圆形平盖开孔补强问题的讨论

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等面积补强法在内压容器开孔补强中的应用和讨论

等面积补强法在内压容器开孔补强中的应用和讨论
1 开孔直径 dop 讨论
用等面积补强法进行补强设计时,首先要确定开 孔大小。壳体开孔大小不是制造过程中开孔加工的尺 寸,而是壳体开孔区中并未被壳体外的其他材料充分 补偿而实际削弱掉的相对于计算厚度的当量孔径,用 dop 表示。
开孔大小跟开孔位置和方向密切相关。壳体开孔 示意图见图 1。壳体开孔补强区(开孔 - 接管(凸缘)) 有 3 种情况:(1)在筒体纵剖面上,接管(凸缘)轴线与 壳体轴线相垂直的偏心接管 (凸缘),如图 1 中管口 a 、b;(2)在 筒 体 纵 剖 面 上 ,接 管(凸 缘)轴 线 与 壳 体 轴 线 平 行 的 偏 心 接 管 (凸 缘), 如 图 1 中 管 口 c、g、h; (3)在 筒 体 纵 剖 面 上 ,接 管(凸 缘)轴 线 与 壳 体 轴 线 成 夹角的斜接管(凸缘),如图 1 中管口 d、e、f。
收稿日期:2018-04-03 作者简介:弃全英(1972— ),女,山西太原,工程师,学士,1996 年本科毕业于太原理工大学化工设备与机械专业,现从事 化工非标设备设计方面工作,E-mail:qqy423@。
2018 年 7 月
弃全英:等面积补强法在内压容器开孔补强中的应用和讨论
关键词 压力容器,开孔,等面积法,补强,接管,壳体,补强面积
文章编号:1005-9598(2018)-S1-0104-03 中图分类号:TQ050.2 文献标识码:A
因为工艺操作、制造、检修等要求,需要在压力容 器壳体上开孔,进行工艺管道连接、检修人孔、手孔设 置、安全附件设置等。开孔使壳体承受压力载荷的截 面积减小,导致一次总体薄膜应力在开孔周边的分布 状况发生改变,加之局部薄膜应力附加弯曲应力和峰 值 应 力 ,所 以 对 开 孔 区 要 考 虑 强 度 补 偿 问 题 ,即 开 孔 补强。

球形封头开孔补强四种设计方法对比

球形封头开孔补强四种设计方法对比

球形封头开孔补强四种设计方法对比孙 禹∗ 华陆工程科技有限责任公司 西安 710065摘要 本文简要介绍了如何使用解析法、应力分类法、极限载荷法和弹塑性分析法确定压力容器结构的最大允许载荷,并以球壳模型和球壳+接管模型为算例,分别使用上述四种方法确定结构的最大允许载荷,通过对数值计算结果的对比分析得出以下结论:常规设计方法的安全裕量随着厚径比的增大而逐渐减小,在使用常规设计法确定结构尺寸时,对于壁厚较大的设备应适当提高设计裕量;使用应力分类法确定厚壁容器的结构尺寸时可能偏于危险,此时应采用更为合理的极限载荷分析法或者弹塑性应力分析法。

关键词 解析法 应力分类法 极限载荷分析法 弹塑性应力分析法 最大允许载荷。

∗ 孙 禹:工程师。

2015年毕业于北京化工大学 动力工程及工程热物理专业获硕士学位。

现主要从事压力容器设计工作。

联系电话:029-********,E-mail :************************。

压力容器的设计根据计算方法不同可以分为常规设计法和分析设计法。

因为一般压力容器厚度方向尺寸远远小于另外两向尺寸,所以常规设计将压力容器简化为薄壳结构,以回转薄壳无力矩理论为基础,求得结构尺寸的解析解。

经过多年的发展,常规设计理论已经日趋完善,目前工程领域中绝大多数压力容器均可以通过常规设计完成设计工作。

近年来,随着计算机处理能力的不断提升,以有限单元法为理论基础的分析设计取得了很大的发展,在压力容器设计领域逐渐占有一席之地,尤其在常规设计无法解决的领域发挥了极大的作用,帮助设计人员完成设计工作,使得在复杂温度场、交变载荷等苛刻工况作用下的设备得以安全运行[1]。

壳体与接管相贯的结构在压力容器中最为常见,壳体开孔处的强度问题也直接影响设备的安全。

常规设计对壳体的开孔补强主要采用等面积补强法;分析设计根据材料模型和结构响应不同可分为弹性分析和塑性分析,目前,国际上广泛应用的主要有应力分类法、极限载荷分析法、弹塑性应力分析法。

开孔与开孔补强解读

开孔与开孔补强解读

A 0.5dop p
开孔率(开孔直径与平盖直径之比)大于0.5的 平盖,受力与法兰相近,故其开孔补强按法兰或反 向法兰计算。
有效补强范围:
两个方向的补强范围 (1)沿壳体经线方向的补强范围: B 2dop 是依据受均匀拉伸作用的开小孔大平板,孔 边局部应力集中的衰减范围确定的。 (2)沿接管轴线方向的补强范围:h d op nt 是依据圆柱壳在端部均布载荷作用时,柱壳 中局部环向薄膜应力的衰减范围确定的。
2.2分析法适用的范围
2.3不另行补强的最大开孔直径
3.,属于拉伸强度补偿。为保障内压壳体开 孔局部截面的拉伸强度,从补偿角度讲:壳 体由于开孔丧失的拉伸承载截面积应在孔边 有效补强范围内等面积地进行补偿,俗称等 面积补强。
等面积补强法对开孔边缘的二次应力的 安定性问题是通过限制开孔形状、长短径之 比和开孔范围(开孔率)间接加以考虑的, 使孔边的局部应力得到一定的控制。 等面积补强法对开孔边缘的峰值应力问 题未加考虑,为此不适用于疲劳容器的开孔 补强。
2. GB150.3-2011中开孔补强的计算包括等面 积法和分析法。 2.1适用范围:
3.2单个开孔补强的等面积法适用范围:
3.3补强的结构形式 1)补强圈补强
接管壁厚选用,特别是小接管的壁厚选 用常出现不合理的现象。 对于要求接管与壳体的焊接接头采用全 焊透的结构时,接管壁厚应取≥1/2壳体壁厚 或取接管壁厚≥6mm两者的较小值。 对于坡口熔敷金属量大的焊接接头,当 壳体壁厚大于16mm时接管壁厚应大于8mm; 当壳体壁厚较大(壁厚≥ 20mm)时,接管与 壳体的连接焊缝宜采用双面坡口。 对于低温压力容器,与壳体相焊的接管 壁厚应不小于5mm,其中DN≤50的短接管宜 采用锻造的厚壁管或异径管。

圆形筒体周向斜接管开孔补强

圆形筒体周向斜接管开孔补强

圆形筒体周向斜接管开孔补强第26卷第6期化工机械3271一圆形简体周向斜接管开孔补强赵双喜(三门峡化工机械厂)摘要介绍了压力容器设计中圆形筒体周向斜接管开孔补强的计算方法,通过两种计算方法的比较,得出了合理的开孔补强方法.关键词周向斜接管开孔补强金属面积符号说明A——开孔削弱面积,唧;t——壳体金属多余面积.珊;—一接管内直径,mm;I——壁厚中间处开孔弦长.mm,d】=2[1一c(口/2)]m;卜校正系数.用于补偿在容器轴线不同平面上压力应力变化,除圆1岢形与锥形壳体上的整体补强外,对各种形状均取F=l;——开孔中心与简体中心距离,眦n;t——接管周围简体补强区实际宽度.mm;——壳体内半径,mm;一壳体平均半径,mm;接管内半径,mm;I——壳体名义厚度.mm:I一接管名义厚度,mm;—一壳体计算厚度,miI——接管计算厚度,m";口=口2一口】,();口】=a[(L+R)/R],(.);口2=ar∞(L—R)/R],(.);—一计算平面与壳体轴线的夹角,(.).在压力容器设计中,为了满足操作工艺要求,通常需要在壳体周向设置斜接管,如何补强这些接管的开孔,在标准Gmso(钢制压力容器》中未作介绍,在标准HGJ16{钢制化工容器强度计算规定》中介绍了切向接管开孔补强计算方法,这种方法与《As^lE美国锅炉及压力容器规范Ⅷ.1》中介绍的周向斜接管开孔补强计算方法有较大的差异,本文将讨论圆形筒体周向斜接管开孔补强计坚平面圃气;简,裳,算方法,为了叙述简便,假设接管与壳体采用全焊透结构,厚度附加量C=0,壳体与接管材料相同,即=1.1ASME标准中的计算方法在ASMEⅧ.1标准的UG篇.U037壳体及成型封头上开孔要求的补强,附录L规范公式,规则应用举例中L7开L和补强中例7,详细介绍了周向斜接管(图1)开孔补强方法,其开孔削弱面积和壳体金属多余面积分别按下式计算:A=F+2tF(1一^)=出FA1=d(f—Ft)一2t(Ft)(1一t)=d(£一凡)或=2(f+£)(f—Ft)一2t(f—Ft)(1一^)=2(+£)(一Ft,)AI取较大值,一般AI:d(一Ft)为大值.图1圆形筒体周向斜接管在图1所示垂直于壳体轴线的平面上0=赵双喜,男,1963年9月生,工程师,研究所所长.河南省三门峡市,47211(10. &,卜328化工机械1999拄90.,按图2查得F=0.5,用d.代替d,则:A=0.5dIA1=dl(c一0.5t)因t由圆整所得,即t≥t,则一0.5t≥0.5£.At=dl(1—0.5t)≥0.5dll=1即开孔不需补强.t)图2F与0的关系图上述结论可进一步分析为,壳体的计算厚度t是由周向应力(图3)确定.如按轴向应力则计算厚度为0…5t在图1所示的计算平面中(即0=90.),可认为只有轴向应力,在有效补强范围内壳体的名义厚度≥壳体在此平面上的计算厚度0.5t的两倍,即壳体自身的金属多余面积≥开孔削弱面积,开孔不需补强.在平行于壳体轴线0=0o,F=1.0平面上:A=dtF=dtAl=d(一Ft)=d(t—E)躅3应力分布一般£略大于t,则AI<A,即在0=oo的平面上开孔需要补强.这说明,圆形简体周向斜接管的开孔,其垂直于壳体轴线的平面无需补强,而在平行于壳体轴线的平面则需要补强,其补强方法是:如采用补强圈补强,在0=9o.的平面将修正系数F从0.5变为1.0重新计算;比较好的方法是采用厚壁管补强,只要0=0o的平面上有效补强面积≥开孔削弱面积,所有平面的开孔朴强都足够.2H16标准中的计算方法在HGJ16标准第3章圆筒体周向斜管开孔补强计算中,详细介绍了钢制圆筒体周向斜接管的开孔补强,包括适用范围及参数计算等,其补强条件中的开孔削弱面积和壳体金属多余面积分别按下式计算,只计算0=90~的平面.A=0.5dt+f(1一^)=0.5drAI=Ll(t一)+(一f)=(Ll+)(E—t)一般略大于则Al<A,即开孔需要补强.3HG小6与E疆.1的比较两种标准的计算结果如表1所示.表1不同平面的A,AI比较从表中可以看出,在0=90.的平面中,当采用整体补强(F=0.5)时,该平面根本不需补强,即始终AI≥A.当采用补强圈补强时,因dl>d,按ASMEⅧ一1计算的A大于按HGJ计算的A的第26卷第6期化工机械329两倍.在0=0o的平面上,ASMEⅧ.1的计算方法和径向开孔方法相同.4结论4.1周向斜接管开孔补强应尽量采用整体补强,可按ASMEⅧ.1UC,-37和附录1进行计算,只要0=0o平面上的开孔补强满足要求,其他平面均可满足要求.4.2当必须采用补强圈补强时,按A蛐皿Ⅷ.1中UG-37和附录L计算比较保守,按HGJ16第3章进行计算时,0=90"的平面开孔补强满足要求,0=if,的平面有可能不能满足要求.4.3建议在计算周向斜接管开孔补强,当采用补强罔补强时,除按Hql6第3章计算外,还应在0=0o的平面上按GBl50第8章再计算一次.只有两个平面开孔补强均满足要求才台格.4.4文中只是把开L削弱面积A与壳体金属多余面积At进行比较,在具体设计计算中,还要考虑接管金属多余面积和焊缝金属多余面积等因素,来判定开孔是否需要补强,同时开孔尺寸及补强材料性能等还要满足相应标准中所规定的要求.(收稿日期:1999-07-27,偿凰日期:l992D)浙江苍南特种泵有限公司向您提供寓蒗特种泵产品产品特点●采用独特的双密封形式,密封性能可靠,结构紧凑,维修方便.●采用长短叶片相间的复合叶轮,其流量范围宽,?陆能稳定.●流量小,扬程高,效率高.●适用于输送各种温度和浓度的化工介质,倒如:淀氨,液化气,丁辛醇,稠油等易结晶,易挥发且有毒的化工介质.技术参数表项目流量/?h1扬程/m气蚀余量/m11_系刊小琉量耐腐蚀离心泵0.2—15lO一200l一3XWB系剐小琉量特种旋涡泵0.5—5】OD一200,一5锄系列高速离心泵0.5一∞儿0—8801—3岱B.L系列立式高速离心泵1一∞300一l0D0l一3DW系爿低温高速离心泵2一∞l∞一4003—5田L系列保温离心泵0.5—101010D1—3☆本公司新增一部电话为:(0577)4766605。

2023年《化工设计》1~6期分类索引

2023年《化工设计》1~6期分类索引
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平盖开孔的有限元分析及其补强方法的探讨

平盖开孔的有限元分析及其补强方法的探讨

板上作 用有 均 布 载 荷 P 孔边 作用 有 由 于开 孔 而 ,
产生 的环形线 状 分 布 的集 中载 荷 P, 于 这类 结 对
采用 外加 补强 元 件 的方法 进 行 补强 时 , 准 标 给 出的平 盖 开孔 补 强 所 需 最 小 补 强 面 积 的 公式
构都 有完 整 的理 论 解 ] 。分 析 表 明 , 中心 开 在
时, 增厚的平盖厚度仍按照标准 中计算平盖厚度 的公式来计算, 只是将其 中的平盖结构特征系数
改用 。 削弱系数 1按下 式计算 : 1
=— 一 =— — ‘J ㈩ l
外半 径为 R, 内半 径为 r板 厚度 为 6 , , 环形 平板 的
支撑 可 以是 简 支 或 固支 。在 内压 作 用 下 , 环形 平
力集 中系数 为 2 0 .。
3 有 限元分 析的 结果
为 了便 于分 析 , 圆筒 与 平 盖 直接 焊 接 的结 用
构进行 计算 。建 模 时 , 文 采 用 1 4轴 对 称 结 构 本 / 进行有 限元 分析 计算 。 图 3是 中心 开孔 圆平 盖及 其筒体 的模 型 与 网格 。平 盖 采 用 Pae 2面单 元 l 4 n 和 Sl 4 o d 5体 单 元 , 体 采 用 Pa e2 面 单 元 和 i 筒 ln4
孔 的圆平 盖 上所 作 用 的 应 力 也 与 实 心 圆平 盖 一
管 文 华 , ,9 2年 2月 生 , 士研 究 生 。浙 江 省 杭 州 市 ,104 男 18 硕 30 1 。
维普资讯
第3 3卷
第 6期




31 5
样 , 由环 向和 径 向弯矩 引起 的两 向弯 曲应 力 。 是

关于椭圆形封头开孔补强问题的初步分析

关于焊接缺陷等级评定几个问题的讨论海安县锅炉压力容器检验所谢山俊众所周知,在锅炉、压力容器、压力管道制造和安装过程中,焊接质量非常重要。

焊接部位最容易产生焊裂、未熔合、未焊透、咬边、夹杂物和晶界开裂等缺陷,这些缺陷又可能是裂纹源。

因此,正确地做好焊接缺陷等级评定工作不仅能保证产品质量,而且能保证产品的安全经济运行。

但目前焊接缺陷等级评定情况却不尽人意,存在着这样那样的问题。

观念的陈旧,规范的严格,安全与经济的矛盾,不利于无损检测工作的进一步开展。

下面就焊接缺陷等级评定的几个问题进行讨论:一、缺陷等级评定中存在的问题1、规范标准不统一焊接检测标准尚未国际化,都是由国家、地区或部门制定,不同的标准在缺陷定量及评定方法上都有差别,如焊缝超声波探伤,有的标准采用长横孔进行灵敏度调节,有的标准则采用短横孔或柱孔进行灵敏度调节,不同的反射体反射当量均各有差异。

在定量上,不同标准对同一级别规定的允许缺陷数量亦不相同。

造成这种现象,一方面是因为标准的制定没有建立在一个统一的试验和理论分析基础上,另一方面则是因为检测技术上认识不统一造成的检测方法不统一。

焊接检测标准的不统一,不便于国际间的交流及产品质量的相互认可。

2、标准的人为因素焊接中产生的缺陷对材料的性能会发生很大影响,其影响程度随着缺陷的性质、大小、位置、厚度的不同而不同。

有人作了研究,用相同材料制成大小不同的具有相似外形轮廓的一对焊缝试样,每一试样含有成比例尺寸的裂纹,进行断裂韧性计算,结果大尺寸试样产生破坏的应力低于小尺寸试样产生破坏所需要的应力。

但现行标准对缺陷等级评定并不能实际地反映这些特点,却带着明显的人为因素。

如射线探伤对点状缺陷等级评定,规定不同级别允许缺陷点数随工件壁厚成几何级数变化,显然这不是缺陷大小对产品危害程度的体现,而是工作中记忆方便的数学规律,是人为加上去的。

3、缺陷等级评定只注重大小、长度,不注重自身高度和深度现行缺陷评定标准只记录缺陷平面大小、长度,不注重自身高度和深度,缺陷的返修也只依据大小和长度。

厚壁圆筒强度及开孔补强的分析与讨论

2020,30(6)张皓斌 厚壁圆筒强度及开孔补强的分析与讨论 厚壁圆筒强度及开孔补强的分析与讨论张皓斌 华陆工程科技有限责任公司西安710065摘要 本文简要介绍厚壁圆筒体厚度计算的两种方法:按拉美公式和Tresca屈服准则进行设计,并对采用两种计算方法得到的结果进行分析、对比,指出厚壁圆筒体厚度应按Tresca屈服准则进行设计,可以更充分地发挥材料的承压潜能,是更为合理的设计。

同时对圆筒体上常用的三种开孔补强方法:等面积补强法、应力分类法及极限载荷法进行简要介绍,并通过算例对按照三种补强方法计算得到的结果进行分析与总结,指出每种方法在计算时的优劣势,对以后的工程设计起到一定的指导作用。

关键词 厚壁圆筒 拉美公式 Tresca屈服准则 等面积补强法 应力分类法 极限载荷分析法张皓斌:工程师。

2005年07月毕业于西北大学过程装备与控制工程专业。

主要从事化工压力容器设计与管理工作。

联系电话:(029)87989229;E-mail:zhb2075@chinahualueng com。

在工程设计中,为处理问题方便通常将整体式圆筒分为厚壁筒和薄壁筒。

一般将K=Do/Di≤1 2称为薄壁筒,将K=Do/Di>1 2称为厚壁筒。

薄壁圆筒强度设计的理论基础是旋转薄壳的无力矩理论,因此计算的应力都是沿壁厚均匀分布的薄膜应力,且忽略了垂直于容器壁面的径向应力。

由于薄壁圆筒的计算公式简单、计算方便,所以在工程中得到了大量的应用。

同时为了解决部分厚壁筒体采用薄壁公式时引起的较大误差,采取增大计算内径,将圆筒计算中的内径修改为中径,扩大了公式的使用范围。

经计算当K=1 5时,由中径公式计算的应力值与拉美公式环向最大应力(内壁处)的计算值相差仅3 8%,此误差在工程设计的允许范围内,所以我国的GB/T150 2-2011和JB4732-1995标准中给出的中径公式范围都是K小于等于15。

厚壁圆筒强度设计的理论基础是由弹性力学应力分析导出的拉美公式。

圆形平盖开孔补强计算


补 强方法 ,采用 厚 壁管 补 强 。SW6计 算 得 出 平 盖 出人孔 2、3的平 盖计 算 厚 度均 为 46.48mm,而标
计 算厚度 为 46.48mm,而 标 准型 式 的平 盖 厚 度 为 准型 式 的平 盖 厚 度 为 58r am,因此 平 盖 的 最 终 厚
平 封头 (平板 )上 有 多个 开 孔 时 ,任 意 两 开 孔 直径 之 和不超 过 封 头 直 径 的 0.5倍 、任 意 两 相 邻开 孔 中心 的 间距不 小于 两孔 直径 之 和的按 照单 个 开孑L进行 计算 ;增 加 平 盖厚 度 进 行 补 强 的 方 法 适 用范 围为 :平 盖 危 险径 向截 面上 各 开 孑L宽 度 总
第 45卷 第 2期
化 工 机 械
193
圆形 平盖 开 孔 补 强计 算
王 金 花
(中海 油 石 化 工 程 有 限公 司 )
摘 要 对 于 圆 形 平 盖 上 开 孔 ,GB 150—201l针 对 不 同 的 开 孔 情 况 分 别 给 出 了补 强 计 算 方 法 ,通 过 工 程
算例 计 算 ,结 合 前 人 的研 究成 果 ,建 议 平 盖 上 开 多 个孔 时尽 量使 平 盖 上 相 邻 开 孔 中 心 的 间 距 不 小 于 两 孔
直径 之 和 。 另 外 对 比 了 SW6和 PV软 件 在 计 算 平 盖 单 个 开 孔 补 强 的 不 同 ,如 果 开 孔 满足 GB 150-2011中
。 II






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平盖开孔补强问题的讨论


( 2)
k = ( 1 - c O /c ) 1 #( 1 - dO / d )2 - (1 - dO / d ) 因必为正值, 故 k = ( 1 - c O /c ) + #( 1 - dO / d )2 - (1 - dO / d )
( 4)
2001 年第 5 期
・ 17・
可见平板开孔所需补强面积与开孔面积之比, 随平板直径与开孔直径之比而变化取不同值,可得 相应值如表 2。
2
平盖开孔几种计算方法的讨论
我们这里讨论的平盖开孔是指平盖开孔直径小
于等于 0. 5 倍平盖直径的情况。
(d) 图l (e)
第一种: 在平盖计算时, 考虑开孔尺寸 (称为 “平 盖整体补强计算法” )按 GBl50 - l998 式( 7 - 29) ~ 式 ( 7 - 3l) , 将其中系数 K 改用 K /! 进行计算, 以确 定平盖所需厚度。其中 K 为平盖结构特征系数, !为 ( 8 - 6) 计算。图 开孔削弱系数。 ! 按 GBl50 - l998 式 平盖厚度采用该方法计算。 b 结构中, 第二种: 平盖开孔补强, 考虑按外加补强元件计 算 (称为 “补强圈计算法” ) 平盖开孔所需最小补强面 积按 GBl50 - l998 式 ( 8 - 5) 计算。 图 lc、 图 lc 结构, 采用该方法计算。 图 lc 是图 lc 结构上的转换, 把补 强圈补强时的所需补强圈的计算厚度,转换为平盖 所需增加的厚度。 第三种: 平盖开孔补强, 考虑按外加补强元件计 算 (称为 “厚壁管计算法” ) 该方法根据平盖的开孔补
・ 16・
化 工 设 备 与 管 道
第 38 卷
强原则(即应使补强后平盖的弯曲强度与开孔前保 持不变) 进行计算。事实上, 第二种方法同样根据平 盖的开孔补强原则,得出平盖开孔所需的补强面积 为开孔削弱的强度面积 0. 5 倍。但笔者认为用厚壁 管进行补强计算时, 该系数则不能成立。 故将二者分 开, 称其为 “补强圈计算法” 和 “厚壁管计算法” 。 下面我们用工程一实例进行比较说明。 容器设计压力 4. 5Mpa,设计温度 60C ,需在 开 DN 150 的孔, 容器的腐蚀 DN 500 的人孔的平盖上, 裕量 1. 5mm。具体结果如表 1 所示。
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用 于平 盖单 个 开孑 L 。对 于平 盖 上 开 多 个孔 , 标 准
中给 出的是修 正平 盖特 征 系数然 后计 算加厚 平 盖 的方法 , 且计 算 方法 与 GB 1 5 0 —1 9 9 8的 不一 致 , 下 文 中均用 “ ③” 替 代 表示 。
2 算例
下 面对 在低 压 、 中压 和 高压 三 种 工 况 下 的平 盖 开孔 , 分别 采用 两个 版本 标准 的方 法进行 计算 。 为 了便 于分 析 和使 计 算 结果 更 加 直 观 , 所 用 算 例 不 考 虑 法 兰 力 矩 的影 响 , 采 用 的是 GB 1 5 0 . 3 —
表4 , 多个 开孔 ( 间距 2 5 0 am) r 计 算结 果见 表 5 。 3 算例 分析 及相 关 问题 讨论 1 )采 用 不 同 的补 强 计 算 方 法 , 其 结 果 也 不 同, 且有 时 两者相 差较 多 。
收 稿 日期 : 2 0 1 5 — 0 3 — 2 0 。
2 0 1 1 ( ( 压力 容器 》 ‘ 和 GB 1 5 0 —1 9 9 8 ( ( 钢制 压 力 容 器》 ‘ 的有 关规 定存 在 着 差 异 , 《 G B 1 5 O 一2 O 1 1 < 压力容 器 >标 准 释 义 》 D 一 书 中针 对 规 定 的 变 化 提 出了“ 设 计人 员在 平盖 开孔 计算 时 , 有设计 不 当 或重 复补 强现 象 , 造 成材 料 浪费” 的说 法 。在实 际 工程设 计 时 , 确 实 存 在 如何 合 理 运 用 标 准 中的 规 定来解 决 平盖 开孔 的设计 问题 。本 文 通过对 比相
为 了更 清 楚 的 分 析 , 将 GB 1 5 0 . 3 —2 0 l l和
G B 1 5 0 —1 9 9 8的相关 内容 对 比列 于表 1 。
单个 开 孔设 计 条 件见 表 2 , 平 盖 开单 个 孔计 算 结果 见表 3 。
2 . 2 平 盖 开 多 个 孔
由表 1可 以看 出 , 不 论 是 圆形 平 盖 开 单 个 孔
摘 要 : G B 1 5 0 . 3 —2 O 1 1 《 压力容 器》 与G B 1 5 0 -1 9 9 8  ̄ 钢制压力容器》 中 对 于 在 圆 形 平 盖 上 开 孔 补 强 的
规 定和计算方法有所 区别。文章通过对 比这 2个标 准的 内容 , 并结合低压 、 中压和 高压三种工况下圆形平盖
开 单 个 孔 和 开 多个 孔 ( 以两孔为例) 的算例 分析 , 明 确 区 别 的 内容 , 探 讨 各 自存 在 的 问题 。 同 时 结 合 国 外 规
范, 讨 论 如 何 选 用计 算 方 法进 行 圆形 平 盖 的 开 孔 补 强 计 算 。并 提 出在 实 际 工程 应 用 中 , 如 何 结 合 标 准 规 定 和
2 0 1 1中表 5 —9序号 5 平 盖 与筒 体 焊 接连 接 的结
构, 整体 开孔 结构 如 图 1 所示 , 且 3 种 工况算 例 均 设 定平 盖结 构尺 寸和 接管尺 寸是 相 同 的。
2 . 1 平 盖开 单个 孔
盖危 险截 面上 各开 孔宽度 总和不 得超 过 D / 2 。
还是 多个孑 L , GB 1 5 O 一1 9 9 8给 出 2个 均 可采 用 的
多个 开 孔 ( 2个 以开 两个 孔 为 例 ) 设计 条 件 见
方法 , 一个 是外 加补 强元 件补 面积 的方 法 , 另一 个 是对平 盖 特征 系数 进行修 正 然后按 照 平盖计 算公 式计算 加 厚 平 盖 , 2个 方 法 的 规 定 见 GB 1 5 O 一 1 9 9 8中的 8 . 6 . 1节 。对 于J ' b  ̄ i l 补 强元 件 补面 积 的 方法 , 如不 考虑 接 管对开 孔 面积 削弱 的补强 作 用 , 则 主要 采 用 的是 增 加 补强 圈 的方 法 , 为 了便 于 描
关 标 准并 结合 算 例 分析 , 讨 论 并 给 出 了设 计 指 导
建议 。
1 标 准 方 法 简 述
本 文 主要讨 论 的平 盖 开 孑 L 适 用 范 围参 照 G B 1 5 0 , 对 于平盖 开单个 孔, 开孔 直径 d 。 。 ≤0 . 5 D ( D。 取 平盖 计算 直径 ) , 对 于 平 盖 上 开 多个 孔 , 平
述, 下文中 “ 外加 补强 元件 补 面积 的方 法 ( 仅 考 虑
增加 补 强 圈) ” 均 用“ ①” 替代 , “ 修 正平 盖特 征 系数 来计 算 加厚平 盖 厚度 的方 法” 均 用② 替代 。
作者简介 : 王佳 , 男, 2 0 0 5年 毕 业 于 天 津 大 学 过 程 装 备 与 控 制工程专业 , 工学学士 , 从 事 石 油化 工 设 备 的 设 计 工 作 , 工 程
静设 备
石 P 油 化 工 设 备 技 术 , 2 0 1 5 , 3 6 ( 4 ) ・ 1 ・ e t r o - Ch e mi c a l Eq u
圆形 平盖 开孑 L 补 强 问题 的 讨 论
王 佳
( 中 国 石化 工 程 建 设 有 限 公 司 , 北京 1 0 0 1 0 1 )
补 强计算方法 , 选 用合 适 的 补 强 结 构 型 式 进 行 补 强 设 计 。
关键词 : 平盖 开 孔补 强 平 盖 特 征 系数
补强 圈
对 于 圆形 平 盖 的 开孔 补 强 问题 , GB 1 5 0 . 3 —
而 GB 1 5 0 . 3 —2 O 1 1中则 对 2个 方法 的使 用 范 围加 以 区分 。外 加补 强元 件补 面积 的方法 仅适
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