Pitch and Ligament
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Pitch は隣接する穴の中心間距離です。
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Ligament は穴の端部間距離です。
リガメントが小さすぎるとスカートの損傷や座屈の可能性があります。EN 13445 では、解析の基本として選ばれた場合に問題があります。すなわち、EN 13445 では PV Elite で解析するような複数の穴ではなく、1つの穴についての考慮しかありません。出力処理には Skirt Opening Stress Calcs (スカート開口部の応力計算) レポートが含まれます。レポートは Skirt Access Openings (スカートのアクセス用開口部) ダイアログ でのすべての開口部の全解析結果を含んでいます。
結果には推奨される最小リガメント距離が示されますが、この結果がプロジェクトの要求に合致するか評価してください。次に例を示します:
Vessels with Multiple Skirt Elements
次のような複雑さが存在します:
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スカートが 2つ以上の部品から構成される場合。すなわち 2つのスカートが容器を支持している場合。
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2つのスカートが異なる厚さの場合。
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2つのスカートが異なる材料の場合。
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2つのスカートが異なるテーパ― (円錐) 角の場合。
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アクセス開口部あるいはスカート部品に穴がわたる場合。開口部は 1つの開口部とは考えられなくなります。
適切にこのようなケースを解析するために、それぞれのスカートは別々の要素に分けられます:
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ボトムスカートに穴形状を入力します。穴の中央の高さはスカートのトップの近くにあり、穴のトップの半分はスカートのトップの節点の外側にあります。ソフトウェアはこのような形状に対して解析を調整して実行しますが、開口部がスカートの範囲を超えていると警告を出します。
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トップスカートに穴形状を入力します。このケースでは、穴の中央の高さはスカートのボトムのゼロ点あるいは付近にあります。繰り返しますが、ソフトウェアはこのような形状に対して解析を調整して実行しますが、開口部がスカートの範囲を超えていると警告を出します。
Sentry Box Openings
長円形の穴の入力ができます。長円形状の穴では、覗き穴形状が可能となっています:
長円形穴のボトムはスカートの下部を突き破っています。ソフトウェアはこのような形状に対して解析を調整して実行しますが、開口部がスカートの範囲を超えていると警告を出します。
Basic Skirt Thickness
引っ張りと圧縮荷重によるスカートの必要厚さは、ベースリングの幅ではなくスカートの厚さを用いることを除けば、コンクリートの圧縮応力と同じ計算式で求められます:
ここで:
W = 運転あるいは試験での容器重量
M = 容器の最大曲げモーメント
A = スカートの断面積
c = スカートからベースリング中心までの距離 (スカート半径)
I = スカート断面の慣性モーメント
引っ張りでは、この実際の応力は単純に許容応力と比較されます。そして必要厚さが直接 t に関する式から導き出されます。圧縮では、許容応力は ASME 規格 paragraph UG-23 によって計算されねばならず、形状係数はスカート厚さと径から計算されます。材料係数は規格の外圧チャートから得ることができます。すべての外圧チャート計算は繰り返し計算が必要です。1つの厚さが選択され、実際応力が計算されて許容値が決定し、そして元の厚さは許容応力が実際の応力に近づくように調整されます。
Stress in Skirt Due to Gussets or Top Ring
ベースリングにガセットがある場合およびガセットとトップリングがある場合に、スカートには付加的な荷重が生じます。Jawad and Farr (Structural Analysis and Design of Process Equipment, pg 434) はこの荷重を解析し、底板上のボルト荷重によるスカート部の応力 s を次のように算出しています:
ここで:
F = ボルト荷重
b = 底板でのガセットの幅
t = スカートの厚さ
h = ガセットの高さ
Jawad と Farr はこの応力は重量と曲げモーメントによる軸応力は組み合わせるべきであり、許容値の 3倍以下であるべきとしています。したがって、彼はこの応力分類を 2次曲げ応力としています。ソフトウェアはこの応力を計算し、底板リングの上にあるスカートの必要厚さを決定するために繰り返し計算を行います。