开孔补强的快速判断及简化计算.pdf

学兔兔 开孔补强的快速判断及 简化计算 王远利 (山东旭洋机械集团股份有限公司 山东 临沂 276023) 【摘 要】在一定条件下，压力容器开孔等面积补强的复杂计算能够被简化 和快速判断，因此对于壳体开孔补强的详细计算是没有必要的。 【关键词】压力容器开孔补强 简化计算 压力容器开孔后不仅整体强 圈补强结构简单、材料易得、制造 A，=2 h[ et一 t) 度受到削弱，而且还因开孔后设 容易，具有一定的补强效果，因此 + 厅2( f一。 ) (3) 置的接管或人孔引起的应力集中 应用相当广泛。补强圈补强的计 取 =1，h：=0可得： 造成开孔边缘局部的高应力(包 算依据是等面积原则，即处于有 括局部薄膜应力、弯曲应力及峰 效补强区内可起补强作用的金属 A =d (4) 值应力)，有时接管上还有其它的 截面积应该大于或等于开孔所削 A，：(B— ) (6e一 ) (5) 外载荷，以及制造过程中存在的 去的壳体承受压力所需的理论截 A2=2 1(et一6t) (6) 缺陷和残余应力，开孑L附近往往 面积。但如果按~GB150—1998计算 成为容器的破坏源。因此，在压力 过程较复杂，计算工作量大，因此 一 般来说A 比A 和A 都小， 容器中必须充分考虑开孔的补强 就涉及到补强的简便判断及快速 也可忽略不计(A 是焊缝金属截面 问题 计算问题。 积 (mm2))，则是否需要补强的判 别式可简化为： ．+A， A，将 1 开孑L补强的方法及比较 2 快速判断及简化计算的推 (5)和(6)代入可得： 导 ( —d)(6e一 )+2hl(aet—at)≥d6 按照GB150—1998{钢制压力容 又B=2d 器》标准规定，壳体开孔补强可采 按~GB150—1998{钢制压力容 整理得： 用补强圈补强和整体补强两种结 器》，承受内压的简体或封头开孔 构形式。整体补强是指采取增加 补强面积 (mm )要求为： 5P≥25一 (5ef一5t) (7) 壳体厚度或采用全焊透的结构形 A= +26(t—C)(1一 ) (1) 式将厚壁管或整体补强锻件与壳 若 P≥2 (8) 体相焊的补强型式。由于采用整 A =(B—d) ( 5e一5) ‘ ／ ^ 、 则(7)式成立，(8)式即