矩
2。=12+A2(y。-y2)2=20822.4+1735.2x
1]NB/T47003.1-2009,钢制焊接常压容器[S].北京
中国标准出版社,2009
(28.86-6)2=927602.5m4。组合截面对形心
2]刘鸿文.材料力学[M」.北京:高等教育出版社,
轴x的惯性矩=1。+2,=4381926.5mm
1992
本算例中的平盖与加强筋组合截面对形心轴
收稿日期:2013-1-26
的惯性矩为,'=27,=8763853mm。
Design and Calculation of Round Flat Cap with Parallel
Angle Stiffener for Welded Steel Pressure Vessels
FENG Yong-li
Petrochina Karamay Petrochemical Company, Karamay 834003, China
Abstract Considering the fact that NB/T 47003 1-2009 Steel Welded Ammospheric Pressure Vessels doesn
provide the calculation process for the vessel whose nominal diameter is greater than 2200mm, both design and
calculation of the round flat cap with parallel angle stiffener were implemented to provide a basis for choosing
specifications for the angle stiffener
Key words atmospheric pressure vessels, round flat cap, angle stiffener, design and calculation
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