塔器計(jì)算之管道載荷
隨著管道應(yīng)力計(jì)算軟件的普及,大院人才的流動(dòng),外資工程公司進(jìn)入中國等多種原因,管口載荷引起的局部應(yīng)力計(jì)算以及相當(dāng)普遍。但實(shí)際上有些管口或附件的載荷其附近的殼體不能吸收多少。那么這些載荷對設(shè)備來說就不只是局部載荷還是總體載荷,對這些載荷下方的殼體和裙座,地腳螺栓都有影響,還對塔器的撓度有影響。
近幾年國內(nèi)的項(xiàng)目也會出現(xiàn)要求考慮某些載荷對設(shè)備的影響,在SW6軟件中塔器計(jì)算部分已經(jīng)有管道力輸入項(xiàng)。
GB和ASME的標(biāo)準(zhǔn)對這部分都沒有提及,歐標(biāo)的EN13445-3的第22章帶裙座容器的靜力分析中有提及“附加力考慮的指導(dǎo)意見:--水平和豎直載荷只是偶然發(fā)生,彎矩可以不考慮。 --水平和豎直載荷當(dāng)有外部水平管道時(shí)在計(jì)算中考慮整體的影響。當(dāng)有多個(gè)外在水平管道時(shí),考慮可能發(fā)生的最大組合但不用將水平力都考慮成一個(gè)方向。" 如果水平管道上設(shè)置有膨脹節(jié)或補(bǔ)償裝置應(yīng)該是不用考慮成總體載荷的。
從EN13445的規(guī)定可以看出塔器的工藝管口外部管道是水平管道的,其載荷要考慮其對設(shè)備整體的影響。這是因?yàn)橐欢嗡焦艿烙捎跓崤蛎浀仍虍a(chǎn)生的位移會比較大,筒體的局部變形有限吸收不了那么大的載荷。
實(shí)際工作中很多管道專業(yè)的人也不知道哪些管口載荷會對設(shè)備產(chǎn)生的不只是局部載荷。當(dāng)然了對于制造廠的設(shè)計(jì)人員來說我們不需要操那么多心也不知道外部配管情況。我們需要做到的是注意看清客戶提供的條件,不要因?yàn)檫z漏一行小字(如考慮某個(gè)載荷對裙座的影響或不考慮某個(gè)載荷對裙座的影響;哪些管口的載荷要按總體載荷考慮)而沒有考慮這些載荷。
實(shí)際上不只是塔器有,耳座等設(shè)備也可能會有總體載荷。耳座的會出現(xiàn)四個(gè)耳座承受的載荷不一樣,有可能會引起耳座處筒體厚度增加。
總體載荷是怎樣作用到塔器上的呢?這是簡單的力學(xué)知識:豎直方向的力除豎直方向的力外還有其引起的偏心彎矩,水平力產(chǎn)生的彎矩。筒體的軸向應(yīng)力只和壓力,豎直方向的力和彎矩有關(guān)。

豎直方向的力和彎矩產(chǎn)生的軸向應(yīng)力
壓力引起的軸向應(yīng)力公式就不列了,這是作為一個(gè)合格的設(shè)計(jì)人員應(yīng)該知道的。
管口局部載荷的計(jì)算,因?yàn)樽罱甑某B(tài)化。也很少有人不會用軟件計(jì)算,也不在說明。
幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)的軟件輸入見下圖。




在軟件中注意力的方向和載荷組合的方式,不用考慮不存在的組合方式,但也不要出現(xiàn)相互抵消的情況。
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