HG T 20517-1992（编制说明） 钢制低压湿式气柜.pdf

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1、钢制低压湿式气柜HG20517-93 编制说日儿rF 1. 适用范围容积范围:根据我罔化学工业实际应用现状，气柜容积多在50m3-10000旷范围之内。近年来由于装置大型化及城市煤气工程的需要，有必要使本标准适用的容积范围适当扩大。原CD标准定为50m3，._.150000m3，由于150000m3及其以上的超大型气柜，实际建造的极少，为降低气柜的总高度，其水槽往往采用地下、半地下或环形水槽且多为钢筋混凝土结构。这已租出本标准起围，根据一些单位意见，本标准适用范围定为50m3-100000m3。2.荷载(1)设计压力s取气柜最高工作压力。对化工企业，绝大多数气柜的设计压力为4kPa以下，城市煤

2、气气柜设汁压力一般均不超过3kPa，故本标准的设计压力范围为4kPa以下。对于工作压力超过4kPa的气柜，本标准中的计算方法及结构设计规定并非完全不适用，但其经验数据的选用应慎重。(2)风荷载的计算风压:W=K，KW。大型气柜其绝对高度并不算低，其高径比(H:D)都是矮胖构筑物(H/D句1)。由于气柜的各塔节及水槽之间的连接是活动的，整体性盏，目前尚无其自振周期的恰当计算方法。计算风压是否应乘以?值如何取?是一个尚待研究的课题。本标准仍按室外给水排水和煤气热力工程抗震规范)(试行)(T32-78)的规定，计算风压考虑风振系数目。根据部分大型螺旋气柜的实测数据，气柜的基本自振周期取T=O.5s.

3、=1. 45。我们已设计的气柜及所看到的国内、国外(日、英、苏)所有气柜的计算资料，均未考虑风振系数日。考虑了风振系数必使轮压大大增加，从而提高了耗钢量。3. 金属材料的设计温度气柜壳体金属材料的设计温度取内部介质的最低温度与建柜地区最低环境温度加lOC两者的最低值;而外部结构型钢的设计温度取地区最低环境温度。本标准规定环境温度按我国钢结构设计规范)(GBJl7).采用采暖通风和空气调节设计规范中的冬季空气调节室外计算温度。水槽如采用保温墙或其他保温措施，则另行考虑。壳体钢板的最低许用温度是根据国内气柜和油罐的设计经验而定的，外部型钢最低许用温度是参考钢结构设计规范确定的。国内气柜用材主要是Q

4、235-A.F.考虑到大型和特大型气柜及低温地区的设计需要，标准中列出了20R、16MnR、16Mn三种材料。4. 构件计算及材料的许用应力温式气柜属特种结构，既不同于普通钢结构，也不同于压力容器。本标准的编制参考了钢结构和压力容器的规范，根据国内气柜和油罐的设计经验、计算方法及许用应力自成系统。(1)壳体壁板的许用应力取钢板材料屈服限的三分之二。(2)型钢结构件的强度和刚度校核，原CD标准按原钢结构设计规范)(T17-74)，许用应力采用总安全系数法确定。新的钢结构设计规范)(GB17-88)采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数的设计表达式进行计算，这种方法能较好地反映结构可靠

5、度的实质，但计算较烦。型钢结构件计算采用新方法不仅修订工作量大，篇幅增加过多而且又与其他117 部分如:壳体、导轮、零件等，计算原则不一致，气柜结构件多数在微腐蚀性介质环境中操作，考虑双面腐蚀裕量计算结果，要留有必要的裕量，所以更精确的计算意义不大，因此本标准仍按许用应力总安全系数法进行计算。并将原(T17)中的稳定系数在附录I中列出，以便在用。S. 水封挂圈尺寸标准中5.3.4所推荐的公式，系考虑到气柜操作过程在任何情况下，应能满足下述要求，即:(a)下挂圈应能提起必要且不过量的水量(包括连续多次升降);他)水封内必须保持必要的水封高度，能封住柜内的气体不致外逸;(c)水封内的水不应积存过多

6、包括防冻蒸气冷凝水外部添加水、雨雪水)，否则水将从上挂圈顶部溢出，在寒冷地区将形成冰瘤，影响气柜的正常运行。上述条件对非寒冷地区虽非完全必要，但水封上挂圈经常溢水亦属不雅，故标准中未作区分。当水封内采用防护液时，则水封应设计成内流式。由于多节气柜采用防护液的情况中很少，故标准中未列入此种水封的设计方法。6. 钟罩顶设计鉴于近年来在小型气柜设计中引入了自支承困拱罩顶，包括光壳和带肋壳E如:(气柜通用图系列)(YHS4-60-77日，本标准对这两种罩顶的设计都作了规定，此部分的内容与油罐设计的相应部分基本相同。对于球形拱架支承的罩顶，其球形拱架的计算按国内外气柜设计的通常方法，标准的正文部分只计算

7、拱架的构件强度和稳定性，而对拱架的整体稳定性，由于没有成熟的计算规范和方法可供借鉴，故在附录H中推荐了一种参考的计算方法，即简化成各向同性，折算成有效厚度8的情球壳，按计算临界荷载的经典公式:Pcr=1.21E(去)2取安全因素为12，以确定许用压力，即得标准式(H-9)。7. 罩顶边环设计罩顶边环的计算，标准的正文部分规定了在内压和外压作用下边环整体受拉和受压计算方法。边环的局部应力分析(按有力短理论)一般不作计算，故此部分内容列入附录D中。用附录D推荐的计算方法我们计算了十一种气柜(50旷50000m勺，其结果是令人满意的。附录D的计算程序化工部第三设计院已编出。由于拱架的存在，因拱架与边

8、环变形的不协调，边环环向存在弯曲应力，实际计算表明此环向弯曲应力很小，完全可忽略不计，故标准中未计入此部分的计算值。8. 活动节塔壁设计标准的附录G中，对特大型气柜活动塔节壁板的计算，引入了在风载和内压联合作用下按风载表面分布体型系数作局部膜应力计算的公式。应该指出，对一般大、中、小型气柜，这一计算实际意义不大，不影响壁厚的取值，考虑到气柜的容积越来越大，标准中推荐了这一方法，公式(G-1-3)导出如下:h 接结构荷载规范(T9-74)，当高径比百=1，Wod22，圆柱形截面构筑物表面分布体型系数见(图2.2.2-1)及(表2.2.2-2)，可以近似地建立曲线函数表达式:K=0.7coscp十cos2cp-0.7从活动塔节壁上任取一微元体，其上作用的风力为:q=KW，则微元体的平衡方程为:118 aNx , 1 Nx aX r 3 V I aN润.1N+naX 1 r 31 V i N.+qr=O J 式中N.，Nx、Nx+分别为微元体的环向内力、纵向内力和剪力。解方程、并将塔身视作支承在水槽平台上的悬臂梁，塔身最高点为坐标原点，其边界条件为X=O.Nx+=O.Nx=O，代入则得:N.= -qrKl = -qr(O. 7cos+cos2(HGJ212-83)的规定有矛盾时，应按本标准执行，并在设计图纸上注明。120