《過程設(shè)備設(shè)計》（Ⅱ）鐘月華

QQ:105853430Tel:過程設(shè)備設(shè)計第5章儲存設(shè)備第6章?lián)Q熱設(shè)備第7章塔設(shè)備第8章反應(yīng)設(shè)備復(fù)習(xí)：（課后思考題）1.

設(shè)計雙鞍座臥式容器時，支座位置應(yīng)該按照那些原則確定？試說明理由。2.

雙鞍座臥式容器受力分析與外伸梁承受均布載荷有何相同和不同，試用剪力圖和彎矩圖比較。3.

“扁塌”現(xiàn)象的原因是什么？如何防止這一現(xiàn)象出現(xiàn)？4.

雙鞍座臥式容器設(shè)計中應(yīng)計算那些應(yīng)力？如何產(chǎn)生的？5.鞍座包角對臥式容器筒體應(yīng)力和鞍座自身強(qiáng)度有何影響？6.

在什么情況下應(yīng)對臥式容器進(jìn)行加強(qiáng)圈加強(qiáng)？7.

球形儲罐有哪些特點(diǎn)？設(shè)計球罐時應(yīng)考慮那些載荷？各種罐體型式有何特點(diǎn)？8.

球形儲灌采用赤道正切柱式支座時，應(yīng)遵循那些準(zhǔn)則？9.

液化氣體存儲設(shè)備設(shè)計時如何考慮環(huán)境對它的影響？第5章儲存設(shè)備介質(zhì)性質(zhì)：1.可燃性2.飽和蒸氣壓——與容器體積無關(guān)。高黏度或者高冰點(diǎn)，考慮加熱或者保溫，保持流動性。3.密度——重力載荷，影響載荷分析和應(yīng)力大小4.腐蝕性——設(shè)備選材的首要依據(jù)5.毒性——影響設(shè)備制造管理和安全附件配置6.化學(xué)反應(yīng)活性場地：1.環(huán)境溫度——影響飽和蒸氣壓、熱損失。決定保溫措施2.室內(nèi)、外——載荷的影響（風(fēng)載荷、地震載荷和雪載荷）3.地基——影響振動頻率與基礎(chǔ)的設(shè)計密切相關(guān)液化氣體：1.介質(zhì)特性2.場地的特性3.介質(zhì)的膨脹性、壓縮性4.腐蝕性充裝量是指裝量系數(shù)與儲罐實(shí)際容積和設(shè)計溫度下介質(zhì)的飽和液體密度的乘積失穩(wěn)校核溫度過低雙鞍座臥式儲罐內(nèi)力分析受力分析1.彎矩支座截面處跨中截面處2.剪力支座截面處

復(fù)習(xí)：（課后思考題）2.

雙鞍座臥式容器受力分析與外伸梁承受均布載荷有何相同和不同，試用剪力圖和彎矩圖比較。外伸梁的剪力和彎矩圖與此圖類似，只是在兩端沒有剪力和彎矩作用，兩端的剪力和彎矩均為零復(fù)習(xí)：（課后思考題）3.

“扁塌”現(xiàn)象的原因是什么？如何防止這一現(xiàn)象出現(xiàn)？

如果圓筒上不設(shè)置加強(qiáng)圈，且支座的設(shè)置位置A＞0.5時，由于支座處截面受剪力作用而產(chǎn)生周向彎距，在周向彎距的作用下，導(dǎo)致支座處圓筒的上半部發(fā)生變形，產(chǎn)生所謂“扁塌”現(xiàn)象。

可以設(shè)置加強(qiáng)圈，或者使支座靠近封頭布置，利用加強(qiáng)圈或封頭的加強(qiáng)作用。

問：非支座附件圓筒的的力學(xué)模型是什么？誰的理論？？復(fù)習(xí)：（課后思考題）

4.

雙鞍座臥式容器設(shè)計中應(yīng)計算那些應(yīng)力？如何產(chǎn)生的？

①圓筒上的軸向應(yīng)力。由軸向彎矩引起。

②支座截面處圓筒和封頭上的切向切應(yīng)力和封頭的附加拉伸應(yīng)力。由橫向剪力引起。

③支座截面處圓筒的周向彎曲應(yīng)力。由截面上切向切應(yīng)力引起。

④支座截面處圓筒的周向壓縮應(yīng)力。通過鞍座作用于圓筒上的載荷所導(dǎo)致的。軸向應(yīng)力（σ1~σ4

）校核軸向彎矩（M1~M2

）計算

①圓筒上的軸向應(yīng)力圓筒中間界面和支座處圓筒的軸向應(yīng)力：σ1~σ4σ1壓縮應(yīng)力σ4壓縮應(yīng)力σ3拉伸應(yīng)力σ2拉伸應(yīng)力切向切應(yīng)力1、支座截面有加強(qiáng)圈未被封頭加強(qiáng)2、支座截面無加強(qiáng)圈未被封頭加強(qiáng)3、支座被封頭加強(qiáng)4、封頭中的附加拉伸應(yīng)力封頭中的切向切應(yīng)力思考：附加拉伸應(yīng)力是怎么產(chǎn)生的？？——切向切力在水平方向的分力切向切應(yīng)力校核圓筒τ≤[τ]t=0.8[σ]t封頭τh+σh≤1.25[σ]t計算示例周向彎曲應(yīng)力切向切應(yīng)力周向彎矩周向彎曲應(yīng)力支座反力周向壓縮力周向彎曲應(yīng)力疊加周向應(yīng)力強(qiáng)度校核周向彎矩周向壓縮應(yīng)力計算示例加強(qiáng)圈結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)：（課后思考題）

6.

在什么情況下應(yīng)對臥式容器進(jìn)行加強(qiáng)圈加強(qiáng)？

如臥式儲罐支座因結(jié)構(gòu)原因不能設(shè)置在靠近封頭處（A>0.5Ri），且圓筒不足以承受周向彎距時，就需在支座截面處的圓筒上設(shè)置加強(qiáng)圈，以便與圓筒一起承載。鞍座強(qiáng)度校核計算示例臥式儲罐計算程序球形儲罐復(fù)習(xí)：（課后思考題）7.

球形儲罐有哪些特點(diǎn)？設(shè)計球罐時應(yīng)考慮那些載荷？各種罐體型式有何特點(diǎn)？

球形儲罐應(yīng)力分布均勻。

設(shè)計時要考慮壓力載荷、重量載荷、風(fēng)載荷、雪載荷、地震載荷和環(huán)境溫度變化引起的載荷。

純桔瓣式的特點(diǎn)是球殼拼裝焊縫較規(guī)則，施焊組裝比較容易，加快組裝進(jìn)度并可對其實(shí)施自動焊。但是球瓣在各帶位置尺寸大小不一，只能在本帶內(nèi)或上，下對稱的帶間互換；下料成型復(fù)雜，板材利用率低，板材較小，不易設(shè)計人孔和接管。且不易錯開焊縫。

足球瓣式，由于每塊的尺寸相同，下料規(guī)格化，材料利用率好，互換性好，組裝焊縫短。但是焊縫排布比較困難，組裝困難，且此類罐的適用容積較小。

混合式罐體基本結(jié)合了前面兩種的有點(diǎn)，現(xiàn)在的應(yīng)用比較廣泛。

復(fù)習(xí)：（課后思考題）8.

球形儲灌采用赤道正切柱式支座時，應(yīng)遵循那些準(zhǔn)則？

支柱在球殼赤道帶等距離布置，支柱中心線和球殼相切或相割而焊接起來。若相割，支柱中心線和球殼交點(diǎn)同球心連線與赤道平面的夾角為10°～20°。為了能承受風(fēng)載荷和地震載荷，保證穩(wěn)定性，還必須在支柱間設(shè)置連接拉桿。

復(fù)習(xí)：（課后思考題）9.

液化氣體存儲設(shè)備設(shè)計時如何考慮環(huán)境對它的影響？不僅要考慮環(huán)境溫度、風(fēng)載荷、雪載荷和地震載荷，還要注意液化氣體的膨脹性和壓縮性。純桔瓣式罐體罐體純桔瓣式罐體

拼裝焊縫較規(guī)則，施焊組裝容易（可采用自動焊）。特點(diǎn)

（1）拼裝焊縫較規(guī)則，施焊組裝容易（可采用自動焊）。（2）支柱可錯開焊縫布置在赤道帶球瓣的中間，應(yīng)力狀態(tài)均勻。（3）可采用大瓣片設(shè)計，減少環(huán)帶和焊縫數(shù)量。優(yōu)點(diǎn)

（1）球瓣在各帶位置尺寸大小不一，只能在本帶或上下對稱的帶之間互換。（2）下料及成型較復(fù)雜，板材利用率低。（3）極板尺寸小，不便于布置焊縫、人孔和接管。缺點(diǎn)足球瓣式罐體該結(jié)構(gòu)形式通常用于容積小于120m3的球罐足球瓣式罐體

各瓣片大小相同特點(diǎn)

（1）下料成型方便，材料利用率高，瓣片互換性好。（2）組裝焊縫長度短，便于焊接和檢驗(yàn)。

優(yōu)點(diǎn)

（1）焊縫數(shù)量多，布置復(fù)雜，施工組裝困難。（2）對球瓣的制造精度要求高。。缺點(diǎn)混合式罐體混合式罐體

赤道帶—桔瓣式溫帶—桔瓣式極板—足球瓣式（每極三塊）特點(diǎn)

（1）桔瓣式為主，極板尺寸較大，制造方便，材料利用率高。（2）球殼板數(shù)量少，焊縫尺寸短，便于制作大型儲罐。（3）極板尺寸大，便于布置人孔和接管。優(yōu)點(diǎn)

有兩種球瓣，主焊縫有Y型和T型兩種，焊縫質(zhì)量不易保證，組裝較麻煩。缺點(diǎn)球罐的支承單段式雙段式支柱支柱和球殼的連接拉桿支柱結(jié)構(gòu)帶拉桿的支柱優(yōu)點(diǎn)受力均勻、彈性好，能承受熱膨脹變形?，F(xiàn)場安裝方便，容易調(diào)整。缺點(diǎn)球罐重心高，穩(wěn)定性相對較差。支柱與球殼的連接可調(diào)式拉桿結(jié)構(gòu)固定式人孔上下極板上分別設(shè)置一個人孔人孔直徑DN500采用帶整體段件凸緣補(bǔ)強(qiáng)的回轉(zhuǎn)蓋或水平吊蓋型式接管采用厚壁管或整體鍛件凸緣等措施提高強(qiáng)度。接管選用與球殼相同或相