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3、基本規(guī)定3，0,1。本條提出在殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)具體考慮的一些注意事項(xiàng) 與保證工程質(zhì)量密切相關(guān) 其中鋼材的牌號就目前的使用情況，高爐,熱風(fēng)爐殼體結(jié)構(gòu)等選用的鋼材大多數(shù)是各大鋼鐵企業(yè).如，寶鋼。鞍鋼、武鋼等。自行研發(fā)的低合金結(jié)構(gòu)鋼、這些鋼材只有企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。尚未形成國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).因此，必須詳細(xì)列出鋼材的化學(xué)成分和力學(xué)性能的各項(xiàng)要求,以便按此進(jìn)行檢驗(yàn)、凡選用的鋼材牌號已有現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的、可不再列出,只提附加保證和協(xié)議要求的內(nèi)容。結(jié)構(gòu)方案中的殼體分段和分塊要避開鋼板的對接焊縫與設(shè)備安裝焊縫相焊。并留有一定的距離 避免產(chǎn)生殘余應(yīng)力，構(gòu)造措施是殼體結(jié)構(gòu)的重要組成部分 應(yīng)滿足受力和施工要求 3、0 2。本條是根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn),高爐煉鐵工藝設(shè)計(jì)規(guī)范，GB 50427對爐體的要求提出的.殼體結(jié)構(gòu)的工作年限要求主要是為實(shí)現(xiàn)高爐長壽創(chuàng)造條件，3、0,3、高爐.熱風(fēng)爐等構(gòu)筑物的殼體結(jié)構(gòu)屬特種鋼結(jié)構(gòu).結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足煉鐵冶煉工藝的要求,本條是殼體結(jié)構(gòu)選型和設(shè)計(jì)的一般原則.對不同爐容級別的高爐,這些原則是共同的 3,0,4，高爐 熱風(fēng)爐的殼體結(jié)構(gòu)是在高溫、高壓且荷載工況十分復(fù)雜的條件下工作，與一般壓力容器和鋼結(jié)構(gòu)有所不同，如高爐的殼體結(jié)構(gòu)不僅承受爐頂荷載、自重,冷卻設(shè)備等恒荷載,而且主要承受氣體壓力、爐料荷載.耐材砌體膨脹力。有時(shí)還要抵抗煤氣爆炸。崩料 坐料的巨大沖擊負(fù)荷 殼體結(jié)構(gòu)還必須使?fàn)t體密閉,不讓煤氣泄漏、以保護(hù)環(huán)境。殼體結(jié)構(gòu)一旦破壞將釀成重大事故。基于這種復(fù)雜性和重要性。殼體結(jié)構(gòu)的抗力除依賴于工程生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累外 還應(yīng)對殼體結(jié)構(gòu)采用強(qiáng)度理論進(jìn)行分析 殼體結(jié)構(gòu)由塑性好的鋼材制成.無論處于何種應(yīng)力狀態(tài)。只要?dú)んw中的最大剪應(yīng)力達(dá)到極限剪應(yīng)力值時(shí).就會引起塑性屈服，其破壞符合塑性屈服的第三強(qiáng)度理論、因此，殼體結(jié)構(gòu)的各應(yīng)力及其組合所持的強(qiáng)度理論是。最大剪應(yīng)力.理論，許用應(yīng)力法是一個(gè)傳統(tǒng)的方法,該法簡單明了，概念明確、便于應(yīng)用，鑒于高爐，熱風(fēng)爐等殼體結(jié)構(gòu)的荷載工況 受力狀況 應(yīng)力狀態(tài)等的復(fù)雜性，目前尚未進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析 采用許用應(yīng)力法進(jìn)行設(shè)計(jì)是簡單易行。安全可靠的辦法。3、0 5 殼體結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈性計(jì)算分析.一是考慮殼體受力的復(fù)雜性 某些荷載值的大小很難確定 如.高爐爐內(nèi)砌體膨脹推力.半熔狀爐料的側(cè)壓力等，二是考慮爐體的重要性，彈性計(jì)算可以保證殼體結(jié)構(gòu)在最不利荷載組合工況作用下 就整體而言.殼體結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài)。應(yīng)力控制在屈服點(diǎn)以內(nèi)。使殼體結(jié)構(gòu)有足夠的抗力、保證爐體的安全、彈塑性計(jì)算主要針對殼體結(jié)構(gòu)是多種形狀的組合體。每段殼體的厚度均不相同,總體結(jié)構(gòu)是不連續(xù)的.在曲率發(fā)生突變處。將產(chǎn)生剪力和彎矩 并引起局部高額應(yīng)力.這些應(yīng)力有可能達(dá)到或超過鋼材的屈服強(qiáng)度。使局部區(qū)域進(jìn)入塑性變形.計(jì)算分析這些部位的局部應(yīng)力、其目的就是控制應(yīng)力強(qiáng)度在許用極限值的范圍內(nèi).另外.殼體上開有大小各異的孔.使結(jié)構(gòu)局部不連續(xù),孔的存在削弱了殼體強(qiáng)度 孔邊產(chǎn)生局部應(yīng)力集中、鋼材局部發(fā)生塑性流動(dòng)，這些應(yīng)力將重新分布,若不加以限制.孔與孔之間的殼體將產(chǎn)生過量塑性變形使殼體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)而導(dǎo)致破壞。因此.為正確確定殼體結(jié)構(gòu)開孔后的強(qiáng)度。必須研究孔邊的塑性區(qū)發(fā)展過程和控制局部塑性區(qū)的范圍 避免塑性區(qū)的連通是保障殼體結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵.3 0、6、本條是為適應(yīng)殼體結(jié)構(gòu)實(shí)際受力需要提出的。本條的第1款,第4款的規(guī)定是強(qiáng)制性條款,必須執(zhí)行 主要考慮因素有，我國現(xiàn)有500m3,1000m3的中型高爐爐頂壓力均在.0。08.0。15。MPa范圍內(nèi) 對于提高產(chǎn)量。降低焦比影響很大,現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)、高爐煉鐵工藝設(shè)計(jì)規(guī)范，GB、50427規(guī)定。對1000m3，5000m3級的高爐,應(yīng)采用高壓操作，強(qiáng)化冶煉技術(shù)，爐頂設(shè)計(jì)壓力為.0.20.0.30,MPa。調(diào)研資料表明，爐頂壓力增大后，高爐殼體裂縫有增加的趨勢.不少裂縫發(fā)生在熔敷金屬處、裂縫以爐身下部為主.裂縫的出現(xiàn)一般在投產(chǎn)后7年。8年。最短的僅有4年。遠(yuǎn)小于一代爐役15年的要求，從殼體結(jié)構(gòu)彈性分析表明 殼體主要承受環(huán)向應(yīng)力。豎向應(yīng)力較小，僅從這一點(diǎn) 豎向焊縫應(yīng)為一級、橫向焊縫質(zhì)量等級可為二級，但高爐在生產(chǎn)后期殼體還要承受熱沖擊負(fù)荷.使殼體的局部過熱區(qū)產(chǎn)生熱疲勞效應(yīng),抗疲勞的焊縫應(yīng)為一級,在檢索文獻(xiàn)中，還看到某高爐殼體在制作過程中50mm和70mm厚的鋼板對接焊縫存在缺陷,在卷板時(shí)焊縫產(chǎn)生裂紋 熱風(fēng)爐殼體在調(diào)研中也發(fā)現(xiàn)在爐身和殼體轉(zhuǎn)折部位多處產(chǎn)生縱向和橫向裂縫 裂縫除母材外在焊縫中亦有發(fā)生。現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。高爐煉鐵工藝設(shè)計(jì)規(guī)范.GB.50427明確規(guī)定。設(shè)計(jì)應(yīng)為實(shí)現(xiàn)高爐長壽創(chuàng)造條件 使高爐一代爐役的工作年限，無中修.達(dá)到15年以上，熱風(fēng)爐等的工作年限應(yīng)滿足高爐二代爐役的要求、因此,殼體結(jié)構(gòu)的工作年限對設(shè)計(jì)，施工 安裝提出了更高的要求。鑒于上述原因、高爐，熱風(fēng)爐殼體結(jié)構(gòu)的對接焊縫質(zhì)量等級應(yīng)為一級，五通球內(nèi)壓均勻,殼體的計(jì)算應(yīng)力以拉應(yīng)力為主 焊縫質(zhì)量等級應(yīng)為一級.下降管跨度大,一般都在50m以上、橫向?qū)雍缚p為受拉焊縫,另外 在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)某些高爐的下降管橫向焊縫開裂。采取了加固措施.因此 下降管的橫向?qū)雍缚p應(yīng)為一級,