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1、大型裙座支撐式球罐有限元應(yīng)力分析江茂強(qiáng)。汪學(xué)軍(中冶南方工程技術(shù)有限公司,湖北武漢430223)摘要:隨著建造技術(shù)的發(fā)展,區(qū)別于傳統(tǒng)支柱支撐式的大型裙座支撐式球罐,由于受力均勻,球殼分瓣可采用足球瓣式,分瓣少、焊縫長(zhǎng)度短,建造、維護(hù)及檢修方便等諸多優(yōu)點(diǎn),近年來在工程中得到應(yīng)用。采用有限元方法,對(duì)某1000m裙座支撐式球罐進(jìn)行了應(yīng)力計(jì)算,并按JB4732-1995(鋼制壓力容器——分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)球罐的應(yīng)力進(jìn)行了分類和強(qiáng)度評(píng)定,結(jié)果表明設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度要求。同時(shí),指出裙座支撐式球罐設(shè)計(jì)的難點(diǎn)及應(yīng)注意的問題,為裙座式球罐的設(shè)計(jì)計(jì)算及大型化應(yīng)用提供參考。關(guān)鍵詞:球罐;裙座式;有限元;應(yīng)力分析;
2、強(qiáng)度評(píng)定中圖分類號(hào):TH49;TQo53.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1001-4837(2013)o8—0054—05doi:10.3969/j.issn.1001—4837.2013.08.009FEAStressAnalysisforLarge—·scaleSphericalTankbySkirtSupportJIANGMao—qiang,WANGXue-jun(WISDRIEngineering&ResearchIncorporationLimited,Wuhan430223,China)Abstract:Thetraditionallarge—scalesphericalta
3、nksareusuallysupportedbypillarswithtangerineorhybrid—petalsphericalshel1.Withthedevelopmentofconstructiontechnology,thenewtechnologyoffootball—petalsphericaltankbyskirtsupporthasbeenappliedinrecentyears,astheadvantagessuchasmoreuniformstress,lesspetalnumberandthenshorterweldlengthandconvenientc
4、onstruction,mainte—nanceandrepair.Thestressanalysisofa1000msphericaltankbyskirtsuppo~wasmadebyusingthefiniteelementmethod.ThestresswasclassifiedandevaluatedaccordingtoJB4732-1995standard.Theresultsshowedthatthedesignmeetstherequirement.Designdifficultiesandkeyissuesareindicated,whichprovidesare
5、ferenceforthedesignandcalculationofthelarge—-scalesphericaltankbyskirtsup-port.Keywords:sphericaltank;skirtsupport;FEA;stressanalysis;strengthevaluation氣、氬氣)、石化行業(yè)(液化石油氣、液氨)、軍用行0引言業(yè)(壓縮空氣)等l1]。傳統(tǒng)的大型球罐支撐型式均采用支柱支撐式,分瓣型式為桔瓣式或混合式。球形儲(chǔ)罐因其具有占地少、殼體受力均勻、承而裙座支撐式承載受力更加均勻、穩(wěn)定性更好;并壓能力強(qiáng)、節(jié)約材料等優(yōu)點(diǎn),廣泛使用于城市的公且,相對(duì)應(yīng)球殼
6、分瓣可采用全足球瓣式,球殼板數(shù)用民用行業(yè)(城市天然氣)、冶金行業(yè)(氧氣、氮更少,焊縫縮短,從而可大大降低安裝總成本、顯第30卷第8期壓力容器總第249期著提高球罐的安全性及球罐的使用壽命,近年來根據(jù)TSGR0004-2009(固定式壓力容器安在多個(gè)項(xiàng)目中得到了應(yīng)用I4J,并且至今一直運(yùn)全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定,分析設(shè)計(jì)方法的安全行穩(wěn)定。系數(shù)取2.4,殼體和裙座材料在設(shè)計(jì)溫度下的許目前針對(duì)支柱支撐的桔瓣式或混合式球罐均用應(yīng)力強(qiáng)度如表2所示。有相對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB12337-1998(鋼制球形儲(chǔ)表2球罐設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度罐》],而對(duì)于裙座式支撐的足球瓣式球罐的設(shè)計(jì)計(jì)算并無對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)范,也未見相關(guān)文獻(xiàn)
7、報(bào)道。部位材料名稱設(shè)計(jì)溫度設(shè)計(jì)許用應(yīng)力強(qiáng)度/℃/MPa因此,文中采用ANSYSWorkbench對(duì)某工程中1000In裙座支撐式球罐進(jìn)行整體有限元應(yīng)力計(jì)球罐板07M11MoVR一19~8O254算,并按JB4732-1995《鋼制壓力容器——分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)球罐的應(yīng)力進(jìn)行分類和強(qiáng)度評(píng)裙座Q345R一19~80208定,為我國(guó)球罐發(fā)展的大型化設(shè)計(jì)提供參考。1.2載荷工況分析及組合1球罐結(jié)構(gòu)參數(shù)及載荷工況確定根據(jù)球罐實(shí)際承載情況及球罐設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求I6J,球罐整