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[ASME] 关于外压容器大开孔的补强,你需要知道的几件事

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道祖 发表于 2021-2-5 13:49:54 | 查看全部 阅读模式

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前言

在压力容器的设计中,我们经常遇到外压容器的开孔补强计算。对于大直径接管,如果开孔率超过标准规范限定的范围,该如何处理呢?


1方法 外压容器的补强方法采用的是“半面积法”,这是借鉴于平盖上的开孔补强方法。总的来说,外压容器的半面积法,并不是严格推导出来的,而仅仅是一个半经验方法。
不同的标准规范(GB/T150、JB4732、ASME、EN13445等)对外压容器的开孔率有各自的限定值(稍有区别),具体的条款老愚在这里就不给大家罗列了,请自行查询。
注意:GB/T150-2011的6.6节关于大开孔补强的分析,是不适用于外压容器的,仅仅适用于内压容器。如果开孔率超过标准规范的限定值,就只能借助有限元了。
我们都知道,有限元的屈曲分析还是比较麻烦的,费时费力,当开孔率超过标准规范的限定值时,是否有必要采用有限元分析外压容器的大开孔呢?
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2开孔对外压容器的影响 虽然开孔对筒节的截面抗弯模量有所削弱,当并不能简单地采用抗弯截面模量来衡量补强,因为接管与壳体的组合惯性矩是变大的,这对于提高筒体的整体惯性矩是有利的。
所以说,开孔对于这段筒节承受外压是有利的,有人做过有限元分析,能证明接管的存在,对开孔接管所在壳体抵抗外压失稳能力能起到一定的补偿作用。3老愚的建议 对于外压容器的大开孔补强,我们一般可以不予理会,是安全的。如果不放心,可以把壁厚加厚一点或增加补强圈,没必要采用有限元进行分析。
当然,从合规性角度来说,既然有外压工况,制造厂在出正式计算书时,就应该有外压工况的开孔补强计算过程,这才合规。
具体怎么取舍,请制造厂的广大设计人员自行决定吧。

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以上内容转载公众号:老余讲压力容器
               
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