盲板计算方法.doc

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Dw 1220×12、 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≥。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
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;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 + h b= d- t1
y1= y2= H- y1
Ιx= (dy13- b(y1- t)3+ t1y23)/3
考虑一定的安全裕度, 则其强度条件为:бmax≤= [б]
最大弯曲应力бmax = Mmax/Wmin =y2d /Ix =≤[б]
即бmax =≤[б];[б] =бs/n
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、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=pπR2
A=πDt=2πRt
τ=Q/A= pπR2/2πRt = pR/2t ≤[τ]
[τ]=(~) [б]([б]为拉伸许用应力)
20毫米厚的Q235-B钢板许用剪切力[τ]×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、应用实例
某工程循环水管道为Dw 1220×12 的现场卷制直缝电焊钢管, , 。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。
强度校核计算: 直接引用上面的推导公式和结果可得:

y1==
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= (mm)
将这些条件代入y1 得
y1= = (mm)
y2 = H- y1= 137- = (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