《钢制塔式容器》PPT课件.ppt

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1、钢制塔式容器（JB/T4710-2005）,教材培训中心,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,2009.6.12 郑州,塔式容器设计概论:塔式容器设计的基本要求:满足工艺要求：生产能力、生产效率和操作弹性;工作安全、稳定、可靠。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,塔式容器设计的基本内容:工艺设计:塔径、塔高、塔板（型式、数量、塔板布置等）、填料及其高度。机械设计:结构和强度、刚度、稳定性。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,1、适用范围 设

2、计压力p35MPa 高度H10m、且H/D5 裙座自支承的塔式容器。其中：H 总高；D 塔壳的平均直径。对等直径塔为其公称直径；对不等直径塔式容器：,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,对塔器总高H的一点说明：,适用范围是考虑下述因素制定的：a.塔式容器振动时只作平面弯曲振动；b.高度小的塔式容器截面的弯曲应力小，计算壁厚取决于压力或最小厚度；c.塔为独立的塔，塔与塔之间、塔与框架之间无关联；d.塔设备为无夹套。,河 南 省 压 力

3、 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,本标准不适用于下列塔式设备：a.带用牵拉装置的塔器；b.由操作平台联成一体的排塔或塔群；c.带有夹套的塔器。,2.塔式容器应考虑的载荷 a.压力（含液柱静压力）载荷；b.重力载荷；c.风载荷：顺风向载荷 横风向载荷；d.地震载荷：水平地震力 垂直地震力。需要时还要考虑其他外力载荷。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,质量载荷：,河 南 省 压 力 容

4、 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,风载荷：,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,地震载荷:,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,从载荷性质上分，载荷又可分为：静载荷和动载荷。其区别：a.载荷大小、方向甚至作用点等不随时间变化的是静载荷，随时间变化的是动载荷。b.动载荷使结构产生加速度，引起结构振动。而静载荷不会引起振动。c.动载荷计算与结构自身的振动特征（如自振频率或周期、振型与阻尼）有关，而静载荷仅与载荷大小、约束条件有关

5、。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,3.塔式容器应考虑工况：a.水压试验工况；b.操作工况；c.检修工况（应包括安装工况）。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,4.设计（计算）压力与设计温度 对工作压力小于0.1MPa的内压塔式容器、设计压力取不小于0.1MPa；裙座壳和地脚螺栓的设计温度取使用地区月平均最低气温的最低值加20。其他同GB150。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,5.腐蚀裕量 A

6、.塔体：a)应根据预期寿命和介质；利用金属材料的腐蚀速率确定腐蚀裕量；b)各元件受到腐蚀程度不同时，分别确定其腐蚀裕量；c)介质：压缩空气，水或水蒸汽，材质为碳素钢或低合金钢时，腐蚀裕量1mm。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,B.裙座和地脚螺栓 a)裙座腐蚀裕量取C22mm；b)地脚螺栓的腐蚀裕量，取C23mm。,6.最小厚度 A.容器壳体（不包括c2）a)碳素钢、低合金钢制为2/1000的内 直径、且3毫米；b)高合金钢制，2mm。B.裙座壳 JB/T4710规定裙座壳的名义厚度不得小于6mm。,河 南 省 压 力 容 器

7、 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,C.地脚螺栓 地脚螺栓小径，规范并无限制，但工程上一般不小于M24，最大不超过M100。D.基础环板 a）板式螺栓座：基础环板的最小厚度在新标准中没有具体规定，但老标准中规定16mm。筋板厚度一般 2/3基础环厚度，盖板厚度一般基础环板厚度。b）管式螺栓座：标准中基础环板的最小厚度一般 18mm。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,7.许用应力 A.塔式容器壳体（含裙座壳体）按GB150材料一章选取。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训

8、 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,8.压力试验 原则：试验压力、温度和介质均按照GB150。注意：A、当塔器铭牌上规定有最大允许工作压力时，试验压力公式中应以该最大工作压力代替设计压力。B、塔器卧置压力试验时，试验压力应计入试验介质的液柱静压力。C、真空塔器：液压和气压 PT=1.25P,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,9载荷组合系数K 长期载荷效应与短期载荷效应不同。方法是在应力组合后，其许用应力（强度或稳定）乘以一个等于1.2的载荷组合系数K。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔

9、式容器JB/T4710-2005,10、裙座：A、结构形式：圆筒形和圆锥形。优先选用圆筒形裙座；当DN1m且H/DN25，或DN1m 且H/DN30时可选用圆锥形裙座。标准要求：圆锥形裙座的半锥顶角15，无论圆筒形或圆锥形裙座壳其名义厚度不得小于6mm。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,B、筒体与裙座的连接型式,对接结构：要求裙壳外径宜与塔壳外径相同。,钢制塔式容器JB/T4710-2005,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,搭接结构：a）尺

10、寸要满足要求，搭接接头的角焊缝要填满。b）当裙壳与圆筒搭接时，封头的环焊缝应磨平，并按JB/T4730要求100%无检合格。,钢制塔式容器JB/T4710-2005,C.当塔壳封头由多块板拼接制成时，拼接焊缝处的裙座壳应开缺口，如图所示。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,R 和L的尺寸与封头名义厚度有关，具体查表7-3。,钢制塔式容器JB/T4710-2005,D.当塔式容器下封头的设计温度大于或等于400时，应设置隔气圈，如图所示。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,E.塔式容器裙座上应设置排气孔；

11、在裙座有保温或 防火层时，应改为排气管，如图所示。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,排气孔和排气管的规格和数量见表7-4和7-5。,钢制塔式容器JB/T4710-2005,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,F.地脚螺栓座 由基础环、筋板、盖板和垫板组成，结构如图所示，该结构适用于予埋地脚螺栓和非予埋地脚的情况。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,图7-9 地脚螺栓座结构图（a）（标准释义图3-1）,L2=B+C,钢制塔式容器JB/T4710-2005,河 南 省 压 力 容

12、器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,下图为中央地脚螺栓座结构，优点是地脚螺栓中心圆直径小，用于地脚螺栓数量较少，需予埋。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,图7-9 地脚螺栓座结构图（b）（标准释义图3-2）,钢制塔式容器JB/T4710-2005,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,对塔高较小的塔式容器，地脚螺栓座可简化成单环板结构。优点：结构简单；缺点：地脚螺栓座整体刚度不足。,钢制塔式容器JB/T47

13、10-2005,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,G.引出孔,详细尺寸见表7-6。,钢制塔式容器JB/T4710-2005,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,11、塔器强度计算和稳定性校核步骤 塔设备的轴向强度和稳定性校核必须考虑正常操作、停工检修、压力试验等三种工况，基本计算步骤为：按设计条件，初步确定塔的厚度和其他尺寸；计算塔设备危险截面的载荷，包括重量载荷、风载荷、地震载荷和偏心载荷等；危险截面的轴向强度和稳定性校核。设计计算裙座、基础环

14、板和地脚螺栓等。,钢制塔式容器JB/T4710-2005,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,12.塔器质量计算 塔体、裙座质量：m01 塔内件（如塔盘、填料）质量：m02 保温层质量：m03 平台及扶梯质量：m04 操作时物料质量：m05 塔附件（人孔、接管、法兰等）质量：ma 水试时充水质量：mW 偏心（载荷）质量：me,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,质量叠加：操作质量：m0=m01+m02+m03+m04+m05+ma+me 最大质量：mmax=m01+m

15、02+m03+m04+ma+mw+me 最小质量：mmin=m01+0.2m02+m03+m04+ma,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,说明：a）当空塔吊装时，无保温层、平台和扶梯，则最后一式中不计m03、m04。b）部分部件的经验质量：,C）附属件的质量一般取ma=0.25m01,13.自振周期 如果把塔设备视为具有多个自由度的体系，则它就具有多个固有频率（周期），其中最低的频率1，称为“基本频率”，与基本频率相对的周期（T1=2/1）就叫“基本周期”。频率从低到高排序，分别就叫“第一、第二、第三振动频率（1、2、3）”等，

16、相应地，与其相对应的周期分别叫“第一、第二、第三自振周期”。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,对应于任意一个频率，体系中各质点振动后的变形曲线称为振型。与塔设备前三个振动频率相对应的振型见下图所示。,钢制塔式容器JB/T4710-2005,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,A、等直径、等厚度塔的固有周期 计算模型：顶端自由、底部固定、质量沿高度均匀分布的悬臂梁（弹性连续体），如下图所示。,钢制塔式容器JB/T4710-2005,B高振型计算

17、当H/D15，且H20m时要考虑高振型影响。按JB/T4710附录B计算，对等直径、等壁厚的塔式容器，可近似取：,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,C.影响自振周期的因素,钢制塔式容器JB/T4710-2005,与塔的总质量m0的0.5次方成正比；与塔的高径比H/D 的1.5次方成正比；与塔的壁厚e的0.5次方成反比。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,D、变直径或变厚度塔的固有周期,质量折算法：将一个多自由度体系用一个折算的集中质量来代替，从

18、而将一个多自由度体系简化为一个单自由度体系。,钢制塔式容器JB/T4710-2005,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,自振周期T1提高，脉动增大系数（随q1T12的增大而增大）增大，计算段的水平风力Pi 增大。,钢制塔式容器JB/T4710-2005,E、自振周期对计算载荷的影响 a）对风载荷的影响：,当H20m时，K2i=1.7当H20m时，,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,b）对地震载荷计算的影响：,钢制塔式容器JB/T4710-2005,14、地震载荷（1）名词术语：震级：表示地震大小的尺度，用震源释 放能量大小度量。烈度：某一地区

19、地面各类结构物和建筑 物宏观破坏程度。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,基本烈度：指在一定期限内，一个地区可能普遍遭遇到的最大烈度，基本烈度为50年超越概率为10%的烈度。设防烈度：按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,设计基本地震加速度：50年设计基准期超越概率为10%的地震加速度取值；对应于设防烈度的设计基本地震加速度和max值见下表。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式

20、容器JB/T4710-2005,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,（2）水平地震力计算 a）基本振型水平地震力,地震影响系数，见图8-4基本振型参与系数，式8-10,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,Tg：场地土的特征周期值。与场地土类别（、）和设计地震分组（共三组）有关。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,b）垂直地震力 垂直地震只有在八度和九度区才需验算。塔器底部截面处总的垂直地震力为：,式中：

21、Vmax垂直地震影响系数的最大值，取Vmax=0.65max；meq塔设备的当量质量，取meq=0.75m0，kg；m0塔设备操作时的质量，kg。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,任意质量i处所分配的垂直地震力（沿塔高按倒三角形分布重新分配）为：,任意计算截面I-I处的垂直地震力为：,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,C）地震弯矩：由于水平地震力的作用，在塔设备的任意计算截面I-I处，基本振型的地震弯矩为：,对等直径、等壁厚塔器在任意截面I-I和底截面0-0的基

22、本振型地震弯矩分别为：,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,说明：当H/D15，且H20m时要考虑高振型影响。高振型的计算参照JB/T4710附录B，但由于其计算比较复杂，一般是按第一振型的计算结果估算（旧标中的规定），即：,15.风载荷（1）名词术语风压：当风以一定速度运动时，垂直于风向的平面上所受到的压力。基本风压：风载荷的基准压力，按我国荷载规范规定为十米高度处五十年一遇十分钟的最大平均风速，按q0=1/2v02计算得出的，新标准规定，不得小于0.3KN/m2（而旧标中规定0.25KN/m2）。,河 南 省 压 力 容 器

23、设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,（2）顺风向水平风力 计算段的水平风力 Pi=K1 K2i fi qo li Dei,风振系数K2i：对塔高H20m 的塔设备，取K2i=1.70。对塔高H20m 的塔设备，则K2i按下式计算：,脉动增大系数i第i段的脉动影响系数zi第i段的振型系数fi 风压高度变化系数,高度变化系数：任意高度处风压与10米高度处的风压之比，它是与高度和地面粗糙度有关的系数，荷载规范规定为指数规律：fi=c(h/10)脉动增大系数i：表示脉

24、动风作用下塔式容器的振幅与将脉动载荷以静力方式作用在塔式容器上所产生的位移之比。它就是动力放大系数。脉动影响系数i：反映脉动风压沿高度变化及其空间相关性的系数。振型系数zi塔式容器的顺风向计算公式仅考虑了第一振型风振，多自由度体基本振型的顺风的风振。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,塔设备迎风面的有效直径Dei：是该段所有受风构件迎风面的宽度总和。当笼式扶梯与塔顶管线布置成180时：,当笼式扶梯与塔顶管线布置成90时，Dei取下

25、列两式中的较大值：,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,风弯矩计算：,I,I,注：当H/D15，且H30m时要按附录A计算横风向振动（而旧标中没有规定）。,（3）横风向风振 a）产生的原因：,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,产生的旋涡特性与流动的雷诺数有关：Re5：则塔体后流线是封闭的，且塔体上下游的流线是对称的，边界层未发生分离现象；5Re40：塔体背后出现一对稳定的旋涡；40Re150：塔体背后两侧，交替产生或脱落旋涡，在尾流中有规律的交错排列两行旋涡，如图所

26、示，这个现象在工程上称为卡曼涡街。300Re3105：旋涡以一确定的频率周期性的脱落，该范围称为亚临界区；,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,3105 Re 3.5106：尾流无规律且都变成紊流，无旋涡出现，该范围称为过渡区；Re3.5106：卡曼涡街又重新出现，该范围称为超临界区。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,b）升力的大小：升力的大小由下式确定：FL=CL 2 A/2 式中：CL升力系数，与Re有关；空气密度，Kg/m3；风速，m/s；A沿风向的投影面积

27、，m2，等于塔径乘以塔高。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,c）是否发生共振的判别:vvc1 不需考虑塔器共振 vc1vvc2 必须考虑第一振型振动 vvc2 考虑一、二振型，取最大值。Vcn=D fcn/St=5D/Tcn,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,如果发生共振，必须按附录A的方法计算最大风弯矩！,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,d）防振措施:（1）改变塔设备的自振周期；（2）增加塔的

28、阻尼；（3）采用扰流装置。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,轴向翅片,同圆周上的翅片夹角为90；相邻圆周上的翅片彼此错开30。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,螺旋形翅片,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,16.偏心弯矩,Me=me gle,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,17.最大弯矩,确定最大弯矩时，偏保守地假设MW、ME和

29、Me同时出现，且出现在塔设备的同一方向。塔器任意计算截面I-I处的最大弯矩为：,塔底截面0-0处的最大弯矩为：,当H/D15且H30m时要按附录A计算横风向振动！,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,18.塔壳强度计算和稳定性校核,根据操作压力（内压或外压）计算塔体厚度之后 对正常操作、停工检修及压力试验等工况，分别计算各工况下相应压力、重量和垂直地震力、最大弯矩引起的筒体轴向应力 再确定最大拉伸应力和最大压缩应力 进行强度和稳定性校核。如不满足要求，则须调整塔体厚度，重新进行应力校核。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批

30、 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,说明：Pc为计算压力；水压试验时用下式计算：,（1）由内压或外压引起的筒体轴向应力1：,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,（2）由重力及垂直地震力引起的轴向应力：,说明：仅在最大弯矩为地震弯矩参与组合时，才计入垂直地震力FV。压力试验时：,操作或非操作时：,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,（3）由弯矩引起的轴向应力,压力试验时：,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,*：括号为外压操

31、作的塔式容器,（4）应力组合及许用值,钢制塔式容器JB/T4710-2005,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,19.关于塔设备危险截面的确定,裙座基础环板处裙座壳体的横截面；通过裙座开孔水平中心线的裙座壳体截面；裙座与塔体封头连接处焊接接头横截面；不等直径塔变截面交界处塔壳横截面；等直径塔变壁厚交界处塔壳横截面。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,20.关于塔设备计算时分段的一点说明,裙座高度独立分段；变径或变厚筒节独立分段；尽量均匀分段，一般以5m或10m为一

32、段；尽量以危险截面为分界处。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,21.裙座壳体轴向应力校核,裙座壳底截面的组合应力校核式为：,说明：仅在最大弯矩为地震弯矩参与组合时，才计入垂直地震力FV。,裙座壳体上任意截面处的应力校核呢？,正常操作：,水压试验：,22.地脚螺栓 地脚螺栓计算的目的有两个：一是正确地固定塔的位置；二是防止塔在倾覆力矩作用下倾倒（通常所指的计算是后者）。地脚螺栓计算方法有：维赫曼法、泰勒和极限载荷法。我国规范中采用的是维赫曼法。维赫曼法过于粗糙，但较保守，形式简单、计算方便。为弥补其不足，有意识地提高地脚螺栓材料

33、的许用应力值。对低合金地脚螺栓，其许用应力从127MPa提高到147MPa。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,Q引起的应力,M引起的应力,Q、M共同引起的应力,基本假设：将地脚螺栓化作同面积的当量圆筒，并假定基础平面变形按线性分布。,B,钢制塔式容器JB/T4710-2005,只考虑最大拉应力B,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,当B0时，原则上可不设地脚螺栓；当B0时，必须设置地脚螺栓并进行计算。,nT=BAb而地脚螺栓的根部直径为d1：对

34、于高塔，地脚螺栓直径M24，埋深(2540)M。标准中规定：螺栓数量一般取4的倍数，对小直径塔器可取6个。,钢制塔式容器JB/T4710-2005,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,内外径尺寸：D0b=Dis(0.160.4)m Dib=Dis(0.160.4)m,钢制塔式容器JB/T4710-2005,23.基础环设计,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,计算模型：,无筋板环板,有筋板环板,钢制塔式容器JB/T4710-2005,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,要求最后确定出的基础环厚度b16mm,钢制塔式容器JB

35、/T4710-2005,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,24.裙座与塔壳连接焊缝 搭接焊缝：,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,对接焊缝：,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,25.塔器法兰当量设计压力,塔壳各段采用法兰连接时，法兰应同时考虑内压、轴向力和外力矩的作用，其当量设计压力应按下式确定：,垫片压紧力作用中心园直径，按GB150.,外力矩轴向外载荷,26.塔的挠度计算A.原因B.载荷,河 南

36、 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,C.塔的挠度计算（详见JB/T4710附录C）：,等直径等壁厚塔：等直径不等壁厚塔：,D.控制值：标准中没有具体规定；一般按工程设计要求确定。各国及设计公司对挠度要求：美国埃索公司：y=H/160；伯克托公司：y=H/170；凯劳格公司：y=H/200；前苏联：y=H/400；根据多年工程实践经验，在工程设计中可建议把塔挠度限制在H/150H/200 之间。,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批

37、员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,27、制造、检验与验收A.外形尺寸公差。B.需进行整体热处理的塔式容器，热处理前应 将连接件（如梯子、平台连接件，保温圈、防火固定件，吊耳）等焊在塔壳上。C.需作磁粉或渗透检测：a)塔壳材料标准抗拉强度540MPa时，裙座 与塔壳的焊接接头；b)吊耳与塔壳之间焊接接头,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,钢制塔式容器JB/T4710-2005,塔式容器采用法兰连接时，应同时考虑（轴向力）和（外力矩）的作用，以确定容器法兰的当量设计压力。设计地震基本加速度是指50年设计基准期超越概率为10时的地震加速度设计取值。塔式

38、容器液压试验时允许采用立试或卧试。设计地震基本加速度取值，对设防烈度为7度时为0.15g,8度时为0.3g，9度时为0.4g。,钢制塔式容器思考题,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,塔式容器下封头的设计温度大于或等于400时，在裙座上部靠近封头处应设置隔气圈。在计算塔式容器自振周期时，如加大塔壳和裙座壳的厚度，则该塔的自振周期会变小。H/D大于5中的D对于不等直径的塔式容器是指各塔段直径的加权平均值。等直径等壁厚塔式容器的自振周期是将其简化成弹性连续体得到的。基本风压的重现期为50年。基本风压值按建筑结构载荷规范选取，但不应小于300N/m2。,钢制塔式容器思考题,河

39、 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,计算垂直地震力时，其沿塔体轴线的分配原则是倒三角形分配。JB/T4710可以用于带拉牵装置的塔式容器设计。（）如果想改变塔式容器的自振周期，可采取什么办法？为什么？答：改变塔式容器的抗弯刚度（如改变壁厚和H/D值）；改变塔式容器的质量。因为自振周期，其中m为质量，y为塔的柔度，其值与塔式容器的抗弯刚度有关。,钢制塔式容器思考题,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,塔式容器应校核的危险截面是：裙座基础环板处裙座壳体的横截面；通过裙座开孔水平中心线的裙座壳体截面；裙座与塔体封头连接处焊接接头横截面；不等直径塔变截面交

40、界处塔壳横截面；等直径塔变壁厚交界处塔壳横截面。塔式容器计算时当平台较均匀布置，把平台间距作为计算高度。塔式容器设计时应考虑的危险工况是：操作；停车检修；水压试验。JB/T4710规定，裙座壳体的名义厚度不应小于6mm。JB/T4710规定，裙座地脚螺栓的数量一般应是4的倍数，且不应少于6个。,钢制塔式容器思考题,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,JB/T4710规定，当塔式容器H/D大于15，且H20m时还应考虑高振型的影响。JB/T4710规定，当塔式容器H/D大于15，且H30m时还应计算横风向风振。在塔式容器人（手）孔压力等级选取时，必须考虑水压试验时的压力。

41、圆锥形裙座的半锥顶角不应超过15。JB/T4710规定，工作压力小于0.1MPa的内压塔式容器，设计压力取不小于0.1MPa。,钢制塔式容器思考题,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,当裙座壳体的设计温度等于或低于20时，应对裙座壳体材料进行低温冲击试验。裙座与塔体须采用对接接头应考虑的因素是：可产生横向振动的塔式容器；塔釜为低温操作时；连接焊缝可能产生热疲劳时。JB/T4710规定的塔式容器的最小厚度不包括腐蚀裕度。塔式容器的非受压元件有基础环板、盖板、筋板及地脚螺栓等。JB/T4710的适用范围是：设计压力不大于35MPa，高度H大于10m，且高径比H/D大于5的裙座自支承钢制塔式容器。,钢制塔式容器思考题,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,国内目前具有的计算机辅助设计软件 计算机辅助计算SW6-98、计算机辅助绘图PVCAD 局部关键部位应力数值计算有限元软件(如ANSYS、NASTRAN等),钢制塔式容器计算机辅助设计,河 南 省 压 力 容 器 设 计 审 批 员 培 训 班,谢谢各位,