卧式容器双鞍座设计中支座材料考虑哪些因素
卧式容器的鞍座在设计时一般应注意以下问题:
1、卧式容器支座一般应优先选用jb/t4712.1《鞍式支座》;
2、当卧式容器的鞍座按jb/t4712.1选取时,在满足jb/t4712.1所规定的条件时,可免去对鞍座的强度校核,否则,应按jb/t4731《钢制卧式容器》7.4进行强度校核。筒体鞍座处的局部应力仍应计算;
3、处于较高的结构设计要求,当使用温度在-20℃~250℃,鞍座材料应采用q235b,当使用温度等于或低于-20℃时,鞍座材料应采用q345r,并应考虑在鞍座和钢结构之间放置隔热垫。仅当筒体材料为q235a时,鞍座材料可以选用q235a。垫板材料应于筒体材料相同,鞍座及其垫板材料应在图中注明;
4、卧式容器应优先考虑双鞍座。当采用双鞍座时,应尽量使支座中心线至封头切线的距离a≤0.5ra(ra为筒体的平均半径),当无法满足a≤0.5ra时,a值不宜大于0.2l(l为封头切线之间的距离);
jb/t4731《钢制卧式容器》(p9)6.1.1与《化工压力容器设计技术问答》(p85)4.2.67中的优先级不同。在jb/t4712-92《鞍式支座》(p23)8.2中,鞍座位置应尽量靠近封头,即a应小于或等于d0/4且不宜大于0.2l。当需要时,a最大不得大于0.25l。jb/t4712.1取消了对鞍座位置的规定。
5、鞍座的固定端和滑动端的位置应考虑温度的影响。当采用双鞍座时,固定端宜设置在接管较多,管口直径较大的一侧。当采用三鞍座时,中间鞍座宜采用固定鞍座,两侧鞍座可选用滑动鞍座;
6、根据jb/t4712.1公称直径dn≤900mm的容器重型鞍座分为带垫板和不带垫板两种结构形式,当符合下列条件时,必须设置垫板:
当容器圆筒有效厚度小于或等于3mm;
容器圆筒鞍座处的周向应力大于规定值时;
容器圆筒有热处理要求时;
容器圆筒与鞍座间温差大于200℃时;
当容器圆筒材料与鞍座材料不具有相同或相近化学成分和力学性能指标时
因而,卧式容器通常要求A≤0.2L。
此外,由于封头的刚性大于圆筒体的刚性,封头对于圆筒体有加强作用,若支座邻近封头,即A≤0.5Rm(Rm为圆筒平均半径),则可充分利用封头的加强效应。因此在满足A≤0.2L时,尚应尽量满足A≤0.5Rm。
和立式容器一样,卧式容器的支座也应固定在基础上。但是,环境和物料温度的变化会使卧式容器的圆筒体产生伸缩,若因支座固定而不允许圆筒体伸缩,圆筒体内部将增加附加应力。因此卧式容器只允许一个支座固定,另一支座的地脚螺栓孔开成长圆孔,允许滑动。
容器的最高工作压力小于0.1MPa,设计压力等于0.1MPa的容器划为第一类压力容器的错误。根据 《压力容器安全技术监察规程》中第3条中有关规定上述是错误的,因为,仅就其压力而言,不论其设计压力是否大于或等于0.1MPa,只要容器的最高工作压力小于0.1MPa,就不可划为一类压力容器,划为一类的压力容器最高工作压力至少要等于0.1MPa
2.卧式容器支座滑动端设置不当。
卧式容器多采用双支座,其中一端为固定鞍座,另一端为滑动鞍座。当容器操作温度较高时,容器受热时滑动端要产生一定的位移。因此,滑动端一般不应设在容器上有较大接管或较多接管的一端。
3.卧式容器鞍座附近的接管与混凝土基础相碰。
卧式容器鞍座附近接管的位置在设计中常常忽视鞍座下混凝土基础尺寸的影响,以至造成接管与混凝土基础相碰。因此,在设计确定鞍座附近接管位置的时候,一定要充分考虑混凝土基础的宽度。
4.单孔虽补强计算合格,然而却不能忽视该孔的有效补强区B=2d范围内还有其他开孔。
根据 GB150.1998第 8.3.C规定:“两相邻开孔中心的间距 (对曲面间距的弧长计算 )应不小于两孔直径之和的两倍 。”否则,应按孔桥处理。
5.开孔补强计算中曲面上两相邻开孔中心距以弦长计算。
在开孔补墙计算中,凸形封头上的两相邻开孔或圆筒周向上的两相邻开孔,其开孔中心的间距按弦长计算是错误的,按GB150 8.3的b)条规定,应按弧长计算。
6.法兰垫片的选用
6.1选用了已确定公称压力与材质的管法兰,并不一定能用于工作压力等于公称压力的工况。
因为随着工作温度的升高,法兰的最高无冲击工作压力会降低。如:当工作压力为300℃时,查 HG20604-97表3.0.1-4,得知公称压力为 1.6Mpa,材质为 16Mn的管法兰,最高无冲击工作压力是 1.28Mpa,因此就不能用于 1.6Mpa的工作压力,只能用于小于或等于 1.28MPa工作压力。为此,在选用管法兰时,应根据所选用的法兰材料与公称压力,查一下HG20604-97 的对应列表,来确定在 实际工作温度下,它的最高无冲击工作压力是否大于或等于实际的工作压力。6.2选择压力容器接管法兰的压力等级或密封面形式时,没有考虑介质毒性或易燃易爆性。
1.内压,按设计压力计算,由内部介质压力产生
2.外压,按设计压力计算,容器真空时产生
3.风载荷,地震载荷,如果容器不高可以不考虑
4.管口局部应力,由介质流动震动产生
5.如果是换热器还要计算换热管和管板间的温差应力
6.国标中主要计算以上的应力,如果是按国外标准设计,还有非常复杂的应力计算,还要把各种应力组合进行计算
卧式容器,是指容器主轴中心线与地平面水平或基本水平的容器。根据支座结构的不同,常见的卧式容器可分为双鞍座式、三鞍座式和圈座式等。