[实用新型]一种改善球罐支柱与球壳连接a点应力的加强结构

说明书

本实用新型公开了一种改善球罐支柱与球壳连接a点应力的加强结构，包括支柱、加强衬板I、加强衬板II、托板、球壳板，所述支柱为中空管，位于所述支柱内固定焊接有加强衬板I，位于所述加强衬板I中间位置固定焊接着加强衬板II，所述加强衬板II为圆柱板装状结构，且位于加强衬板II中心位置固定设有通气孔，通气孔为圆形贯通孔，位于所述支柱外圆周面上固定焊接有托板，所述支柱位于所述托板上段位置与所述球壳板焊接配合。本实用新型由于采用加强衬板多片装入焊接结构，且衬板拼接焊缝均布这样即增加了衬板与支柱的贴合强度又避免了焊缝应力集中，不改变支柱整体弹性的情况，极大提高了球罐使用的安全性。

技术领域

本实用新型涉及球形储罐支撑技术领域，特别涉及一种改善球罐支柱与球壳连接a点应力的加强结构。

背景技术

球形储罐广泛用于石油化工、冶金、核电、航空、航天等领域。广泛用于储存气体、液化气体或液化石油气。对于球罐而言支柱是球罐最重要的承载部件之一,支柱与球壳连接结构的安全性对球罐安全运行起着至关重要的作用，尤其对大型盛装液态的较重介质球罐更为重要,因球罐自重越大支柱连接处底部a点出现局部应力集中的情况越为严重，另因球罐支柱支撑结构还需具有一定的弹性，因此就出现了如为了满足a点应力选择大直径厚壁支撑管，这样虽增加了支柱自身强度满足了抗a点应力能力但确也降低了支柱整体弹性的矛盾问题。

鉴于以上此种情况，我司针对此问题研制了一种球罐支柱a点局部加强结构，在原有“加U形托板结构型式”基础上进行优化设计，以此达到球罐支柱与球壳连接a点应力加固的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种改善球罐支柱与球壳连接a点应力的加强结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型，在相同工况下对优化前后两种结构进行有限元应力分析,通过结果对比可以看出,优化后的结构在原应力集中处的应力分布有显著改善，支柱抗a点应力指标显著增强。

本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现：一种改善球罐支柱与球壳连接a点应力的加强结构，包括支柱、加强衬板I、加强衬板II、托板、球壳板，所述支柱为中空管，位于所述支柱内固定焊接有加强衬板I，位于所述加强衬板I中间位置固定焊接着加强衬板II，所述加强衬板II为圆柱板装状结构，且位于加强衬板II中心位置固定设有通气孔，通气孔为圆形贯通孔，位于所述支柱外圆周面上固定焊接有托板，所述托板的另一端固定与球壳板焊接，所述支柱位于所述托板上段位置与所述球壳板焊接配合，所述支柱的圆周面上开有弧形斜切面，所述弧形切斜切面与球壳板外圆弧形面仿型且曲率一致，所述支柱上的托板与球壳板接触面为a点应力区，所述弧形斜切面切割支柱及加强衬板I,所述球壳板弧形球面与支柱及加强衬板I接触。

进一步地，所述托板为u型板体结构，且托板左右两端分别与支柱及球壳板相交焊接。

进一步地，所述加强衬板I为中空圆筒状，且加强衬板I位于支柱内所在位置与位于支柱外侧固定焊接的托板相对应。

进一步地，加强衬板I圆周分成四个弧形片，且弧形片分装于支柱内壁上组对焊接。

进一步地，所述加强衬板I相邻之间的坡口角度为60度。

进一步地，相邻所述加强衬板I之间与支柱接触面竖向距离为5-10mm。

进一步地，所述加强衬板I涵盖托板，且加强衬板I上端面与支柱外圆周面上固定焊接的托板的上端面相对齐或高于托板的上端面水平高度。

进一步地，所述托板高度为加强衬板I高度的二分之一或者四分之一。

进一步地，所述球壳板底部固定设有若干个支柱，且数量固定控制为6-20根。

进一步地，所述加强衬板II的另一种方式为，至少设置一组圆形板体上下拼接对焊，且位于圆形板体结构中心开有固定通孔。