畢業(yè)設(shè)計(jì)---大型立式儲(chǔ)油罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-24 04:45 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ?vh 14 儲(chǔ)罐抗震加固措施 當(dāng)驗(yàn)算核實(shí)罐壁厚度不滿足抗震要求時(shí)，應(yīng)采取加補(bǔ)強(qiáng)板，加強(qiáng)環(huán)，支撐等加固措施。 1. 加強(qiáng)板在最下 層壁板圓孔以下罐內(nèi)（外）沿罐壁圓周增設(shè)寬度不小于 300mm，厚度不小于 4mm 的鋼板加強(qiáng)，加強(qiáng)板要和壁板底板焊牢，并保證焊接質(zhì)量 2. 加強(qiáng)環(huán)可在罐內(nèi)或罐外設(shè)置，距離罐的水平焊縫不得小于 150mm。加強(qiáng)環(huán)與罐壁連接成型， 其截面尺寸按儲(chǔ)罐的直徑?jīng)Q定。見(jiàn)表 [1]。 表 加強(qiáng)環(huán)尺寸 儲(chǔ)罐直徑（ m） 加強(qiáng)環(huán)尺寸 備注 20?D L100638 采用其他形狀的截面，其斷面系數(shù)應(yīng)相同 罐壁結(jié)構(gòu) 截面與連接形式 罐壁為一個(gè)圓柱形的鋼板焊接結(jié)構(gòu)，由于 該罐壁是等厚度的且較厚，因此各板之間采用對(duì)接，即所有的縱向焊縫及環(huán)焊縫 均采用對(duì)接，這樣可以減輕自重。 罐臂的下部通過(guò)內(nèi)外角焊縫與罐底的邊緣板相連，上部有一圈包邊角鋼，這樣既可以增加焊縫的強(qiáng)度，還可以增加罐壁的剛性。 在液壓作用下，罐壁中的縱向應(yīng)力是占控制地位的。即罐壁的流度實(shí)際上是罐壁的縱焊縫所決定的。因而壁板的縱向焊接接頭應(yīng)采用全焊透的對(duì)接型。常見(jiàn)的罐壁縱向焊接接頭如圖 所示。 15 圖 罐底縱向焊接接頭形式 為減少焊接影響和變形，相鄰兩壁板的縱向焊接接頭宜向同一方向逐圈錯(cuò)開(kāi) 1/3 板長(zhǎng)，焊縫最 小間距不小于 1000mm。底圈壁板的縱向焊接接頭與罐底邊緣板對(duì)接焊縫接頭之間的距離不得小于 300mm。以內(nèi)徑為基準(zhǔn)的對(duì)接如圖 。 圖 以內(nèi)徑為基準(zhǔn)的環(huán)向?qū)咏宇^形式 底層壁板 與罐底邊緣板之間的連接應(yīng)采用兩側(cè)連續(xù)角焊。在地震設(shè)防烈 16 度不大于 7 度的地區(qū)建罐，底層壁板與邊緣壁板之間的連接應(yīng)采用如圖的焊接形式，且角焊接頭應(yīng)圓滑過(guò)渡，而在地震小于 7度的地區(qū)可取 K2=K1[3] 。 圖 罐壁的開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng) 罐壁上的開(kāi)孔可為圓形，橢圓形，當(dāng)開(kāi)設(shè)橢圓形時(shí)，孔的長(zhǎng)徑 與短徑之比應(yīng)不大于 ，其長(zhǎng)軸方向最好為環(huán)向。開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算采用等面積法，當(dāng)孔直徑 D≤ 100mm 時(shí)，可不考慮補(bǔ)強(qiáng)。 罐壁開(kāi)空按管補(bǔ)強(qiáng)板外緣與罐壁縱向焊接接頭的距離不得小于 250mm，與環(huán)向焊接接頭之間的距離不得小于 100mm。 壁板寬度 壁板寬度越小，材料就越省。但環(huán)向接頭數(shù)就越多，增加安裝工作量。我國(guó)一般取壁板厚度不小于 1600mm。 罐壁保溫結(jié)構(gòu) 與罐壁相焊接的保溫結(jié)構(gòu)在與罐壁相焊時(shí)，應(yīng)用罐壁焊縫施焊的焊接工藝和與罐壁材料相適應(yīng)的焊接材料。避免對(duì)罐壁造成傷害。 17 保溫支撐件可用 型鋼或用扁鋼焊接而成，支撐件的承面寬度應(yīng)小于保溫層厚度 10— 20mm。支撐件間距，高溫介質(zhì)時(shí)不大于 2— 3m，中低溫介質(zhì)不大于 3— 5m。支撐件的位置應(yīng)設(shè)在閥門(mén)或法蘭上方，其位置不能影響螺栓的拆卸。 18 4 罐底設(shè)計(jì) 罐底結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 罐底的結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn) 采用倒圓錐形罐底 。 這種罐底及其基礎(chǔ)成倒圓錐形。中間低四周高，罐底坡度一般取 2%— 5%。隨排除污泥雜質(zhì)，水分的要求高低而定。在罐底中央焊有集液槽，沉降的污泥和存液集中與此，由彎管自上或由下引出排放。 這種罐底形式 的特點(diǎn) [2]如下： 1． 液體放凈口處于罐底中央。不管日后罐底如何變形，放凈口總是處于罐底的最低點(diǎn)，這對(duì)排凈沉降的雜質(zhì)，水分，提高儲(chǔ)存液體的質(zhì)量十分有利。 2． 因易于清洗，對(duì)于燃料油罐可以不再設(shè)置清掃孔。 3． 倒圓錐形罐底可以增加儲(chǔ)罐容量，儲(chǔ)罐直徑越大，罐底坡度越陡，可增加的容量越多。 4． 因較少形成凹凸變形和較少沉積，可以改善罐底腐蝕狀況。 5． 罐底受力比較復(fù)雜，儲(chǔ)罐基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，施工要求比正圓錐形罐底更加嚴(yán)格。 罐底的排板形式與節(jié)點(diǎn) 罐底的排板形式根據(jù)儲(chǔ)罐大小，控制焊接變形 等制造工藝決定。對(duì)于直徑大 于 ，罐底外緣受罐作用力及邊緣力較大，故底板的外周比中部厚。 易 采用如下排板方法。 如圖 [1] 19 圖 罐底排版圖 邊緣板之間，邊緣板與中幅板之間，以及中幅板之間的焊接可采用搭接焊結(jié)構(gòu)，也可采用對(duì)接焊結(jié)構(gòu)，如圖 ,選擇對(duì)接焊工藝。焊縫下面應(yīng)緊貼墊板，墊板厚度應(yīng)不小于 4mm，寬度不小于 50mm，以改善焊接質(zhì)量，加強(qiáng)焊縫，減少腐蝕。當(dāng)邊緣板厚度不大于 6mm 焊接可不開(kāi)坡口，但焊縫間隙應(yīng)大于 6mm。當(dāng)邊緣板厚度大于 6mm應(yīng)開(kāi) V 型坡口。 圖 加墊板的 V型破口圖 罐底排板選擇帶墊板的單面焊對(duì)接結(jié)構(gòu)。與采用傳統(tǒng)的搭接焊相比，對(duì)接焊強(qiáng)度高，能保持罐底平整，節(jié)省罐底材料。但要求嚴(yán)格，施工不如搭接 20 焊方便。 罐底與罐壁底圈的內(nèi)外交焊縫均采用連續(xù)焊，焊接高度等于罐底的邊緣板厚度。當(dāng)邊緣板厚度大于等于 10mm時(shí)，為改善受力情況避免應(yīng)力集中，采用如圖所示的角焊方法。 罐底的應(yīng)力計(jì)算 中幅板的薄膜力 0110210 )1(22RtMLMN??????? （ ） 罐壁與邊 緣板之間的約束彎矩 310111011021413310)(4017)1(211)1)1(22(4)(24011tlRtMRtMLltM???????????????????? （ ） 式中 t— 邊緣板厚（ mm）； 1? — 罐壁第一圈壁板特征系數(shù)，4 21221 )1(3 ??? R??； ? — 泊松比， ； R— 儲(chǔ)罐半徑， ； 1? — 儲(chǔ)罐第一圈厚度， 10mm； 0t — 中幅板的平均厚度， 6mm； 0L — 底板上的液壓高度， ； P— 作用在罐底上的儲(chǔ)液壓力， P= 0gL? ； ? — 儲(chǔ)液密度， 800Kg/m3 ； L— 邊緣板彎曲剛度， ； 21 D— 邊緣板彎曲剛度)1(12 23MEtD ??； K— 彈性地基系數(shù)（一般取為 400KN/m2）； β — 罐壁邊緣板特征系數(shù)， 4222 )1(3tR M???； PaP ??? ； 42939 )(12 10810192 ??? ?????D ； )(34 22 2 ????? ； )(34 22 21 ????? ； mNM/)810(4011]1)([)810(2401163243430?????????????????????? NN 72 ?????? ????? PaP 52 642 ) (512 ???????? 邊緣板上表面的徑向應(yīng)力分布為 26ttN xx ?? ?? （ ） 邊緣 板上表面的環(huán)向應(yīng)力分布為 26 tMtN xy ?? ?? （ ） 式中 x? 邊緣板受彎區(qū)域內(nèi)任一點(diǎn)的彎矩 如圖 所示的力的平衡關(guān)系 mNM / 60 ?? NN ?? PaP 52 ?? 22 圖 力的平衡關(guān)系圖 再分別求出 20 lx?? 及 lxl ??2 的彎矩 Mx 2)3(52 200 pxMxlMpl ??? )20( lx?? 22 022 032 0 )42(51)12217(51)2(58 llMpplxlMpxlMpl x ?????? )2( lxl ?? 當(dāng) x=0 時(shí) mNox / 6??? ?? 當(dāng) x=2l 時(shí) mNx / 6624 ?????????? 當(dāng) lx? 時(shí) 0?x? 所以當(dāng) x=2l 時(shí)， x? 有最大值且 mNx / 6??? 所以 MP aMP asx 267 ???????? ?? MP aMP asy 267 ????????? ?? 故均為安全 mNx / 6??? MPax ?? MPay ?? 23
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