压力容器设计知识(第二版)
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2.6 设计载荷

2.6.1 设计时应考虑的载荷

容器设计时应考虑的载荷有压力、重力载荷、风载荷和地震载荷、雪载荷、偏心载荷、局部载荷、冲击载荷、循环载荷等。

(1)压力

①内压、外压或最大压差。

②液柱静压力(当液柱静压力小于设计压力的5%时,可忽略不计)。

③试验压力。

(2)重力载荷

①容器空重:容器壳体及内外部固定件(如接管、人孔、法兰、支承圈、支座及内部元件等)的重量。

②可拆内件的重力载荷:容器内部可拆卸构件(如填料、填料格栅、支承梁、除沫器、催化剂及可拆塔盘板等)的重量。

③介质的重力载荷:正常工作状态下容器内介质的最大重量。对固体物料或填料,其重量应按堆积密度计算。

④隔热材料的重力载荷:如保温(或保冷)层及其支持件、内部隔热材料等的重量。

⑤附件的重力载荷:与容器直接连接的平台、直梯、工艺配管及管架等附件的重量;钢平台、直梯及塔盘的重力载荷应根据具体工程设计资料计算,当无确切资料时可根据表2-4进行估算。

表2-4 钢平台、直梯及塔盘的重力载荷估算

⑥水压试验时,容器内水的重力载荷。

(3)风载荷和地震载荷

风载荷和地震载荷应根据容器类型(如塔器、球形容器等),按相应标准的规定进行计算。基本风压值应根据当地气象部门的资料确定,但不应低于GB 50009《建筑结构荷载规范》的规定,且不小于300N/m2。抗震设防烈度(包括设计地震分组、地震加速度等)应根据业主提供的当地气象资料确定,但不应低于GB 50011《建筑抗震设计规范》的规定。

(4)雪载荷

除工程项目另有规定之外,雪载荷按GB 50009《建筑结构荷载规范》的规定。

(5)偏心载荷

偏心载荷是由内件或外部附件(或设备)的质心偏离容器壳体中心线而引起的。

(6)局部载荷

局部载荷是容器壳体局部区域上作用的载荷(如支座、底座圈、支耳及其他型式支承件对壳体的反作用力、管道推力等)。

(7)冲击载荷

冲击载荷是由容器受工作介质的冲击或压力急剧波动以及运输、吊装时产生的附加载荷。

(8)循环载荷

对某些特定操作条件的容器,承受压力循环载荷及热应力循环作用。

(9)其他载荷

其他载荷包括由温度梯度或热膨胀量不同引起的作用力。

2.6.2 设计载荷的组合

容器所承受的各项载荷应考虑在安装、耐压试验及正常工作状态下可能出现的最不利的组合。一般情况下,载荷的组合可参照表2-5。

表2-5 设计载荷的组合

注:设计者可根据容器所处状态时的具体情况,对表中的组合进行增减。