三鞍座卧式容器设计及计算.pdf

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1、工艺管理229三鞍座卧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力，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，不便于工程应用，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力的组合，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力又

2、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，一般应考虑A≤0.145L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。以下我们借一计算实例，来讨论三鞍座卧式容器筒体轴向应力计算和校核。一、三鞍座卧式容器的轴向弯矩分布情况三鞍座支承的卧式容器可视为承受均布载荷的连续梁，由材料工程力学，可得均布载荷作用下三支承点连续外伸梁的弯矩图见图1。由弯矩图可估计圆筒

3、轴向最大弯矩位于两支座跨距的中间横截面上或支座处横截面上。二、计算实例某项目的一台液氨储罐，筒体长L1=13000mm，内直径Di=3000mm，因储罐的长度较长，选用三鞍座支承，现校核筒体的轴向应力。储罐具体设计参数见表1:16MnDR钢板负偏差C2=0.3mm，储罐有效壁厚δe=δn-C1-道，轴向弯矩引起的最大轴向应力也在中间支座横截面上。C2=24-3-0.3=20.7mm。3、操作状态下1、筒体轴向弯矩计算液氨的设计温度为50/-26.6℃，最大允许工作压力P=边支座处弯矩：2.1MPa，根据液氨的饱和蒸汽压可知，在-26.6℃时，液氨的饱和蒸汽压很

4、小，此工况不予考虑。在50℃时，液氨密度ρ=0.562871×103kg/m3，假设液氨充满的情况下进行以下计算：中间支座处弯矩：4、单位长度上的均布载荷跨距中点弯矩：5、中间支座处圆筒轴向弯矩：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。2、筒体轴向应力计算压力及轴向弯矩引起的组合轴向应力σ1~σ6，应考虑操作最低点：工况和水压试验时的各种危险工况，分别计算出可能产生的最大应力。由弯矩计算公式可知│MB│>│Mp│>│MA、MC│，即筒体最大轴向弯矩在中间支座横截面上，因A≤Rm/2，圆筒被封头加强，K1=

5、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)2562013年第7期真空制作，这个圆钢的规格为￠16mm。这个规格的圆钢正好保障中心循环进行盘、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）钢网壳和顶盖板的组装：钢网壳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

6、）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，储罐涨圈最常选用的是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）焊接边缘板径向缝的剩余焊缝，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。入规格为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

7、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，应该使用三支重为30t的千斤顶基础沉降观测、罐顶正负压试验等。来压实，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，还需要在没和相离为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，保障涨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。该方法提高施工质量，相信在未来发展中，该方法将发挥出（7）需要注意中心立柱以及盘选的

8、缝隙，从施工实践上看，巨大作用。推动社