盲板计算方法

1 管道试压用盲板的形式和强度计算管道试压用盲板的形式和强度计算 天津二十冶机装分公司 徐兰柱整理 一 正交加强筋盲板的强度计算一 正交加强筋盲板的强度计算 1 1 概述 概述 大口径碳钢管道 特别是Dg 1000mm 的试压盲板上承受的总压力是 很大的 以Dw 1220 12 水压试验压力为0 75MPa 的盲板为例计算 总压力 为84t之大 若按照常规方法选用平盖盲板 板厚t 56 7mm 这显然是不合 理不经济的 此时就适宜采用正交加强筋盲板 它是比较合理和经济的 下面给出盲 板的强度计算方法 对于现场施工具有很大的实用价值 2 2 盲板的抗弯强度计算 盲板的抗弯强度计算 图1 正交加强筋盲板剖面 2 图2 受力简图 图3 加强筋的单元截面图 如上图示 图中 Dw 管道外径 D 管道内径 R 管道半径 管道壁厚 t 盲板厚度 t1 加强筋板厚 h 加强筋宽度 d 加强 筋的间距 P 试验压力 x 为盲板横截面上的中性轴 H 盲板至加强 筋的距离 y1 盲板横截面上的中性轴到盲板的距离 y2 盲板横截面上 的中性轴到加强筋的距离 盲板材料拉伸许用应力 s 屈服极 限 3 H y1 y2 t h b d t1 y1 y2 H y1 2 1 22 1 btHt btHt x dy13 b y1 t 3 t1y23 3 考虑一定的安全裕度 则其强度条件为 max 1 5 s n 1 5 最大弯曲应力 max Mmax Wmin y2d Ix 1 5 8 2 PR Ix dDPY 32 2 2 即即 maxmax 1 5 1 5 s n Ix dDPY 32 2 2 上式即为正交加强筋盲板的应力计算公式和强度条件 式中长度单位和 压强单位分别取一致即可 3 3 盲板的剪切强度计算 盲板的剪切强度计算 剪应力公式 Q A 式中 剪应力 MPa Q 剪切面上的剪力 N A 剪切面积 mm2 Q p R2 A Dt 2 Rt Q A p R2 2 Rt pR 2t 0 6 0 8 为拉伸许用应力 20 毫米厚的 Q235 B 钢板许用剪切力 为 0 6 170 100 MPa 钢材的容许应力可参考 机械设备安装工程手册 表1 25 表1 26 表 1 29 4 4 应用实例 应用实例 4 某工程循环水管道为Dw 1220 12 的现场卷制直缝电焊钢管 工作压力 为0 6MPa 水压试验压力为0 75MPa 采用正交加强筋盲板 利用卷管的余 料钢板 加强筋组合为正交 字形 筋板高度为125mm 试校核该盲板的强度 4 4 1 1 强度校核计算强度校核计算 直接引用上面的推导公式和结果可得 a 求y2 y1 2 1 22 1 btHt btHt ttdt ttdHt 2 11 2 1 2 1 由实际情况可知 t1 t 12 mm H h t 125 12 137 mm d D 3 Dw 2 3 1220 2 12 3 398 67 mm 将这些条件代入y1 得 y1 22 35 mm ttdt ttdHt 2 11 2 1 2 1 y2 H y1 137 22 35 114 65 mm b 求Ix 由公式 13 可知 Ix dy13 b y1 t 3 t1y23 3 dy13 d t y1 t 3 ty23 3 将数值代入 得 Ix 59 mm4 c 确定许用应力 根据 钢制压力容器 GB150 89 选取安全系数n 1 6 屈服极限 s 235 MPa 许用应力为 s n 146 88 MPa d 强度校核 5 max Py2dD2 32Ix 0 75 114 65 398 67 11962 32 59 207 95 MPa 1 5 1 5 146 88 220 32 MPa 所以 盲板的强度校核合格 二 无加强筋盲板的强度计算二 无加强筋盲板的强度计算 2 12 1 无加强筋盲板的计算公式 无加强筋盲板的计算公式 请大家帮助寻找此公式的出处来源 式中 t为所求盲板的厚度 mm d为管道的内径 mm P为实验压力 MPa 如图4示意 图4 无加强筋盲板剖面 2 22 2 平盖盲板的计算公式平盖盲板的计算公式 如图4示意 t 0 4d 100 P 6 盲板厚度 t Dc 请大家帮助寻找此公式的出处来源以及公式 KP 中各个符号所代表的含义 三 采用盲板法兰三 采用盲板法兰 采用GB T9123 1 2000 平面 FF 突面 RF 钢制管法兰 可查阅 张金和主编的