壓力容器內(nèi)部擋板的計算

劉漢寶

(中國石化工程建設(shè)有限公司，北京 100101)

內(nèi)部擋板(如圖1所示)是壓力容器常用的零部件，一般用于分隔液體或作為分離不同密度液體的溢流堰。擋板有多種結(jié)構(gòu)型式，其中最常用的是直接與殼體相焊的結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，加工制造容易；擋板的隔離或密封效果好，液體之間不易混合。該型式的擋板優(yōu)先采用無加強的結(jié)構(gòu)。這在一些直徑較小的容器中是可行的，但當容器直徑較大、擋板較高時，因液柱靜壓力較大，若仍采用無加強的平板結(jié)構(gòu)，計算出的平板往往很厚，甚至出現(xiàn)不合理的情況。此時需要采用加強件對平板進行加強，以提高其剛度，降低平板厚度。

圖1 壓力容器內(nèi)部擋板示意

由于現(xiàn)有標準規(guī)范中沒有擋板的計算方法和公式，一些設(shè)計人對擋板計算的重視程度不足，甚至把擋板當作普通結(jié)構(gòu)元件對待，僅憑個人經(jīng)驗確定平板的厚度和加強件參數(shù)(數(shù)量、規(guī)格尺寸、間距等)。未經(jīng)計算而確定的平板厚度和加強件參數(shù)往往是不合理的，太大則增加了制造難度和制造成本；太小則會因強度不足在使用過程中造成破壞，導致整臺容器失效。這種擋板損壞的案例在實際使用中曾多次發(fā)生。所以，擋板的計算應該作為壓力容器設(shè)計過程中的重要內(nèi)容，不可忽略。本文針對最常用的平板與殼體直接焊接的結(jié)構(gòu)型式，參考《壓力容器設(shè)計手冊》【1】，并結(jié)合工程經(jīng)驗，給出了比參考文獻更為精確的計算方法，同時通過算例詳細介紹了計算過程，為讀者在設(shè)計擋板時提供參考。……