大直徑臥式容器分液隔板的應力與變形分析

許 蕾

(中國石化工程建設有限公司，北京 100101)

隔板常用來分隔容器的內部空間，用來盛放不同的介質，這樣不僅可以節省容器材料，而且可以減少占地面積、節約投資費用【1】。臥式容器的分液隔板也經常用于不同介質的分離，比如液態烴和水的分離。分液隔板在設計中有時不被重視，但是卻經常出現材料破壞或過度浪費的問題。理論上講，分液隔板的厚度設計要兼備合理性和經濟性，如果設計得過厚，雖然滿足了強度要求，但是成本卻提高了；若厚度太薄，使用過程中又有可能因承受不住液柱靜壓力導致破壞，給生產安全造成隱患【2】。本文主要分析大直徑臥式容器中分液隔板的設計規律(包括帶加強肋的隔板與不帶加強肋隔板的應力與變形)，并考察影響隔板最大應力值與撓度的主要因素。同時，在理論分析和有限元模擬的基礎上，本文提出了分液隔板優化設計的主要思路和關鍵措施。

1 臥式容器分液隔板的經典力學分析

臥式容器中豎直放置的分液隔板，常承受來自于某一側的液柱靜壓力，該壓力在隔板頂端為零且自上而下線性遞增，但在同一液位高度處隔板所承受的壓力是均勻的。隔板頂端沒有支撐，但其四周由于與筒體焊接而接近于固支。此時可將分液隔板視為承受均勻遞增平面載荷的平板。根據平板經典的力學分析，在設計隔板厚度時需要將表面的最大應力水平控制在許用應力范圍內，并把平板上的最大撓度值控制在可接受的范圍內。……