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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 21000mm ）的试压盲板上承受的总压力是很大的，以D 1220X12、水压试验压力为0.75MPa的盲板为例计算，总压力 w为841之大。若按照常规方法选用平盖盲板，板厚1256.7mm。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图1 正交加强筋盲板剖面图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
2、道壁厚； t-盲板厚度； t -加强筋板厚； h-加强筋宽度； d-加强筋 1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；y-盲板横截面上的中性轴到盲板的距离；y-盲板横截面上的中 12性轴到加强筋的距离；& 盲板材料拉伸许用应力；& s 屈服极限。H= y + y= t + hb= d- t1 2 1y = 1H 2 + bt2y = H- y1 2(tH + bt)211I x= (dy 3- b(y - t)3+ ty 3)/31 1 1 2考虑一定的安全裕度，则其强度条件为：&maxW1.5 6s/n二1.56最大弯曲应力 6= M /W 二竺yd /lx
3、 = py2dD2 W1.56max max min 8 232 Ix即 & max = PY2dD2 Wl 56 ； 6 = 6 s/n32 Ix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：仁Q/A式中：t剪应力（MPa）Q剪切面上的剪力（N）A剪切面积（mm2）Q=p nR2A=n Dt=2 nRtt=Q/A= pn R2/2 nRt = pR/2t tt=（0.60.8） 6 （6为拉伸许用应力）20毫米厚的Q235-B钢板许用剪切力t为0.6 X 170=100 MPa钢材的容许应力可参考机械设备安装工程手册
4、表1-25、表1-26、表1-29。4、应用实例某工程循环水管道为Dw 1220X12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a.求y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。t H 2 + bt 2 -4=1 2(t H + bt) 1t H2 + Cd -12 2 t+ Cd t )tI 114. 1强度校核计算:直接引用上面的推导公式和结果可得:2由实际情况可知t = t =&二 12 (mm)1H= h+ t= 125+ 12= 137 (mm)d D/3=(Dw - 2 6)/3二
5、(1220- 2X12) /3二 398.67 (mm) 将这些条件代入y得1y = H2 +0 -2 二 22.35 (mm)12L t +(d t )tJ11y = H- y= 137- 22.35= 114.65 (mm)21b. 求lx ,由公式(13)可知Ix =dy 3-b(y- t)3+ ty 3/3=dy 3-(d-t)(y- t)3+ ty 3/31 1 1 2 1 1 2将数值代入， 得Ix= 7368837.59 (mm4)c. 确定许用应力根据钢制压力容器(GB15089)选取安全系数n二1.6,屈服极限6s =235 MPa。许用应力为6=6 s/n= 146.88
6、(MPa)d. 强度校核6 max=Py dD2/32Ix2=0.75X114.65X398.67X11962/32X368837.59=207.95 (MPa) 1.56= 1.5X146.88= 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）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2.2、平盖盲板的计算公式（如图4示意）盲板厚度：De J召 （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）。三、采用盲板法兰采用GB/T9123.12000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。图5用封头作盲板2009年12月11日
