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重慶壓力容器:壓力容器開孔補強設(shè)計中的問題總結(jié)

發(fā)布日期:2020-08-14  來源:admin

重慶壓力容器:壓力容器開孔補強設(shè)計中的問題總結(jié)

 

平板開孔補強

壓力(內(nèi)壓或外壓)下加強板①應(yīng)力準(zhǔn)則開的板的作用,板的彎曲應(yīng)力產(chǎn)生,即彎曲應(yīng)力。平板開孔以后,由于抗彎截面相關(guān)系數(shù)的減小,抗彎強度發(fā)展受到嚴(yán)重削弱。

 

本板的配筋標(biāo)準(zhǔn)為配筋后板的抗彎強度等于開孔前板的抗彎強度..當(dāng)增強材料到板后的截面模量的材料是相同的,即加強不變。這是一個平板開孔與殼體開孔補強要求的不同發(fā)展之處。由于不同的增強的標(biāo)準(zhǔn)需要加固區(qū)也是不同的。

 

② 平板開孔補強計算    根據(jù)分析上述研究平板開孔補強的準(zhǔn)則,在平板開孔有效補強范圍為2倍開孔直徑的情況下,可推導(dǎo)出一個平板教學(xué)所需補強面積僅需開孔削弱工作強度進(jìn)行面積的0.414 倍。

 

為此,GB150.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,加固面積為板材要求的0.5倍的削弱強度面積實際上是部分安全。

 

外壓容器開孔補強

 

當(dāng)由膜應(yīng)力不穩(wěn)定性彎曲應(yīng)力州外部壓力容器,為了防止不穩(wěn)定性,外部壓力容器打開加固也作為增強抗彎強度標(biāo)準(zhǔn),相同的板。因此,外壓容器開孔補強面積僅取為0.5 倍的被削弱工作強度進(jìn)行面積。

 

不需另行補強的條件

 

①根據(jù)GB150.3預(yù)定的,當(dāng)在殼體中的開口,以滿足下列所有要求,可以進(jìn)一步加強。

 

a . 設(shè)計壓力小于或等于2.5MPa。

 

b. 兩相鄰開孔中心的間距(對曲面設(shè)計間距以弧長計算)應(yīng)不小于兩孔直徑大小之和;對于我們?nèi)齻€問題或以上相鄰開孔,任意兩孔中心的間距(對曲面之間間距以弧長計算)應(yīng)不小于該兩孔直徑數(shù)據(jù)之和的2.5倍。

 

c. 接管公稱外徑小于或等于89 mm。

 

d. 接管*小壁厚滿足表4-1的要求。

 

當(dāng)設(shè)計考慮到設(shè)備材料供應(yīng),制造等因素和增加殼體整體厚度的方法,已滿足加固區(qū)要求時,可能不會有附加的加固單元..

 

接管的壁厚要求

的過載條件下的接收容器,接管其他必須有適當(dāng)?shù)暮穸瘸惺芡獠控?fù)荷,以限制的應(yīng)力集中系數(shù)開口管道必須接管預(yù)定的厚度。

 

接管的厚度除要考慮通過上述問題要求外,還需進(jìn)行考慮焊接技術(shù)方法、焊接工藝參數(shù)、加工生產(chǎn)條件、施焊位置等制造上的因素及運輸、安裝中的剛性要求。

 

通常情況下,只有不到一半的殼體的壁厚不應(yīng)該接管的厚度,否則,應(yīng)該是厚壁管或整體鍛造,以確保該匹配部分的厚度通過焊接接管殼體接合。

 

承受外載荷接管的補強

 

在常規(guī)的開孔補強計算中,僅考慮在介質(zhì)工作壓力影響作用下的補強,而并未進(jìn)行考慮企業(yè)接管公司同時可以承受外載荷(力、力矩、扭矩)的工況。 但有時當(dāng)開孔噴嘴的外部載荷較大時,會在噴嘴或殼體中產(chǎn)生較高的局部應(yīng)力。 此時,孔配筋計算不僅要考慮內(nèi)部壓力的影響,還要考慮外部荷載對殼體的影響。

 

由于局部應(yīng)力計算外部負(fù)載的多樣性和復(fù)雜性,當(dāng)前的壓力容器設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)尚未設(shè)計的能夠給定的計算方法是更簡單的。目前中國廣為國際工程界應(yīng)用的計算教學(xué)方法有美國進(jìn)行焊接技術(shù)研究人員協(xié)會的第107 號公報和第297 號公報,以及對于英國國家標(biāo)準(zhǔn)PD 5500 的附錄G 等。

 

在國內(nèi),由全國化工生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行設(shè)計信息技術(shù)研究中心站編制的SW6- 2011,就是采用了WRC- 107 及WRC-297 公告的計算教學(xué)方法, 同時企業(yè)增加了工作介質(zhì)環(huán)境壓力對計算的影響。

 

開孔位置

原則上講,任何一種形式的開孔,凡符合開孔補強的要求,均可通過位于焊縫上。但對于滿足“不需要單獨加固”要求且不需要加固的開口,不允許設(shè)置在A類焊縫上..在實際的工程設(shè)計中,不論是否接管開口應(yīng)被加強盡可能避免焊接或焊接100%的非破壞性測試的預(yù)定區(qū)域。

 

由于容器設(shè)計時,設(shè)計工作人員管理無法知道中國制造中開孔是否可以通過焊縫,從安全技術(shù)角度考慮,GB 150.3的開孔補強計算中是將開孔通過焊縫信息進(jìn)行充分考慮的。為了這個目的,在增強計算所需的開口面積A,殼體的厚度計算出的焊接接頭系數(shù)φ的計算。


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