本文整理自文獻:張明. 復合板塔器內件支撐件的焊縫結構形式及強度計算[J]. 石油和化工設備, 2018, 21(11). 內容提要 筒體為復合板制作的塔器,經常會遇到塔內件支撐件是焊在復合板的基層,還是焊在覆層的問題。 如果焊在覆層,除了校核內件支撐件與覆層連接焊縫的強度,還應考慮基層和覆層的結合強度。而要求焊在基層的,多半是擔心基層和覆層的結合強度。 內件支撐件焊在基層的難點,在于需要小心翼翼地剝開覆層,而不能傷害基層。 另外,如果內件支撐件(如鋯材)不能與基層(如碳鋼)焊接,那也只能焊在覆層了。(鋯材是不能與碳鋼或不銹鋼進行熔化焊的) 內件支撐件與基層焊接 對于制造單位來說,要求內件支撐件焊在復合板制筒體的基層上,最大的困難在于剔除復層加工槽的難度很大,必須嚴格控制加工精度,否則容易傷及基層材料,并且不可避免地會延長工期,和增加成本。 內件支撐件與覆層焊接 ![]() 此時可將內件支撐件視為懸臂梁,懸臂梁所受的載荷Q包括:內件支撐件的自重,內件的重量,內件承載的液體的質量等。 由Q引起的剪應力τ=Q/S,承載面積按S=0.707×h×l計算,式中h為焊腳高度,l為焊縫長度。 由Q引起的焊縫處彎矩M=Q×d,d即上圖中的65mm,彎曲應力σ=M/w,w為焊縫的抗彎截面系數(shù)。 校核時應將應力組合τmax=sqrt(τ^2+σ^2)控制在許用值之下。這個許用值取“焊縫金屬許用剪切應力”和“不銹鋼復合板結合剪切強度”兩者中較小值,焊縫金屬許用剪切應力可按0.7倍覆層材料的許用應力。 一般情況下,復合板結合剪切強度都高于焊縫金屬許用剪切應力,也就是說,內件支撐件與覆層的連接焊縫即使被拉裂了,復層結合強度也不會被破壞。 但對于鈦、鋯等材料許用應力比較低的情況,上述校核也是有可能不合格的,此時可通過調整焊縫形式來增強其承載能力。 最后,文章指出:隨著我國復合板爆炸技術水平的提高,復層結合強度已能滿足內件支撐件焊縫強度的需求。 所以在內件支撐件與筒體連接焊縫強度計算合格的前提下,從設備制造難度、制造工期及經濟成本等因素綜合考慮,內件支撐件宜直接焊接在復合板筒體的復層上。 本文源自盧梭說壓力容器 |
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