储罐设计漫谈-03罐顶的设计(下)
5)内压对于罐顶的影响
API650-2013以及以前的版本对于内压对罐顶厚度的影响是不考虑的,从API650-2016开始,罐顶都需要通过内压核算。
原先有篇关于内压储罐锥壳的一篇案例:
https://mp.weixin.qq.com/s/FNt3M_ExQ_ImoIZFA2q4Dw
API650-2016对于锥顶的计算增加了一个公式:
这个公式看上去很眼熟,这个不就是内压锥体公式吗?规范要求锥体直接按照锥体的大端直径计算周向薄膜应力。一般来说对于大直径的锥体,一点点的内压都会使的壁厚增加非常大。所以对于带压的锥壳,很可能按老的规范计算通过,但是按照新的API650-2016计算是通不过的。
对于拱顶也有类似的要求:
不过拱顶是按照球形封头的PR/2S来算,所以一般内压不会有问题。
GB/T 50341-2014更简单粗暴一点,一条规定,基本直接把带压锥壳给禁了。而且拱顶也需要按照球形封头公式计算一下厚度是否足够。
6)拱顶绘图
为了加快罐顶的绘制,VCAD开发了储罐罐顶的绘图程序。
VCAD罐底板程序说明:
1.程序可以绘制不带肋,中心带肋,带2根肋的拱顶。
2.拱顶直径D1指拱顶与包边角钢接触圆直径。中心直径D2为中心盖板的直径。搭接长度x1指盖板与瓜瓣搭接宽度。Y指瓜瓣之间搭接宽度。其余尺寸均可点击预览,按图示填写即可。
3. 在绘图之前先按计算,程序会计算重量及大小弧长。通过大小弧长的合理性确定等分数量m的合理性。
如果储罐带肋,那么在完成详图绘制后,可能少量的修改,比如包边角钢的位置形式和罐顶板展开尺寸的标注。需要标注的数值在图形中用表列的形式表示出来了(见下表),只需要按图填写进去就行了。
罐顶展开尺寸表
S1~Sn,R1~Rn,r1~rn的含义
其符号S1~Sn,R1~Rn,r1~rn的含义按照上图所示
注意上面图示r,R,S的含义及填写方法。
当输入的L1,L2不同时,展开的rRS也不一样。
对于中心顶板的直径可以参考化工设备设计全书中《球罐和大型储罐》表5-1
程序演示效果如下:
7)拱顶制造图示
先制作胎具,预制完成拱顶后在胎具上核对是否贴合,如果不贴合再调整。
胎具预制
检查是否与胎具贴合
顶板火焰切割
顶板制作过程中常见问题:由于顶板采用的是滚轮机,只能压制一个方向的弧度,而球壳是双曲的。很多时候无法贴合。
预制成品
运到现场的罐顶板
罐顶的安装
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