ASME培训 - Lesson 3b 开孔补强.doc

概况 一般要求 补强面积的来源(壳体和成形封头上的单个开孔) 腐蚀余量 补强区域 补强强度 其它补强规定 壳体和封头上多个开孔 平端盖上的单个或多个开孔 特殊要求 举例 开孔的目的 处理容器内的介质 检验 安装内件 容器的清理和排放 一般要求 开孔的一般要求 允许的开孔形状、尺寸 免除开孔补强计算 开孔的形状 圆形筒体或锥壳、封头上的开孔最好采用圆形、椭圆或长圆形状，但规范并不限制使用其它形状的封头。 当长圆或椭圆的开孔长、短径之比大于2:1，横跨短径的补强面积应增加，以防止由于扭矩产生的变形。 UG-36(b)开孔的尺寸 对于壳体内径 ( 60”(1250 mm)，开孔尺寸不得大于直径的1/2，最大不超过20”(508 mm)。 对于壳体内径 ( 60”(1250 mm)，开孔尺寸不得大于直径的1/3，最大不超过40”(1000 mm)。 如果开孔超过上述限制，除要满足UG-36至UG-43的要求外，还须满足附录1-7的补充要求。 成形封头和球形壳上经过正确补强的开孔无尺寸限制。当开孔的尺寸大于与封头相连的壳体直径的1/2时，可以使用锥壳过渡段来代替补强。见UG-36(b)(2)(a-d)。 UG-36(c)(3)壳体和成形封头上开孔免除开孔补强计算 容器上的开孔如果不承受压力的快速波动，在满足以下要求的情况下，开孔除自身结构的补强外，不须另外补强。 对于焊接或钎接接头，最终开孔的直径不大于： 3-1/2 in. (89 mm) – 壳体或封头的厚度 ( 3/8 in. (10 mm)； 2-3/8 in. (60 mm) – 壳体或封头的厚度 ( 3/8 in. (10 mm)。 对于螺纹连接或胀接接头，壳体和封头上的开孔直径不超过2-3/8 in. (60 mm). 任何两个未加补强的开孔，其中心距不得小于两孔直径之和。  三个或三个以上开孔群中任意两个未加补强的开孔孔心距不得小于：  ( 对于圆形筒体和锥壳； ( 对于具有双曲率的壳体和封头。 UG-36(d) 开孔可以开在焊缝上，见UW-14。 UG-39(a)平封头上开孔免除补强计算 单个开孔，其尺寸不超过UG-36(c)(3)(a)和(b)的限制、并且封头直径或短径的1/4时，可免除补强计算。 要求的补强面积 UG-37在内压或外压下要求的补强面积（筒体和封头） Section VIII, Div. 1 UG-37 提供补强 可供补强有五个方面： A1：壳体上富余厚度提供的补强面积 A2：延伸到壳体外侧的管接头富余厚度提供的补强面积 A3：延伸到壳体内侧的管接头富余厚度提供的补强面积 A4：焊缝提供的补强面积 A5：补强圈提供的补强面积 腐蚀余量 按UG-36(c)(1)，腐蚀余量不能用于提供补强。按UG-16(e)，用于计算公式的所有符号代表腐蚀后的尺寸。 UG-40补强区域 与容器壁相平行的方向，取以下较大值： d –开孔腐蚀后的直径 Rn + t + tn 与管接头壁相平行的方向，取以下较小值： 2.5t 2.5tn + te 式中： Rn = 开孔腐蚀后的半径 tn = 管接头扣除负偏差后的壁厚 t = 容器的壁厚 te = 加强圈的厚度 补强的强度（UG-41） 如果补强材料（加强圈、焊缝金属、等）的许用应力大于容器材料的许用应力，不考虑由于较高应力值带来的附加强度。 如果补强材料的应力值低于容器材料，所提供的补强面积应按两应力的比值成反比例增加。 强度降低系数： fr = 式中：Sn = 补强材料的许用应力 Sv = 容器材料的许用应力 以下举例说明fr的使用： A = dtrF + 2tntrF(1-fr1) 对于安放式管接头，fr1 = 1.0 A = dtrF UG-39平封头上单孔要求的补强面积 UG-39(b)(1)：标准孔 对于单个开孔，其直径不超过封头直径或短径的1/2（见UG-34）： A = 0.5dt + ttn(1 – fr1) 式中： d = 圆形开孔扣除腐蚀余量后的直径（见UG-37关于非径向开孔的定义） t = 平封头或平封盖的最小要求厚度。 或 按UG-34计算增加封头的厚度[UG-39(d)(1)]。 UG-39(c)：大开孔 对于具有开孔直径大于封头直径1/2的平封头，应按以下要求设计： UG-39(c)(1)：按附录14-20（具有大、单个、圆形、位于中心开孔的整体[圆形]平封头），使用附录2的有关系数（采用环状垫圈的螺栓法兰设计要求）。 UG-39(c)(2)：给出对于在中心开孔周围再开孔的设计要求。 UG-39(c)(3)：对于上述以外的