重慶壓力容器：壓力容器開孔補強設計中的問題總結(jié)

平板開孔補強

壓力（內(nèi)壓或外壓）下加強板①應力準則開的板的作用，板的彎曲應力產(chǎn)生，即彎曲應力。平板開孔以后，由于抗彎截面相關(guān)系數(shù)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。這是一個平板開孔與殼體開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(qū)也是不同的。

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

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

外壓容器開孔補強

當由膜應力不穩(wěn)定性彎曲應力州外部壓力容器，為了防止不穩(wěn)定性，外部壓力容器打開加固也作為增強抗彎強度標準，相同的板。因此，外壓容器開孔補強面積僅取為0.5 倍的被削弱工作強度進行面積。

不需另行補強的條件

①根據(jù)GB150.3預定的，當在殼體中的開口，以滿足下列所有要求，可以進一步加強。

a . 設計壓力小于或等于2.5MPa。

b. 兩相鄰開孔中心的間距（對曲面設計間距以弧長計算）應不小于兩孔直徑大小之和；對于我們?nèi)齻€問題或以上相鄰開孔，任意兩孔中心的間距（對曲面之間間距以弧長計算）應不小于該兩孔直徑數(shù)據(jù)之和的2.5倍。

c. 接管公稱外徑小于或等于89 mm。

d. 接管*小壁厚滿足表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，已滿足加固區(qū)要求時，可能不會有附加的加固單元..

接管的壁厚要求

的過載條件下的接收容器，接管其他必須有適當?shù)暮穸瘸惺芡獠控摵桑韵拗频膽邢禂?shù)開口管道必須接管預定的厚度。

接管的厚度除要考慮通過上述問題要求外，還需進行考慮焊接技術(shù)方法、焊接工藝參數(shù)、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焊接接管殼體接合。

承受外載荷接管的補強

在常規(guī)的開孔補強計算中，僅考慮在介質(zhì)工作壓力影響作用下的補強，而并未進行考慮企業(yè)接管公司同時可以承受外載荷（力、力矩、扭矩）的工況。 但有時當開孔噴嘴的外部載荷較大時，會在噴嘴或殼體中產(chǎn)生較高的局部應力。 此時，孔配筋計算不僅要考慮內(nèi)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單的。目前中國廣為國際工程界應用的計算教學方法有美國進行焊接技術(shù)研究人員協(xié)會的第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(nèi)，由全國化工生產(chǎn)設備進行設計信息技術(shù)研究中心站編制的SW6- 2011，就是采用了WRC- 107 及WRC-297 公告的計算教學方法， 同時企業(yè)增加了工作介質(zhì)環(huán)境壓力對計算的影響。

開孔位置

原則上講，任何一種形式的開孔，凡符合開孔補強的要求，均可通過位于焊縫上。但對于滿足“不需要單獨加固”要求且不需要加固的開口，不允許設置在A類焊縫上..在實際的工程設計中，不論是否接管開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(qū)域。

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