【文章內(nèi)容簡介】 ： DN500mm—900mm， 0120 包角重型帶墊板的鞍式支座結構和尺寸應滿足 JB/T 第 4 章 導熱油儲罐的應力計算 第 9頁 《容器支座》 [5]圖 4 和表 6 的規(guī)定。 因此，選用 JB/T ，鞍座， BI 600—F h=500mm 和 JB/T ，鞍座， BI 600—S h=500mm，各一個，鞍座材料為 Q235B. 鞍座簡圖 鞍座的軸向寬度 32b=b + = 120 + 8m m = 128 m m? 鞍座材料 Q235B 許用應力 ??sa?為 147MPa 鞍座墊板厚度 4=6mm? ，墊板鋼材 Q235B 的厚度負偏差 1= 因此，鞍座墊板的有效厚度 r e 4 1= 6 0 .6 5 .4 m mC?? ? ? ? ? 腹板與筋板組合截面積 2sa =1920mmA 腹板與筋板組合截面斷面系數(shù) 2r =38400mmZ 查 JB/T 4731—2021《鋼制臥式容器》 [1]，知道臥式容器液壓試驗壓力值按如下確定： ? ?? ?m a xTtP??? （ , ） 式中 P 為設計壓力， TP 為試驗壓力，單位 MPa ??t? 為元件材料在設計溫度下的許用應力，單位 MPa 第 4章 導熱油儲罐的應力計算 第 10頁 ??? 為元件材料在常溫溫度下的許用應力，單位 MPa 因此，帶入數(shù)據(jù)得 ? ?? ? 116111t?? ??1 . 2 5 P = 1 . 2 5 0 . 1 5 = 0 . 1 9 6 M P a 0 . 1 M P a 因此液壓試驗的壓力 MPa? 圓筒質(zhì)量 1m : ? ? ? ? 3 3 3 311 6 0 0 6 1 0 6 1 0 1 2 0 0 1 0 7 .8 5 1 0 1 0 7 .6i n n sm D L k g? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 封頭質(zhì)量 2m ： 查 GB/T 251982021《 壓力容器用封頭》 [2] 表 知道公稱直徑 DN=600mm，名義厚度為 6mm 的 EHA 標準橢圓封頭質(zhì)量 2 kg? 法蘭質(zhì)量 3m ： 根據(jù)設備條件圖，知道該儲罐共有 9 個法蘭，根據(jù)所提供的管口表，知道這 9 個法蘭的連接面形式均為 RF，即突面。 法蘭 N1 的公稱尺寸 DN 為 150，法蘭 N2， N3 的公稱尺寸 DN 均為 15，法蘭 V 的公稱尺寸 DN 為 50，法蘭 D,N4 的公稱尺寸 DN 為 N1， N2， N3， V， D，N4 的連接尺寸標準都為 Class150 , HG/T 20615—2021. 查 HG/T 20615—2021《鋼管制法蘭（ Class 系列）》 [6]表 各種類型法蘭的密封面型式及其適用范圍，知對于法蘭 N1， N2， N3， V， D， N4 都可以采用帶頸平焊法蘭（ SO），法蘭材料均可采用 20Ⅱ 各法蘭標記如下： 法蘭 N1： HG/T 20615 法蘭 SO 150150 RF 20Ⅱ 法蘭 N2： HG/T 20615 法蘭 SO 15150 RF 20Ⅱ 法蘭 N3： HG/T 20615 法蘭 SO 15150 RF 20Ⅱ 法蘭 V： HG/T 20615 法蘭 SO 50150 RF 20Ⅱ 法蘭 D： HG/T 20615 法蘭 SO 25150 RF 20Ⅱ 法蘭 N4： HG/T 20615 法蘭 SO 25150 RF 20Ⅱ 查 HG/T 20615—2021《鋼管制法蘭（ Class 系列）》 [6]附錄 E,表 E1,Class150 的法蘭的近似質(zhì)量，知道各法蘭的質(zhì)量如下： 法蘭 N1 的質(zhì)量為 ，法蘭 N2 和法蘭 N3 的質(zhì)量均為 法蘭 V 的質(zhì)量為 ，法蘭 D 和法蘭 N4 的質(zhì)量均為 。 此外，法蘭 N5 的公稱尺寸 DN 為 80，法蘭 L1 和法蘭 L2 的公稱尺寸均為 20，這三個法蘭的連接面形式均為 RF，即突面連接，法蘭 N5 的連接尺寸的標準為 PN40 HG/T205922021，法蘭 L1 和法蘭 L2 的連接尺寸的標準均為 PN16 HG/T205922021。 查 HG/T205922021《剛管制法蘭（ PN 系列）》 [7]表 管法蘭類型和使用范圍，第 4章 導熱油儲罐的應力計算 第 11頁 知道法蘭 N5， L1， L2 均可以采用帶頸平焊法蘭（ SO），材料均為 20Ⅱ 。 各法蘭標記如下： 法蘭 N5： HG/T20952 法蘭 SO 8040 20Ⅱ 法蘭 L1： HG/T20952 法蘭 SO 2016 20Ⅱ 法蘭 L2： HG/T20952 法蘭 SO 2016 20Ⅱ 查 HG/T206062021《剛管制法蘭用非金屬平墊片（ PN 系列）》 [8]表 3—3 非金屬墊片的使用條件，知法蘭 N5， L1， L2 的墊片材料可以選用耐油石棉橡膠板，墊片的形式為 RFE 型，法蘭 L1 和法蘭 L2 的墊片可以標記為： HG/T20606 墊片 RFE 2016 N5 的墊片可以標記為： HG/T20606 墊片 RF 8040 NY400. 查 HG/T206272021《剛管制法蘭用非金屬平墊片（ Class 系列）》 [9]表 非金屬墊片使用條件，知法蘭 N1,N2,N3,N4,V,D 的墊片材料可以選用耐油石棉橡膠板，墊片的形式為 RFE 型，法蘭 D 和法蘭 D4 的墊片可以標記為： HG/20627 墊片 RFE 25150 N2 和法蘭 N3 的墊片可以標記為：HG/20627 墊片 RFE 15150 NY400. 法蘭 N1 的墊片可以標記為： HG/20627 墊片 RFE 150150 NY400. 法蘭 V 的墊片可以標記為： HG/20627 墊片 RFE 50150 NY400. 查 HG/T205922021《剛管制法蘭（ PN 系列）》 [8] 附錄 D 法蘭的近似質(zhì)量，知道各法蘭的質(zhì)量如下： 法蘭 N5 的質(zhì)量為 ，法蘭 L1 和 L2 的質(zhì)量均為 。 因此各個法蘭的質(zhì)量之和 3m : 3m = 7 .9 + 0 .4 5 + 0 .4 5 + 0 .9 1 + 0 .9 1 + 2 .1 8 + 1 .0 + 1 .0 + 5 .4 = 1 9 .3 k g 儲罐內(nèi)裝有導熱油時，一般來說，儲罐的物料充裝系數(shù) 0 ? 不 能 大 于 ，設計時為了保險起見，儲罐的物料充裝系數(shù) 0? 取為 1，在操作溫度下， 同樣 為保險起見，導熱油的密度 0? 取為 900 3 kg/m 因此，在操作工況下，儲罐內(nèi)充液質(zhì)量 4m ： 4 0 0m = V 0 . 4 0 9 9 9 0 0 1 3 6 8 . 9 1 k g?? ? ? ? ? 在液壓試驗時，儲罐內(nèi)的充液質(zhì)量 4m， : 4m = V 0 .4 0 9 9 1 0 0 0 4 0 9 .9 k gT? ? ? ?， 儲罐在操作工況時的總質(zhì)量 m ： 1 2 3 4m =m +2 m +m +m =1 07. 6+ 40. 8+ 19. 3+ 368 .91 =5 36. 61 kg? 儲罐在液壓試驗時的總質(zhì)量 m， ： 第 4章 導熱油儲罐的應力計算 第 12頁 1 2 3 4m = m + 2 m + m + m = 10 7. 6+ 40 .8 + 19 .3 + 40 9. 9= 57 7. 6k g?， ， 儲罐在操作工況時的支座反力 ,F : , 1 m g = 0 .5 5 3 6 .6 1 9 .8 = 2 8 2 9 .3 8 92FN? ? ? 儲罐在液壓試驗時的支座反力 F” : 1 m g = 0 . 5 5 7 7 . 6 9 . 8 = 2 8 3 0 . 2 4 02? ? ?” ， 因此，支座反力 F=Max（ ,F ， F” ） == 查 JB/T —2021《容器支座》 [5]表 6，知道所選鞍座的允許載荷 Q=165KN。 支座反力 F 小于允許載荷 Q,因此所選鞍座是安全的，可靠的。 筒體彎矩的計算 圓筒軸向最大彎矩位于圓筒中間截面或鞍座截面上，筒體中間截面上的軸向彎矩，按 JB/T 4731—2021《鋼制臥式容器》 [1]中式 72 計算：22ai21i2 ( h )144h4 13RFL ALMLL??????????? 儲罐工作時，筒體中間截面上的軸向彎矩 1M 的計算： 2222ai221 i2 ( 3 0 3 1 5 0 )2 ( h ) 114 2 6 2 9 .3 8 9 1 2 5 0 4 2 0 01250= = 2 4 5 3 0 1 .0 2 4 m m4 h 4 1 5 04 4 1 2 5 0113 1 2 5 03RF L ALMNLL???? ??? ?? ??????? ? ? ? ??????? ??’ 儲罐在液壓試驗時，筒體中間截面上的軸向彎矩 1TM 的計算 2222ai221 i2 ( 303 150 )2( h ) 114 283 4 125 0 4 2021250= = 264 008 .423 m m4 h 4 1504 4 125 0113 125 03TRF L ALLL???? ??? ?? ??????? ? ? ? ??????? ??” 鞍座平面上的軸向彎矩，按 JB/T 4731—2021《鋼制臥式容器》 [1]中式 73 計算： 22ai2ih121 4h1+ 3RAL A LM F AL???????? ? ??? 儲罐工作時，筒鞍座平面上的軸向彎矩 2M 的計算： 2222ai2 i2 0 0 3 0 3 1 5 0h 111 2 5 0 2 2 0 0 1 2 5 021 = 2 6 2 9 .3 8 9 2 0 0 1 8 2 2 4 7 .34 h 4 1 5 01+1+ 3 1 2 5 03RAL A LM F A N m mL???? ?? ???? ??????? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? ??， 第 4章 導熱油儲罐的應力計算 第 13頁 儲罐在液壓試驗時，鞍座平面上的軸向彎矩 2TM 的計算： 2222ai2i2 0 0 3 0 3 1 5 0h 111 2 5 0 2 2 0 0 1 2 5 021 = 2 8 3 0 .2 4 2 0 0 1 8 8 5 2 9 .94 h 4 1 5 01+1+ 3 1 2 5 03TRAL A LM F A N m mL???? ?? ???? ??????? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? ?? 圓筒軸向應力的計算及其校核 圓筒中間截面上，由壓力及彎矩引起的軸向力，按 JB/T 4731—2021《鋼制臥式容器》 [1]中式 74 和 75 計算 最高點處： ca 11 2e a eP= 2 3 .1 4R MR? ??? 最低點處； ca 12 2e a eP= 2 3 .1 4R MR? ??? 鞍座平面上，由壓力及軸向彎矩引起的軸向應力，按按 JB/T 4731—2021《鋼制臥式容器》 [1]中式 76 和 77 計算 因為該儲罐 a A 200 m m / 2 151 .5m mR? ? ?，所以圓筒未被加強， 3? 位于靠近水平中心線處， a 23 2e 1 a eP= 2 3 .1 4T R MKR? ??? 在橫截面最低點處的軸向力 4? ： ca 24 2e 2 a eP= 2 3 .1 4R MKR? ??? 式中系數(shù) 1K , 2K 值由 JB/T 4731—2021《鋼制臥式容器》表 71 查的： 1 ? ，2 ? 考慮到臥式容器的特點， JB/T 4731—2021《鋼制臥式容器》增加了水壓試驗時充水不加壓， PT =0 的情況，此時對容器軸向應 力 4? ， 1? 可能到達最大值。 儲罐在操作狀態(tài)時圓筒軸向力的計算如下： ca 12 22e a eP 0 . 1 5 3 0 3 2 4 5 3 0 1 . 0 2 4= 6 . 0 4 52 3 . 1 4 2 3 . 9 3 . 1 4 3 0 3 3 . 9R M M P aR? ?? ?? ? ? ?? ? ? ca 23 22e 1 a eP 0 . 1 5 3 0 3 8 2 2 4 7 . 3= = 6 . 5 1 02 3 . 1 4 2 3 . 9 3 . 1 4 0 . 1 0 7 3 0 3 3 . 9R M M P aKR? ?? ??? ? ?? ? ? ? 11 22