开孔补强之平盖开孔补强的问题

                                                                                                   



前言

平盖的开孔补强方法，根据开孔的尺寸大小、多个孔的孔间距等，采用的方法有“半面积法”、“削弱法”、“法兰法”、“有限元法”。下面老愚为大家分析不同开孔情况应采用什么方法。

1GB/T150-2011中平盖开孔的思想 半面积法：局部增加抗弯模量，一般通过增加平盖壁厚的方式。
削弱法：开孔削弱的影响是通过修正系数K来体现并解决。
法兰法：把开孔结构当做法兰计算。2平盖上开单孔 若开孔直径d<0.5D，则采用GB/T150-2011的“半面积法”；
若开孔直径d≥0.5D，则采用GB/T150-2011的“法兰法”。
3平盖上开多孔 3.1 如果两孔间距为(1.5～2.0)*两孔平均直径则采用GB/T150-2011的6.4.3的多孔削弱法。（PS：关于多孔的削弱法，GB150-1998和GB/T150-2011是不一样的，读者自行对比）
该多孔削弱法存在的问题：当K1/ν≤0.5，且K1/ν又比K值小时，平盖的修正系数K值直接采用没开孔时的平盖K值进行计算。这就导致开孔和不开孔的平盖计算厚度是一样的，即没有考虑多个开孔对平盖厚度的影响，这显然不合理。
目前，容标委等权威部门还未对此问题做出正式解释或澄清。
如果广大设计人员在今后设计中遇到这种情况，老愚建议采用GB/T150-1998的削弱法计算一下平盖壁厚，然后与GB150-2011的削弱法计算出来的壁厚相比较，最终取较厚值。这样更稳妥。3.2 如果两孔的间距大于2.0*两孔平均直径则各自按照单孔考虑。3.3 如果两孔的间距小于1.5*两孔平均直径则只能用有限元。4盖开孔补强的结构形式

图1 平盖开孔补强的结构形式4.1 补强圈这种补强结构实际很少采用。最主要原因是其与平盖半面积法的理论推导模型偏离较大。4.2 整体加厚平盖需要注意的是，如果接管很薄，这很容易焊穿，也很难保证全焊透。特别是平盖厚度与接管壁厚相差很多时，是很难做到全焊透的。
此补强结构适用于压力较低的情况。4.3 厚壁接管插入式此结构的适用情况：对于低温、疲劳、处理或存储特殊介质、及II 、III 类压力容器中需要全焊透接头的容器。4.4 厚壁接管安放式要求平盖钢板没有分层现象，而且接管需要有个小尾巴，以便容易放置，焊接完后，需要镗一刀。详见GB/T150-2011的图D.7的解释。
此结构适用情况：同上面厚壁接管插入式，特别是小尺寸接管。

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