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容器支座计算软件现状

时间:2020-10-26 来源:压力容器唯心不易 浏览:


换热器鞍座

SW6:

换热器部分没有支座计算,非对称鞍座及多鞍座卧式容器设计模块可以计算换热器的鞍座

其中A-B结构可以视为U型管换热器

A-B-A结构可视为固定管板换热器

考虑地震载荷,可施加集中载荷(5个)和均布载荷。

PVdeskTop

考虑地震载荷

考虑了非对称鞍座

(虽然程序可施加偏心质量和外载荷但是不参与鞍座计算)


PVElite

考虑地震载荷

考虑风载荷

考虑了非对称鞍座

考虑集中载荷对其影响

TEMA的良好推荐里有鞍座计算的方法,等同ZICK法。

国外项目的换热器鞍座均需要计算。制约鞍座计算的不是标准规范,而是软件的便利性。

(类似的有分程隔板垫片载荷计算,换热管强度计算,不是不需要计算,而是软件没有跟上. 新的SW6已经将分程隔板垫片载荷的计算考虑进去了,分程隔板的计算从TEMA的良好推荐移到了正文里。)



换热器/立式设备耳座

SW6

无耳座内容


PVdeskTop

考虑地震载荷(按GB50761先计算自振周期再计算地震载荷), 风载荷, 偏心和外载荷.且考虑局部应力

采用GB50761的弯矩法,偏冒进。

1.(先计算单个耳座的受力,垂直力F1,径向力Fr(风和地震水平推力),周向力Ft(风和地震水平推力),不考虑不均匀系数0.83.

2.计算耳座各个截面抗弯模量

3.此3个力方向上的弯曲正应力和正应力相加之和<支耳的许用应力。


PVElite

考虑地震载荷,风载荷,偏心和外载荷。

考虑局部应力

采用通用方法:

耳座筋板的力学模型为:受轴向载荷的板的失稳问题

耳座底板力学模型未:受均布载荷F/(a*b)矩形平板

耳座盖板的力学模型为:受均布载荷Fd/h的简支梁


注:

PVdesk的耳座计算采用的是GB50761抗弯模量求弯曲正应力法。这种方法算出来的应力值偏小,较通用方法小2~6倍。特别对于大型设备,采用这种方法计算合格也是有危险的。

NB/T47003.1的方法是国际通用方法,大多数商业软件计算方法与之类似。

容器支座JBT4712.3-2007 附录A,校核耳座实际承受载荷及弯矩。其实际承受载荷不应大于附录B中的许用值,许用值一般通过多重差值得到。

所得到的结果不但校核了支座本身而且校核了支座处筒体的局部应力,采用标准耳座或参照的标准耳座可以采用此种方法计算,比较快捷且具有一定的余量。


刚性环耳座

SW6

无内容


PVdeskTop

考虑地震载荷(按GB50761先计算自振周期再计算地震载荷), 风载荷, 偏心和外载荷.

特点:

-可考虑加垫板,且考虑局部应力。局部应力是按照WRC矩形附件模块,考虑由筋板和上下顶板组成的矩形。

-不考虑水压工况

-无底板筋板计算

-考虑垫板及筒体加强,且加强无法设置不考虑。(偏冒进)


PVElite

考虑地震载荷,风载荷,偏心和外载荷。

-增加了底板的计算,底板为受均布载荷F/(a*b)矩形平板,分别用ADM S 3/4 和Bednar的《 Pressure vessel design handbook 》公式计算

-无法为圈座加垫板,*无法考虑垫板的影响。

-计算抗弯模量时不考虑筒体的加强。

-筋板计算与耳座相同。

-无局部应力计算

-计算比PVdesktop保守。


注:

PVelite和PvdeskTop计算原理均相同,类似NB/T47003.1-2009的刚性环计算。

由于承受内外压时,已经考虑了筒体的厚度。所以对支撑圈的加强理论上应该扣除筒体的计算厚度。NB/T47003.1不扣除筒体是因为压力较低。

PVElite不考虑筒体加强比较保守。

容器支座的刚性环支座的征求意见稿,有刚性环尺寸以及承受载荷计算。可供参考选型。


腿式支座计算

SW6

无内容


PVdeskTop

考虑地震载荷(按GB50761先计算自振周期再计算地震载荷), 风载荷, 偏心和外载荷.

考虑垫板局部应力


PVElite

考虑地震载荷,风载荷,偏心和外载荷。

考虑垫板局部应力

对支腿垫板要求有多个地脚螺栓,需要一些特殊技巧


注:

JBT4712有支腿计算内容,其中地震计算采用简化保守算法,地震加速度取的最大值(平台区)。

NB版容器支座征求意见稿中改为了地震按照GB50761计算。根据设备的自振周期,加速度可能落到非平台区,会比现行的规范要精确。

NB版增加了垫板局部应力校核要求。


支承式支座

SW6

无内容


PVdeskTop

考虑地震载荷(按GB50761先计算自振周期再计算地震载荷), 风载荷, 偏心和外载荷.

考虑垫板局部应力


PVElite

考虑地震载荷,风载荷,偏心和外载荷。

没有考虑垫板处局部应力,是不合理的。


注:

NB版容器支座征求意见稿中支承式支座的地脚螺栓布置由径向布置改为了周向布置。

按照JBT4712规范可以查封头上支承式支座的最大允许载荷,相当于考虑了局部应力。


JBT4712的水平地震计算载荷与GB50761的计算比较:

JBT4712的水平地震力计算公式是:

Pe=ae*m0*g,ae取值为最大地震影响系数amax.对应的取值是阻尼调整系数η2=1时的平台期的最大地震影响系数。

按照GB50761的要求,对于立式容器水平地震力还需要乘以相应折减系数Re,对于支腿为0.5,对于耳座为0.45.

按照6.3.3,7.3.3,支腿/支耳阻尼比可取0.03.

阻尼调整系数η2=1+0.156=1.156

支腿的总水平力R1=Fek*Re<η2*amax*m0g*Re=1.156*amax*m0*g*0.5=0.578*amax*m0*g=0.578 Pe

R1按照GB50761计算的水平地震力

Pe为按照JB4712计算的水平地震力

所以按照GB50761计算的水平地震力永远小于按照JB4712的地震力,所以用JB4712计算是偏保守的,用JB4712代替GB50761计算是保守的。


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