PP槽体做出来打水试漏没问题,装料用上半年,侧板中间鼓出一个弧,法兰面跟着歪,接管根部开始渗。这类毛病十有八九不是焊接的问题,是加强筋的布置从一开始就不对。
槽壁受的是什么力
液体对侧壁的压力沿深度线性增大,液面处为零,槽底附近最大,是个三角形分布。侧板在这个压力下相当于一块四边支承的平板,往外弯。
从这个受力形态可以直接推出两条:筋要以水平方向为主,因为板沿高度方向弯得最厉害;筋要下密上疏,因为下部的压力远大于上部。等间距布筋看着整齐,实际是下部不够、上部浪费。
还有一条容易被忽略:PP会蠕变。打水试压那半天看不出的变形,在长期恒载下会慢慢累积,而且不再回弹。所以槽体的筋不能按“打压不变形”来定,必须按长期荷载留余量。
还要区分两种槽。敞口的常压储槽只受液体静压;带盖、上面接了排风罩的槽,盖板和上部还要承受负压,侧板受的是内外双向作用,加强要求要另算。电镀线和酸洗线上这种槽很多——负压值不大,但它是常年作用的,按敞口槽的思路配筋,用一两年上部就会内瘪。
筋往哪儿布
- 以水平横筋为主。竖筋的作用是把横筋连成整体、把力传到底板和顶圈,数量不需要多。
- 间距下密上疏。粗略的做法是把槽深分三段,下段间距取最小,中段放大,上段可以只保留顶圈。
- 顶部必须有一圈通长的口圈。槽口是自由边,最容易外翻,口圈同时兼作操作边和吊装受力点。
- 底角是关键区。底板与侧板连接处受剪最大,要做加强角板或者加厚过渡,光靠一条角焊缝顶不住。
- 筋要连续绕过角部。在四个角断开的筋,等于四块各自为战的板,箍不住。
筋本身怎么做
截面形式上,立着焊的板条比平躺的有效得多——抗弯能力和筋高的平方成正比。同样的用料,做高做薄比做矮做厚划算,但太薄了筋自己会先失稳,高厚比一般控制在十倍以内。
连接上有两条硬要求:筋条与槽壁的两侧都要焊,只焊一边等于铰接,传不了弯矩;焊缝根部要圆滑过渡,直角根部是应力集中点,长期振动下会起裂。
筋的端部要收头,不能突然断在板面中间——那个位置会形成新的刚度突变。做法是渐变减高,或者一直延伸到角部和口圈上。
还有个成本上的判断:大槽体在外面加一圈型钢外框,往往比堆一堆PP筋更经济。PP的模量摆在那里,靠加PP筋去解决大槽的刚度问题,用料量会很吓人。
三种典型错法
只加竖筋不加横筋。竖筋对着弯曲方向是顺纹布置,几乎不起作用,看着密密麻麻,槽壁照样鼓。
全槽等间距。下部欠、上部余,材料花了,问题没解决。
拿筋去补壁厚。板本身选薄了,指望多加几道筋补回来。筋只在筋的位置上有效,两筋之间的板还是那么薄,最后鼓成一排小包,整面像搓衣板。
还有一条经常被省掉的:筋条的料要和槽壁同料。金浩丰见过不少现场,槽壁用的是原生PP板,筋条拿边角料或者来路不明的杂板凑,焊上去当时看不出问题,用一阵子筋自己先从焊缝旁边裂开——熔指对不上,焊缝就是个假接头,等于白加。
济南金浩丰做PP板材,厚2到30mm,幅宽1300和1500,筋条按尺寸零切、整板出货都可以。把槽体尺寸、液位高度和介质告诉我们,用几毫米的板、配多大的筋条更省,可以一起算一下——如果算下来要靠密筋才撑得住,我们通常会建议直接上厚一档的板,反而便宜。186 1558 6932。