双层液氯储罐的双鞍座与多支鞍座各有什么优缺点
双层液氯储罐的双鞍座与多支鞍座各有什么优缺点
双层液氯储罐双鞍座的优缺点
优点: 结构稳定性与受力均匀性相对较好:双鞍座卧式容器的固定支座多设置在容器接管较大、较多的一侧,其受力情况和双支点的梁相似,在合理布置下能使容器受力较为均匀,保证整体结构的稳定性。一般情况下,只要按照相关标准规范(如取支座中心线至封头切线的距离A满足一定条件等)来设计支座位置,能较好地应对容器自重、内压、外压以及其他附加载荷等作用,使容器在各种操作条件下,既能保证周向强度及刚度,又能保证轴向强度和刚度。例如,当A≤0.2L(A为封头切线至支座中心线的距离,L为两封头切线间的距离)且在满足此条件下尽量使A≤0.5Ri(Ri为筒体的内半径)时,能充分利用封头对支座处圆筒的加强作用,有效控制支座截面处的应力等情况,确保容器安全稳定运行。
双层液氯储罐设计与制造相对简便:双鞍座的结构形式较为简单,相关的设计计算方法和标准规范较为成熟完善,如NB/T47042(JB/T4731)主要对双鞍座对称设置的情况作了规定,设计人员可依据这些标准进行较为准确高效的设计。在制造方面,双鞍座的加工、安装等环节相对容易把控,对制造工艺和设备的要求相对不那么复杂,能够降低制造成本和缩短制造周期。经济性较好:由于结构相对简单,设计制造的成本相对较低。相比多支鞍座可能需要更多的材料、更复杂的加工工艺以及更精细的安装调试等,双鞍座在满足容器正常使用要求的前提下,能在一定程度上节省材料费用、人工成本等,具有较好的经济性。
缺点:对于大型超长卧式容器适用性受限:当卧式容器尺寸过大,尤其是长度很长时,双鞍座间过大的跨距会导致筒体中部产生较大的挠度,筒体会出现较大的弯曲和变形,影响容器的安全性和正常使用。此时仅依靠双鞍座可能无法有效分散容器所受的各种载荷,需要考虑其他支撑方式来改善受力情况。
多支鞍座(以三鞍座为例,多支鞍座情况类似但更复杂)的优缺点
优点:改善大型卧式容器的受力状况:对于超长型卧式容器或大型卧式圆筒形容器,采用多鞍座(如三鞍座)结构,可以减少容器的弯曲应力,抑制容器的振动,改善受力情况。例如,三鞍座卧式容器中间鞍座对筒体抗外压能力起到加强作用,长径比越大、径厚比越小,中间鞍座强化作用越显著。通过增加支座数量,能够更均匀地分担容器的重量以及因内压、外压、风载、地震载荷等产生的各种作用力,降低筒体因受力过大而产生过度变形、弯曲等风险,提高容器的整体强度和稳定性。适应特殊工况或要求:在一些特殊的工程应用场景中,如容器需要承受特殊的载荷分布、对振动控制有较高要求等情况下,多支鞍座可以根据具体需求进行灵活布置和设计,以更好地满足这些特殊工况的要求。
缺点:设计与计算复杂:多支鞍座卧式容器的设计上没有像双鞍座那样完善且统一的标准可以遵循,其力学分析和计算要复杂得多。例如,需要运用如连续外伸梁的三弯矩方程等较为复杂的理论计算公式进行分析推导,且要考虑更多的因素如支座沉降、各支座间的相互影响等,还需要对推导的理论方程进行验证和修正,这对设计人员的专业水平和计算能力要求较高,设计过程相对繁琐且耗时。2制造与安装难度大:多支鞍座的结构形式使得容器的制造工艺更加复杂,需要保证各个支座的尺寸精度、安装位置精度等,以确保各支座能够协同工作,均匀分担载荷。在安装过程中,要严格控制各支座的高度偏差、水平度等,否则容易因鞍座高度偏差及基础的不均匀沉降而产生鞍座处的附加弯矩及附加支反力,影响容器的正常使用和安全性。经济性欠佳:由于设计复杂、制造和安装难度大,多支鞍座往往需要投入更多的人力、物力和财力。需要更精密的加工设备、更严格的安装调试过程,还可能需要进行更多的应力分析和测试等,这些都会导致成本大幅增加,经济性相对较差。
综上所述,双层液氯储罐在选择卧式容器的鞍座形式时,需要综合考虑容器的尺寸大小、使用工况、经济性等多方面因素,权衡双鞍座和多支鞍座的优缺点,以确定最适合的支撑方式。