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①壳体的开孔补强的结构有:补强圈补强和整体补强。
②补强圈补强通常选用的资料与壳体共同,厚度与壳体厚度相同,便于备料、焊接和等面积补强的计算。也可用厚壁管代替补强圈进行补强。
③整体补强是通过增加壳体的厚度(如常用的分气缸),或用全焊透的结构型式将厚壁管或整体补强锻件与壳体相焊。
补强件与接纳壳体的焊接结构可参阅附录J(提示的附录)《焊接结构》中的有关有些。
8.4.3壳体开孔补强的需要
开孔补强即是补足壳体因开孔而致使抗力削弱的有些,在开孔前经计算剩余的有些,可用于补强,缺少有些用开孔补强结构补足。
选用等力气补强的方法,在补强资料的许用应力与壳体比照,相等或较大的条件下,则简化为选用等面积补强法:
需要补强的面积,是指通过开孔基地,且垂直于壳体表面的截面上所需的*小补强面积。设A为开孔削弱所需补强的面积,Ac是在有用的补强范内,可用作补强的截面积,则补强面积为Ae
Ae≥A-Ac
8.4.3.1内压容器开孔补强量的需要
1)圆筒或球壳开孔需要补强的面积A
A=dδ+2δδet(1-fr)---------------------8-1
式中:δ—按受内压厚度计算公式计算出在开孔处的计算厚度mm;
d–开孔直径,对圆形孔,取d=接纳内直径+接纳的2倍厚度附加量C
δet–接纳有用厚度,δet=δnt-Cmm
fr--强度削弱系数,fr=[σ]tt/[σ]t,当fr>1时,取fr=1
[σ]tt–接纳在计划温度下的许用应力,MPa;
[σ]t–圆筒在计划温度下的许用应力,MPa.
2)锥壳开孔需要补强的面积按8-1式计算
在计算锥壳厚度δ时,公式中的直径应为孔基地处的壳体内直径。
3)椭圆封头和碟形封头开孔需要补强的面积,也按8-1式计算。
在计算厚度δ时,则与开孔的方位有关,
①位于椭圆封头基地为基地的80%封头内之直径的计划内:
--------------8-2K1是长短轴比值决议的系数(查本材料7.2.3节,受外压(凸面受压)的标准椭圆封头中的表格)。当比值为2时,K1=0.90。
4)孔开在碟形封头的球面有些时,δ按下式计算:
-------------------8-3
5)当孔开在上述计划以外时,则应按计算椭圆封头和碟形封头的厚度公式计算:
椭圆封头计算厚度:
碟形封头计算厚度:
8.4.3.2外压容器开孔补强量的需要
圆筒或球壳开孔所需的补强面积,取受内压的一半,即:
A=0.5[dδ+2δδet(1-fr)]
式中:δ为圆筒或球壳开孔处的计算厚度,mm
对于内压与外压相间的容器,应一起满意内压和外压的补强需要。
8.5有用补强计划及补强面积
8.5.1有用补强计划已然需要补强,就有有用补强计划疑问,即在哪个计划内补强才有用,才华列入计算赔偿面积。
通常用有用宽度B、接纳外伸有用长度h1和内伸有用长度h2标明;
B=2d,或B=d+2δn+2δnt中选大者,
,若管实习外伸长度小于h1(由壳面**处起算),则按管的实习外伸长度计算,
,若管实习内伸长小于h2(由内表面**处起算),则按管的实习内伸长度计算
8.5.2补强面积Ae(见GB150图8-1)
Ae=A1+A2+A3壳体可用作赔偿的截面积为A1:
A1=(B-d)(δe-δ)-2δet(δe-δ)(1-fr)
接纳可用作赔偿的截面积为A2:
A2=2h1(δet-dt)fr+2h2(δet-C2)fr
A3焊缝金属截面积(在有用计划内)
假设Ae≥A,开孔可不另加补强;
如Ae<A,则用加补强圈补强,
补强面积为A4,其值A4≥A-Ae
8.6多个开孔的补强
多孔补强分两种情况:多个开孔和排孔。
1)多个开孔的补强需要:
如相邻两孔的基地距小于两孔均匀直径的两倍,此刻两孔之间的补强计划堆叠,可选用联合补强法,即补强面积起码等于两单孔所须补强面积之和,且两孔之间的补强面积应起码等于两孔所须补强面积的一半;
如两个以上相邻开孔的基地距小于两孔均匀直径的两倍,而起码为1.33倍。此刻补强面积应为须补强面积之和,且任意两孔之间的补强面积应起码等于两孔所须补强面积的一半;
两个以上相邻开孔的基地距小于两孔均匀直径的两倍,且小于1.33倍时,则应作一其直径包括相邻全部孔的孔作为想象孔进行补强计算,全部接纳金属均不得用作补强。且想象孔的计划不得超出开孔的规矩。
2)排孔的补强需要:
开设排孔时,应对圆筒的强度进行校核,校核时,用排孔削弱系数υ代替圆筒计算厚度公式中的焊接接头系数φ,排孔削弱系数υ的数值与孔的摆放方法有关,排管的摆放方法有:
a)在圆筒平行于轴线的开孔
每排孔节距都相等常,。式中:S1相邻孔间隔,d为开孔直径
任意一排管孔间隔不相等常,,式中;S2排孔间隔,n为S2长度内的管孔数。
b)在相邻纵向上开孔时,应校核对角及环向的排孔削弱。可选用*小的当量纵向排孔削弱系数来判定所需的厚度和**容许工作压力。
c)在圆筒上开孔构成对角线孔带时(见GB150图8-7对角线摆放例)其排孔削弱系数按图8-8和图8-9判定。
图8-8用于判定在两距离内的纵向和对角向排孔削弱系数υ2%;其间,一距离上为对角向与纵向排孔削弱系数相等,另一距离上为对角向与环向排孔削弱系数相等。
对角向排孔削弱系数υ2也可用下式计算:
,其间
对角向与环向排孔削弱系数相等常,计算公式为:
,其间 |