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钢制容器的支承设计 吴晓梅 程刚 徐昀 宋天宝 （安徽省化工设计院，安徽，合肥 230009） 立置容器 ㈠ 平底结构容器： 一般直接放于平面基础上。 置于条型基础上或钢架上。应经计算确定尺寸，必要时用螺栓定位。 ㈡ 带凸形封头结构的容器： 1、悬挂式支座（耳座），标准为JB/T4725-92《耳式支座》 当容器要求支承在钢架、墙架或穿越楼板时一般选用悬挂式支座。支座数量一般应采用4个均布。当容器DN≤700mm，且水平力或力矩较小时，允许采用2个。支座现行标准为JB/T4725-92，该标准将支座分为4种型式：A型（短臂，带垫板）、AN型（短臂，不带垫板）、B型（长臂，带垫板）、BN型（长臂，不带垫板），适用DN300~4000mm。选用时应使Q≤[Q]；一般情况下应校核支座处圆筒所受支座弯矩ML，使ML≤[ML]（衬里容器ML≤[ML] / 1.5）。标准给出了M、Q的计算方法及其算例，并给出了耳座安装尺寸的计算公式。 　耳式支座选用导则： a、容器外部无保温并搁置在钢架上时，选A型；当容器外部有保温或需搁置在楼板上时，选B型； b、确定支座承重时应考虑容器充满介质后的重力（包括可能作用于容器的附加重力，如保温、管道、容器的平台和爬梯等） c、当容器支承在固定的混凝土框架或楼板上时，按所选的标准支座尺寸设计的安装孔应满足设备的吊装要求（如开设方形孔）； d、支座垫板设置：应根据容器材料、容器与支座焊接部位的强度和稳定性 决定。通常低温容器或厚度较薄的不锈钢容器，必须加设垫板。垫板的尺寸按标准选取，材料与壳体相同，垫板四角应倒圆以减少局部应力，对有热处理（HT）要求的容器，垫板焊后随同处理（支耳可在HT后焊），垫板边缘焊缝应留出20mm以上的长度不焊接。 2、 当容器直径较大、壳壁较薄，而外载荷（包括重量、风载、地震载荷等）较大，或者壳体内处于负压操作时，采用普通的悬挂式支座往往使壳体的局部应力较大、变形较大，甚至会引起失稳，在此情况下应采用带刚性环的耳式支座，其相关的计算可见HG20582-1998中“19带刚性环耳式支座的设计和计算”。 3、当容器距离地坪或基础面较近且底部为凸形封头时，通常选用支承或支脚，其支座标准为JB/T4724-92《支承式支座》（若直径较大质量较大时应选用裙式支座）。 设计时应注意以下几个方面。 当用于带夹套的容器时，如夹套不能承受整体质量，应将支座焊于容 器的封头上； 与容器外壁焊接连接的支脚，支腿与容器的贴合处如遇到容器环焊缝 时，应在支脚上切割缺口，以避免与焊缝相碰； 当容器安装在室外且无保温层，支腿顶部应加焊顶板； 如支脚直接焊在容器上对搬运有妨碍时，可采用螺栓连接的可拆结构，或要安装现场进行焊接。 可选用标准JB/T4713-92《腿式支座》 其型式分为A、AN（角钢）、B、BN（钢管支柱）四种，有N为不带垫板，无N则带垫板。 通用容器DN400~DN1600mm，其支承高度有相应的限制，可详见标准。 其它结构：对于负荷较大的可采用组合结构。 如耳座 + 槽钢支脚；夹紧式支座结构。 ㈢ 高压容器： 由于工作压力比较高，筒壁应力、自重一般较大，若采用支座焊于筒壁，将会产生过大局部应力；对于层板包扎的容器，将会增大层间间隙，因此高压容器支座一般不设在筒壁上，尽可能放置在底部。 对于中、小型高压容器常采用环形支座，大型高压容器需要采用裙式支座。 二、卧式容器 多用双鞍式支承，也有采用圈座和支腿式支座支承的。 鞍座支承卧式容器的强度计算主要是对轴向应力σ1~σ4、周向应力σ5~σ8、切向剪应力τ三项应力进行校核，当上述应力不能满足强度要求或不大合理时，通常采用调整鞍座位置（A）、修改鞍座型式与有关结构尺寸、增设加强圈三个方面加以处理。 我国现有鞍座标准JB/T4712-92《鞍式支座》 设计温度：200℃ 地震设防烈度：8度（Ⅱ类场地土） 鞍座位置应尽可能靠近封头 A≤D0 / 4 ,且≤0.2L 当需要时，A≤ 0.25L 此规定的理论依据：主要是遵循等弯矩原则（筒体中心与支座处）和尽量能利用封头对筒体的加强作用。根据Zick、Kruka等人的理论求解圆筒中的应力，表明鞍座边角处应力最大，是卧式容器的薄弱环节。 但对于换热器 L≤3000mm，取A =（0.4~0.6）L L＞3000mm，取A =（0.5~0.7）L 其原因：卧式换热器与卧式简单容器质量分布不同，应尽量使筒体支座处的弯矩与中间截面处弯矩相等。 两个鞍座中一为固定（设置在容器上有大接管、接管较多端）一为滑动，其底板上的开孔是不同的。滑动座一般不应设在容器有大接管或较多接管一端。 当容器基础为钢筋混凝土时，滑动鞍座底板下面必须要安装基础垫板，基础