盲板计算方法.doc

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1、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1、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Dw1220×12、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、盲板的抗弯强度计算6如上图示，图中：Dw---管道外径；D---管道内径；R---管道半径；б---管道壁厚；t---盲板厚度；t1---加强筋板厚；

2、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；[б]---盲板材料拉伸许用应力；бs---屈服极限。H=y1+y2=t+hb=d-t16y1=y2=H-y1Ιx=(dy13-b(y1-t)3+t1y23)/3考虑一定的安全裕度,则其强度条件为：бmax≤1.5бs/n=1.5[б]最大弯曲应力бmax=Mmax/Wmin=y2d/Ix=≤1.5[б]即бmax=≤1.5[б]；[б]=бs/n上式即为正交加强筋盲板的应力计算公式和

3、强度条件,式中长度单位和压强单位分别取一致即可。3、盲板的剪切强度计算剪应力公式：τ=Q/A式中：τ——剪应力（MPa）Q——剪切面上的剪力（N）A——剪切面积(mm2)Q=pπR2A=πDt=2πRtτ=Q/A=pπR2/2πRt=pR/2t≤[τ][τ]=(0.6～0.8)[б]（[б]为拉伸许用应力）20毫米厚的Q235-B钢板许用剪切力[τ]为0.6×170=100MPa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、应用实例某工程循环水管道为Dw1220×12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

4、强筋盲板,6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。4.1强度校核计算:直接引用上面的推导公式和结果可得:a.求y2y1==由实际情况可知t1=t=б=12(mm)H=h+t=125+12=137(mm)d≈D/3=(Dw-2б)/3=（1220-2×12）/3=398.67(mm)将这些条件代入y1得y1==22.35(mm)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(m

5、m4)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бs=235MPa。许用应力为[б]=бs/n=146.88(MPa)d.强度校核бmax=Py2dD2/32Ix=0.75×114.65×398.67×11962/32×.59=207.95(MPa)<1.5[б]=1.5×146.88=220.32(MPa)6所以,盲板的强度校核合格。二、无加强筋盲板的强度计算2.1、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）t=0.4d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：2.2、平盖盲板的计算公

6、式（如图4示意）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中各个符号所代表的含义）。6三、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《管道安装工程手册》--P314。四、采用封头购买压制封头，与管道端部进行对接焊接，只须保证对接焊缝质量即可。这种方法很少用到。如图5所示意。2009年12月11日6