Каковы требования к горизонтальной опоре сосуда?

Горизонтальные сосуды делятся на внутренние и внешние горизонтальные сосуды в зависимости от давления. Горизонтальные сосуды поддерживаются опорами. Когда размер контейнера небольшой, опора для опоры и дополнительная к контейнеру нагрузка относительно невелики, их можно игнорировать; но когда диаметр контейнера большой, из-за собственного веса оборудования, а также ветровой нагрузки, сейсмической нагрузки, вызванной внешней нагрузкой и рабочим давлением контейнера по сравнению с нельзя игнорировать, нагрузку необходимо учитывать.

Горизонтальная конструкция контейнера, таким образом, основана на рабочем давлении (внутреннем или внешнем давлении), в соответствии с общими требованиями к конструкции сосудов под давлением, чтобы определить толщину стенки (обычно контролируемую прочностью на окружное напряжение, жесткостью контроля окружной устойчивости), а затем учесть дополнительную нагрузку и проверить стенку при дополнительной нагрузке окружной, осевой прочности и устойчивости, так что контейнер в различных условиях эксплуатации, не только для обеспечения окружной прочности и жесткости, но и для обеспечения осевой прочности и жесткости. Прочность и жесткость в окружном направлении и осевом направлении в различных условиях эксплуатации.

Действующий применимый проектный код для горизонтальных сосудов — NP/T 47042-2014 «Горизонтальные сосуды». Стандарт применяется к проектному давлению не более 35 МПа, при равномерной нагрузке, двухпозиционной симметричной седловой опорой горизонтальной опорой контейнера.

Горизонтальная конструкция сосуда также включает горизонтальную конструкцию опоры. Существует три типа горизонтальных опор сосуда: опора седлового типа [Рисунок 5-1(a)], опора кольцевого типа [Рисунок 5-1(b)] и опора ножного типа (или опора опорного типа) [Рисунок 5-1(c)]. В настоящее время применимой спецификацией конструкции опор является NB/T 47065-2018 «Опоры сосудов».

Различные типы горизонтальных сосудов, включая резервуары для хранения, теплообменники и т. д., обычно используют опору седлового типа. Структура и размер седла, за исключением особых обстоятельств, требуют дополнительного проектирования, как правило, в соответствии с номинальным диаметром оборудования можно выбрать стандартную форму опоры. Так как для горизонтального контейнера, в дополнение к учету напряжения пленки, вызванного рабочим давлением, но также учитывать вес контейнера в оболочке, вызванный изгибающим напряжением, поэтому даже после выбора стандартного седла, но также и на прочность контейнера и устойчивость калибровки.

Горизонтальный контейнер, размещенный на двойном седле, и его положение силы и двойной точки поворота балки аналогичны балке с несколькими точками поворота, в балке изгибающее напряжение меньше, но требования к точкам поворота строго поддерживаются на одном уровне, что труднодостижимо для всех типов больших горизонтальных контейнеров. Из-за неравномерной осадки фундамента многоопорный контейнер в опоре на опорной силе реакции не может быть равномерно распределен, поэтому для общего горизонтального контейнера лучше всего использовать двойную опору.

При использовании двойной опоры положение опоры следует учитывать, с одной стороны, чтобы воспользоваться усиливающим эффектом головки, а с другой стороны, следует учитывать, чтобы не сделать изгибающее напряжение в оболочке, вызванное нагрузкой, слишком большим, поэтому положение опоры определяется в соответствии со следующими принципами.

① Из механики материалов видно, что для двойной опоры на равномерно нагруженной просто опертой балке, если полная длина балки равна L, при длине вытянутого конца A = 0,207L, максимальный изгибающий момент в середине пролета двойной опоры и абсолютное значение изгибающего момента в сечении опоры равны, так что поперечное сечение в середине пролета двойной опоры и поперечное сечение в опоре сохраняют одинаковую прочность, насколько это возможно, принимая во внимание поперечное сечение опоры, есть еще кроме изгибающего момента другой нагрузки, поэтому для горизонтального контейнера обычно принимают A≤0,2L (A - расстояние от касательной головки до центральной линии опоры, L - расстояние между касательными двух головок), в противном случае напряжение в сечении опоры будет слишком большим из-за действия вылета контейнера.

② Поскольку жесткость головки на изгиб больше, чем у цилиндра, головка оказывает локальное усиливающее воздействие на изгиб цилиндра. Если опора примыкает к головке, она может в полной мере использовать усиливающее воздействие головки на поперечное сечение цилиндра у опоры. Поэтому A≤0,5Ri (Ri — внутренний радиус цилиндра) следует сделать максимально возможным при A≤0,2L.

Величина угла охвата седла напрямую влияет на нагрузку на цилиндр в седле и обычно составляет 120°, 135°, 150°.

Чтобы предотвратить тепловое расширение и изгиб цилиндра из-за веса цилиндра и материала, вызывающих дополнительную нагрузку на горизонтальный контейнер, допускается только одна из двойных опор быть фиксированной, другая - подвижной. Отверстие для болта основания подвижной опоры должно быть открыто в длинное круглое отверстие, а длинная ось должна быть вдоль направления оси цилиндра; для того, чтобы подвижная опора могла двигаться гибко, иногда можно использовать роликовую опору.

Для двойного седла на горизонтальном контейнере напряжение для точного теоретического анализа очень сложное, в настоящее время в экспериментальных исследованиях на основе предложенных приближенных методов анализа и расчета в основном используется отечественная и зарубежная спецификация по проектированию контейнеров, разработанная Циком в 1951 году.

Кольцевая опора обычно применяется для тонкостенных сосудов большого диаметра и вакуумной эксплуатации тонкостенных сосудов. По крайней мере одно кольцевое седло должно быть скользящей опорной конструкцией, за исключением сосудов, работающих при комнатной температуре и давлении.

Основным преимуществом ножек является простота конструкции, однако ее опорная сила реакции на оболочку вызвана большим локальным напряжением, поэтому они используются только для более легкого малогабаритного оборудования.