JB 4710-1992 钢制塔式容器(可编辑)

JB 4710-1992 钢制塔式容器(可编辑) JB 4710-1992 钢制塔式容器 中华 人 民 共 和 国行 业 标 准 一 钢 制 塔 式 容 器一 一 发布 一 一 实施 中华人民共和国机械电子工业部 中华人民共和国化学工业部 , 工蕊,、昙 广 器 发布 中华人民共和国劳动部 中国 石 油 化 工 总 公 司目 次 主 题 内 容 与 适 用 范 围??‘??一 ?一引 用标 准 总则??,”“?“?”??一材料?,?,结 构?,??‘?,?,。??,, 计 算??,,?,,??, 制 造 、检 验 与验 收附录塔器高振型计算补充件,” 附录 场 地土的分类及近震、远震补 充件卜,”??,?二“附录全国基本风压??分布?图?补“充?件”’” 一?附录?塔?器挠?度?计 算参考 ,件 附录计算数据参考件,??”??”?“ 附录计算例题参考件 ?,,?’??”“,”标准分享网 //0>. 免费下载中华人民共和国行业标准一 钢 制 塔 式 容 器 主肠与适用范围主题内容 本标准规定了钢制塔式容器 以下简称塔器的设计、制造、检验与验收的要求适用范围 本标准适用于高度大于 米,且高度与直径之比大于 的裙座自支承钢制塔器。 塔器的设计压力可以是内压或外压。 本标准不适用于带有拉牵装置的塔器。 引用标准 《钢制压力容器》 《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》 《不锈耐酸钢晶间腐蚀倾向试验方法》 《建筑结构荷载规范》《建筑抗震设计规范》《钢结构设计规范》 《锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤》 《压力容器油漆、包装、运输》 《钢制压力容器焊接工艺评定》 《钢制压力容器焊接规程》 《压力容器用钢板超声波探伤》。 总则定义压力 除注明者外,压力系指表压力。最大工作压力 最大工作压力系指在正常操作情况下,塔器顶部可能出现的最高压力。设计压力 设计压力系指在相应设计温度下用以确定塔器壳体厚度的压力,亦即标注在铭牌上 的塔器设计压力,其值不得小于最大工作压力。 当塔器各部位或受压元件所承受的液柱静压力达到 设计压力时,则应取设计压力和液柱静压 力之和进行该部位或元件的设计计算。 塔器上装有安全泄放装置时,应按 附录 的相应规定确定塔器的设计压力。 对最大工作压力小于。的内压塔器,设计压力取。 户勺‘,‘种叫‘ 种味,种种种种种种种种种 种种 坡电子工业部 琴罗森业勘 批准 ’ 实施 甲困石油化工总公司一真空塔器按承 受外压设计,当装有安全控制装置如真空泄放阀时,设计压倍力的取最大内 外压力两差者,或中。的较小值 ,当没有安全控制装置时,取 。 金属沮 度 金属温度系指塔器受压元件沿截面厚度的平均温度。 在任何情况下 ,元件金属的表面温度不得超过钢材的允许使用温度。 设计温 度 设计温 度系指塔器在正常操作情况在相 应设计压力下,设定的受压元件的金属温 度,其值不得低于元件金属可能达到的最高金属温度。对于。?以下的金属温度,则设计温度不得高于 元件金属可能达到的最低金属温度 塔器设计温度 即标注在塔器铭牌上的设计温度是指塔壳的设计温度。 注 对 具有不同操作工况的塔器,应在图样或相应技术文件中写明各苛刻工况时的相应设计压力和 设计温度。 试验 温度 试验温度系指在压力试验时塔壳的金属温度。 ‘载 荷 设 计时应考虑以下载荷 设 计压力 液 柱静压力 塔器 自重包 括内件和填料等以 及正常操作条件下或试验状态下内装物料的重力载荷 附 属设备及隔热材料、衬里、管道、扶梯、平台等的重力载荷 风 载荷和地震载荷。 必 要时,尚应考虑以下载荷的影响 连 接管道和其他部件引起的作用力 由于 热膨胀量不同而引起的作用力 压 力和温度变化的影响 塔 器 在运输或吊装时承受的作用力。 厚 度 厚 度附加量 厚 度附加量按一 式 确 定 “?”??”?”??,??”“”一 式中厚度附加量 钢板或钢管的厚度 负偏差,按相应钢板或钢管标准选取, 当钢材的厚度负偏差不大于 。 ,且不超过名义厚度的时 ,可 取? 腐 蚀裕量对于碳素钢和低合金钢取不 小于对于不锈钢,当介质的腐蚀性极微时,取对裙地座脚壳螺取 栓取 二 最 小厚度 塔 壳圆筒不包括腐蚀裕量的最小厚度 碳素钢和低合金钢制塔的器塔为器 内直 径,且不小于 不 锈钢制塔器为 计 算厚 度 计葬厚度各系章指及按本标准第章公 式计算所得的厚度,不包括厚度附加量 设 计厚度 设 计厚度系指计算厚度与腐蚀裕量之和。 名 义厚度 , 标准分享网 //. 免费下载一 名义厚度是将设计厚度加上钢材厚度负偏差后向上圆整至钢材标准规格的厚度,即是图样上标注 的厚度。 对塔壳和裙座壳,在任何情况下,其名义厚度不得小于最小厚度与腐蚀裕量之和。 有效厚度 有效厚度系指名 厚度减去厚度附加量。了 塔器制造单位应根据制造工艺条件,并考虑板材的实际厚度自行确定加工裕量,以确保塔器各 部位的实际厚度不小于该部位的名义厚度减去钢材厚度负偏差。 许用应力 受压元件材料和螺栓材料在不同温度下的许用应力按第 章选取。许用应力系按材料各项强度 数据分别除以表 或表 中的安全系数取其中的最小值。 表 钢材安全系数 设计温度下经 万小时 设计温度下经 常温下最低 常温或设计温度 断裂的持久强度 万小时峨变率 抗拉强度 下的屈服点 为 的峨变极限 或武 平均值 最小值 刀 月 刀 月 伙 碳素钢、低合金钢、铁 李素体高合金钢 奥氏体高合金钢 ‘ 一〕 注 当部件的设计温度不到峨变温度范围,且允许有徽量的水久 变形时,可适当提高许用应力,但不超过。 此规定不适用于法兰或其它有微量水久变形就产生泄漏或故障 的场合。 表 螺栓安全系数 螺往直径 设计温度下屈服点 设计温度下经 万小时断裂的持 热处理状态 材 料 们的 久强度吩平均值的 碳京钢 热扎、正火 低合金钢、调质马氏体高合金钢 镇奥氏体高合金钢 固溶 当温度低于时,取 的许用应力。不锈复合钢板的许用应力 对于复层与基层完全贴合,且对接焊缝完全熔透的不锈复合钢板,在设计计算中如需计入复层材料 的强度时,设计温度下的许用应力按式 确定 〔 〕 。 ,十 式中 〔司? 设计温度下复合钥板的许用应力,? 基层钢板的名义厚度,叭? 复层材料的厚度不计入腐蚀裕量, ? 设 计沮度下基层钥板的许用应力, 〔,?」 设计温度 下复层材料的许用应力, 许 用轴向 压缩应力 条第 按规定 非受压 元件材料的许 用应力,除裙座壳和焊于受压壳体上的重要内件、栅板等支承件的许用应 力按受压元件许用应力选取外、其的余规应按 定选取。 焊 缝系数 焊缝系数尹应根据塔器受压部分的焊缝型式 和无损探伤检验要求选取。 双 面焊 或相当于双亩焊的全熔透对接焊缝 肠无损探伤 笋二 局部无报探伤 单 面焊的对 接焊缝,沿焊缝根部全长具有紧贴基本金属的垫板 无损探伤 尹 局 部无损探 伤 无法 进行探伤的单面焊环向对接焊缝,无垫板 价。? 此 系数仅适用于厚度不超,过直 径不超的过塔 壳环向焊缝。 ‘ 压 力试验 塔 器制成后必须作压力试验,试验要求和项目应在图样上注明。 压 力试验一般采用液压试验,试验液体。按中 条 的 第 的要求,对不适合进行液压 试验的塔器,如塔体内不允许有微量残留液体,或由于结构原因不能充满液体的塔器,可以采用气压试 验,作气压试验条的条的塔和要器第求必第须满足 真 空塔器以内压进行压力试验。 试 脸压 力 液压试验 卫 ‘ ,‘ 悦一 斜 取两者的较大值 了 、气压试验 胜 兽一之 一 取网 者的狡大值 十 式中?户 试验 压力, ? 设 计压力, 塔器元件材料在试验温度下的许用应力, ? 塔 器元件材料在设计温度下的许用应 力, 注? 如因采用的户。 试脸压力,会导致必须增加塔壳厚度时, 则允许适当降低试脸压力,但不? 得 低于 ‘气压留试?。 液压试。斜〕或 ?,,各元。件筒、封头?接,、法兰及,。件所。用材,不同之时比, 值应小中取者各元件 ?塔以 卧,进行液压试验时试脸压力应 为立时 的试脸压力 加 加滚柱静压力 压 力试 验时的应力校核 压力试验时,圆筒的薄膜计应算力按 式 标准分享网 //. 免费下载一 氏 式中 圆筒薄膜应力,公? 圆筒内直径, ? 试验压力, ? 圆筒的有效厚度,尹? 圆筒的焊缝系数 在液压试验时,圆筒的薄膜应力 不得超过试验温度下材料屈服点的 校核时应计入液柱静 压力 在气压试验时,此应力不得超过试验温度下材料屈服点的 致密性试验 如果图样有要求,塔器还应进行致密性试验。致密性试验包括气密性试验和煤油渗漏试验,具体要 求及试验方法见 。第 条。 材料受压元件 受压元件用钢的选用原则、钢材标准、热处理状态及许用应力等均按。第 章“材料”、附录 “材料的补充规定”、附录 “低温压力容器”和附录钢材高温性能”的规定。非受压元件 非受压元件用钢必须是已列入材料标准的钢材。当为焊接件时应为焊接性能良好的,且不会导 致降低被焊件性能的钢材。裙座壳用钢按受压元件用钢要求选取。 地脚螺栓一般选用或 的许用应力取 、二的许用应力取。如采用其他碳素 钢或优质碳素结构钢作地脚螺栓,则取 基础环、盖板及筋板材料的许用应力,对低碳钢取〔司、二结构 塔器结构示意图见图 一 塔顶出气管 图一 标准分享网 //. 免费下载一 塔壳 塔壳各元件以及开孔等的结构型式和要求应满足 。的有关规定。裙座 裙座有圆简形和圆锥形两种型式。圆锥形裙座的半顶角不应超过 裙座与塔壳的连接型式 裙座与塔壳的连接,可采用对接接头或搭接接头的型式。, 采用对接接头型式时,裙座壳的外径宜与塔壳下封头的外径相等,裙座壳与塔壳下封头的连接 焊缝须采用全焊透连续焊 其焊接结构及尺寸见图 图 采用搭接接头型式时,搭接部位可在塔壳下封头,也可在圆筒壳上见图 。具体要求如下 当与下封头搭接时,搭接部位必须位于下封头的直边段。此搭接焊缝与下封头的环向连接焊缝 距离应在 范围内,且不得与下封头的环向连接焊缝连成一体。 与圆简壳搭接时,此搭接焊缝与下封头的环向连接焊缝距离不得小于,下封头的环向连 接焊缝必须磨平,且须探伤合格。一 图一 搭 接接头的角焊缝必须峨满。 塔壳下 封头由多块板拼接制成时,拼接焊缝处的裙座壳应开缺口,缺口型式及尺寸参见和图 表 图 标准分享网 //. 免费下载一 表 裙座壳开缺口尺寸 封头厚度 宽 度 排气孔或排气管 无保温保冷、防火层的裙座上部须开设排气孔,排气孔规格和数量按表 规定。当裙座上部 开有图 所示缺口时,可不开设排气孔 表一 塔器内直径口争 奋 币排气孔管规格 奋 争 排气孔管数量个 排气孔中心距离裙座顶端的距离有保温保冷、防火层的裙座上部应如图 所示均布设置排气管,排气管规格和数量按表一 规定。 ‘ 成图 采用图 结构时,排气管中心线至裙座壳顶的距离为 人采用图结构时,排气管中心线至裙座壳顶的距离为 氏 式中 ,、 ? 排气管距裙座顶部的距离, 瓦? 与封头有关的参敬,由表 查取,丙? 下封头保温保冷、防火层厚度, 一 表 ,和,值 一 吞 塔器内径 塔器内径 。一 引 出孔 塔器底部接管一般需伸出裙座外 壁,如所图 示。引出孔尺寸参 见表 引 出孔的加强管上,一般应焊支承板支承当 介质温度低于等 于时 一,宜 采 用木垫。支 承板与 引出管应预留有间隙以考虑热膨胀的需要 可 刹士 “ 又乏 ,巴竺竺二 图 引 出孔尺寸 引出管直径沐小 引 无缝钢管 争 争出 小 奋 孔 卷焊管 引出管直径 无缝钢管 奋争 卷焊管 争 孔 注 ?引 出管在裙座内用法兰连接时通 道内径必须大于法兰外 径 ?引出管保温冷后的外径大加于上表中的通道内径时,应适当加 大道通内径 检 查孔标准分享网 //. 免费下载一 裙座应开设检查孔,检查孔分圆形和长圆形两种,其尺寸参见表 表 检杳石尺寸 塔器内径 价 , 一 效盘 个长, 引出孔、检查孔的加强管与裙座壳的连接应采用全 焊透结构地脚螺栓座 地脚螺栓座是指盖板、垫板和筋板的组合体,结构参见图 或图 , 尺寸参见表 或表 心 十 心 注图一一 表地 脚螺栓座尺寸表 乙之 螺栓规格 几成 己。一 三 义 一 户 “ 」盖板 可以分块,需要时也可连成环板 需在盖板上设置垫板时,现场吊装就位后应将盖板与垫板焊牢。 标准分享网 //. 免费下载一 ’ 匕 〕〕斤 门, ,一一 一 氛「 马 刀 注 图 表 图 所示结构尺寸 螺拴直径 己 氏 须经 什 算 确 定 但 不 得 小 于 尺寸 如因基础表面计算压应力大于基础表面许用压应力时,应适当加大。吊柱及吊耳 吊柱 根据需要,在塔顶可设置吊柱。吊柱中心线与人孔中心线间应有合适的夹角,以使吊钩 的垂直中心线可转到人孔附近,便于内件装人或卸出。 吊耳 塔器需设置吊耳时,吊耳的结构、位置及数盆,应按塔体吊装方式及塔重确定。 计算 本章规定了塔器的强度及稳定校核。其中各受压元件包括回筒、封头、锥壳、开孔及开孔补强和法 一 兰等应。相按 应章节设计。 符 号说明 ? 系数,按 条确第定, 口?塔壳内直径, ? 基础环内直径, 锥 壳任意截面内直径, ? 塔壳外直径? 基础环外直径, ? 裙 座壳底部外直径 , ? 设 计温度下材料的弹性模量 护? 塔 器任意计算截面处 的垂直地震力 护? 塔 器底截面处垂直地震力, ? 重力加速 度 ,取 ? 塔器高度 , ? 塔 器顶部至第段 底截面的距离见图? 计 算截面距地面高度见 图 ? 塔 器第段集中质 量距地面的高度见图从 ? 任意计算截面以 上集中质量距 地面的高度见图 偏 心质量引起的弯 距 超一,? 任意计算截面一处的地震弯距 ,姚。? 底部截处面的 地震弯距 ,‘ 益 ? 任 意计算截面一处 的最大弯距, ? 底部截。面处的最大弯距 ,? 码?,? 任意计算截处面的风弯矩 , ? 底部截。面处的风弯距 ,? 。? 偏心 质量, ? 塔器第段的 操作质量 塔 器最大质量, 二 ? 塔器最小质量, ,。? 塔器操作质量? 计算截面卜以上的操作质量 。, ? 设计 压力, 塔器基本 自振周期, 塔 器第阶 振型自振周期, 锥壳半顶 角, ? 基 础环计算厚度, 画 筒 或锥壳的有效厚度, 封 头设定的有效厚度, ? 各 计算彼面设定的目筒或锥壳有效厚度 儿 ? 摄座壳设定的有效厚度, ‘? 常 温下塔壳或裙座壳材料的屈服点, 〔司,? 设计 沮度下塔壳材料的许用应力 标准分享网 //. 免费下载一 飞? 设计温度下裙座壳材料的许用应力, 〔。」。? 设计温度下塔壳或裙座壳材料的许用轴向压应力, 诱? 焊缝系数,按第 条选取计算步获 乙 根据相应章节,按压力确定圆简及封头的有效厚度 和氏、 卜 根据地展或风载的需要,选取若干计算截面包括所有危险截面, 并考虑制造、运输、安装的要 求,设定各截面处圆简有效厚度 与裙座壳有效厚度 应不小于 应不小于 按第 条的规定依次进行校核和计算,并应满足各相应要 求,否则须重新设定圆简的 有效厚度 ,直至满足全部校核条件为止。 质月载荷地展载荷 ‘ 偏心载荷 风载荷 图 塔器各种载荷示意图塔器质量 塔器的操作质量十 ,十 二十塔器的最大质量 。二 ,十十一十 一 塔 器的最小质量 十十 ?式中塔壳和裙座质量, ? 内件 质量, ? 保 温材料质量 ? 平台 、扶梯质量 ? 操作时塔内物料质量 ? 人孔 、接管、法兰等附属件质量 ? 液 压试验时,塔器内充液质量 系考 虑 内件悍在塔壳上的部份质量,如塔盘支持圈、降液管等 当空塔吊装时,如未装保温 层、平台、扶梯、沂则一扣除 。和 自 振周期 等直径、等厚度塔器的基本自振周计期 按 式 算 虑。一瘩 一 不 等直径或不等厚度塔器自振周期 , 塔 器基本振型自振周期,可将直径、厚度沿高度变化的塔器 视为一个多质点体系如 所图 示。其基本自振周计期 按 式 算。其中直径和厚度不变的每段塔器质量 可处理为作用在该段高度二 分之一处的集中质量。 训 习 卜 三 比 才 减 回 写 图一 ‘。,一’ 一实瓦 客 客 一 式?瓦中第 段、第段的 材料在设计温度下的弹性 模量 ? 第段 、第一 段 的截面惯性矩 , 回简 段 不一 标准分享网 //. 免费下载一乙 氏圆锥段 ‘二十? 锥壳大端内直径, 锥壳小端内直径 塔器高振型自振周期按附录 计算。地展载荷 水平地震力 任意高度 处的集中质量 ‘引起的基本振型水平地展力按式 计算 式中 集中质量 ‘引起的基本振型水平地震力, 综合影响系数,取? 距地面 处的集中质量见图? 对应于塔器基本自振周期 、的地展影响系数 值 ? 地震影响系数,查图 一 。图中的曲线部分按公式 丛,。” 一朴 计算,但不得小于。 二二 叭一 ‘ 一 一 一 一 才 厂 、、 , 、 犷 一 图 图一 ? 地展影响系数的最大值,见表 表 地震影响系数 的最大值 设 计 口 且 帕? 基本振型参与系数 艺 “ 二‘三上一 万? 各类场地土的特征周期,见表 一 表 场 地土的特征周期 远 展 场 地 土 近 展 注场 地土分类及近震、远展见附录 垂 直地震力 设 防烈度为度 或度 区的塔器应考虑上下两个方向垂直地展力作用,如所图示。 图 塔器底截面处的垂直地瓜计力算按 式’ 式中。 ,? 垂直 地 健 影 响系数最 大 值,取。,? 塔器的当 量质 量,取 任意质量处垂直计地震 力按 式 算一二一 ,一 地 震弯矩 塔 器任意计算截面 的基本振型地胜计弯算矩 按式 见图 ,一艺‘一? 式任意中计 算截面的基 本振型地班弯矩,对 于等直径、等厚度塔器的任愈截面和底彼面 。一。的墓本振型地展弯矩分和别式按 式 计 算 对 一‘ 。 标准分享网 //. 免费下载一 、一毙 当塔器,或高度大于等于 时,还须考虑高振型的影响,在进行稳定或其他验算时,地 展弯矩按附录 计算。也可按式计算’二风载荷 水平风力 两相邻计算截面间的水平风力按式计算 式中 ? 塔器各计算段的水平风力 ? 塔器各计算段的有效直径当笼式扶梯与塔顶管线布置成时 当笼式扶梯与塔顶管线布置成时取下列两式中较大者 二 十 称 ? 塔器各计算段的外径, 塔顶管线外径,? 风压高度变化系数,按表 选取 表 风压高度变化系数 并一口代 一 注 类地面粗糙度系指近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙澳地区 类系指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏 的中小城镇和大城市郊区 类系指有密集建筑群的大城市市区。 若果用当地气象部门资料时对 类地区商度变化系数 应取 类地区系致 类和 类地区不变。一 ? 塔 器第段 顶截面距地面的高度 ? 体 型系数,取 ? 塔 器各计算段的风振系数,当塔高簇 ,当时二,取时,按式 计算二 ? 脉 动增大系数,按查表 取 表脉 动增大系数 王右 , 右 注计 算 时 ,对 类 ,对 对类类,二 料? 第段 脉动影响系数,按表查取 表一 脉动影响系数认 兵井气 ‘。 ? 第段 振型系数,根据 与查 表表振 型系数 六气 几一一 王标准分享网 //. 免费下载 一 续表杰产 注 表中 为顶、底有效直径之比 ? 笼式扶梯当量宽度当无确切数据时,可取? 操作平台当量宽度 艺艺 一第暇内平台构件的投影面积不计空档投影面积? 第 计算段 长度见图 ? 操作平台所在计算段的长度,? 基本风压值,各地区的基本风 压值见附录 “全国基本风压分布图”或按当地气象部门资料, 但均不应小于立亚 丽 ‘“二 图 风夸矩计算简图 ‘? 管线保温层厚度 一 人? 塔器第段 保温层厚度, 风弯矩 塔器任愈计算截面卜处的风弯计矩算按式一夸。十誉十 尸 、一尸‘合 塔器底截处面 的风弯矩计按 式算鲁警 警、一 偏 心弯矩 偏心质最引起计的弯矩按 式 算见图 式中偏 心质量重心至塔器中心线的距 离 最 大弯矩 塔器任意计算截面处 的最大弯计矩按 式 算取其 中较大值 一 塔器底部截面。一。处的最大弯计矩算按 式 “其中”大值、纂一士失算 八 圆筒轴向应力校核 圆 筒轴向应力 画筒任意计算截面 处的轴向应力分、式别按 式 和式 计由内压或外压引起的轴向 应力 式中?。 由 内压或外压引起的轴向应力 , 其中设计压力取 绝对值。 操 作或非操作时重力及垂直地震力引起的轴向应力 ’一‘士 式 中重力及垂直地震力引起 的轴向应力, 其’中 仅 在最大弯矩为地展弯矩参与组合时计入此项。 弯 矩引起的轴向应力 止二, ’ 式中最 大弯矩引起的轴向应力。 圃 筒稳定校核 圆筒许 用轴向压应确力定按式其中”小值 一 式中载 荷组合系数 ,取 圆简最大组合压应力按式或式 校核对内压塔器 ‘ 。。。〕。, 对外压塔器 圆 筒拉应力校核 圆 筒最大组合拉校应或力式按 式核 对内压塔器 。,一。标准分享网 //. 免费下载一 对外压塔器 一。 。成 声 式中载荷组合系数,取 如不能满足 和条件时,须重新设定有效 厚度 重复上述计算,直至满足要求。锥壳轴向应力校核 锥壳轴向应 力 锥壳任意计算截面一 处的轴向应力分别按式、式和式计算 由内压或外压引起的轴向应力 。 」一 式中 。、? 由内压或外压引起的轴向应力。 其中设计压力户取绝对值。 操作或非操作时重力及垂直地震力引起的轴向应力一‘ 士 一’。 一一式中 重力及垂直地展力引起的轴向应力, 其中 一’仅在最大弯矩为地展弯矩参与组合时计入此项。 弯矩引起的轴向应力 ‘ 塑兰 止匕式中最大弯矩引起的轴向应力, 锥壳稳定校核 锥壳许用轴向压应力按式 确定 饭其中较小值 仁。。一 式中 载荷组合系数取 求取锥壳的 值时, 应为锥亮小端曲率半径 ,见图 人 小 卜 户 图 锥壳最大组合压应力按式 或式 校核对内压塔器 ‘ ‘《,〕。 对外压塔器 一 如不能满足上述条 件时,须重新设定有效厚度,重复上述计算 直至满足要求 。 锥 壳拉应力校核 锥壳最大组 校核。合或拉式应力按 式 塔 器压力试验时的应力校核 、 圆筒 应力 对 选定的各计算截面、式按 式 和 、式 计 式算 试 验压力引起的周向应力 。一一一一 一 式中? 试 验压力引起的周向应力, ? 试验介质的密度 当,介 质为 水时, 液 柱高度, 气压试验时无液 柱静压力。 试验压 力引起的轴向应力 。式? 试 验压力引起的轴向应力, 重 力引起的轴向应力 黯 式?中重力引起的轴向应力 , ,子一,? 液 压试验时,计算截面卜以 上的质量只计 人塔壳、内 构件、偏心质量、保温层、扶梯及 平台质量 弯 矩引起的轴向应力 材 十 式?中弯矩引起的轴 向应力, 应力校核 压 力试验时,圃简及锥壳材料的许用轴向压应确力按 式 定 〔。〕。, 取其中较小值 式中 载 荷组合系数,取二 压力试验时,回筒及锥壳的最大组合应、式力 按 式、佼式或式、 式 核 液压试验时 价气压试验时 户 液压试验时 价 气压试验时甲天 口 ‘。〔。。 式中 载 荷组合系数,取二裙 座壳轴向应力校核 裙 座壳 底截面的组合应和力按 式 校 式 核 ,甲一一一 标准分享网 //. 免费下载一 其中仅在最大弯矩为地震弯矩参与组合时计入此项。口节、,一 万厂 州尸 几尸 ,受之、 八‘式中 凡? 裙座圈筒或锥壳的底部截面积 ? 裙座壳底部内直径, ? 裙座回筒或锥壳底部截面系数 、二二? 载荷组合系数取 裙座壳检查孔或较大管线引出孔见图 截面处组合应力按式和式佼核十 夕 岑乓 悦 乙, 八二其中 仅在最大弯矩为地震弯矩参与组合时计入此项。 图 式中 人 截面处裙座壳的截面积,,,一二 ‘一艺 截面处水平方向的最大宽度 截面处裙座壳的内直径, 怒一“截面处的垂直地展力。但仅在最大弯矩为地展弯矩参与组合时计入此项,检查孔或较大管线引出孔加强管长度截面处的最大弯矩 砒 截面处的风弯矩 截面以上塔器压力试验时的质黔截面以 上塔器的操作质量 截面处的裙座壳的截面系数二一一警 一 了 人 截 面处加强管的厚度见 图如不 满足上述条件时,须重 新设定裙座壳有效厚度,重 复上述计算,直至满足要求。 ‘地 脚 螺栓座 基‘ 础环设计 二 基础 环内、外可释见图 选、参取式考式 ‘ 日 几 几 几 图 ‘ 几 ? 卜‘鱼图 刀 几刀 ‘一 羞 础环或厚式度 按 式 计算无筋板时基见图础环厚度 溉、一 式中墓础 环厚度, 标准分享网 //. 免费下载一 【司‘? 基础环材料的许用应力,按 条选取, 混凝土基础上的最 大压应力, 几 一 脚 吕 一 取其中较大值 毕 有筋板时 见图 的基础环厚度 漂 表 矩形板力矩计算表, 】一。一 一 一 一 一 一一、一, 一 一 一一 一口 百〕 一一一丫一一一 一一 一 一 一 二一 注 为两相邻肋板最大外侧问距见图 式中 ? 计 力矩,取矩形板 轴的弯矩中绝对值较大者, 按表 计算, 无论无筋板或有筋板的基础环厚度均不得小于 地脚螺栓 地脚螺栓承受的最大拉应力按式〔计算 了九 一 、 一畔一取其中较大值留其中 仅在最大弯矩为地震弯矩参与组合时计入此项 式中 ? 地脚螺拴承受的最大拉应力, 基础环面积, 一 ‘一于 基础 环的截面系数 。‘ 。当时,塔器可 自身稳定,但为固定塔器位置,应设置一定数量的地脚螺栓 当 。时,塔器必须设置地脚螺栓。地脚螺栓的螺纹小计径可 按 式 算 一了瓢 式?中地 脚螺栓螺纹小径? 地脚螺栓腐 蚀裕选量取,按, ? 地 脚螺栓个数,一般取的 倍数对 小直径塔器可取 〔。」‘,? 地 脚螺栓材料的许用应选力按 取。, 圆整后地脚螺栓的公称直径不得小于 筋板 筋板 的压应计力算 按 式 二 二 式?中筋板的压应力 , ? 一个 地脚螺栓承受的最大拉力, ?对应一个地脚螺栓的筋板 个数, 一 筋板宽度, ? 筋板 厚度, 筋板的许用压应力按计式算 或 式 当夏 时 〔,一。令? 当时入人 式中〔司。? 筋板的许 用压应 力, ? 细 长比计按 式 算,且不大于惯性半径,对 长方形截 面的 筋 板 取 ? 筋 板长度 凡? 临界细长比计,按 式 算, 了 ? 筋 板 材料的弹性模量? 筋板 材料的许用应力 选取,按 , 标准分享网 //. 免费下载一 ,? 系数 ,一 粤李 人 筋板的压应力应等于或小于许用应力,即 〔司。。但 一般不小于 基础环厚度。 盖板 分块盖板最大应力按式 或式计算 无垫板时有垫板时 。 ? 一?娜 式中 ? 盖板的最大应力, 姚? 垫板上地脚螺栓孔直径,姚? 盖板上地脚螺栓孔直径,? 筋板宽度,? 筋板内侧间距? 垫板宽度, 盖板厚度 垫板厚度,一般,分块盖板厚度不小于基础环厚度。 环形盖板的最大应力按式 或式 计算 无垫板时,一姚 有垫板时 那十 一般环形盖板厚度不小于基础环厚度。 盖板最大应力应等于或小于盖板材料的许用应力。盖板的许用应力按 选取 注。‘ ‘ ‘ 图 地脚级栓座尺寸一 裙 座与塔壳搭接焊缝 裙座与塔壳搭接焊缝 截面处搭接焊缝见的 图剪应或力按 式校 式 核 ‘ 月 一 一 。、。 粤 ‘ 份仅其 中 在最大弯矩为地震弯矩参与组合时计入此项。 式中焊 缝抗剪断面面积, 几 一 ? 裙座 壳顶部截面的外直径, ? 搭 接焊缝处的垂直地震力, ? 搭 接焊缝处的最大弯矩,? 压力试验时塔器的 最大质量不计裙座质量 截面 以 上塔 器操 作质量焊 缝抗剪截面系数 饥,? 设 计温度下焊接接头的许用应力取 两侧母材许用应力 的小值, 图 裙 座与 塔壳的对接焊缝 对 接焊截缝面处见的拉图 应 校力 按 式 核 ,护一仁 轰氏 其中,仅 在最大弯矩为地震弯矩参与组合时计入此项。 式中几 ? 裙 座顶截面的内直径, 标准分享网 //. 免费下载 一 摘形 雄形 图 塔器法兰当量设计压力 塔壳各段采用法兰连接时,法兰应同时考虑内压、轴向力和外力矩的作用,其当量设计压力按式确定。 一二二 十 下片冗乙石 沉 己 式中 ? 法兰的当量设计压力, 垫片压紧力作用中心圆直径,按。第 章规定, ? 轴向外载荷,拉力时计入,压缩时不计,? 设计压力, 一一外力矩应计入法兰截面的最大力矩 管线推力引起的力矩和其它机械载荷引起的 力矩 了制遭、检验与验收塔器的制造、检验及验收必须符合 ,且应遵守本章规定。外形尺寸偏差应符合图 、图 、图 和表 的规定。需进行整体热处理的塔器热处理前应将需要焊在塔壳上的连接件包括梯子、平台连接件、保沮 圈、防火层固定件、吊耳等焊于容器上,热处理后不得再在塔壳上进行焊接符分下列条件之一者,应作磁粉或渗透探伤。 。 塔壳材料标准抗拉强度 时,裙座与塔壳的连接焊缝 裙座壳材料为且名义厚度大于的裙座与塔壳连接焊缝 吊耳与塔壳之间的焊缝 了 分段交货的塔器分段交货的塔器,制造厂应对其进行预组装,组装后的外形尺寸偏差应符合 条规定。对接焊缝的坡口应由制造厂加工、检验、清理并在坡口表面及其内、外边缘 二的范圈内涂 可焊性防锈涂料。现场组装的焊缝如豁进行热处理应在设计图纸中注明一 , ? 造 ‘? 几 一 火日圈 泞 ‘ 护 一井舟 标准分享网 //. 免费下载 一 ? 日 尸 川 日 川 , 、 、 图 图 们 飞 表 塔器外形尺寸允许偏差 允 许 偏 差 序号 检 验 项 目 圆度 按 任意 长图筒段偏差不得大于 圆筒长度 小于等于 偏差不大干 , 直线度长度 大于 时偏差不大 于 一 士 且不大于士 上、下两封头外侧之间的距离裙座长,偏差不得大干 且最 基础环底面至塔器下封头与塔壳连接焊缝距离 大值为士 接管法兰至塔器外壁及法兰倾斜度 倾斜度蕊 接管 士接管或人孔的标高 人孔 士 士 液面计对应接口间的距离 士 接管中心线距塔盘面的距离 液面计对应接口周向偏差 液面计法兰面的倾斜度液面计两接管长度差附 录 塔器高振型计算 补 充 件 本附录给出了裙座自支承 的塔器考虑高振型时自振周期和地震 弯矩的计算。 自振 周期 把 多自由度体系的塔器沿轴向分成若干单元,且每个单元应具 有连续分布的刚度和质量。 只须考虑三 阶振型时,一般单元数,不小于 多 自由度休系自由振动方程 ’一”欢〕?式 中第 振 型的动力矩阵, ? 第 振型的振型向量 ? 第 振型的特征值 ? 上一 标,迭代次数。 肠 肠 图 质 量矩阵 每 个单元的连续分布质量按静力等效原则分别集中于该单元的两端,一端点处相邻单元的集中质 量应予迭加,如图所 示。 体 系的质量矩阵如式 所 示〔。」一川 式,中〕? 质 量矩阵 ?第质点的质量 ,一,,标准分享网 //. 免费下载 一, 柔度矩阵 体系的柔度矩阵如式 所示 咕 几 汽 活 几 几 厂 古 , 一 以 口 」 式中 ? 柔度矩阵 氏? 柔度矩阵元素,即单位载荷作用于点时在 点产生的位移。视塔器为底端固定的悬臂梁,不考虑地基的影响,用静力学的图乘法求取武,,如图 所示。 二单位力 十 招 弯矩图 图 位移计算图 将单位力作用于悬臂梁的质点,上,画出弯矩图 ,再以质点 所在位置,在弯 矩图上划分出 个区段,得到一个三角形和 个梯形,最后确定出这些图形的形心位置口 二 柔度矩阵元素按式 计算‘离 式中 ? 弯矩图鱿上的第 区段面积, 形心‘至质点。,的距离, 凡? 第 单元材料的弹性模量人? 第 单元的截面惯性矩,第一阶振型的特征值 动力矩阵如式 所示 「汇’ 二〕 叭 } 占 风 } 氏 叭 一 氏一 选 取一个规一化 的初始振,型即向规定 其中的元 为,索根据第一振 蟹的振幅可近 似 定出 其它 元 素 以动力矩」左阵乘 得到一个新的向 再进行规 一化处理,就得到一个规一化的振 型向,量和即 有 ,二从重 复上述步获, ,一,”二 ,二 直至此 时得到的,即 为第一阶振型的特征为值 , 第一振型时的振型向 见 图 匡 阱门 月 州 一 一 目以 第 二阶振型的特征值 动力矩所阵示如 式』 尸 四 十 卜嘛, 切 产 一 引 引 ,,杭 一 用 一 ‘ 厂 『 一 一 二 ”日召曰 沉 一 ,二‘ 式 中 “二 ,”一 选 取 一个规一化,的即初规始定 振其型 向 中的元素为,根 据第二 振型的振粗可近似定出 其 它允素 以动力左矩 阵 得 乘 到一个新的向,再 进行规一化处理,就得到一个规一化的振 型向 即,和 有 ,二 田重 复上述步获,, 二“一,,二”一 ”叫 直至 此 时得到的即 为第二阶振型的特为征 值 第二振型时的振 向见 图 阵 门 州 川 份 沙 一 一司 区 第三阶振型的特征值 动 力矩阵 标准分享网 //. 免费下载 一 卿 二。夕 爪卜 “一‘一’一 仇 ” 一,凡 民, 民式中二 ” ‘ ,二 , ,“ “ , 一 选取一个规一化的初始振型向量 ,即规定其中的元素 、为,根据 第三振型的振幅可 近似定出其它元素 “二, 以动力矩阵田月左乘 ,得到一个新的向量,再进行规一化处理,就得到一个规一化的振 型向量 ,和,即有 阳 玉 重复上述步熟, ,一,直到 此时得到的 即为第三阶振型的特征值, 为第三振型时的振型向量见图 阵 , 日 防 引 一 刁区 司 图 第 振型振型曲线 自振周期 第 振型的自振周期按式 计算而式中知? 第 阶的特征值,地屁弯矩的计算 水平地屁力 第 振 时,在高度 处的集中质所引起的水平地屁力按式 计算,见图