儲(chǔ)罐與管道強(qiáng)度設(shè)計(jì)

1、1、 載荷的分類。1）.永久荷載 2）.可變荷載 3）.偶然荷載2、厚壁管道和薄壁管道的選擇。（如果Dr 20則按厚壁管考慮，油氣管道多用薄壁管道考慮。）3、 管道許用應(yīng)力的計(jì)算。&胡、（K強(qiáng)度設(shè)計(jì)系數(shù)。0、焊縫系數(shù) 二鋼管的最低屈服強(qiáng)度。）a4、 地下管道產(chǎn)生軸向應(yīng)力的原因：1）溫度變化2）環(huán)向應(yīng)力的泊 松效應(yīng)。5、 支墩受力平衡的校核條件：T咖（K安全系數(shù)0攔系衣P 管道作用在支墩上的推力 T支墩受到的土壤阻力）6、 當(dāng) 時(shí)彎管在內(nèi)壓作用下環(huán)向應(yīng)力最小， 當(dāng)時(shí)彎管在 內(nèi)壓作用下環(huán)向應(yīng)力的最大。在彎曲的外緣為軸向拉應(yīng)力，而在彎曲的內(nèi)緣為軸向壓應(yīng)力。7、什么是簡(jiǎn)單管道彎曲，彈性管道彎曲的最小半

2、徑 ：指埋在土壤 中的管道相對(duì)于土壤既不能做軸向移動(dòng)也不能做橫向移動(dòng)。 ,lw=L._.8 彎管和直管的應(yīng)力有什么區(qū)別壁厚有什么區(qū)別 ：1）彎管應(yīng)力分 布式不均勻的，最大應(yīng)力一般高于直管的最大應(yīng)力。2）彎管和 直管一樣，內(nèi)環(huán)向應(yīng)力的決定壁厚再用軸向應(yīng)力校核。9、管道的跨度計(jì)算，何種情況用剛度計(jì)算，何種情況用強(qiáng)度計(jì)算： 對(duì)于輸油和輸氣管道用強(qiáng)度條件決定跨度即可，對(duì)于蒸汽管道 和其他對(duì)撓度有特殊限制要求的管道，應(yīng)同時(shí)按強(qiáng)度條件和剛 度條件計(jì)算跨度選數(shù)值較小者。10、應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù) ：指彎管在彎矩作用下的最大彎曲應(yīng)力和直管受 同樣彎矩是的最大彎曲應(yīng)力的比之。11、埋地管道在地下所處的位置：一般 情況下

3、管頂覆土厚度11.2m,熱油管道深取1.2m穿越鐵路和公路時(shí)管頂距鐵軌底 不小于1.3m,距公路不小于1m。12、固定支墩的的作用 ：可視為把過(guò)渡段縮減至零的措施，作用是 限制管道的熱伸長(zhǎng)量。13:管道補(bǔ)強(qiáng)的規(guī)定1：在主管上直接開(kāi)孔焊接支管：當(dāng)支管外徑小于 0.5 倍主管外徑時(shí)， 可采用補(bǔ)強(qiáng)圈進(jìn)行局部補(bǔ)強(qiáng)，也可增加主管和支管壁厚進(jìn)行整體補(bǔ) 強(qiáng)。2：當(dāng)相鄰兩支管中心線的間距小于兩支管開(kāi)孔直徑之和，但大于或 等于兩支管直徑之和的三分之二時(shí)， 應(yīng)進(jìn)行聯(lián)合補(bǔ)強(qiáng)或增大主管管壁 厚度。當(dāng)進(jìn)行聯(lián)合補(bǔ)強(qiáng)時(shí)， 支管中心線之間的補(bǔ)強(qiáng)面積不得小于兩開(kāi) 孔所需總補(bǔ)強(qiáng)面積的二分之一。 當(dāng)相鄰兩支管中心線的間距小于兩支

4、管直徑之和的三分之二時(shí)，不得開(kāi)孔。3：當(dāng)支管直徑小于或等于 50mm 時(shí)，可不補(bǔ)強(qiáng)。4：當(dāng)支管外徑等于或大于二分之一主管外徑時(shí)，應(yīng)采用三通或全包 型補(bǔ)強(qiáng)。5:開(kāi)孔邊緣距主管焊縫宜大于主管壁厚的5倍14、熱應(yīng)力定義：在管道中由于溫度變化所產(chǎn)生的應(yīng)力。15、 環(huán)向應(yīng)力最大最小在何處？（內(nèi)壓引起軸向應(yīng)力、環(huán)向應(yīng)力的）最小，藥衛(wèi)腎最大。16波紋式補(bǔ)償器與填料函式補(bǔ)償器的優(yōu)缺點(diǎn)和異同點(diǎn)？答:波紋式補(bǔ)償器的優(yōu)點(diǎn)是體積小和結(jié)構(gòu)嚴(yán)密。缺點(diǎn)是為了防止補(bǔ)償 器產(chǎn)生縱向彎曲，補(bǔ)償器不能做的太長(zhǎng)，波紋總數(shù)一般不能超過(guò)6個(gè), 這使得補(bǔ)償器的補(bǔ)償能力受到了限制。填料函式補(bǔ)償器優(yōu)點(diǎn)體積小補(bǔ) 償能力大，適用于因地域受到限制不

5、宜采用H形補(bǔ)償器的管道上。缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)難于做到十分嚴(yán)密，填料壓的太緊就妨礙伸縮，太松就會(huì)漏油。異同：波紋式補(bǔ)償器是用于 34毫米的鋼板、紅銅、鋁板等金屬 薄片制成的。它利用金屬本身的彈性伸縮來(lái)減小管道的熱應(yīng)力。填料 函式補(bǔ)償器是用鑄鐵或鋼制成的。17. 管道應(yīng)力主要有內(nèi)壓引起，不僅可以 弓I起軸向應(yīng)力還可以引起環(huán) 向應(yīng)力。18. 金屬鋼油罐的分類？答：根據(jù)其形狀可以分為立式圓柱形油罐、 臥式圓柱形油罐和特殊形 狀油罐。立式圓柱形油罐按頂部結(jié)構(gòu)分為浮頂油罐、拱頂油罐、內(nèi)浮 頂油罐、錐頂油罐和無(wú)力矩頂灌。特殊形狀油罐包括球形罐、滴狀油 罐。19. 架空管道的荷載類型？ 答：垂直荷載、橫向水平荷載、軸向

6、水平荷載。垂直荷載包括管道自 重、保溫結(jié)構(gòu)重量、管內(nèi)輸送介質(zhì)重量、管道附件重量 ; 橫向水平荷 載主要是風(fēng)荷載， 它作用于管道上， 然后沿著管道以橫向集中力的形 式傳給管架。軸向水平荷載指管道的軸向推力，它包括：管道的軸向 摩擦力、管道內(nèi)壓引起的不平衡軸向力、補(bǔ)償器的反彈力。20. 支架敷設(shè)的類型和條件？ 答：按支架高低分類： 低支架敷設(shè)、 中支架和高支架敷設(shè)、 沿墻敷設(shè)； 按管架的結(jié)構(gòu)類型分類：獨(dú)立式管架、組合式管架；按支架對(duì)管道的 約束形式分類：固定支架和活動(dòng)支架。為了適應(yīng)熱脹冷縮的要求，通 常每隔一定距離就設(shè)定一個(gè)固定支架， 在兩個(gè)固定支架之間設(shè)定一個(gè) 補(bǔ)償器。21. 儲(chǔ)罐的壁厚是什么原

7、理設(shè)計(jì)的，上層壁板根據(jù)什么設(shè)計(jì)下層壁板 根據(jù)什么設(shè)計(jì)？ 答：在壁板上，環(huán)向應(yīng)力占主導(dǎo)作用，因此，壁厚是根據(jù)環(huán)向應(yīng)力確 定的，也就是說(shuō)，每一圈罐壁板上的最大的環(huán)向應(yīng)力不超過(guò)材料的許 用應(yīng)力(T ,即：(T xmax兔。22. 抗風(fēng)圈根據(jù)什么方法設(shè)計(jì)及其原理作用、要求？ 答：抗風(fēng)圈設(shè)置在油罐的頂部， 我國(guó)通常將抗風(fēng)圈置于包邊角鋼以下 一米的位置， 抗風(fēng)圈的外形可以是圓的也可以是多邊形的， 它是由鋼 板和型鋼拼裝成的組合斷面結(jié)構(gòu)?？癸L(fēng)圈所需最小截面系數(shù)Wz可按下式計(jì)算： W z=0.082D 2H 抗風(fēng)圈與管壁連接處上下各 16 倍壁板厚 度范圍內(nèi)可以認(rèn)為能與抗風(fēng)圈同時(shí)工作。23. 罐壁設(shè)計(jì)對(duì)管材的

8、要求 ？ 罐壁是油罐的主要承載構(gòu)件， 罐壁圈板有多塊鋼板焊接而成， 它們之 間的焊縫采用對(duì)接連接， 各圈壁板的縱向焊縫應(yīng)錯(cuò)開(kāi)， 其間距應(yīng)不小 于 500mm 。對(duì)接連接的鋼板若厚度大于 6mm 必須開(kāi)坡口。24、管道彎曲時(shí)產(chǎn)生哪些應(yīng)力，下沉?xí)r產(chǎn)生哪些應(yīng)力？ 彎曲時(shí)：在圓弧的外邊緣產(chǎn)生軸向拉應(yīng)力，內(nèi)邊緣承受軸向壓應(yīng)力 下沉?xí)r： 1）由于管道偏離原來(lái)的直線位置承受彎曲，從而產(chǎn)生新的 彎曲應(yīng)力。 2）由于管道彎曲而使管道的長(zhǎng)度有所增加而產(chǎn)生拉伸應(yīng) 力。25：油罐定點(diǎn)法和變點(diǎn)法計(jì)算有何不同，各自的優(yōu)缺點(diǎn)？ 定點(diǎn)法 ：定點(diǎn)設(shè)計(jì)法能在一定的范圍內(nèi)較好的反應(yīng)各層圈罐壁板的實(shí) 際應(yīng)用水平，計(jì)算簡(jiǎn)單，得到了廣泛

9、地應(yīng)用。但是，罐壁各層圈板在 邊緣力系的影響下，最大環(huán)向應(yīng)力的位置不一定都是在距底邊 0.3 米 處，若油罐容量較大， 就應(yīng)該更為精確的確定最大環(huán)向應(yīng)力的位置并 計(jì)算壁厚，減少罐壁的用鋼量。變點(diǎn)法 ：這種方法能考慮罐底板的約束對(duì)罐壁受力的影響， 同時(shí)也考 慮了下層厚壁板對(duì)上層薄壁板的影響， 確定各圈環(huán)向應(yīng)力最大處的位 置，按該位置的薄膜環(huán)向應(yīng)力計(jì)算各圈板的壁厚。 這種變點(diǎn)法更符合 罐壁應(yīng)力的實(shí)際狀況， 用它計(jì)算大容量罐時(shí)， 可減少某些圈的壁厚和 罐壁總用鋼量，并在最大板厚限度范圍內(nèi)有可能建更大直徑的儲(chǔ)罐。 26、鋼制油罐承載能力的要求。1：足夠的強(qiáng)度。2：足夠的抵抗斷裂的能力。3：足夠的抵抗風(fēng)荷的能力。 4：足