鋼制塔式容器2012.10

鋼制塔式容器

（JB/T4710-2005）鄭州大學(xué)

方書(shū)起

(fangsq@)

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員培訓(xùn)班

2012-11-1·鄭州

1、塔設(shè)備屬于分離設(shè)備（代號(hào)：S）

塔設(shè)備一般同時(shí)具有傳質(zhì)和傳熱功能。如蒸餾、萃取、吸收等等。其中：

蒸餾是利用溶液中各組分蒸汽壓的差異，或沸點(diǎn)的差異使各組分得到分離，它是分離均相液態(tài)溶液的最常用的方法。

萃取是利用混合液各組分在溶劑中具有不同溶解度的特性將不同組分分離開(kāi)來(lái)的方法。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班

吸收是利用氣體在液體中溶解度的差異把氣體混合物中各組分分離開(kāi)來(lái)的方法。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班2、計(jì)算手段：

物料衡算、熱量衡算和相平衡關(guān)系。3、塔設(shè)備的設(shè)計(jì)內(nèi)容工藝計(jì)算結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（總體結(jié)構(gòu)和內(nèi)件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性計(jì)算鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班下面簡(jiǎn)單說(shuō)明一下蒸餾操作的工藝計(jì)算（1）首先要知道相平衡關(guān)系圖（x-y圖）鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班（2）作精餾段操作線方程，并作圖其中：

R=L/D（回流比）鋼制塔式容器JB/T4710-2005

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河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班（3）作進(jìn)料線方程，并作圖—q線方程或進(jìn)料方程其中：

q—表示進(jìn)料中飽和液體所占的比例。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

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河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班（4）作提餾段操作線方程，并作圖注：

上述方程適用于塔底有再沸器情況，不適用于蒸汽直接加熱情況。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

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河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班（5）作梯階，確定理論塔板數(shù)量總板數(shù)：6.2-1精板數(shù)：4.3提板數(shù)：1.9-1鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班（6）根據(jù)塔板效率，確定實(shí)際塔板數(shù)量

實(shí)際塔板數(shù)=理論塔板數(shù)/塔板效率說(shuō)明：對(duì)于填料塔而言:填料高度=理論塔板數(shù)x等板高度(HETP)

HETP：填料高度/理論板一、本標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍裙座自支承的單臺(tái)、非夾套塔式容器設(shè)計(jì)壓力p≤35MPa

高度H＞10m、且H/D＞5

其中：H—總高；

D—塔殼的平均直徑。對(duì)等直徑塔為其公稱直徑；對(duì)不等直徑塔式容器：鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班二、設(shè)計(jì)（計(jì)算）壓力與設(shè)計(jì)溫度對(duì)工作壓力小于0.1MPa的內(nèi)壓塔式容器、設(shè)計(jì)壓力取不小于0.1MPa；裙座殼和地腳螺栓的設(shè)計(jì)溫度取使用地區(qū)月平均最低氣溫的最低值加20℃。

其他同GB150。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班三、塔式容器應(yīng)考慮的載荷

a.壓力（含液柱靜壓力）載荷；

b.重力載荷；

c.風(fēng)載荷：順風(fēng)向載荷

橫風(fēng)向載荷；

d.地震載荷：水平地震力

垂直地震力。需要時(shí)還要考慮其他外力載荷。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班質(zhì)量載荷：鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班塔殼與裙座質(zhì)量?jī)?nèi)件質(zhì)量操作時(shí)介質(zhì)質(zhì)量保溫層質(zhì)量平臺(tái)扶梯質(zhì)量附件質(zhì)量偏心質(zhì)量風(fēng)載荷：鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班地震載荷:鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班從載荷性質(zhì)上分，載荷又可分為：

靜載荷和動(dòng)載荷。其區(qū)別：

a.載荷大小、方向甚至作用點(diǎn)等不隨時(shí)間變化的是靜載荷，隨時(shí)間變化的是動(dòng)載荷。

b.動(dòng)載荷使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生加速度，引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)。而靜載荷不會(huì)引起振動(dòng)。

c.動(dòng)載荷計(jì)算與結(jié)構(gòu)自身的振動(dòng)特征（如自振頻率或周期、振型與阻尼）有關(guān)，而靜載荷僅與載荷大小、約束條件有關(guān)。

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河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班四、塔式容器應(yīng)考慮工況：

a.水壓試驗(yàn)工況；

b.操作工況；

c.檢修工況（應(yīng)包括安裝工況）。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

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五、腐蝕裕量

A.塔體：

a)應(yīng)根據(jù)預(yù)期壽命和介質(zhì)；利用金屬材料的腐蝕速率確定腐蝕裕量；

b)各元件受到腐蝕程度不同時(shí)，分別確定其腐蝕裕量；

c)介質(zhì)：壓縮空氣，水或水蒸汽，材質(zhì)為碳素鋼或低合金鋼時(shí)，腐蝕裕量≮1mm。

鋼制塔式容器JB/T4710-2005B.裙座和地腳螺栓

a)裙座腐蝕裕量取C2≮2mm；

b)地腳螺栓的腐蝕裕量，取C2≮3mm。

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班六、最小厚度

A.容器殼體（不包括c2）

a)碳素鋼、低合金鋼制為2/1000DN、且≮3毫米；

b)高合金鋼制，≮2mm。

B.裙座殼

JB/T4710規(guī)定裙座殼的名義厚度不得小于6mm。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班C.地腳螺栓地腳螺栓小徑，規(guī)范并無(wú)限制，但工程上一般不小于M24，最大不超過(guò)M100。D.基礎(chǔ)環(huán)板

a）板式螺栓座：基礎(chǔ)環(huán)板的最小厚度在新標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有具體規(guī)定，但老標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定≮16mm。筋板厚度一般≮

2/3基礎(chǔ)環(huán)厚度，蓋板厚度一般≮基礎(chǔ)環(huán)板厚度。

b）管式螺栓座：標(biāo)準(zhǔn)中基礎(chǔ)環(huán)板的最小厚度一般≮

18mm。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

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七、許用應(yīng)力

A.塔式容器殼體（含裙座殼體）按GB150材料一章選取。

B.非受壓元件

a)地腳螺栓：Q235A[σ]=147MPaQ345[σ]=170MPa

采用其他碳素鋼ns≥1.6；其他低合金鋼ns≥2.0

b)基礎(chǔ)環(huán)、蓋板和筋板：碳素鋼[σ]=147MPa

低合金鋼[σ]=170MPa鋼制塔式容器JB/T4710-2005

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八、壓力試驗(yàn)

原則：試驗(yàn)壓力、溫度和介質(zhì)均按照GB150。注意：

A、當(dāng)塔器銘牌上規(guī)定有最大允許工作壓力時(shí)，試驗(yàn)壓力公式中應(yīng)以該最大工作壓力代替設(shè)計(jì)壓力。

B、塔器臥置壓力試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)壓力應(yīng)計(jì)入試驗(yàn)介質(zhì)的液柱靜壓力。

C、真空塔器：液壓和氣壓PT=1.25P鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班九、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、塔體：應(yīng)滿足GB150的要求。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班2、裙座：

A、結(jié)構(gòu)形式：圓筒形和圓錐形。優(yōu)先選用圓筒形裙座；當(dāng)DN＜1m且H/DN＞25，或DN＞1m

且H/DN＞30時(shí)可選用圓錐形裙座。

標(biāo)準(zhǔn)要求：圓錐形裙座的半錐頂角θ≤15°，無(wú)論圓筒形或圓錐形裙座殼其名義厚度不得小于6mm。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班3、筒體與裙座的連接型式對(duì)接結(jié)構(gòu)：要求裙殼外徑宜與塔殼外徑相同。焊縫應(yīng)采用全焊透連續(xù)焊。鋼制塔式容器JB/T4710-2005（θ≤15°）

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班搭接結(jié)構(gòu)：

a）尺寸要滿足要求，搭接接頭的角焊縫要填滿。

b）當(dāng)裙殼與圓筒搭接時(shí)，封頭的環(huán)焊縫應(yīng)磨平，并按JB/T4730要求100%無(wú)檢合格。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

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4.當(dāng)塔殼封頭由多塊板拼接制成時(shí)，拼接焊縫處的裙座殼應(yīng)開(kāi)缺口，如圖所示。R和L的尺寸與封頭名義厚度有關(guān)，具體查表7-3。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班5.當(dāng)塔式容器下封頭的設(shè)計(jì)溫度大于或等于400℃時(shí)，應(yīng)設(shè)置隔氣圈，如圖所示。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

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6.

塔式容器裙座上應(yīng)設(shè)置排氣孔；在裙座有保溫或防火層時(shí)，應(yīng)改為排氣管，如圖所示。排氣孔和排氣管的規(guī)格和數(shù)量見(jiàn)表7-4和7-5。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

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河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班7.地腳螺栓座由基礎(chǔ)環(huán)、筋板、蓋板和墊板組成，結(jié)構(gòu)如圖所示，該結(jié)構(gòu)適用于予埋地腳螺栓和非予埋地腳的情況。圖7-9地腳螺栓座結(jié)構(gòu)圖（a）（標(biāo)準(zhǔn)釋義圖3-1）L2=B+C鋼制塔式容器JB/T4710-2005

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河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班8.引出孔詳細(xì)尺寸見(jiàn)表7-6。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班9.檢查孔鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班10.吊柱鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班十、應(yīng)力計(jì)算和校核

1、載荷組合系數(shù)K

長(zhǎng)期載荷效應(yīng)與短期載荷效應(yīng)不同。方法是在應(yīng)力組合后，其許用應(yīng)力（強(qiáng)度或穩(wěn)定）乘以一個(gè)等于1.2的載荷組合系數(shù)K。

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河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班2、塔器強(qiáng)度計(jì)算和穩(wěn)定性校核步驟塔設(shè)備的軸向強(qiáng)度和穩(wěn)定性校核必須考慮正常操作、停工檢修、壓力試驗(yàn)等三種工況，基本計(jì)算步驟為：⑴按設(shè)計(jì)條件，初步確定塔的厚度和其他尺寸；⑵計(jì)算塔設(shè)備危險(xiǎn)截面的載荷，包括重量載荷、風(fēng)載荷、地震載荷和偏心載荷等；⑶危險(xiǎn)截面的軸向強(qiáng)度和穩(wěn)定性校核。⑷設(shè)計(jì)計(jì)算裙座、基礎(chǔ)環(huán)板和地腳螺栓等。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-20053.塔器質(zhì)量計(jì)算

塔體、裙座質(zhì)量：m01

塔內(nèi)件（如塔盤(pán)、填料）質(zhì)量：m02

保溫層質(zhì)量：m03

平臺(tái)及扶梯質(zhì)量：m04

操作時(shí)物料質(zhì)量：m05

塔附件（人孔、接管、法蘭等）質(zhì)量：ma

水試時(shí)充水質(zhì)量：mW

偏心（載荷）質(zhì)量：me

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-2005質(zhì)量疊加：操作質(zhì)量：

m0=m01+m02+m03+m04+m05+ma+me

最大質(zhì)量：

mmax=m01+m02+m03+m04+ma+mw+me

最小質(zhì)量：

mmin=m01+0.2m02+m03+m04+ma

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-2005說(shuō)明：

a）當(dāng)空塔吊裝時(shí)，無(wú)保溫層、平臺(tái)和扶梯，則最后一式中不計(jì)m03、m04。

b）部分部件的經(jīng)驗(yàn)質(zhì)量：C）附屬件的質(zhì)量一般取ma=0.25m01

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班4、自振周期如果把塔設(shè)備視為具有多個(gè)自由度的體系，則它就具有多個(gè)固有頻率（周期），其中最低的頻率ω1，稱為“基本頻率”，與基本頻率相對(duì)的周期（T1=2π/ω1）就叫“基本周期”。頻率從低到高排序，分別就叫“第一、第二、第三…振動(dòng)頻率（ω1、ω2、ω3…）”等，相應(yīng)地，與其相對(duì)應(yīng)的周期分別叫“第一、第二、第三…自振周期”。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班

對(duì)應(yīng)于任意一個(gè)頻率，體系中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)后的變形曲線稱為振型。與塔設(shè)備前三個(gè)振動(dòng)頻率相對(duì)應(yīng)的振型見(jiàn)下圖所示。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班A、等直徑、等厚度塔的固有周期

計(jì)算模型：頂端自由、底部固定、質(zhì)量沿高度均勻分布的懸臂梁（彈性連續(xù)體），如下圖所示。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班B．高振型計(jì)算當(dāng)H/D＞15，且H＞20m時(shí)要考慮高振型影響。按JB/T4710附錄B計(jì)算，對(duì)等直徑、等壁厚的塔式容器，可近似?。轰撝扑饺萜鱆B/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班C.影響自振周期的因素鋼制塔式容器JB/T4710-2005

與塔的總質(zhì)量m0的0.5次方成正比；與塔的高徑比H/D的1.5次方成正比；與塔的壁厚δe的0.5次方成反比。

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班D、變直徑或變厚度塔的固有周期

質(zhì)量折算法：

將一個(gè)多自由度體系用一個(gè)折算的集中質(zhì)量來(lái)代替，從而將一個(gè)多自由度體系簡(jiǎn)化為一個(gè)單自由度體系。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班5、地震載荷地震名詞術(shù)語(yǔ)：震級(jí)：表示地震大小的尺度，用震源釋放能量大小度量。烈度：某一地區(qū)地面各類(lèi)結(jié)構(gòu)物和建筑物宏觀破壞程度。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

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基本烈度：指在一定期限內(nèi)，一個(gè)地區(qū)可能普遍遭遇到的最大烈度。

設(shè)防烈度：按國(guó)家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)作為一個(gè)地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-2005（1）水平地震力計(jì)算基本振型水平地震力

基本振型參與系數(shù)，式8-10地震影響系數(shù)，見(jiàn)圖8-4

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對(duì)應(yīng)于設(shè)防烈度的地震影響系數(shù)最大值αmax值見(jiàn)下表。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-2005Tg：場(chǎng)地土的特征周期值（表示場(chǎng)地土最主要的振動(dòng)特性）：與場(chǎng)地土類(lèi)別（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）和設(shè)計(jì)地震分組（共三組）有關(guān)。注：場(chǎng)地土的類(lèi)別詳見(jiàn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班建筑場(chǎng)地的劃分地段類(lèi)別地質(zhì)、地形、地貌有利地段穩(wěn)定基石，堅(jiān)硬土，開(kāi)闊、平坦、密實(shí)、均勻的中硬土。不利地段軟弱土，液化土，非巖質(zhì)的陡坡，河岸和邊坡的邊緣，平面分布上成因、巖性、狀態(tài)明顯不均勻的土層（如故河道、疏松的斷層破碎帶、半填半挖地基等）危險(xiǎn)地段地震時(shí)可能發(fā)生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等級(jí)發(fā)震斷裂帶上可能發(fā)生地表位錯(cuò)的部位。鋼制塔式容器JB/T4710-2005土的類(lèi)型劃分土的類(lèi)型巖土名稱和性狀土層剪切波速（土層剛度）（m/s）堅(jiān)硬土或巖石

穩(wěn)定巖石，密實(shí)的碎石土Vs＞500中硬土

中密、稍密的碎石土，…500≥vs＞250中軟土

稍密的礫、粗、中砂，…250≥vs＞140軟弱土

淤泥和淤泥質(zhì)土，松散的砂，…Vs≤140

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-2005場(chǎng)地土類(lèi)別土的類(lèi)型場(chǎng)地土類(lèi)別ⅠⅡⅢⅣ場(chǎng)地覆蓋層厚度（m）堅(jiān)硬土或巖石0中硬土＜5≥5中軟土＜33～50＞50軟弱土＜33～1515～80＞80

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班

設(shè)防烈度、設(shè)計(jì)基本地震加速度值和設(shè)計(jì)地震分組確定：

按GB50011-2001《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄A“我國(guó)主要城鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈度、設(shè)計(jì)基本地震加速度和設(shè)計(jì)地震分組”確定。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-2005附錄A：

我國(guó)主要城鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈度、設(shè)計(jì)基本地震加速度和設(shè)計(jì)地震分組（河南?。?/p>

（1）抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.20g：

第一組：新鄉(xiāng)（4個(gè)市轄區(qū)），新鄉(xiāng)縣，安陽(yáng)（4個(gè)市轄區(qū)），安陽(yáng)縣，鶴壁（3個(gè)市轄區(qū)），原陽(yáng)，延津，湯陰，淇縣，衛(wèi)輝，獲嘉，范縣，輝縣。

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（2）抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15g：

第一組：鄭州（6個(gè)市轄區(qū)），濮陽(yáng)，濮陽(yáng)縣，長(zhǎng)垣，封丘，修武，武陟，內(nèi)黃，?？h，滑縣，臺(tái)前，南樂(lè)，清豐，靈寶，三門(mén)峽，陜縣，林州*

注：上標(biāo)*指該城鎮(zhèn)的中心位于本設(shè)防區(qū)和較低區(qū)的分界線，下同。

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（3）抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g：

第一組：洛陽(yáng)（6個(gè)市轄區(qū)），焦作（4個(gè)市轄區(qū)），開(kāi)封（5個(gè)市轄區(qū)），南陽(yáng)（2個(gè)市轄區(qū)），開(kāi)封縣，許昌縣，沁陽(yáng)，博愛(ài)，孟州，鞏義，偃師，濟(jì)源，新密，新鄭，民權(quán)，蘭考，長(zhǎng)葛，溫縣，滎陽(yáng)，中牟，杞縣*，許昌*。

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（4）抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g：

第一組：（未提到縣市）。

第二組：汝州，睢縣，永城。第三組：盧氏，洛寧，澠池。

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-2005（2）垂直地震力垂直地震只有在八度和九度區(qū)才需驗(yàn)算。塔器底部截面處總的垂直地震力為：式中：

αVmax—垂直地震影響系數(shù)的最大值，取αVmax=0.65αmax；

meq—塔設(shè)備的當(dāng)量質(zhì)量，取meq=0.75m0，kg；

m0—塔設(shè)備操作時(shí)的質(zhì)量，kg。

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任意質(zhì)量i處所分配的垂直地震力（沿塔高按倒三角形分布重新分配）為：

任意計(jì)算截面I-I處的垂直地震力為：

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-2005（3）地震彎矩：由于水平地震力的作用，在塔設(shè)備的任意計(jì)算截面I-I處，基本振型的地震彎矩為：

對(duì)等直徑、等壁厚塔器在任意截面I-I和底截面0-0的基本振型地震彎矩分別為：

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-2005說(shuō)明：當(dāng)H/D＞15且H＞20m時(shí)要考慮高振型影響。高振型的計(jì)算參照J(rèn)B/T4710附錄B，但由于其計(jì)算比較復(fù)雜，一般是按第一振型的計(jì)算結(jié)果估算（舊標(biāo)中的規(guī)定），即：

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班6、風(fēng)載荷

（1）名詞術(shù)語(yǔ)風(fēng)壓：當(dāng)風(fēng)以一定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，垂直于風(fēng)向的平面上所受到的壓力?；撅L(fēng)壓：風(fēng)載荷的基準(zhǔn)壓力，按我國(guó)荷載規(guī)范規(guī)定為十米高度處五十年一遇十分鐘的最大平均風(fēng)速，按q0=1/2ρv02計(jì)算得出的，新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，不得小于0.3KN/m2

（而舊標(biāo)中規(guī)定0.25KN/m2）。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-2005（2）順風(fēng)向水平風(fēng)力計(jì)算段的水平風(fēng)力

Pi=K1·K2i

·fi

·qo·li

·Dei風(fēng)振系數(shù)K2i：

對(duì)塔高H≤20m的塔設(shè)備，取K2i=1.70。對(duì)塔高H＞20m的塔設(shè)備，則K2i按下式計(jì)算：ξ—脈動(dòng)增大系數(shù)υi—第i段的脈動(dòng)影響系數(shù)φzi—第i段的振型系數(shù)fi—風(fēng)壓高度變化系數(shù)

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高度變化系數(shù)：任意高度處風(fēng)壓與10米高度處的風(fēng)壓之比，它是與高度和地面粗糙度有關(guān)的系數(shù)，荷載規(guī)范規(guī)定為指數(shù)規(guī)律：fi=c(h/10)α

。地面粗糙度類(lèi)別：A類(lèi)：近海海面及海島、海岸、湖岸及沙丘地區(qū)；B類(lèi)：田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)。C類(lèi)：有密集建筑群的城市城區(qū)；D類(lèi)：有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)。

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脈動(dòng)增大系數(shù)ζi：表示脈動(dòng)風(fēng)作用下塔式容器的振幅與將脈動(dòng)載荷以靜力方式作用在塔式容器上所產(chǎn)生的位移之比。它就是動(dòng)力放大系數(shù)。脈動(dòng)影響系數(shù)νi：反映脈動(dòng)風(fēng)壓沿高度變化及其空間相關(guān)性的系數(shù)。振型系數(shù)φzi塔式容器的順風(fēng)向計(jì)算公式僅考慮了第一振型風(fēng)振，多自由度體基本振型的順風(fēng)的風(fēng)振。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

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塔設(shè)備迎風(fēng)面的有效直徑Dei：

是該段所有受風(fēng)構(gòu)件迎風(fēng)面的寬度總和。當(dāng)籠式扶梯與塔頂管線布置成180°時(shí)：

當(dāng)籠式扶梯與塔頂管線布置成90°時(shí)，Dei取下列兩式中的較大值：

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-2005風(fēng)彎矩計(jì)算：II注：當(dāng)H/D＞15且H＞30m時(shí)要按附錄A計(jì)算橫風(fēng)向振動(dòng)。

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河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班7、橫風(fēng)向風(fēng)振塔設(shè)備的兩向振動(dòng)：

（1）順風(fēng)向的振動(dòng)；（2）橫風(fēng)向的振動(dòng)?？鰷u：塔體背后兩側(cè)，漩渦交替產(chǎn)生或脫落，并在尾流中有規(guī)律的交錯(cuò)排列兩行，這個(gè)現(xiàn)象在工程上稱為卡曼渦街?？鼫u街出現(xiàn)的條件：

①40≤Re＜150；②Re＞3.5×106

（超臨界區(qū)）。

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河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班是否發(fā)生共振的判別:v＜vc1

不需考慮塔器共振

vc1＜v＜vc2

必須考慮第一振型振動(dòng)

v＞vc2

考慮一、二振型，取最大值。

Vcn=D·fcn/St=5D/Tcn

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如果發(fā)生共振，必須按附錄A的方法計(jì)算最大風(fēng)彎矩！

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c）防振措施:

（1）改變塔設(shè)備的自振周期；（2）增加塔的阻尼；（3）采用擾流裝置。

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-2005軸向翅片

同圓周上的翅片夾角為90°；相鄰圓周上的翅片彼此錯(cuò)開(kāi)30°。

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螺旋形翅片

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-20058、偏心彎矩Me=meg·le

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-20059、最大彎矩

確定最大彎矩時(shí)，偏保守地假設(shè)MW、ME和Me同時(shí)出現(xiàn)，且出現(xiàn)在塔設(shè)備的同一方向。塔器任意計(jì)算截面I-I處的最大彎矩為：

塔底截面0-0處的最大彎矩為：當(dāng)H/D＞15且H＞30m時(shí)要按附錄A計(jì)算橫風(fēng)向振動(dòng)！

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-200510、塔殼強(qiáng)度計(jì)算和穩(wěn)定性校核①根據(jù)操作壓力（內(nèi)或外壓）計(jì)算塔體厚度。②對(duì)正常操作、停工檢修及壓力試驗(yàn)等工況，分別計(jì)算各工況下相應(yīng)壓力、重量和垂直地震力、最大彎矩引起的筒體軸向應(yīng)力。③確定最大拉伸應(yīng)力和最大壓縮應(yīng)力。④進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性校核。如不滿足要求，則須調(diào)整塔體厚度，重新進(jìn)行應(yīng)力校核。

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-2005說(shuō)明：Pc為計(jì)算壓力；水壓試驗(yàn)時(shí)用下式計(jì)算：（1）由內(nèi)壓或外壓引起的筒體軸向應(yīng)力σ1：

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-2005（2）由重力及垂直地震力引起的軸向應(yīng)力：說(shuō)明：僅在最大彎矩為地震彎矩參與組合時(shí)，才計(jì)入垂直地震力FV。壓力試驗(yàn)時(shí)：

操作或非操作時(shí)：

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-2005（3）由彎矩引起的軸向應(yīng)力壓力試驗(yàn)時(shí)：

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班*：括號(hào)為外壓操作的塔式容器（4）應(yīng)力組合及許用值鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-200511、關(guān)于塔設(shè)備危險(xiǎn)截面的確定①裙座基礎(chǔ)環(huán)板處裙座殼體的橫截面；②通過(guò)裙座開(kāi)孔水平中心線的裙座殼體截面；③裙座與塔體封頭連接處焊接接頭橫截面；④不等直徑塔變截面交界處塔殼橫截面；⑤等直徑塔變壁厚交界處塔殼橫截面。

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-200512、關(guān)于塔設(shè)備計(jì)算時(shí)分段的一點(diǎn)說(shuō)明①裙座高度獨(dú)立分段；②變徑或變厚筒節(jié)獨(dú)立分段；③盡量均勻分段，一般以5m或10m為一段；④盡量以危險(xiǎn)截面為分界處。

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-200513、裙座殼體軸向應(yīng)力校核裙座殼底截面的組合應(yīng)力校核式為：說(shuō)明：僅在最大彎矩為地震彎矩參與組合時(shí)，才計(jì)入垂直地震力FV。裙座殼體上任意截面處的應(yīng)力校核呢？正常操作：水壓試驗(yàn)：

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班14、地腳螺栓地腳螺栓計(jì)算的目的有兩個(gè)：一是正確地固定塔的位置；二是防止塔在傾覆力矩作用下傾倒（通常所指的計(jì)算是后者）。

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河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班Q引起的應(yīng)力M引起的應(yīng)力Q、M共同引起的應(yīng)力基本假設(shè)：將地腳螺栓化作同面積的當(dāng)量圓筒，并假定基礎(chǔ)平面變形按線性分布。σB鋼制塔式容器JB/T4710-2005只考慮最大拉應(yīng)力σB

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當(dāng)σB＜0時(shí)，原則上可不設(shè)地腳螺栓；當(dāng)σB＞0時(shí)，必須設(shè)置地腳螺栓并進(jìn)行計(jì)算。

n·T=σB·Ab而地腳螺栓的根部直徑為d1

：對(duì)于高塔，地腳螺栓直徑≥M24，埋深≈(25～40)M。

標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：螺栓數(shù)量一般取4的倍數(shù)，對(duì)小直徑塔器可取6個(gè)。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班內(nèi)外徑尺寸：D0b=Dis＋(0.16～0.4)mDib=Dis－(0.16～0.4)m鋼制塔式容器JB/T4710-200515、基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì)

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班計(jì)算模型：無(wú)筋板環(huán)板有筋板環(huán)板鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班

要求最后確定出的基礎(chǔ)環(huán)厚度δb≥16mm鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-200516、裙座與塔殼連接焊縫

搭接焊縫：

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-2005對(duì)接焊縫：

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-200517、塔器法蘭當(dāng)量設(shè)計(jì)壓力

塔殼各段采用法蘭連接時(shí)，法蘭應(yīng)同時(shí)考慮內(nèi)壓、軸向力和外力矩的作用，其當(dāng)量設(shè)計(jì)壓力應(yīng)按下式確定：墊片壓緊力作用中心園直徑，按GB150.外力矩軸向外載荷（拉伸時(shí)計(jì)入，壓縮時(shí)不計(jì)）

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-2005其中：M—外力矩，應(yīng)計(jì)入：法蘭截面處的最大力矩管線推力引起的力矩其它機(jī)械載荷引起的力矩

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班18、塔的撓度計(jì)算A.原因B.載荷

鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班鋼制塔式容器JB/T4710-2005C.塔的撓度計(jì)算（詳見(jiàn)JB/T4710附錄C）：等直徑等壁厚塔：等直徑不等壁厚塔：

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班

D.控制值：標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有具體規(guī)定；一般按工程設(shè)計(jì)要求確定。各國(guó)及設(shè)計(jì)公司對(duì)撓度要求：美國(guó)埃索公司：[y]=H/160；伯克托公司：[y]=H/170；凱勞格公司：[y]=H/200；前蘇聯(lián)：[y]=H/400；根據(jù)多年工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在工程設(shè)計(jì)中可建議把塔撓度限制在H/150～H/200之間。鋼制塔式容器JB/T4710-2005

河南省壓力容器審核及設(shè)計(jì)人員員培訓(xùn)班19、制造、檢驗(yàn)與驗(yàn)收A.外形尺寸公差。B.需進(jìn)行整體熱處理的塔式容器，熱處理前應(yīng)將連接件（如梯子、平臺(tái)連接件，保溫圈、防火固定件，吊耳）等焊在塔殼上。C.需作磁粉或滲透檢測(cè)：

a)塔殼材料標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度≤540MPa時(shí)，裙座與塔殼的焊接接頭；

b)吊耳與塔殼之間焊接接頭鋼制塔式容器JB/T4710-2005