GB/T 150-2011中“开孔允许不另行补强”的探讨
2020-05-01那国良神华工程技术有限公司北京100011
化工设计 2020年2期
关键词:筒体
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几乎所有国家的规范都规定了可不另行补强的最大孔径。根据《压力容器》GB/T 150-2011标准释义说明,主要有以下三点依据:
(1) 容器在设计制造中,由于各种原因,壳体或封头的有效厚度往往高于其计算厚度,厚度的增加使一次薄膜应力减小,并相应地使最大应力值降低。这种情况实际上可看做容器已经整体被加强,故不必另行补强。
(2) 容器上的开孔一般总有接管相连,其接管有效厚度也高于计算厚度,多余的金属已起补强作用,故对一定口径的开孔,可不必另行补强。
(3) 实际工程中,压力容器的应力集中系数允许≤3.0(未考虑管道外载荷等应力集中的影响),其中应力集中系数的计算公式为:
(1)
由式(1)可知,在一定的容器直径D和壁厚S下,存在一定范围的孔径d,可使K≤3.0[1]。
1 开孔补强原理分析

峰值应力危害性在于可能导致疲劳裂纹或脆性断裂,GB/T 150-2011中仅对脆性断裂从结构上加以限制,未考虑峰值应力对疲劳裂纹的影响。
2 GB/T 150-2011中“允许不另行开孔补强”条款分析
GB/T 150-2011.3[2]中6.1.3规定,壳体开孔满足下述全部要求时,可不另行补强(非径向位置接管开孔补强需按考虑接管中心线与筒体轴线距离限制):
(1) 设计压力≤2.5 MPa。
(2) 两相邻开孔中心的间距(对曲面间距以弧长计算)应不小于两孔直径之和;对于3个或以上相邻开孔,任意两孔中心的间距(对曲面间距以弧长计算)应不小于两孔直径之和的2.5倍。
(3)接管外径小于或等于89 mm。
(4) 接管壁厚满足表1要求,表中接管壁厚的腐蚀余量为1mm,需要加大腐蚀余量时,应相应增加壁厚。……
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