压力容器零部件设计-2开孔补.ppt

,开孔和开孔补强设计,器壁强度削弱：开孔造成局部应力集中和强度削弱；不连续应力：壳体与接管形成结构曲率不连续，产生较大的附加弯曲应力；局部应力：壳体与接管拐角处不等截面过渡，引起很高的局部附加应力。焊接缺陷和残余应力 峰值应力,开孔接管部位的应力集中,容器大开孔与小开孔,容器孔边应力集中的理论分析是以无限大平板上开小圆孔为基础的，壳体曲率变化不计，因此，孔边应力均为拉（压）应力。大开孔时，除有拉（压）应力外，还有很大的弯曲应力，其应力范围超出了开小孔时的局部范围，在较大范围内破坏了壳体的薄膜应力状态。,应力集中的特点,所考虑失效模式:开孔在压力作用下，局部高应力引起的开裂。开孔接管补强的目的：使孔边的应力峰值降低到允许值。避免该处高应力水平引起开裂。,相关标准：HG/T21630 HGJ527-90 补强管 适用范围 两标准都规定了适用范围为当量压力Pd6.4MPa，共分A、B、C、D、E五种。其中D、E型是削边过渡的，但其削边角度是45度，而不是常规的1:3削边处理。用厚壁管代替补强圈，nt/n宜控制在0.52.0。,压力面积法,不另行补强的最大开孔直径：（表6-1）：a)p2.5MPa;b)两孔中心距不小于两孔直径之和，三个以上开孔，任意两孔间距不小于2.5倍直径之和。c）do 89mm d)接管直径满足表5-1要求，腐蚀裕量未1mm，大于1时适当增加壁厚 e）开孔不得在A、B类焊缝上 f）Rm540MPa时，接管与壳体应为全焊透结构。,1、适用范围,非径向接管有斜向接管和切向接管之分，则在壳体上开孔为椭园形和卵圆形。要注意使其开孔长轴与圆筒轴线垂直时有较小的应力集中系数。开孔计算直径d的取法（见下图）:由于圆筒计算厚度是根据周向薄膜应力计算的，因此开孔截面应以承受周向薄膜应力的截面考虑，即是与圆筒轴线平行的纵向截面。开孔计算直径d为孔沿纵截面方向的直径。,圆筒径向接管开孔补强的分析法适用范围1)内压单个径向开孔，多孔时，边缘间距；2)ReL/Rm0.8；3)全熔透结构，保证结构的整体性；4)对圆筒和接管进行整体补强，应满足补强范围尺寸（自接管、圆筒交线至补强区边缘的距离：对于圆筒,对于接管；或整体加厚圆筒体；补强范围内的AB类焊接接头不得有任何超标缺陷，必要时应对此提出无损检测要求；5)圆筒与接管角焊缝焊角尺寸应分别和n/2,nt/2接管内壁与圆筒内壁交线处圆角半径在n/8和 n/2 之间6)本设计方法适用：0.9;MAX 0.5,et/e2,END,