钢制塔式容器2014

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、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。
河南省压力容器设计审批员培训班
钢制塔式容器JB/T4710-2005
搭接结构： a）尺寸要满足要求，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。
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+ m02+ m03+m04+ma+mw+ me
最小质量：
mmin= m01+ 0.2m02+ m03+m04+ma
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。
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。
图7-9 地脚螺栓座结构图（a） （标准释义图3-1）
L2=B+C
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
河南省压力容器设计审批员培训班
钢制塔式容器JB/T4710-2005 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。
河南省压力容器设计审批员培训班
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。
图7-9 地脚螺栓座结构图（b） （标准释义图3-2）
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。
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
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；在裙座有保温或
防火层时，应改为排气管，如图所示。
排气孔和排气管的规格和数量见表7-4和7-5。
河南省压力容器设计审批员培训班
钢制塔式容器JB/T4710-2005
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
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. 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。
R 和 L 的尺 寸 与
封头名义厚度有关， 具体查表7-3。
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. 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 G. 引出孔
详细尺寸见表7-6。
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 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： ⑴按设计条件，初步确定塔的厚度和其他尺寸； ⑵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；
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。
河南省压力容器设计审批员培训班
钢制塔式容器JB/T4710-2005
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。
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。
B. 非受压元件：基础环、盖板和筋板、地脚螺栓 a) 地脚螺栓：Q235—A [σ ] bt =147MPa Q345 [σ ] bt =170MPa 采用其他碳素钢 ns≥1.6；其他低合金钢 ns≥2.0。 b) 基础环、盖板和筋板： 碳素钢[σ ] b =147 MPa 低合金钢[σ ] b =170 MPa
D = D1
1
H
ห้องสมุดไป่ตู้
D2
2
H
„„
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：
河南省压力容器设计审批员培训班
钢制塔式容器JB/T4710-2005 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。
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。
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
河南省压力容器设计审批员培训班
钢制塔式容器JB/T4710-2005 13. 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 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。
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. 塔式容器应考虑的载荷 a. 压力（含液柱静压力）载荷；
T3 T1 /18
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. 影响自振周期的因素
m0 H 3 T1＝90.33H 10 E t e Di3
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δ e的0.5次方成反比。
河南省压力容器设计审批员培训班
m0 H 3 T1 90.33H 10 E t e Di3
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．高振型计算
当H/D＞15，且H＞20m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：
T2 T1 / 6,
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 设计压力p≯35MPa 高度H＞10m、且H/D＞5 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： l l
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
河南省压力容器设计审批员培训班
钢制塔式容器
（JB/T4710-2005）
教材培训中心
2009.6.12 · 郑州
钢制塔式容器JB/T4710-2005
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:
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。
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
A. 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。 B. 裙座和地脚螺栓 a) 裙座腐蚀裕量取C2≦2mm； b) 地脚螺栓的腐蚀裕量，取C2≦3mm。
河南省压力容器设计审批员培训班
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
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ω 1，称为“基本频率”，与基本频率相对的 周期（T1=2π /ω 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（ω 1、ω 2、ω 3„）”等，相应 地，与其相对应的周期分别叫“第一、第二、第 三„自振周期”。
⑶危险截面的轴向强度和稳定性校核。
⑷设计计算裙座、基础环板和地脚螺栓等。
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
钢制塔式容器JB/T4710-2005
D、变直径或变厚度塔的固有周期
n n H i3 H i3 n hi T1 114.8 t t mi E I E I H i 1 i i i 2 i 1 i 1 i 1 3
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 DN ＜ 1m 且 H/DN ＞ 25 ，或 DN ＞ 1m 且 H/DN ＞ 30 时 可选用圆锥形裙座。 标准要求：圆锥形裙座的半锥顶角 θ ≤15°，无论圆筒形或圆锥形裙座壳其 名义厚度不得小于6mm。