卧式容器设计培训教材

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卧式容器(JB4731-2005)教材

《钢制卧式容器》JB/T 47312005
《钢制卧式容器》JB/T 47312005
σ7 ，σ8 有加强圈时，承受F/4，Mφ是由加强圈，故第一项分母为A0 （加强圈组合截面面积）。第二项分母为I0 （加强圈组合截面惯性）。
σ7 是当有外加强圈时筒体内表面处的应力，当有内加强圈时筒体外表面处的应力。
2013年陕西省压力容器设计人员培训班
《钢制卧式容器》
----JB/T 4731-2005
淡勇
（教授）
西北大学化工学院 College of Chemical Engineering Northwest University
一. 前言
《钢制卧式容器》 ----JB/T 4731-2005
JB/T4731是1993年开始编写。1998年完成2000年版。后因
《钢制卧式容器》JB/T 47312005
2）地震及地震影响系数考虑地震主要是为校核鞍座的强度。（请参见JB/T4731 P44 2节）
1）σ9 增加垫板起加强作用，此时由垫板承受部分Fs力（使鞍座腹板分开的），即分母改为 Hsbo+brδre
这里有几点说明：
-地震力不考虑垂直地震力，取水平地震力； -地震力对鞍座的作用，其作用力取筒体轴线方向，因鞍座该方向抗弯性差； -卧式容器按放位置一般不高，风载相对地震较小，计算中没考虑，但对于按放
《钢制卧式容器》JB/T 47312005
《钢制卧式容器》JB/T 47312005
《钢制卧式容器》JB/T 47312005
《钢制卧式容器》JB/T 47312005
7.3.4 圆筒周向应力
它是由切向剪应力使筒体产生周向弯矩（切向剪力的水平、垂直分量对筒体取矩）。其弯矩图如JB/T4731图7—5或下面图22.4.5-1。无加强圈或加强圈位于鞍座平面内时，最大弯矩发生在鞍座边角处；加强圈靠近鞍座平面内时最大弯矩发

丙烯卧式容器课程设计

丙烯卧式容器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握丙烯卧式容器的结构特点、材料性能及其应用领域；2. 使学生了解丙烯卧式容器在化工、医药等行业的存储作用及重要性；3. 帮助学生理解丙烯卧式容器的设计原理，包括容器壁厚、承压能力等关键参数的计算。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识，分析丙烯卧式容器在实际工程中的应用能力；2. 提高学生运用CAD等软件进行丙烯卧式容器结构设计的实践操作能力；3. 培养学生团队协作、沟通交流的能力，学会在项目中进行有效分工与合作。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对化学工程领域的兴趣，激发学生探索未知、创新实践的精神；2. 引导学生关注环境保护，认识到化学工业在可持续发展中的责任与担当；3. 培养学生严谨、务实的科学态度，树立正确的价值观，为未来从事相关行业奠定基础。

本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，以丙烯卧式容器为主题，注重理论联系实际，旨在提高学生的专业知识、实践技能和综合素质。

通过本课程的学习，使学生能够在掌握丙烯卧式容器相关知识的基础上，具备一定的工程设计能力和创新思维。

二、教学内容1. 丙烯卧式容器概述：介绍丙烯卧式容器的基本概念、分类及在化工行业的应用。

相关教材章节：第一章第二节2. 丙烯材料性能：讲解丙烯的物理性能、化学性能及力学性能，分析其作为容器材料的优势。

相关教材章节：第二章第一节3. 容器结构设计：阐述丙烯卧式容器结构设计原理，包括容器壁厚、底部设计、支承方式等。

相关教材章节：第三章第一节、第二节4. 容器强度计算：介绍丙烯卧式容器强度计算方法，包括内压、外压、热应力等计算。

相关教材章节：第四章第一节、第二节5. 容器安全评定：分析丙烯卧式容器在使用过程中可能出现的安全问题，介绍安全评定方法及预防措施。

相关教材章节：第五章第一节6. CAD软件在容器设计中的应用：教授学生运用CAD软件进行丙烯卧式容器结构设计的方法和技巧。

相关教材章节：第六章第一节7. 实践教学：组织学生进行丙烯卧式容器设计实践，提高学生动手能力和团队协作能力。

自-过程设备设计卧式压力容器说明书

河北工程大学装备制造学院课程设计说明书（2０13/20１4学年第二学期)课程名称 : 过程装备课程设计题目 : 10M 3液氨储罐设计专业班级：过程装备与控制工程 11０2 班学生姓名：陈欣元学号： 25 指导教师 : 段滋华、张喜亮、崔好选、付全荣、刘涛设计时间： 2０14年6月2３日—２0１4年7月4日课程设计任务书摘要过程装备与控制工程专业设有两个专业方向:化工设备与机械、环保机械,具有良好的就业市场。

培养目标:培养具备机械工程及自动化控制、化学工程和管理工程等方面的知识,能在石油化工、环保、能源、轻工、机械、食品及劳动安全等部门从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理、以及工程科学研究等方面工作的高级工程技术人才。

本专业设有两个专业方向:化工设备与机械、环保机械，具有良好的就业市场。

培养目标:培养具备机械工程及自动化控制、化学工程和管理工程等方面的知识,能在石油化工、环保、能源、轻工、机械、食品及劳动安全等部门从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理、以及工程科学。

目录第一章工艺设计1.1储量*＊******＊＊**＊**＊***＊***＊＊＊*****＊*****＊*** 8１.２备的选型及轮廓尺寸****＊*＊****＊**＊＊*＊*＊＊****** 8第二章机械设计2.１结构设计2．１．1筒体及封头设计材料的选择＊*******＊＊***＊＊＊＊**********＊*****＊ 9筒体壁厚的设计计算******＊***＊＊＊*＊***＊＊****＊* 9封头壁厚的设计计算**＊****＊＊＊＊＊*******＊****** 92．1.2接管及接管法兰设计接管尺寸选择＊＊****＊*******＊********＊***＊＊**＊11管口表及连接标准*＊*＊*******＊******＊＊＊**＊＊＊*＊１3接管法兰的选择 *＊******＊**＊****＊*****＊＊**＊** 13紧固件的选择*＊*＊*＊*****＊*******＊＊*****＊＊＊** 1４2．1.３人孔的结构设计密封面的选择*＊＊＊********＊****＊*****＊******** 21人孔的设计**＊********＊*******＊**＊*＊***＊****＊ 212．1.4 核算开孔补强＊＊****＊****＊**＊**＊**＊*＊*＊****** 242.１．5支座的设计支座的选择***＊**＊**＊*＊****＊******＊**＊*＊****** 2７支座的位置******＊***＊*＊****＊**＊************＊** 29２.1．6液面计及安全阀选择＊＊****＊*****＊****＊******＊*＊30２．1.7总体布局*****＊＊********＊***＊＊**＊**＊*******＊＊* 30２．1.８焊接接头设计*＊*****＊****＊＊**＊***＊＊***＊*＊***** 3０２．2强度校核**＊**＊＊**********＊****＊**＊************* 32小结*＊**＊***＊****＊*＊＊******＊***＊*＊*＊*＊＊＊*****＊*＊** ３81．设备工艺设计１.1存储量盛装液化气体的压力容器设计存储量t V W ρφ=式中：Ｗ——储存量，t;φ——装载系数；V ——压力容器容积;t ρ——设计温度下的饱和溶液的密度，3m t；根据设计条件t V W ρφ==0.85×1０×0．566３×100０=481３．５㎏设计压力Ｐ设计=１.１P=2．019,pa 10p M 6.0M pa <≤属于中压容器[5］。

卧式容器(JB4731-2005)讲解

τh≤1.25[σ]t-σh
《钢制卧式容器》JB/T 47312005
《钢制卧式容器》JB/T 47312005
《钢制卧式容器》JB/T 47312005
《钢制卧式容器》JB/T 4731-
7.3.4 圆筒周向应力
2005
它是由切向剪应力使筒体产生周向弯矩（切向剪力的水平、垂直分量对筒体取矩）。其弯矩图如JB/T4731图7—5或下面图22.4.5-1。无加强圈或加强圈位于鞍座平面内时，最大弯矩发生在鞍座边角处；加强圈靠近鞍座平面内时最大弯矩发生在筒体水平中心线靠下一点处。
内压容器外压容器
正常操作 σ2，σ3 σ1，σ4，
水压试验 σT2，σT3 σT2，σT3
冲水不加压 σT1，σT4， σT1，σT4，
《钢制卧式容器》JB/T 47312005
《钢制卧式容器》JB/T 4731-
7.3 切向剪应力
2005
它是由支座反力在支座处筒体上引起的切向剪应力。
1)当鞍座平面处有加强圈时最大剪应力发生在筒体水平中心线处（见下a）。 2)当鞍座平面处无加强圈时最大剪应力发生在筒体水平中心线下鞍座边角处（见
最近网上有人认为按表5－1选材要求太严，而且在计算实例中用的是Q235-A，前后不一致，故昨早秘书长同有关编审人员协商处理意见如下：
设计温度（环境温度加上+20℃）
鞍座材料
>0~250℃（相当环境温度-20℃～250℃）
Q235-A
0~-20℃（相当环境温度-20℃～-40℃）
16MnR，
20R
对受介质温度影响的按介质温度另行选取。对表5－1鞍座材料的选取将在 JB/T4712鞍座标准确定后作适当修改及通知。

卧式容器压力容器设计工程师培训教材

卧式容器和压力容器的工程应用
石油和石化
描述卧式容器和压力容器在石油和石化行业中的广泛应用。
化工
介绍卧式容器和压力容器在化工领域的重要性和实际应用。
能源
强调卧式容器和压力容器在能源行业中的关键角色和应用范围。
卧式容器和压力容器的设计流程
1
需求分析
了解客户需求和规范要求，确保设计满
草图设计
2
足实际需求。
通过草图设计，考虑结构布局和强度计
算。
3
详细设计
进行详细设计，包括材料选型和结构优
制造和测试
4
化。
制造卧式容器和压力容器，并进行各项测试和质量控制。
卧式容器和压力容器设计的常见问题和挑战
1 安全性考虑
讨论设计过程中的安全性风险和相应的解决方案。
2 法规和标准
指出卧式容器和压力容器设计中需要遵循的法规和标准。
3 维修和检查
阐述维护卧式容器和压力容器所需的维修和检查工作。
常用的设计软件和工具
AutoCAD
介绍AutoCAD在卧式容器和压力容器设计中的应用。
ANSYS
探讨ANSYS在进行结构分析和强度优化方面的实用性。
SOLIDWORKS
说明SOLIDWORKS在三维建模和设计验证方面的优势。
卧式容器的设计原理和特点
1 设计原理
探讨卧式容器设计的基本原理，如荷载分析和结构稳定性。
2 特点
介绍卧式容器的独特器的设计原理和特点
1 设计原理
详细说明压力容器设计所需考虑的因素，如材料选择和强度计算。
2 特点
探索压力容器的关键特点，如安全性和耐腐蚀性。
卧式容器压力容器设计工程师培训教材

卧式容器设计课件

目录第一章绪论 (2)1.1设计任务 (2)1.2设计思想 (2)1.3设计特点 (2)第二章储罐简介 (3)2.1储罐的用途 (3)2.2储罐的分类 (3)第三章材料及结构的选择与论证 (4)3.1材料选择 (4)3.2结构选择与论证 (4)3.2.1.封头的选择 (4)3.2.2.法兰的选择 (4)3.3.液面计的选择 (5)3.4.鞍座的选择 (5)第四章结构设计 (6)4.1壁厚的确定 (6)4.2 封头厚度设计 (7)4.2.1 计算封头厚度 (7)4.3储罐零部件的选取 (8)4.3.1储罐支座 (8)4.3.2人孔的选择 (10)4.3.3接管和法兰的选择 (13)第五章强度校核 (14)5.1筒体强度校核 (14)5.2封头强度校核 (14)5.3鞍座受载分析和强度校核 (15)5.3.1双鞍座的筒体的轴向应力 (15)5.3.2筒体的轴向弯矩的计算 (16)5.3.3圆筒轴向应力计算及校核 (17)5.3.3切向剪应力的计算及校核 (18)5.3.4圆筒周向应力的计算和校核 (19)5.3.5 鞍座腹板应力校核 (20)5.4容器开孔补强 (20)5.4.1补强设计方法判别 (21)5.4.2有效补强范围 (21)5.4.3有效补强面积 (22)5.4.4补强面积 (22)参考文献 (23)第一章绪论1.1设计任务针对化工厂中的储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计，绘制总装配图，并编写设计说明书。

1.2设计思想综合运用所学的机械基础课程知识，本着认真负责的态度，对储罐进行设计。

在设计过程中综合考虑了经济性，实用性，安全可靠性。

各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。

1.3设计特点容器的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管等组成。

常、低压化工设备通用零部件大都有标准，设计时可直接选用。

本设计书主要介绍了液罐的的筒体、封头的设计计算，低压通用零部件的选用。

课程设计----卧式储罐焊接结构和工艺设计

1结构计算本次设计的容器为卧式压力容器，其容积为3100m ，工作压力为MPa 2.3，工作温度为C 50︒，存放有腐蚀介质，结构设计为筒体和椭圆封头。

1.1筒体长度的计算设筒体直径为D ，筒体长度为H=4D ，选用标准椭圆封头，则其体积可表示为:由此可求得mm 2.3169=D 。

取=i D 3200mm由以上尺寸将筒体分为4段式，其中每一段的长度为m 2.3，筒体为两瓣组焊而成。

1.2容器壁厚的计算计算压力Mpa P P c 2.3== 板材厚度偏mm C 11= 腐蚀余量mm C 12=所用钢材为1Cr18Ni9Ti ，[]tσ为材料的许用应力[]Mpa 131t=σ作为本材料的许用应力。

双面含或相当于双面焊的全焊透对接焊缝 100%无损检测 φ=1.0 局部无损检测 φ=0.85 不做无损检测 φ=0.70单面焊的对接焊缝，沿焊缝根部有紧贴的垫板 100%无损检测 φ=0.9 局部无损检测 φ=0.8 单面焊的环向对接焊缝（无垫板）100D 3==πV局部无损检测 φ=0.7 不做无损检测 φ=0.6此容器选择焊接方法为双面全焊透，100%无损检测，因此焊缝系数选择为1。

筒体壁厚计算公式为：=1δ[]mm C C P D P ctic 56.41112.31131232002.3221=++-⨯⨯⨯=++-Φσ取壁厚为42mm--1.3封头厚度计算椭圆封头壁厚计算公式为：[]mm C C p D Kp S ctic 32.411120.35.01131232002.315.02211=++⨯-⨯⨯⨯⨯=++-=φσ；实际厚度为：42=S 错误！未找到引用源。

1.4标准件的选择1.4.1椭圆封头的选取以内径为公称直径选取封头，由计算得到的封头的设计内径为D=3800mm ，根据JB/T 4712—92椭圆封头标准选取椭圆封头如下图：封头结构示意图（图1）其参数见下表：公称直径Di 厚度δ高度h1 高度h2 容积3200 42 850 50 4.69表（一）1.4.2支座的选择：卧式容器用支座支撑。

《卧式容器设计》PPT课件

3
卧式容器设计
一、鞍座结构及载荷分析
（一）总体结构

支座形式及特点化工厂的贮槽、换热器等设备一般都是两端具有成型封头的卧式圆筒形容器。卧式容器由支座来承担它的重量及固定在某一位置上。常用卧式容器支座形式主要有鞍式支座、圈座和支腿三种，如图所示。支腿的优点是结构简单，但反力给壳体造成很大的局部应力，用于较轻的小型设备。

圈座用于大直径薄壁容器。
鞍式支座，通常用于较重的大设备。对于卧式容器，除了考虑操作压力引起的薄膜应力外，还要考虑容器重量在壳体上引起的弯曲，所以即使选用标准鞍座后，还要对容器进行强度和稳定性的校核。
4
卧式容器设计
一、鞍座结构及载荷分析
双鞍座的优点：置于鞍座上的圆筒形容器与梁相似，当尺寸和载荷一定时，多支点在梁内产生的应力较小，支座数目似乎应该多些好。但容器采用两个以上的鞍座时，支承面水平高度不等、壳体不直和不圆等微小差异以及容器不同部位在受力挠曲的相对变形不同，使支座反力难以为各支点平均分摊，导致壳体应力趋大，因此一般情况采用双支座。双鞍座位置设置的原则：采用双支座时，支座位置的选择一方面要考虑到利用封头的加强效应，另一方面又要考虑到不使壳体中因荷重引起的弯曲应力过大，所以按下述原则确定支座的位置：
L
9
卧式容器设计
一、鞍座结构及载荷分析
(二) 载荷分析

(1)均布载荷q、支座反力F 假如容器总重量为2F，则作用在外伸梁上(梁全长仍为L)单位长度的均布载荷为：

对于平封头，H＝0，则由静力平衡条件，对称配置的双鞍座中每个支座的反力就是F，或写成：

10
卧式容器设计

压力容器设计人员培训教材(新)

压力容器设计人员培训教材第一章法规与标准1--1压力容器设计必须哪些主要法规和规程？答：1.《特种设备安全监察条例》国务院 2003.6.12.《固定式压力容器安全技术监察规程》质检局 2009.8.313.《压力容器、压力管道设计单位资格许可与管理规则》质检局 2003.1.14.《锅炉压力容器制造监督管理办法》质检局 2003.1.15.GB150《钢制压力容器》6.JB4732《钢制压力容器-分析设计标准》7.JB/T4735《钢制焊接常压容器》8.GB151《管壳式换热器》。

1—2 压力容器设计单位的职责是什么？答：1.应对设计文件的准确性和完整性负责。

2.容器的设计文件至少应包括设计计算书和设计图样。

3.容器设计总图应盖有压力容器设计资格印章。

1—3 GB150-1998《钢制压力容器》的适用和不适用范围是什么？答：适用范围：1.设计压力不大于35Mpa的钢制压力容器。

2.设计温度范围根据钢材允需的使用温度确定。

不适用范围：1.直接火焰加热的容器。

2.核能装置中的容器。

2223.经常搬运的容器。

4.诸如泵、压缩机、涡轮机或液压缸等旋转或往复式机械设备中自成整体或作为组成部件的受压容器。

5.设计压力低于0.1Mpa的容器。

6.真空度低于0.02Mpa的容器。

7.内直径小于150mm的容器。

8.要求做疲劳分析的容器。

9.已有其它行业标准管辖的压力容器，如制冷、制糖、造纸、饮料等行业中的某些专用压力容器和搪玻璃容器。

1—4 《固定式压力容器安全技术监察规程》的适用与不适用范围是什么？答：使用范围：（同时具备以下条件）1.工作压力大于或者等于0.1Mpa。

2.工作压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa·L3.盛装介质为气体、液化气体以及最高工作温度高于等于其标准沸点的液体。

不适用范围：1.移动式压力容器、气瓶、氧舱。

2.锅炉安全技术监察规程适用范围内的余热锅炉。

3.非正常运行工作压力小于0.1MPa的容器（包括在进料或者出料过程中需要瞬时承受压力大于或者等于0.1MPa的容器）。

卧式容器

于A-A截面上时，在计算该截面轴向弯曲应力时，要计及附属设备在筒体上开孔所产生的抗弯截面模量的削弱对该处弯曲应力的影响及开孔后在压力载荷作用下壳体上应力集中的效应和附属设备重量在开孔附近壳体上产生的局部应力。后两项计算在本标准中没有考虑，应按其他相关标准中的设计方法进行应力计算和校核，故我们在设计时应尽量避免这种情况发生。 3。附属设备开孔直径di与筒体直径之比应不大于0.5倍，且附属设备与设备轴线间的夹角应不大于30°（最好为正交，且垂直于地面）。 4。当附属设备位于筒体下方时，地震作用高度h需输入负值。

考虑的载荷内外压及最大压差容器及介质重量支座反力附属设备产生的集中力附属设备受地震作用对地脚螺栓底部产生的弯矩（H＜10m）。应力校核 1.圆筒轴向应力 2.圆筒切向应力及封头应力 3.圆筒周向应力 4.鞍座的设计计算腹板水平拉应力鞍座压缩应力(地震作用和温差应力) 地震引起的地脚螺栓应力
卧式容器 NB/T47042-2014
一、主要变化
1、适用范围的变化

NB/T47024

JB/T4731-2005
二、材料
三、强度计算

双鞍座卧式容器可简化为对称分布的承受均布载荷的双铰支点外伸梁。当外伸长度等于两支点间距离为0.207L时，其支座处和两支点间的中间点的弯矩相等，故鞍座设置时要求A不宜大于0.2L。

3.圆筒周向应力

σ5---鞍座处圆筒横截面的最低点处，影响因素： L(A) 、鞍座包角、鞍座轴向宽度和有效厚度δe ； σ6---垫板不起加强作用时，在鞍座边角处，影响因素： L(A) 、鞍座包角、鞍座轴向宽度、筒体有效厚度δe ； σ6’---垫板起加强作用时，鞍座垫板边角处，影响因素：L(A) 、筒体有效厚度δe、鞍座包角、鞍座轴向宽度、垫板厚度；

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对于卧式容器除了考虑由操作压力引起的薄膜应力外，还要考虑容器质量导致筒体横截面上的纵向弯矩和剪力。跨中截面和支座截面是容器可能发生失效的危险截面。为此必须进行强度或稳定性较核。
12
二、筒体的应力计算与校核
(一)筒体的轴向应力
1.鞍座跨中截面上筒体上的最大轴向应力
轴向最高点轴向最低点
1M W 1 1p 2R tei M R i2 1 te M P a 327 2M W 1 1p 2R teiM R i2 1 te M P a 328
置于双鞍座上的卧式容器所受的外力包括：载荷和
支座反力，载荷除了操作内压或外压外，主要是容器
（包括容器自重，附件和保温层重簦），内部物料或水
压实验充水的重量。
1.均布载荷q和支座反力F
对于凸形封头
q
L
2F 4
H
3
N mm
q L 4 H F 3 N
2
3 17 3 18
6
一、双鞍座结构及载荷分析
M1
FL 4
1
2 Ri2 1 4
H H
2
4A L
F
(C1L
A)
3L
N mm 3 22
9
一、鞍座结构及载荷分析
式中
C1
1
2
Ri2 L2
H
2
41 4 H ÷
3 L
可由右图查的。M1为正值表示上半筒体受压缩，下半筒体受拉伸
图3-17 系数C1
10
一、鞍座结构及载荷分析
筒体在支座截面处的弯矩为：
M2
q 4
(Ri2
H
2
)
2 3
HqA
qA(
A) 2
FA1
1
A L
Ri2 H 2 2AL
1 4 H
FA C2
[1
A L
C3
Ri A
C2]
3 L
式中：C2
1
4 3
H L
C3
Ri2 H 2 2Ri L
图3-18 系数C2
N ×mm 3 23 图3-19 系数C3
11
二、筒体的应力计算与校核
2.筒体被封头加强，筒体上无加强圈，最大剪应力
位于 2 2 的支座角点处。
2 20
最大剪应力为
max
K3F Rite
MPa
332
在封头中的最大剪应力为
max
K4F Rithe
MPa
333
图 3-22(b) 筒体的切向应力 b
式中：t h e 为凸形封头的有效厚度，mm
19
二、筒体的应力计算与校核
(二)筒体的切向剪应力
剪力在支座截面处为最大，该剪力在筒体中引起切向剪应力，有下列三种情况： 1.筒体有加强圈，但未被封头加强，筒体不存在扁塌效
应，在水平中心线处有最大值。
max
K3VR Rite
K3F L2A Rite L4H
MPa
3 331
18
二、筒体的应力计算与校核
(二)筒体的切向剪应力
卧式容器设计培训教材
路漫漫其悠远
少壮不努力，老大徒悲伤
一、双鞍座结构及载荷分析
2
一、双鞍座结构及载荷分析
3
一、双鞍座结构及载荷分析
支座位置的确定原则： 1、鞍座中心线至圆筒体端部的距离A≤0.2L。
其中，L为圆筒体长度(两封头切线间距离)， A为鞍座中心线至圆筒体端部的距离。
2、当鞍座邻近封头时，则封头对支座处筒体有加强刚性的作用。因此，在满足A≤0.2L时，尽量使 A<0.5Ra(Ra为筒体平均半径)。
弯矩的“有效截面”，这种情况称为“扁塌效应”。
14

二、筒体的应力计算与校核
(一)筒体的轴向应力 2.支座截面上筒体的最大轴向应力
计算支座处筒体的轴向弯曲正应力时，分两种情况进行。鞍座平面上筒体有加强圈或已被封头加强(A<0.5Ri)。则该截面的抗弯断面模数为 Ri2te 。鞍座平面上筒体没有受到任何加强，由于扁塌效应筒体截面仅有一部分能有效的承受弯矩，此时的截面的抗弯断面模数为 KRi2te 。式中的K为考虑扁塌效应是断面模数减少的系数。
M
q 4
(Ri2
H2)
图 3 - 1 6 双鞍座卧式容器的受载分析
8
一、鞍座结构及载荷分析
(二)内力分析 1.弯矩最大弯矩发生在梁跨度中央的截面和支座截面上。
M1
q 4
( Ri2
H
2)
2 3
Hq( L ) 2
F(L 2
A)
q(
L )( L ) 24
以q
L
2F 4
H
代入得
3
3 21
当P为正压或外压时，σ分别为拉应力或压应力
13
二、筒体的应力计算与校核
(一)筒体的轴向应力
2.支座截面上筒体的最大轴向应力
如果筒体横截面上既无
扁塌区域
加强圈又不被封头加强，
该截面在轴向弯矩作用下，
筒体的上半部分截面发生
变形，使该部分截面实际
上成为不能承受纵向弯矩
的“无效截面”，而剩下的下半部分截面才是承受
1.均布载荷q和支座反力F 对于平封头，H=0
q 2F L
2.竖直剪力V和力偶M 封头和封头中的介质重量液体静压向外推力构成的力偶
7
一、鞍座结构及载荷分析
2.竖直剪力V和力偶M
V 2 Hq 3
M
q 4
( Ri2
H 2)
3 19 3 20
对于半球形封头， Ri=H,M=0 对于平封头，H=0,
(二)筒体的切向剪应力 3.筒体未被加强，又无加强圈。此有效截面的
范围为 2 2
2
6
对应的弧度内。最大切向
应力在 2 2 角点处。 2 20
max
K3VR Rite
4
一、双鞍座结构及载荷分析
3、卧式容器由于温度和载荷变化等原因使容器产生了轴向移动，如果支座都是固定式的，由于自由伸缩受阻使容器器壁中可能引起过大的附加应力，所以双鞍座式中的一个鞍座为固定支座，另一个为活动支座。
图 3-15 滚动支座
5
一、双鞍座结构及载荷分析
(一)载荷分析
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二、筒体的应力计算与校核
(一)筒体的轴向应力
3.筒体轴向应力的校核
σ1
σ1
σ3
σ4
σ2
图3-21 筒体的轴向应力示意图
筒体上最大轴向应力为 1 ～ 4 ，其位置如上。计算得到的
轴向拉应力不得超过材料的许用应力 []t ，压应力不得超过
轴向许用临界应力和材料的 [ ]t 。
17
二、筒体的应力计算与校核
15
二、筒体的应力计算与校核
(一)筒体的轴向应力 2.支座截面上筒体的最大轴向应力在截面最高点：
3M W 2 2p 2R teiK 1 M R 2 i2te M P a 329
在截面最低点： 4M W 2 2p 2R teiK 2 M R 2i2te M P a 330 式中K为考虑扁塌效应使断面模数减少的系数。式中M2为负值。对于筒体有加强的情况，K1=K2=1.0