壓力容器標(biāo)準(zhǔn)條款的背景介紹和有關(guān)問(wèn)題的討論.ppt

1、壓力容器標(biāo)準(zhǔn)條款的背景介紹和有關(guān)問(wèn)題的討論,秦叔經(jīng) 全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站 上海延安西路376弄22號(hào)10樓 Tel820 FaxEmail： Web Site：,設(shè)計(jì)壓力和計(jì)算壓力,在GB150的3.5.1節(jié)中說(shuō)明： “由兩室或兩個(gè)以上壓力室組成的容器，確定設(shè)計(jì)壓力時(shí)， 應(yīng)考慮各室之間的最大壓力差?！?確定試驗(yàn)壓力的基準(zhǔn),最大允許工作壓力(ASME VIII-1): 在正常操作工況下, 容器頂部允許達(dá)到的最大壓力 該定義與GB150中對(duì)”設(shè)計(jì)壓力”的定義基本相同, 故各標(biāo)準(zhǔn)確定試驗(yàn)壓力的基準(zhǔn)是一致的.,壓力試驗(yàn)的目的： 1. 檢驗(yàn)壓

2、力殼的宏觀強(qiáng)度; 2. 檢驗(yàn)接頭的可靠性： - 焊接接頭的致密性 - 法蘭接頭的密封性,ASME VIII-1中真空容器進(jìn)行壓力試驗(yàn)的要求: 最小試驗(yàn)壓力應(yīng)滿(mǎn)足:,ASME VIII-1中對(duì)兩個(gè)壓力室以上組成的容器, 進(jìn)行壓力試驗(yàn)的要求： 1. 當(dāng)確定多腔容器共用殼壁壁厚的壓力差大于相鄰壓力室的MAWP時(shí), 該共用殼壁的試驗(yàn)壓力應(yīng)不小于該壓力差, 并考慮溫度修正. 同時(shí), 每個(gè)壓力室的最小試驗(yàn)壓力應(yīng)分別滿(mǎn)足: 例: 內(nèi)筒為0.1MPa, 夾套內(nèi)為-0.1MPa, 內(nèi)筒壁厚由內(nèi)壓0.2MPa確定.,2. 當(dāng)確定兩個(gè)壓力室共用殼壁壁厚的壓力差小于兩個(gè)壓力室中較高壓力時(shí), 該共用殼壁的試驗(yàn)壓力應(yīng)不小

3、于1.3倍的壓力差, 并考慮溫度修正; 例: 內(nèi)筒為0.5MPa, 夾套內(nèi)為0.3MPa, 內(nèi)筒壁厚由外壓0.3MPa確定.,按GB150對(duì)試驗(yàn)壓力的取值,試驗(yàn)壓力的下限： 液壓試驗(yàn)： 氣壓試驗(yàn)： 試驗(yàn)壓力的上限為滿(mǎn)足以下公式：,在標(biāo)準(zhǔn)GB1501998中對(duì)外壓容器的試驗(yàn)壓力有如下的 規(guī)定： 液壓試驗(yàn)：pT = 1.25 p 氣壓試驗(yàn)： pT = 1.15 p 帶夾套的容器，當(dāng)夾套內(nèi)壓力為正時(shí)，其內(nèi)筒即為外壓容器,液壓試驗(yàn)壓力的確定(假定溫度修正系數(shù)為1.0),注: a) 也可按該試驗(yàn)壓力在夾套中進(jìn)行試壓, 而內(nèi)筒的試驗(yàn)壓力按單腔容器來(lái) 確定; b) 內(nèi)筒仍需按單腔容器來(lái)進(jìn)行試壓; c) 也可

4、按該試驗(yàn)壓力在夾套中進(jìn)行試壓, 而內(nèi)筒不需進(jìn)行試壓; d) 假定內(nèi)筒的壁厚是由夾套壓力單獨(dú)作用工況下 ( - 0.3MPa ) 確定的.,工程設(shè)計(jì)方法與結(jié)構(gòu)的安全性,GB150采用的強(qiáng)度條件是第一強(qiáng)度理論,強(qiáng)度條件 第一強(qiáng)度理論: 結(jié)構(gòu)中的最大主應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限時(shí), 該結(jié)構(gòu)即發(fā)生破壞; 第二強(qiáng)度理論: 結(jié)構(gòu)中的最大主應(yīng)變達(dá)到強(qiáng)度極限時(shí), 該結(jié)構(gòu)即發(fā)生破壞; 第三強(qiáng)度理論: 結(jié)構(gòu)中的最大、最小主應(yīng)力之差達(dá)到強(qiáng)度極限時(shí), 該結(jié)構(gòu)即發(fā)生破壞; 第四強(qiáng)度理論: 結(jié)構(gòu)中的最大應(yīng)變能對(duì)應(yīng)的當(dāng)量應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限時(shí), 該結(jié)構(gòu)即發(fā)生破壞;,第一、第二強(qiáng)度理論適用于脆性材料; 第三、第四強(qiáng)度理論適用于韌性材料,工

5、程規(guī)范中一些計(jì)算方法的說(shuō)明 橢圓封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算公式：,該公式考慮了橢圓封頭與筒體連接處產(chǎn)生的邊緣應(yīng)力與壓力產(chǎn)生的薄膜應(yīng)力疊加后的總應(yīng)力，最大應(yīng)力出現(xiàn)在封頭與筒體連接處。但該公式并沒(méi)有采用應(yīng)力分類(lèi)的概念,ASME VIII-1采用的也是第一強(qiáng)度理論,總體薄膜應(yīng)力強(qiáng)度： SI = 177.87,碟形封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算公式： 有力矩理論的分析結(jié)果表明：最大應(yīng)力在折邊區(qū) 規(guī)范采用的經(jīng)驗(yàn)公式為：,薄殼理論的推導(dǎo)結(jié)果為兩向應(yīng)力，故采用第一強(qiáng)度理論或第三強(qiáng)度理論具有同樣的結(jié)果 (以圓筒體為例，周向應(yīng)力為1，周向應(yīng)力為2，徑向應(yīng)力為3 = 0),EN13445 采用第三強(qiáng)度理論，其筒體壁厚計(jì)算公式與GB150與A

6、SME VIII-1有同樣的形式,外壓殼體計(jì)算 GB150中的材料，有一些在標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有提供相應(yīng)的B值曲線(xiàn)，如09MnNiDR、07MnCrMoVR、13MnNiMoNbR，等等,可采用選擇替代材料的方法，以利用程序進(jìn)行計(jì)算。選擇替代材料的原則： 1）相近的彈性模量； 2）相近的屈服點(diǎn),在殼體的外壓校核計(jì)算或塔器的穩(wěn)定性校核計(jì)算時(shí)，如已知實(shí)際材料的B值可使校核通過(guò)，則也可選擇B值稍大于實(shí)際材料的任何一種替代材料進(jìn)行校核計(jì)算，然后，在計(jì)算書(shū)中將B值和許用外壓力改成實(shí)際材料的B值和許用外壓力,關(guān)于受外壓筒體和變徑段的壁厚計(jì)算 錐殼與筒體連接處不作為支撐線(xiàn)時(shí)(見(jiàn)圖b) ，按 L 和各自的 直徑、壁厚進(jìn)

7、行校核，且錐殼厚度應(yīng)不小于與之連接的筒體 厚度；,(a),(b),錐殼與筒體連接處作為支撐 線(xiàn)時(shí)(見(jiàn)圖a) ，按GB150 中 7.2.5.2節(jié)計(jì)算錐殼厚度，并校 核與大、小端筒體連接處的 剛度是否足夠；,錐殼與筒體連接處是否作為 支撐線(xiàn)由設(shè)計(jì)人員自行確定。,1. 大、小端連接處都不作為支撐線(xiàn)： 計(jì)算長(zhǎng)度 L = 900+1000+800 = 2700 mm 分別計(jì)算大端筒體、錐殼、小端筒體的厚度。錐殼的最終厚度 取三者中大值；,2. 小端連接處作為支撐線(xiàn)： 計(jì)算長(zhǎng)度 L = 900+1000 = 1900 mm 分別計(jì)算大端筒體、錐殼的厚度。錐殼 的最終厚度取兩者中大值；,3. 大、小端連接

8、處都作為支撐線(xiàn) 以 1000mm 作為錐殼長(zhǎng)度, 對(duì)錐殼單獨(dú) 計(jì)算其所需要的厚度,同一個(gè)結(jié)構(gòu)可用不同的模型進(jìn)行計(jì)算， 從而得到不同的結(jié)果,標(biāo)準(zhǔn)容器法蘭選用舉例： 法蘭材料：鍛件20鋼； 設(shè)計(jì)溫度：250 如選用壓力等級(jí)為 0.25 MPa 的甲型平焊法蘭，則該 法蘭的最大許用工作壓力為 0.17 MPa,標(biāo)準(zhǔn)容器法蘭的公稱(chēng)壓力是以板材16MnR在常溫下的 強(qiáng)度為依據(jù)而制定,關(guān)于法蘭選用和設(shè)計(jì)計(jì)算 標(biāo)準(zhǔn)容器法蘭的最大允許工作壓力應(yīng)按 JB/T 4700 的表6和表7確定,法蘭設(shè)計(jì)的 Waters 法,Waters法是一個(gè)強(qiáng)度計(jì)算方法，而法蘭的失效主要是剛度不夠而引起的泄漏。故法蘭計(jì)算的強(qiáng)度條件為

9、：,在進(jìn)行法蘭計(jì)算時(shí)，SW6認(rèn)為用戶(hù)輸入的尺寸是已扣除了腐蝕余量后的尺寸,法蘭在設(shè)計(jì)壓力下計(jì)算通過(guò)，并不能保證在壓力試驗(yàn)時(shí)不發(fā)生泄漏；同樣，法蘭在設(shè)計(jì)壓力下計(jì)算通過(guò)，實(shí)際上也不能保證在操作工況下，介質(zhì)一定不泄漏,減薄高頸法蘭頸部大端的厚度 g1， 可降低小端的軸向彎曲應(yīng)力H。 注：系數(shù) f 相當(dāng)于小端處軸向彎曲應(yīng)力 與大端處軸向彎曲應(yīng)力之比，即 f 1表示小端處軸向彎曲應(yīng)力較大。,開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)方法 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的目的：減小殼體與接管連接處的應(yīng)力水平，避免由于該處的高應(yīng)力水平而引起的開(kāi)裂,考察設(shè)計(jì)方法是否合用的準(zhǔn)則為，當(dāng)按該方法設(shè)計(jì)后，應(yīng)滿(mǎn)足：,對(duì)筒體上法向接管的結(jié)構(gòu)，WRC 335公報(bào)發(fā)表的實(shí)驗(yàn)

10、結(jié)果 表明，滿(mǎn)足等面積法補(bǔ)強(qiáng)要求后，,等面積法 是一種經(jīng)驗(yàn)方法，無(wú)法從理論上證明能滿(mǎn)足以上條件。一般而言，接管上補(bǔ)強(qiáng)的效果要好于殼體上補(bǔ)強(qiáng)的效果,在假定接管厚度與殼體厚度相等的條件下，要使得壓力面積 法的有效補(bǔ)強(qiáng)范圍大于等面積法的有效補(bǔ)強(qiáng)范圍的條件是：,壓力面積法 也是一種經(jīng)驗(yàn)方法，也無(wú)法從理論上證明能滿(mǎn) 足以上條件,一般性結(jié)論： 1）在小直徑接管的情況下（ ），等面積法的有效 補(bǔ)強(qiáng)范圍小于壓力面積法的有效補(bǔ)強(qiáng)范圍，使得補(bǔ)強(qiáng) 計(jì)算結(jié)果較為保守； 2）在接管直徑較大時(shí)，一般總是壓力面積法的結(jié)果更為保 守，除非壓力很高的情況 （當(dāng) 時(shí)，壓力 p 需大于0.09t 才會(huì)使等面積法 的結(jié)果更安全）,開(kāi)

11、孔處殼體焊縫系數(shù)的選取: 1. 開(kāi)孔不在焊縫上，或殼體本身焊縫系數(shù)為1.0，則開(kāi)孔處殼體焊縫系數(shù)取1.0； 2. 開(kāi)孔在焊縫上，殼體本身焊縫系數(shù)為0.85，雖然，開(kāi)孔處殼體焊縫需100%探傷，但如評(píng)片級(jí)別為3級(jí)，則焊縫系數(shù)仍應(yīng)取0.85。,切向接管補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算的限制 對(duì)于長(zhǎng)圓形開(kāi)孔，GB150 規(guī)定長(zhǎng)、短軸之比不得大于2.0。 在HG20582 中有同樣的規(guī)定,平蓋的補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 1）平蓋上開(kāi)孔可用兩種方法進(jìn)行計(jì)算：整體補(bǔ)強(qiáng)法和等 面積法； 2）標(biāo)準(zhǔn)法蘭蓋上開(kāi)孔后，需進(jìn)行法蘭蓋厚度校核和開(kāi)孔 補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算,關(guān)于不需另行補(bǔ)強(qiáng)的開(kāi)孔 凡不符合GB150-1998 中8.3節(jié)條件的都需考慮補(bǔ)強(qiáng)及進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算(特

12、別需注意表8-1的條件),外壓殼體上的大開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)尚沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)所提供的常規(guī)計(jì)算 方法,關(guān)于殼體上安放的接管上受到機(jī)械外載時(shí)的 局部應(yīng)力計(jì)算 管道通過(guò)筒體上接管將力或力矩施加到筒體上時(shí)，筒體與接管的連接部可能會(huì)產(chǎn)生很高的局部應(yīng)力,管道由于溫差而對(duì)殼體所作用的力一般應(yīng)作為機(jī)械載荷處理，這是由于存在彈性跟隨(或應(yīng)變集中)現(xiàn)象,GB150沒(méi)有給出局部應(yīng)力校核的計(jì)算方法和強(qiáng)度條件,工程中一般采用WRC107或WRC297公報(bào)發(fā)表的方法進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算,然后采用應(yīng)力分類(lèi)的強(qiáng)度條件進(jìn)行應(yīng)力校核: 局部薄膜應(yīng)力(一次) 1.5 局部薄膜應(yīng)力(一次) +彎曲應(yīng)力 (應(yīng)力范圍) 3.0 (安定性理論),當(dāng)不考慮容器壁的具

13、有的柔度時(shí)，管道作用于容器壁的推力為： F = t E A （與管道長(zhǎng)度無(wú)關(guān)） 當(dāng)容器壁發(fā)生塑性流動(dòng)后，沿管道軸線(xiàn)方向所需吸收的變形為： = L t （與管道長(zhǎng)度成正比）,在溫度為t1 時(shí)進(jìn)行裝配。然后，將直桿a降溫到t2 ，桿b的溫度不變。,按桿a和桿b的變形協(xié)調(diào)計(jì)算桿a和桿b中的應(yīng)力(彈性狀態(tài)),(二次應(yīng)力),(二次應(yīng)力),對(duì)于為滿(mǎn)足變形協(xié)調(diào)而在兩個(gè)構(gòu)件中產(chǎn)生的應(yīng)力，可以按二次應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度評(píng)定的條件：,1=F2l1/(E1A1), 2 = - 1,1）線(xiàn)彈性分析的結(jié)果：,2）兩桿間的實(shí)際作用力和兩桿的變形：,2,2,S2,F = A,HG20582和WRC297的計(jì)算方法是基于薄殼理論，沒(méi)

14、有考慮應(yīng)力集中的影響,用HG20582和WRC297的計(jì)算方法算得的彎曲應(yīng)力中既有一次彎曲應(yīng)力, 又有二次彎曲應(yīng)力, 但沒(méi)有理論方法可將兩種應(yīng)力分離開(kāi)來(lái),在管道傳遞給殼體的力和力矩中, 由管道自重產(chǎn)生的那部分力和力矩?zé)o循環(huán)作用的效應(yīng), 因此, 這部分力和力矩產(chǎn)生的應(yīng)力不適用于安定性理論,綜合以上兩方面的影響, 將全部彎曲應(yīng)力按安定性理論進(jìn)行校核一般可得到安全的結(jié)果,浮頭法蘭厚度計(jì)算 或 (1) 取上兩式中之大值。 操作工況下：,結(jié)論： 式(1)得到的厚度不 是計(jì)算厚度，只能用于檢驗(yàn)假定厚度f(wàn)是否合格。,當(dāng)操作工況起主要作用時(shí)： 1. 浮頭法蘭受內(nèi)壓作用時(shí)，封頭薄膜力的水平分力對(duì)法蘭環(huán)作用的扭矩

15、一般不可能大于其它幾個(gè)力對(duì)法蘭環(huán)所作用的扭矩之和。因此，封頭焊入深度應(yīng)盡可能取較小的值，以使封頭薄膜力的水平分力對(duì)法蘭截面形心作用的力臂有較大值； 2. 浮頭法蘭受外壓作用時(shí)，一般來(lái)說(shuō)，封頭薄膜力的水平分力對(duì)法蘭環(huán)將起主要作用，封頭焊入深度的值不宜取得太小,當(dāng)預(yù)緊工況起主要作用時(shí)，封頭焊入深度對(duì)法蘭厚度沒(méi)有影響；,在換熱器上安裝標(biāo)準(zhǔn)膨脹節(jié)時(shí)，該標(biāo)準(zhǔn)膨脹節(jié)也需校核， 除非能確保該膨脹節(jié)的實(shí)際膨脹量小于標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的 允許最大膨脹量,固定管板換熱器的計(jì)算 采用膨脹節(jié)時(shí), 如要對(duì)膨脹節(jié)進(jìn)行強(qiáng)度校核, 需要輸入膨脹節(jié)吸收的位移或其承受的軸向力, 膨脹節(jié)吸收的位移并不等于換熱管與筒體的膨脹差。用SW69

16、8計(jì)算時(shí)，建議先計(jì)算管板，再計(jì)算膨脹節(jié)，以利用程序所算出的膨脹節(jié)所受的軸向力,在計(jì)算膨脹節(jié)的許用平面失穩(wěn)壓力時(shí)，要用到的是膨脹節(jié)材 料加工成形后的實(shí)際屈服點(diǎn)，該值與許用平面失穩(wěn)壓力成正 比。,對(duì)于管板兼作法蘭的結(jié)構(gòu)，當(dāng)配對(duì)的管箱法蘭的法蘭連接螺栓強(qiáng)度校核不合格時(shí)，將無(wú)法進(jìn)行管板的應(yīng)力計(jì)算，程序在管板應(yīng)力計(jì)算時(shí)將提示“法蘭力矩系數(shù)為0” 注:由于標(biāo)準(zhǔn)法蘭按GB150校核有可能不合格.,固定管板換熱器設(shè)計(jì)中，影響管板、管子和殼體應(yīng)力的因素 1. 管、殼程溫差大于50需考慮安裝膨脹節(jié)”的原則不一定正 確，應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定。在設(shè)置膨脹節(jié)以后，有可能使得管板 應(yīng)力或管板法蘭部分的應(yīng)力反而增大(特別在管程壓

17、力單獨(dú) 作用的情況下)。,在可能的條件下，應(yīng)盡量通過(guò) 計(jì)算或?qū)崪y(cè)獲得殼體和換熱管的金屬溫度，只有這兩個(gè)溫度值對(duì)換熱管應(yīng)力校核會(huì)有影響,對(duì)于k 1的情況，可按JB4732的解析法對(duì)管板進(jìn)行計(jì)算； 按JB4732的解析法可對(duì)以下結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算： 1) GB151中給出的b、e型結(jié)構(gòu)管板； 2) 貼面焊薄管板； 3) 平齊焊薄管板,說(shuō)明： 1) 對(duì)于k 1的情況，也可按JB4732的解析法對(duì)b、e型結(jié)構(gòu)管板進(jìn)行計(jì)算； 2 ) 薄管板結(jié)構(gòu)不適合用膨脹節(jié),換熱器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有提及的一些問(wèn)題 標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范并不保證解決設(shè)計(jì)中的所有問(wèn)題,對(duì)于帶膨脹節(jié)的固定管板換熱器，在殼程壓力較高時(shí)（如ps 5MPa左右），壓力對(duì)

18、膨脹節(jié)的推力將可能使得殼體的軸向應(yīng)力為負(fù)，為平衡這個(gè)推力，管子的應(yīng)力將進(jìn)一步增大。由于GB151沒(méi)有計(jì)及膨脹節(jié)的這個(gè)推力，使得計(jì)算結(jié)果偏不安全。,固定管板換熱器，在殼程壓力較高或溫差較大時(shí)，管板與殼體連接處的薄膜應(yīng)力加邊緣彎曲應(yīng)力的值有可能過(guò)大而導(dǎo)致在該處開(kāi)裂，特別在水壓試驗(yàn)工況，但在現(xiàn)行規(guī)范中均沒(méi)有給出該處應(yīng)力的計(jì)算式和強(qiáng)度條件。,在SW6的k 1的計(jì)算模塊中給出了管板與殼體連接處的薄膜應(yīng)力加邊緣彎曲應(yīng)力計(jì)算值，并進(jìn)行了校核。如校核不通過(guò)時(shí),應(yīng)根據(jù)應(yīng)力不合格的工況而采取不同的結(jié)構(gòu)尺寸修正方案： 有溫差工況：減小筒體厚度或增加管板厚度； 無(wú)溫差工況：增加筒體厚度或減小管板厚度,GB151對(duì)管板

19、作了滿(mǎn)布管的假定，但實(shí)際上周邊不布管區(qū)的存在將有助于降低換熱管中的最大應(yīng)力。 GB151簡(jiǎn)化算法的后果是對(duì)換熱管應(yīng)力校核的結(jié)果在某些情況下會(huì)過(guò)于保守，特別是對(duì)浮頭式換熱器，有可能使保守程度大于100%以上。,GB151 的簡(jiǎn)化方法只計(jì)算布管區(qū)最外圈的管子應(yīng)力，將有可能忽略掉管子應(yīng)力的最大值。另外，該簡(jiǎn)化方法肯定忽略掉了正、負(fù)兩個(gè)不同符號(hào)最大值中的一個(gè)。,標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有要求對(duì)膨脹節(jié)在壓力試驗(yàn)工況下進(jìn)行應(yīng)力校核，當(dāng)介質(zhì)存在腐蝕的條件下，設(shè)計(jì)人員需考慮在正常大修以后在膨脹節(jié)被腐蝕條件下進(jìn)行壓力試驗(yàn)的工況。,塔式容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 地震力的計(jì)算按 GB50011-2001 “建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范”中的反應(yīng)譜法： 地

20、震影響系數(shù)與設(shè)防烈度、場(chǎng)地類(lèi)別、設(shè)計(jì)地震分組、阻尼比和結(jié)構(gòu)自振周期有關(guān)。,設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)地震分組按GB50011-2001附錄A查取,地震影響系數(shù)曲線(xiàn)中的指數(shù)與阻尼比有關(guān)(原標(biāo)準(zhǔn)中該指數(shù)取0.9,相當(dāng)于阻尼比取0.05) ，阻尼比可取0.010.03，SW6 默認(rèn)取0.01(參照J(rèn)B4710-2005 的編制說(shuō)明),塔設(shè)備各段筒體用法蘭連接時(shí)，該連接法蘭的計(jì)算壓力將由程序自動(dòng)計(jì)算得到，該計(jì)算壓力可能遠(yuǎn)高于塔設(shè)備的設(shè)計(jì)壓力，在選用標(biāo)準(zhǔn)法蘭時(shí)必須注意這一點(diǎn),考慮水壓試驗(yàn)工況下，塔設(shè)備筒體應(yīng)力校核時(shí)的試驗(yàn)壓力取值： 周向應(yīng)力校核：計(jì)算壓力值 = 臥試水壓試驗(yàn)壓力+液柱壓力 軸向應(yīng)力校核：計(jì)算壓力值

21、= 臥試水壓試驗(yàn)壓力,液柱壓力的計(jì)算： 單腔塔：液柱壓力 = (筒體總高+上封頭高度)(m)9.81/1000 多腔塔：液柱壓力 = 每腔筒體高度(m) 9.81/1000,各危險(xiǎn)截面最大組合應(yīng)力的計(jì)算,按裙座與塔體不同的連接方式而決定筒體和下封頭上需校核的 危險(xiǎn)截面為: 1. 裙座與塔體對(duì)接，校核筒體最低截面及下封頭的直邊部分 2. 裙座與下封頭搭接，同上 3. 裙座與筒體搭接，只校核筒體與裙座搭接的那個(gè)截面,臥式容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算中考慮了地震載荷對(duì)容器的作用。但將臥式容器簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)考慮，即有： 且取阻尼比為0.05，得到2 =1，因此 設(shè)備所受的地震力為,JB4731-2005中，比原G

22、B150-89增加的計(jì)算內(nèi)容： 無(wú)集中載荷作用的情況： 1）校核鞍座在溫差載荷作用下的強(qiáng)度,校核截面,無(wú)集中載荷作用的情況（續(xù)）： 2）校核鞍座在地震載荷作用下的強(qiáng)度,無(wú)集中載荷作用的情況（續(xù)）： 3）校核地腳螺栓在地震載荷作用下的強(qiáng)度,有集中載荷作用的情況： 1）筒體上需進(jìn)行軸向應(yīng)力校核的危險(xiǎn)截面： a）鞍座截面； b）集中載荷作用的截面； c）軸向彎矩導(dǎo)數(shù)為0的截面,有集中載荷作用的情況（續(xù)）： 2）校核鞍座在溫差載荷作用下的強(qiáng)度： 同無(wú)集中載荷作用工況，但鞍座反力取兩個(gè)反力中的大值,3）校核地震載荷作用下的各個(gè)應(yīng)力： a）鞍座截面上筒體的壓應(yīng)力5 8； b）鞍座腹板壓應(yīng)力9； c）鞍座筋

23、板和腹板組合截面的彎曲應(yīng)力sa； d）地腳螺栓的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力 注：1）鞍座反力取兩個(gè)反力中的大值; 2）要計(jì)及附加設(shè)備在地震作用下產(chǎn)生的彎矩; 3）考慮地震載荷作用，只計(jì)算操作工況下的應(yīng)力; 4）許用應(yīng)力乘以系數(shù)Ko = 1.2,當(dāng)鞍座邊角處的壓應(yīng)力6 不合格時(shí)，可采用以下結(jié)構(gòu)中的一種： 增設(shè)加強(qiáng)板，但需滿(mǎn)足： - 加強(qiáng)板的包角 鞍座包角+12； (當(dāng)筒體厚度較厚時(shí), 標(biāo)準(zhǔn)鞍座可能不滿(mǎn)足該要求) - 加強(qiáng)板厚度不小于筒體的厚度 ； - 加強(qiáng)板的寬度 圓筒的有效寬度,增大鞍座包角,在鞍座截面或靠近鞍座處設(shè)加強(qiáng)圈，但一般這不是一個(gè) 有效的方法,應(yīng)力分類(lèi)法中各種應(yīng)力的性質(zhì)和特點(diǎn) 1. 線(xiàn)彈性分析得到的是名義應(yīng)力,而不是真實(shí)應(yīng)力,4. 自限性的定義：當(dāng)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力是由于結(jié)構(gòu)的變形協(xié)調(diào)而 產(chǎn)生時(shí)，對(duì)于理想彈塑性材料，結(jié)構(gòu)中的最大應(yīng)力將不超 過(guò)材料的屈服點(diǎn) 注：作用在結(jié)構(gòu)上的外力是為了滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)的變形協(xié)調(diào)而產(chǎn)生的，因此， 當(dāng)材料達(dá)到塑性流動(dòng)狀態(tài)后，外力和結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力將不再會(huì)進(jìn)一步 提高,2. 一次應(yīng)力是為平衡外部機(jī)械載荷而在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的應(yīng)力 (該力學(xué)模型的邊界條件是力邊界條件),3.