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整体补强

设计 胡伟明 8个月前 (06-12) 511次浏览 0个评论

1.接管内径d的确定

接管内径应根据与其相焊的法兰或接管的内 径来确定。 先按接管小端外径与相应法兰的焊端 外径相同的原则, 按设计条件计算出小端的壁厚 S1,确定小端的名义厚度,最后确定出接管和法兰 的内径。

2.接管小端厚度S1的确定
接管小端厚度经强度计算的值加上厚度附加 量并向上圆整而得。 同时应考虑与之相焊接的法兰和接管的内径相匹配。

3.接管小端长度h3的确定
接管小端长度h3≥1.5S1,但不能太长。 太长既浪费材料,又增加机加工量,经济上也不合理。

4.过渡段长度h2的确定
接管小端与接管大端的过渡,由于截面的突 变要产生应力集中,为了减少应力集中,因此对过渡段有2种要求:①h2取大小端厚度差的3倍;②由于其他需要可适当缩短,但不宜小于大、小端厚度差的1倍。太长也没有必要,既浪费材料,又增加机加工量,经济上也不合理。

5.接管实际外伸高度h1的确定
外伸高度 h1 应根据标准计算出的 h1 高度来 确定。 工程上常取实际外伸高度 h1=SW6 软件计算 出的 h1 高度+(10——20) mm。

6.锻制厚壁接管 r1、r2、r3 的确定
实践证明,在开孔接管处,其最大应力点位于 接管内侧拐角和外侧拐角处。 为了减少此处的应 力集中, 可在接管内侧用 25%——50%的容器壁厚,外侧用同样的半径作过渡圆弧[1]。 接管内侧圆角 r1的大小不一样,其应力大小也不一样。 当圆角 r1 半径较大时,容器和接管连接间的过渡比较平坦,可大大减少连接处的弯曲效应,使此处应力下降。 但若大端厚度太大,圆角半径也较大,会使连接处金 属不足,造成补强面积的不足,从而起不到补强金 属的作用(见图 2 阴影部分)。 若半径太小,则容器 和接管连接处的过渡为突变过程, 使此处的弯曲 效应未得到充分的改善。 此处的半径由于各种原 因所取的值也不尽相同,一般的规定如下(接管插 入端与壳体内壁齐平的接管):
JB4732 规定, 接管内半径 r1≥圆筒或 封头名义厚度的 1/ 4,且不大于 20 mm。
GB150规定, 在下列使用条件下接管 内径拐角处应倒圆,圆角半径 r1 一般取 δnt/4 或 19 mm 两者中的较小值(δnt 为接管大端名义厚度)。
承受疲劳载荷的压力容器、低温压力容器、钢 材的标准抗拉强度下限大于 540 MPa 的容器,最小的圆角半径 Rmin≥3 mm。 高压容器的圆角半径 5 mm≤r1≤20 mm。 圆角半径 r2 的取值应同 r1。 圆角 半径 r3 的取值可按与之相焊的对焊法兰颈部处的 圆角尺寸选取。
锻制厚壁接管 r1、r2、r3 的取值应结合实际工程 按上述要求进行取舍, 不失为一种较为合理的结构设计。

7.接管大端(与壳体相焊端)厚度S2的确定
根据设计条件,按GB150要求进行补强计算,在满足开孔补强要求厚度的前提下,适当向上圆整(大于实际补强面积的15%~20%)取值。


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