JB T 4731-2005(标准释义) 钢制卧式容器.pdf
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1、ICS 23 02010 J74 四li中华人民共和国行业标准2005-07-26发布钢制卧式容器JB厅4731-2005代替JB4731-2000 Steel horizootal vessels 00 saddle suppor臼2005-11-01实施国家发展和改革委员会发布中华人民共和国国家发展和改革委员会公且三日二00五年第46号公布10项锅炉压力容器行业标准*国家发改委批准电站阀门铸钢件技术条件等10项锅炉压力容器行业标准,现予公布,自2005年11月1日起实施。以上锅炉压力容器行业标准由新华出版社出版。附件:10项锅炉压力容器行业标准编号及名称二00五年七月二十六日*摘编自中华人
2、民共和国国家发展和改革委员会公告(2005年第46号)。附件:10项锅炉压力容器行业标准编号及名称序号标准编号标准名称代替标准JBtr 5263-2005 电站阀门铸钢件技术条件JBtr 5263-1991 JB厅4730.1-2005承压设备无损检测JB 4730-1994 2 第1部分:通用要求JB厅4730.2-2005承压设备无损检测JB 4730一19943 第2部分:射线检测JBtr 4730.3-2005 承压设备无损检测JB 4730-1994 4 第3部分:超声检删JBtr 4730.4-2005 承压设备无损检测JB 4730-一19945 第4部分:磁粉检测JBtr 47
3、30.5-2005 承压设备无损检测JB 4730一19946 第5部分:渗透检测JBtr 4730.6-2005 承压设备无损检测JB 4730-1994 7 第6部分:涡流检测8 JB厅4710-2005钢制塔式容器JB 4710-2000 9 JB厅4731-2005钢制卧式容器JB 4731-2000 10 JBtr 4781-2005 液化气体罐式集装箱1 范围.2 规范性引用文件.3 术语和定义JB/T 4731-2005 目次4 总则.25 材料.96结构.97 强度计算.108 制造、检验与验收.30附录A(资料性附录)有附加载荷作用时卧式容器强度及稳定性校核计算.32JB厅4
4、731-25钢制卧式容器标准释义.。JB/T 4731-2005 目。昌本标准是以GB15萨一1989钢制压力容器第8章卧式容器为基础制定的,增加并修改了设计计算中的一些内容,补充了卧式容器的制造、检验和验收要求。卧式常压容器、制造技术条件、由集中质量引起的载荷的计算及强度校核等项内容均为制定本标准时新增补的。本标准参照了英国PD5500-2003 非直接火焰力容器和JISB 8278一1993(R,.I2,且在鞍座平面上无加135 0.132 0.234 强圈的圆筒150 0.161 0.279 13 JB/T 4731-2005 (j, a) 3 ) ku 注:=180。12,L1 =12
5、+160 图7-3支座处圆筒轴向应力位置计算轴向应力1-矶时,应根据操作和水压试验时的各种危险工况,分别求出可能产生的最大应力。7.3.2.3 圆筒轴向应力的校核对于操作状态应满足下列条件:a)计算得到1-矶,取出最大拉应力(最大正值):maxl码,码,4运1b)计算得到1-矶,取出最大ffi应力(最小负值):I minl码,码,4I运对于水压试验状态应满足下列条件:a)充满水未加压时计算得到1-吨,取出最大压应力(最小负值):I minTPT2T31-4 I运acb)加压状态下计算得到1-町,取出最大拉应力(最大正值): max(TI口T31-4)运O.9ReL(Rrf.2 7.3.3 切向
6、剪应力7.3.3.1 圆筒切向剪应力计算在圆筒支座处横截面上的剪应力,按式(7一8)和式(7-9)计算。7. 3. 3. 1. 1 圆筒未被封头加强(即A Ral2)时:圆筒在鞍座平面上有加强圈如图7-7b),其最大剪应力f位于截面的水平中心线处A、B点见图7-4a);在鞍座平面上无加强圈或靠近鞍座处有加强圈见图7-7c),其最大剪应力f位于靠近鞍座边角处C、D点见图7-4b)。K, F( .!:_兰主=一一一一IJ. I RIL+二hI 3 J 圆筒被封头加强(即A三Ral2)时,其最大剪应力f位于圆筒上靠近鞍座边角处C、D点见7.3.3. 1. 2 图7-4b)。式中系数也值由表7-2查得
7、。14 . (7一8) r-A K-RE z f 、,FOY 叮JJ飞19 注:=1710-一。40 A 7.3.3.2 封头切向剪应力计算B a) b) 图7-4圆筒切向剪应力位置圆筒被封头加强(即ARal2)时,封头的最大剪应力h按式(7一10)计算:JB/T 4731-2005 几=旦旦. (7-10) H Raohe 式中系数K4值由表7-2查得。表7-2系数K3、K4条件鞍座包角,(0) K3 120 0.3 19 罔简在鞍座平面上有加强圈135 0.319 150 0.319 120 1.171 圆筒在鞍座平面上无加强圈,且ARJ2,或靠近鞍座处135 0.958 有加强圈150
8、0.799 120 0.880 圆筒被封头加强(即A运RJ2) 135 0.654 150 0.485 7.3.3.3 切向剪应力的校核圆筒的切向剪应力不应超过设计温度下材料许用应力的0.8倍,即T三0.81。封头的切向剪应力,应满足式(7-11)的要求:Th 三1.25r一h式中:K4 -一0.401 0.344 0.295 . (7一11)h一一由内压在封头中引起的应力(封头受外压,可不计算h)。按式(7-12)-式(7一14)计算。a)椭圆封头:k=KPcDi -H 2he . (7一12) 15 JB/T 4731-2005 式中:一圆形封头形状系数叶2+(2Jlb)碟形封头:uv-h
9、 - MPcRh 2he . (7一13)式中:M一碟形封头形状系数M寸3+在)c)半球形封头:h=PcDt 4te . (7-14) 7.3.4 圆筒周向应力圆筒鞍座平面上的周向弯矩见图7-5。当无加强圈或加强圈在鞍座平面内时见罔7-5a)J.其最大弯矩点在鞍座边角处。当加强圈靠近鞍座平面时见图7-5b)J,其最大弯短点在靠近横截面水平中心线处。应按不同的加强圈情况求出最大弯矩点的周向应力。鞍式支座及鞍座垫板如图7-6所示,垫板不作为加强板用的鞍座见图7-6a);垫板作为加强板用的鞍座见图7-6b),必要时,可考虑鞍座垫板的加强作用。 卜n为加强国个数最大弯曲力矩Mp=KJRa|a)无加强圈
10、或加强圈位于鞍座平面内时b)加强圈靠近鞍座时图7-5周向弯矩图16 bb+ 1.56仄互低于此线的鞍座部分,对承受力FJ跟著作用b)鞍座垫板作为加强板用的鞍座图7-(,鞍式支座7.3.4.1 无加强圈圆筒7. 3. 4. 1. 1 元垫板或垫板不起加强作用时,其周向应力见图7一7a),按式(7一15)-式(7一17)计算:a)在横截面的最低点处:b)在鞍座边角处:当URa注8时:当URa mgf)时,支座腹板与筋板组合截面内产生的压应力按式(7-30)计算:., (7一29) F (FEv一矶)H几vHvn 一一一- S. A. Zr A. (L - 2A) . (7-30) 式中:FEv一一
11、考虑地震影响时,卧式容器产生的水平地震力,FEv=img, N; 叫一一水平地震影响系数,按表7-6选取;21 JB/T 4731-2005 表7-(j水平地震影晌系数俑地震设防烈度,度设计基本地震加速度l Hv一一圆筒中心至基础表面的距离(见图7-10),mm; H一一圆筒最低表面至基础表面的距离,即鞍座高度,mm; Asa-腹板与筋板(小端)组合截面积,mm2;Z(一一腹板与筋板(小端)组合截面的抗弯截面系数,mm3; 乒一一鞍座底板与基础间静摩擦系数。钢底板对钢基础垫板1=0.3;钢底板对水泥基础1=0.4; J飞一一鞍座底板对钢基础垫板的动摩擦系数,.fs=0.15 o L 8 9 图
12、7-10圆筒7.4.2.3 由温度变化引起圆筒体伸缩时产生的支座腹板与筋板组合截面的压应力,按式(7-31)计算:、FFfH (1_=一-一一-一一-A.a Zr 式中符号同7.4.2.27.4.2.4 应按式(门7-32川)进行应力校核:I asa I运KoJsa|;a|运Jsa7.4.3 地震引起的地脚螺栓应力7.4.3.1 倾覆力矩按式(7-33)进行计算:Mto=凡vHv7.4.3.2 由倾覆力矩引起的地脚螺栓拉应力地脚螺栓拉应力按式(7-34)进行计算:22 . (7-31 ) 、E,2 句、叮JJ飞. (7-33) JB/T 4731-2005 -AfEVO -bt - nlA,t
13、 . (7-34) 式中:Abt一一每个地脚螺栓的横截面面积,mm2;l一一筒体轴线两侧的螺栓间距,mm; n-一承受倾覆力矩的地脚螺栓个数,个。应力的校核应满足:bt Kobt 7.4.3.3 由地震力引起的地脚螺栓剪应力地脚螺栓剪应力按式(7-35)进行计算:r一凡v-bt一,. n flbt 、,户、J句、d叮JJ,.、. . . . . . . . . . . 式中:n一一承受剪应力的地脚螺栓个数,个。应力的校核应满足:bt运O.8bt7.5 卧式容器强度计算表(见表7-7)表7习卧式容器强度计算表参数名称数值单位参数名称数值单位设计压力pMPa 阅筒内直径Di日1日1计算压力PcMP
14、a 罔筒平均半径R.mm i周筒材料|列筒名义厚度0口】封头材料厕筒有效厚度mm 鞍座材料封头名义厚度Ohnmm 圆筒材料常温许用应力MPa 封头有效厚度Ohemm 封头材料常温许用应力lhMPa 鞍座势板名义厚度Ornm日1因筒材料技i温度下许用应力lMPa 鞍座垫板有效厚度4m日123 JB/T 4731-2005 表7-7(续)参数名称数值单位参数名称数值单位封头材料设计温度下许用应力lMPa 鞍座腹板名义厚度ho口1m鞍座材料许用应力lsa岛1Pa两封头切线间距离Lmm 罔筒材料常温屈服强度ReLMPa 阿筒长度Lcmm 罔筒材料常泪弹性模量EMPa 封头曲面深度hj自1m圆筒材料设计
15、温度下弹性模量EMPa 鞍座轴向宽度bmm 阑筒材料密度只kglmm3 鞍座包角( 0 ) 封头材料密度几kglmm3 鞍座底板中心至封头切线距离Amm 操作时物料密度几kglmm3 焊接接头系数物料充装系数o设计盟度 液压试验介质密度YTkglmm3 试验压力PT如1Pa支座反力计算简体质量mlml= 1(Dj +On).4= kg 封头质量m2m2= kg 附件质量m3m3= kg 封头容棋VHVH= 日1日13容器杏积VV=主Dj2LC+2VH = m日134 操作时m4=Vy,成=kg 容器内充液质量m4液压(或气压)试验时叫=V斗=kg 隔热层质量msms= kg 操作时m=ml+m
16、2+m3+m4+mS= kg 总质量m压力试验m=m,+m2+m3+斤1;+ms = kg 操作时N F =:;mg = 2 支座反力F压力试验F=lmg N 2 F = max(F, F*) = N 24 JB/T 4731-2005 表7-7(续)圆筒轴向弯矩计算操作时J1+2:归时l圃筒中间处横截面上i4 I , 4 h. N.mm 1+. L 3 L 的弯矩M.MTJ 压力试验Mjt川)/L2 4 I , . 4 h. N.mm 1+_:_.2 3 L 操作时dh| M2=-F注1-_b42AL= 支座处横截面上弯矩l1+ N.mm 3 L M2 M |AHl ffi力试验l一+A41
17、3z-F;41-L42AL = l+i.!i N.mm 3 L 圆筒轴向应力计算系数K、K2由R.j2= A= ,= 查表7一1得K= 11、2=OJ=PcR-= 2eR:e MPa 句一= PcR.!.+ 一M _ 操作状态ZeR;e 岛1Pa03一-PcR 一M2 2e K飞R:eMPa 4=PcR+ Ze K2R;e MPa 充满水未加压状态-AfTl- 一二叮lZR;在-MPa 水压试验状态m-AfT2Z 一-口万KJR;eMPa _ PTR , M TJ _ u一-vu-24.ZR;4-MPa 加压状态 _ PTR , M T2 _ J咽一T4-24Y ZK2RJ4-MPa 25 J
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