重慶壓力容器：壓力容器開(kāi)孔補強設計中的問(wèn)題總結

平板開(kāi)孔補強

壓力（內壓或外壓）下加強板①應力準則開(kāi)的板的作用，板的彎曲應力產(chǎn)生，即彎曲應力。平板開(kāi)孔以后，由于抗彎截面相關(guān)系數的減小，抗彎強度發(fā)展受到嚴重削弱。

本板的配筋標準為配筋后板的抗彎強度等于開(kāi)孔前板的抗彎強度..當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(gè)平板開(kāi)孔與殼體開(kāi)孔補強要求的不同發(fā)展之處。由于不同的增強的標準需要加固區也是不同的。

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

為此，GB150.3標準規定，加固面積為板材要求的0.5倍的削弱強度面積實(shí)際上是部分安全。

外壓容器開(kāi)孔補強

當由膜應力不穩定性彎曲應力州外部壓力容器，為了防止不穩定性，外部壓力容器打開(kāi)加固也作為增強抗彎強度標準，相同的板。因此，外壓容器開(kāi)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GB150.3預定的，當在殼體中的開(kāi)口，以滿(mǎn)足下列所有要求，可以進(jìn)一步加強。

a . 設計壓力小于或等于2.5MPa。

b. 兩相鄰開(kāi)孔中心的間距（對曲面設計間距以弧長(cháng)計算）應不小于兩孔直徑大小之和；對于我們三個(gè)問(wèn)題或以上相鄰開(kāi)孔，任意兩孔中心的間距（對曲面之間間距以弧長(cháng)計算）應不小于該兩孔直徑數據之和的2.5倍。

c. 接管公稱(chēng)外徑小于或等于89 mm。

d. 接管*小壁厚滿(mǎn)足表4-1的要求。

當設計考慮到設備材料供應，制造等因素和增加殼體整體厚度的方法，已滿(mǎn)足加固區要求時(shí)，可能不會(huì )有附加的加固單元..

接管的壁厚要求

的過(guò)載條件下的接收容器，接管其他必須有適當的厚度承受外部負荷，以限制的應力集中系數開(kāi)口管道必須接管預定的厚度。

接管的厚度除要考慮通過(guò)上述問(wèn)題要求外，還需進(jìn)行考慮焊接技術(shù)方法、焊接工藝參數、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該接管的厚度，否則，應該是厚壁管或整體鍛造，以確保該匹配部分的厚度通過(guò)焊接接管殼體接合。

承受外載荷接管的補強

在常規的開(kāi)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(shí)可以承受外載荷（力、力矩、扭矩）的工況。 但有時(shí)當開(kāi)孔噴嘴的外部載荷較大時(shí)，會(huì )在噴嘴或殼體中產(chǎn)生較高的局部應力。 此時(shí)，孔配筋計算不僅要考慮內部壓力的影響，還要考慮外部荷載對殼體的影響。

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

在國內，由全國化工生產(chǎn)設備進(jìn)行設計信息技術(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(shí)企業(yè)增加了工作介質(zhì)環(huán)境壓力對計算的影響。

開(kāi)孔位置

原則上講，任何一種形式的開(kāi)孔，凡符合開(kāi)孔補強的要求，均可通過(guò)位于焊縫上。但對于滿(mǎn)足“不需要單獨加固”要求且不需要加固的開(kāi)口，不允許設置在A(yíng)類(lèi)焊縫上..在實(shí)際的工程設計中，不論是否接管開(kāi)口應被加強盡可能避免焊接或焊接100％的非破壞性測試的預定區域。

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