肖贊+李利娟
摘 要:常壓容器的設(shè)計(jì)涉及范圍非常廣,文章從理論出發(fā),結(jié)合某化工項(xiàng)目中常壓襯膠設(shè)備,主要簡(jiǎn)單介紹下襯膠立式圓筒形儲(chǔ)罐的筒體厚度,平蓋以及接管的設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:常壓;襯膠容器;厚度;平蓋;接管
1 概述
帶襯里容器是容器類的一種,它是采用先進(jìn)的熱滾襯工藝,將襯層和鋼基體熱熔結(jié)合,使鋼材和襯里成為一體,達(dá)到耐腐蝕,耐磨損,防結(jié)垢的目的。接下來(lái)就常壓襯塑類設(shè)備的筒體厚度、接管設(shè)計(jì)和平蓋計(jì)算進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。
2 筒體和襯塑層厚度的確定
壓力容器的壁厚是根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算確定的,常壓容器由于所承受的壓力很低,若按強(qiáng)度計(jì)算則壁厚很薄,這樣產(chǎn)品在制造、運(yùn)輸和吊裝過(guò)程中往往會(huì)因剛度不夠而產(chǎn)生過(guò)大的不允許的變形,所以常壓容器的壁厚應(yīng)按剛度、強(qiáng)度等要求同時(shí)來(lái)確定。
一般來(lái)說(shuō),襯里鋼殼的最小壁厚不得小于5mm(Di≤4000mm)。
2.1 按剛度要求確定襯里鋼殼的厚度
2.2 按強(qiáng)度要求確定襯里鋼殼的壁厚
內(nèi)壓圓筒:
內(nèi)壓橢圓封頭:
2.3 管道和法蘭襯塑厚度
管道和法蘭襯塑厚度如下:
公稱直徑mm 塑層厚度 法蘭面塑層厚度
25~40 2.5 2.5
50~125 3.0 3.0
150~300 3.5 3.5
350 4.0 3.5
3 襯膠設(shè)備的接管設(shè)計(jì)
(1)襯里設(shè)備的接管不宜過(guò)多,工藝配管時(shí)應(yīng)考慮一管多用。接管長(zhǎng)度應(yīng)盡量短。各種襯里接管的最小直徑和最大長(zhǎng)度要求詳見(jiàn)JB/T4735-1997。(2)襯里鋼殼的接管與鋼殼內(nèi)壁處的焊接應(yīng)采用與設(shè)備內(nèi)壁切齊的焊接結(jié)構(gòu),且該焊縫應(yīng)圓滑平整。接管宜采用厚壁管。采用非金屬襯管結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)保證接管內(nèi)壁與非金屬襯管外壁的間隙不小于4mm。(3)為防止沖刷襯層,對(duì)需伸入鋼殼內(nèi)部的接管(如進(jìn)料管、回流管等),可以把耐蝕管直接插入鋼殼內(nèi),或者采用可拆式接管結(jié)構(gòu),或在襯里施工時(shí)用非金屬襯管插入,也可用小板條襯里。伸入鋼殼內(nèi)的長(zhǎng)度分別為:接管直徑DN≤65mm,伸入長(zhǎng)度L≤300mm。(4)對(duì)于DN≤32mm,伸出長(zhǎng)度L≥150mm以及DN=40~50mm,伸出長(zhǎng)度L≥200mm的接管,應(yīng)采用變徑管加固或設(shè)置筋板予以支撐,筋板位置及尺寸按照HG20583《鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定》中的要求。(5)襯里鋼殼的接管不得采用螺紋連接方式。(6)襯里鋼殼的接管的最小壁厚按JB/T4735-1997的規(guī)定。
4 筒體平蓋的設(shè)計(jì)
常壓容器的法蘭蓋通常是由法蘭和平蓋焊接而成,由于需要滿足強(qiáng)度和剛度的需要,又能合理地利用材料不造成浪費(fèi),通常是選擇合理的平蓋厚度,然后在平蓋上焊接加強(qiáng)筋用來(lái)保證平蓋的剛度和強(qiáng)度,在這里主要介紹下平蓋厚度的計(jì)算和加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)。
4.1 平蓋厚度計(jì)算
(2)非圓形平蓋厚度,按式(5)確定
4.2 加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)
4.2.1 加強(qiáng)筋截面校核
(1)加強(qiáng)筋與平蓋組合截面的系數(shù)Z,應(yīng)不小于按JB/T4735表8-1規(guī)定計(jì)算出的所需截面系數(shù)Z。這里所說(shuō)的截面系數(shù)Z也就是抗彎截面模數(shù)W。加強(qiáng)筋與平蓋不同的組合形式對(duì)照的截面系數(shù)Z的計(jì)算方法也不一樣。加強(qiáng)筋與平蓋的組合形式可參考JB/T4735表8-1;(2)加強(qiáng)筋與平蓋組合截面包括加強(qiáng)筋中心兩側(cè)各10,范圍見(jiàn)JB/T4735圖8-1。
4.2.2 加強(qiáng)筋與平蓋的連接
(1)加強(qiáng)筋通??刹捎帽怃?、等邊角鋼和不等邊角鋼制作;(2)加強(qiáng)筋可設(shè)置在容器內(nèi)部或外部;(3)加強(qiáng)筋與平蓋的連接可采用連續(xù)的或間斷的焊接。當(dāng)采用間斷焊接時(shí),加強(qiáng)筋每側(cè)間斷焊接接頭總長(zhǎng)應(yīng)不少于加強(qiáng)筋長(zhǎng)度的1/2。
5 結(jié)束語(yǔ)
本文僅僅對(duì)常壓襯膠容器的筒體厚度、接管設(shè)計(jì)要求、平蓋厚度計(jì)算以及加強(qiáng)筋的校核做了簡(jiǎn)單的介紹,除此之外,緊固件的選擇、封頭的設(shè)計(jì)、容器殼體的開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)等也都是常壓襯膠類容器設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的方面,在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中,我們應(yīng)在遵守鋼制焊接常壓容器JB/T4735的前提下,結(jié)合工藝提出的條件,具體問(wèn)題具體分析。
參考文獻(xiàn)
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