[发明专利]一种塔体裙座与下封头连接处下封头强度校核方法

说明书

一种塔体裙座与下封头连接处下封头强度校核方法，属于石油化工机械技术领域。本发明为了解决现有方法没有一种塔体裙座与下封头连接处下封头强度校核方法，导致塔体裙座与下封头连接处强度设计没有设计标准，并最终导致在役设备存在安全隐患和使用寿命低的问题。本发明包括步骤一：求a‑a截面外界点纵向应力值；步骤二：求a‑a截面环向应力值；步骤三：根据第四强度理论获得裙座与圆形封头连接强度当量应力值，然后按应力强度失效准则进行评定。本发明的一种塔体裙座与下封头连接处下封头强度校核方法解决工程设计人员设计此类零部件的困惑，切实可行的应用到实际的设计活动中。

技术领域

本发明涉及一种塔体裙座与下封头连接处下封头强度校核方法，属于石油化工机械技术领域。

背景技术

立式压力容器设备或者塔器常用裙座支撑，常用的裙座结构有圆筒形裙座和圆锥形裙座，裙座筒节制作方便，经济合理，应用广泛。在所有设计标准中只给出了裙座与封头连接处焊缝本身的强度校核、焊缝上截面壳体强度的校核，唯独都没有给出焊缝与封头连接的封头下截面的强度校核，而这个截面的强度又是至关重要的，它的安全直接威胁设备的安全运行。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，进而提供一种塔体裙座与下封头连接处下封头强度校核方法。

本发明的技术方案：

已知壳体、封头裙座各件均按相应的强度校核标准进行了强度校核，裙座焊缝也按照相应标准进行了强度校核，结构尺寸是安全的。

一种塔体裙座与下封头连接处下封头强度校核方法，包括塔体壳体和塔体裙座，塔体壳体的下端具有下封头，所述的下封头包括椭圆形下封头和圆形下封头，塔体壳体通过下封头安装在塔体裙座上，下封头与塔体裙座的连接处截面为a-a面，具体方法包括以下步骤：

步骤一：求a-a截面外界点纵向应力值；

步骤二：求a-a截面环向应力值；

步骤三：根据第四强度理论获得裙座与圆形封头连接处当量应力强度值，并按应力强度失效准则进行评定。

进一步地、步骤一中，求a-a截面外界点纵向应力值σ_aL1的方法是：

根据公式计算a-a截面外界点纵向应力值σ_aL1：

式中，Ri为封头aa截面处曲率内半径，Ro为封头aa截面处曲率外半径，Pc为壳体下封头计算压力，r为壁厚任意处的曲率半径值

当r＝R₀时，为外壁的应力值，

对于椭圆形封头

R_i＝0.17D_i

D_i为壳体下封头内直径

对于球形封头

R_i＝0.5D_i

封头aa截面外表面纵向拉伸当量应力强度σ_aLO

σ_aLO＝K_aLσ_aL1

式中K_aL为封头外表面纵向拉伸应力集中系数

进一步地、当下封头为椭圆形下封头时，步骤二中，求a-a截面环向应力值的具体方法是：

根据公式求a-a截面环向应力值