-

联系方式CONTACT

江苏圣泰防腐设备东台有限公司

东台公司:0515-85395058

     0515-85399058

东台传真:0515-85399059

东台地址:盐城市东台经济开发区

     五烈工业园迎宾大道6号
公司网址:www.jsstff.com

邮箱: 13706170927@163.com

江苏圣泰防腐设备有限公司

无锡公司:0510-83395058

     0510-83399058

无锡传真:0510-83386866

无锡地址:无锡市前洲镇工业园区惠和路3号

圣泰储罐|等面积补强设计

2015-12-031342 次浏览

公司主打产品:PE储罐,盐酸储罐,复合储罐,滚塑储罐,防腐储罐

      由于等面积补强法的基本出发点是根据双向作用有不同应力,在无限大平板上开小孔引起的承载截面削弱和应力集中,在补强的有效范围内需要补充以相同的截面积,所以,对于圆筒或各类封头上的最大允许开孔尺寸,钢材性能以及壳体,补强圈的厚度都有相应的限制条件。

1、限制条件
(1)允许的最大开孔直径和开孔位置:等面积补强法以无限大平板上小孔的孔边应力分析作为理论依据,但实际的开孔接管大多位于壳体而不是平板,壳体存在曲率,开孔直径和壳体直径之比值越大,则壳体曲率对孔边应力的影响越大,由于应力集中板上开孔,当孔径和壳体直径之比超过一定值时,也存在和无限大平板上开小孔我国国家标准“钢制压力容器”GB105-89的限制条件为:
在圆筒上开孔时在凸形封头或球壳上开孔时,在锥形封头上开孔时,开孔中心处锥壳的内直径。
在平封头上开孔时,除此之外,“钢制压力容器”还对开孔所在的位置进行限制,规定当在椭圆或蝶形封头过渡部分开孔时,开孔的孔边,或外加补强元件的边缘与封头边缘间的投影距离不小于0.1D。
(2)采用补强结构时,对钢材性能及壳体、补强圈厚度的限制;用等面积补法进行计算且采用补强圈结构时,由于在补强后对各种不同尺寸的开孔接管会有不同的应力集中系数,为避免所用材料(包括壳体、接管和补强圈)强度过高而对局部地区的高应力过于敏感,故应对材料的抗拉强度极限进行限制。
为避免所加补强圈和壳体厚度过于悬殊所引起的附加弯矩和刚度差异过大所引起的结构不连续,故限制补强圈厚度小于或等于1.5倍壳体厚度。如因补强需要更多的截面积而不能满足这一限制条件时,则可在器壁内外分别设置补强圈,务使每个补强圈厚度不超过壳体厚度的1.5倍。
为避免壳体及补强圈厚度过大,在焊接过程中由于角焊缝的冷却收缩且受到约束而容易引起较大的残余应力或形成焊接缺陷,故对采用补强圈结构时的壳体厚度进行限制。从我国的实际情况出发,壳体厚度限于38mm以下,如超过38mm,则要求进行整体热处理以消除焊缝残余应力,这在一般情况下是难以施行的。
2、补强计算
(1)不要另行补强的最大开孔直径:从原则上讲,凡有开孔、接管,则总存在应力集中现象,即应力集中系数,但是由于在开孔接管区的局部应力仅使局部地区材料超出许用应力或达到屈服,在静载及非低温条件下,其数值及所在范围都不很大的局部应力并不会导致容器失效,因而允许有不很大的应力集中现象存在。也就是说,在开孔直径不很大,从而引起的应力集中系数以及高应力所在范围不很大的条件下,即使有开孔接管,也允许不采取补强措施而听任其存在不大的应力集中现象。因而,从工程设计考虑,就是必要规定以不需另行补强的最大开孔直径。
国家标准“钢制压力容器”规定当壳体名义厚度大于12mm时(包括厚度附加量在内,下同),不需要另行补强的接管公称直径小于或等于50mm。
(2)补强区的有效范围:由于孔边的应力集中现象带有局部性,所以在补强时仅需在高应力区予以补强以降低应力集中系数。所谓补强区的有效范围是指在该范围内进行补强时能有效地起到补强作用以降低应力集中系统,超出该范围的补强由于应力集中现象的衰减,对降低开孔接管区的应力集中并无明显作用。

企业主站:http://www.jsstff.com
          http://www.wxstff.com(无锡)
          http://www.stffdt.com(东台)
公司主打产品:PE储罐,盐酸储罐,复合储罐,滚塑储罐,防腐储罐