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不鏽鋼儲罐罐壁的計算應選用一英尺法和變節點法

作者:不鏽鋼儲罐 時間:2018-03-21 11:28
一英尺法的意思是:在於變厚度的地方,由於下一節厚度對上一節有加強作用,其最大應力不發生在變厚度的地方,而是發生變厚度以上一英尺的地方(300mm)。變節點法是一英尺法的加強版: 信息摘要:

不鏽鋼儲罐罐壁的計算應選用一英尺法和變節點法

對於罐壁來說,一般的計算方法主要有兩種:一英尺法和變節點法。

一英尺法的意思是:

在於變厚度的地方,由於下一節厚度對上一節有加強作用,其最大應力不發生在變厚度的地方,而是發生變厚度以上一英尺的地方(300mm)。這就是一英尺法的由來。儲罐是薄壁容器,其周向薄膜應力為:S=PD/2t,儲罐在一英尺(0.3m)處壓力為P=ρg(h-0.3),將兩式結合,可得t=ρg(h-0.3)D/2S=9.8ρ(h-0.3)D/2S=4.9D(h-0.3)ρ/S這也就是API650和GB50341的筒體壁厚公式的由來。具體使用的時候需要按照設計和靜水壓工況分別考慮。

這時有人可能會問了,為什麽公式中與壓力無關呢?難道1KPa的內壓和10KPa的內壓的厚度是一樣的?這樣不是不合情理嗎?的確,為了解決這個問題,API附錄F.7.1建議了一種方法,將內壓折算成液柱靜壓進行計算。H應乘以P/(9.8ρ)得到折算後的H進行計算。

對於最高設計溫度大於93度的儲罐,由於屈服強度隨著溫度升高而降低,API650 表5-2的屈服強度需要按照API650附錄M3.2進行修改正。最終每節按照設計厚度和靜水壓厚度取大值。下圖對於罐壁計算考慮的比較全麵可以作為參考。

變節點法是一英尺法的加強版:

一英尺法假設最大應力在變厚度以上一英尺處,而變節點法可以精確地計算靠近底部以及不同厚度連接處的最高應力位置。靠近底板的一段與底板連接處鉸接,根據變形協調原理,連接處內壓產生的變形等於剪力所產生的變形。經過高度修正,得到API650 5.6.4.4的公式。變節點法需要不斷試算,迭代,最終得到結果,計算而言是比較繁瑣,一般得到的結果比一英尺法更薄更經濟。變節點法不適合於可變的腐蝕餘量,參考 650-I-02/02.另外由於不鏽鋼儲罐或不鏽鋼酒罐罐壁的繪圖比較簡單,也就不複多說。

不鏽鋼儲罐罐壁的計算應選用一英尺法和變節點法

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