壓力容器設(shè)計審核人員培訓GB15032011壓力容器設(shè)計

壓力容器設(shè)計審核人員培訓GB15032011壓力容器設(shè)計第1頁/共96頁內(nèi)容簡介GB150.3-2011《壓力容器第3部分：設(shè)計》第5、6章一、封頭二、開孔和開孔補強

第2頁/共96頁一、封頭

壓力容器常用的封頭有凸形封頭、錐形封頭、偏心錐殼、變徑段、平蓋、和緊縮口。其中凸型封頭包括半球形封頭、橢圓形封頭、碟形封頭和球冠形封頭。第3頁/共96頁第4頁/共96頁偏心錐殼第5頁/共96頁第6頁/共96頁第7頁/共96頁第8頁/共96頁第9頁/共96頁1.橢圓封頭A、內(nèi)壓作用下1）應(yīng)力狀況a.薄膜應(yīng)力（兩向應(yīng)力作用，緯（環(huán)）向、經(jīng)向）a）標準橢圓封頭薄膜應(yīng)力分布：第10頁/共96頁經(jīng)向薄膜應(yīng)力分布情況環(huán)向薄膜應(yīng)力分布情況第11頁/共96頁經(jīng)向應(yīng)力：最大應(yīng)力在頂點。環(huán)向應(yīng)力：最大拉應(yīng)力在頂點，最大壓應(yīng)力在底邊。b)變形特征：趨圓。c)計算對象意義：拉應(yīng)力——強度計算壓應(yīng)力——穩(wěn)定控制b.彎曲應(yīng)力（與圓筒連接）a)變形協(xié)調(diào)，形成邊界力。b)產(chǎn)生二次應(yīng)力。第12頁/共96頁第13頁/共96頁第14頁/共96頁邊緣應(yīng)力：d.形狀系數(shù)K的意義K為封頭上的最大應(yīng)力與對接圓筒中的環(huán)向薄膜應(yīng)力的比值，K分布曲線可回歸成公式：不同a/b的K見GB150.3第117頁表5-1。標準橢圓封頭K=1。第15頁/共96頁邊緣應(yīng)力的特性由邊緣力和邊緣力矩引起的邊緣力具有以下兩個特點：（1）局限性（2）自限性第16頁/共96頁2）計算公式因K為封頭上的最大應(yīng)力與對接圓筒中的環(huán)向薄膜應(yīng)力的比值，則封頭計算厚度為對接圓筒計算厚度的K倍。又圓筒壁厚為等徑球殼壁厚的2倍，故有橢圓形封頭厚度：δ=K×δ圓筒≈2Kδ球殼

近似可理解為圓筒厚度的K倍。第17頁/共96頁3）焊接接頭系數(shù)φ。指拼縫，但不包括橢封與圓筒的連接環(huán)縫的接頭系數(shù)。4）內(nèi)壓作用下的穩(wěn)定：a.a/b≯2.6是GB150.3（表5-1）限制條件，（當a/b＞2.5時，最大應(yīng)力發(fā)生在過渡區(qū)外壁，且為周向壓縮應(yīng)力。）即是為了限制壓縮應(yīng)力值，防止易發(fā)生的彈性失穩(wěn)。b.防止失穩(wěn)，限制封頭最小有效厚度：a/b≤2，即K≤1δmin≥0.15%Dia/b

＞2，即K＞1δmin≥0.30%Di

第18頁/共96頁B外壓作用下：1）封頭穩(wěn)定以薄膜應(yīng)力為對象計算：a.變形特征：封頭長軸伸長，短軸縮短—趨扁。b.計算對象長軸伸長使過渡區(qū)的圓周直徑增大，周長伸長，在周向產(chǎn)生拉應(yīng)力，為此過渡區(qū)不存在穩(wěn)定問題。封頭中心部分——“球面區(qū)”會產(chǎn)生周向和經(jīng)向的壓縮應(yīng)力，為此存在失穩(wěn)問題。第19頁/共96頁c.計算意義，按外壓球殼。當量球殼：對標準橢圓封頭；當量球殼計算外半徑：Ro=0.9Do。

Do—封頭外徑。第20頁/共96頁2）對對接圓筒的影響。外壓圓筒計算長度L的意義：

L為兩個始終保持圓形的剛性截面之間的距離。橢圓封頭曲面深度的1/3處可視為能保持圓形的截面，為此由兩個橢圓封頭與圓筒相連接的容器，該圓筒的外壓計算長度L=圓筒長度+兩個橢圓封頭的直邊段長度+兩倍橢圓封頭曲面深度的1/3。第21頁/共96頁2.碟形封頭受力、變形特征，應(yīng)力分布，穩(wěn)定，控制條件與橢圓封頭相似，只不過形狀系數(shù)由K（橢封）改為M。1)組成：中間是球殼加邊緣環(huán)殼，直邊段圓筒構(gòu)成。各處結(jié)構(gòu)不連續(xù)，是拼湊的旋轉(zhuǎn)殼體，所以應(yīng)力分布存在局部突變。第22頁/共96頁2)應(yīng)力狀態(tài)：主要是兩向應(yīng)力，即周向應(yīng)力σθ和經(jīng)向應(yīng)力σφ，結(jié)構(gòu)不連續(xù)區(qū)存在著局部的不連續(xù)因變形協(xié)調(diào)而產(chǎn)生的應(yīng)力，是由薄膜應(yīng)力和彎曲應(yīng)力組成。（1）薄膜應(yīng)力分布對于與標準橢圓封頭具有相似外形(相同直徑與高度)的碟形封頭，由薄膜理論可以得到內(nèi)壓作下封頭的應(yīng)力分布如圖見下圖第23頁/共96頁第24頁/共96頁

經(jīng)向應(yīng)力σφ在封頭球面部分呈均勻分布，為拉伸薄膜應(yīng)力，至過渡區(qū)(環(huán)殼)應(yīng)力逐漸減小，到達封頭底邊時應(yīng)力降至一半，與對接圓筒的軸向應(yīng)力相等。封頭上的周向應(yīng)力σθ在封頭球面部分亦均勻分布，為拉伸薄膜應(yīng)力，數(shù)值與經(jīng)向應(yīng)力相等。封頭過渡區(qū)(環(huán)殼)上的周向應(yīng)力為壓縮薄膜應(yīng)力，在球殼與環(huán)殼的連接點處壓應(yīng)力最大，沿經(jīng)向至底邊壓應(yīng)力逐漸減小，在底邊處為最小值。第25頁/共96頁（2）邊緣影響及邊緣應(yīng)力兩處邊界，圓筒與環(huán)殼對接的邊界1，環(huán)殼與球殼對接的邊界2見下圖第26頁/共96頁

碟形封頭中邊界力作用示意圖第27頁/共96頁第28頁/共96頁3）r/Ri對碟形封頭應(yīng)力的影響：

a.當r/Ri較小時（≤0.16）邊界2上的作用力對整個封頭中的應(yīng)力起很大的影響。

b.當r/Ri＞0.16時，M值受其影響很小，這是整個封頭僅受邊界1（即封頭底邊）的影響，其受力情況已與橢圓封頭相近了。

4）變形特征：內(nèi)壓作用下有趨圓特征，存在著失穩(wěn)可能。封頭上周向壓縮應(yīng)力隨其Ri/r的增大而加劇，從而很容易發(fā)生失穩(wěn)，GB150.3（表5-3）對Ri/r不超過10，即是基于這種考慮的。外壓過渡區(qū)不存在失穩(wěn)，“趨扁”；僅對球面部分進行外壓計算。第29頁/共96頁3.球冠形封頭一）內(nèi)壓作用

（1）與筒體的連接方式通常是部分球殼與圓筒連接（2）邊緣問題及應(yīng)力分布情況球冠和圓筒的連接部位受邊界力等作用，在原薄膜應(yīng)力的基礎(chǔ)引起附加的徑向、周向彎曲應(yīng)力及局部薄膜應(yīng)力。根據(jù)應(yīng)力分析表明：它們的最大應(yīng)力發(fā)生在連接處邊緣，且為徑向應(yīng)力，其中彎曲應(yīng)力占相當?shù)谋戎?。?0頁/共96頁球冠封頭受力作用示意圖第31頁/共96頁（3）厚度計算公式

該式去除Q后即為內(nèi)壓圓筒厚度計算式。上述球冠形封頭的應(yīng)力受邊界力的影響及其許用應(yīng)力的調(diào)整(放寬至3［σ］)，是通過系數(shù)Q來體現(xiàn)的。Q應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)參數(shù)(球冠內(nèi)半徑Ri與封頭內(nèi)直徑Di之比)和壓力參數(shù)按相應(yīng)曲線查取。（GB150.3圖5-5～圖5-7）

第32頁/共96頁（4）圓筒加強段

球冠形封頭的計算方法系由解析法應(yīng)力分析得出，分析中設(shè)定圓筒取與球冠等厚。由于該計算厚度大于內(nèi)壓圓筒計算厚度，從經(jīng)濟性考慮，圓筒通常僅設(shè)一段與球冠等厚的短節(jié)，稱為加強段。加強段最小長度根據(jù)圓筒端部局部應(yīng)力的衰減范圍確定。球冠形封頭的厚度計算中是經(jīng)向彎曲應(yīng)力起控制作用，對應(yīng)地圓筒也是軸向彎曲應(yīng)力起控制作用，故其加強段長度按圓柱殼在均布邊界力作用下的彎曲應(yīng)力的衰減長度考慮，最小長度取

。第33頁/共96頁二）外壓作用

球冠封頭受外壓的厚度，應(yīng)滿足按內(nèi)壓和外壓穩(wěn)定計算厚度，取兩者的大值。三）兩側(cè)受壓當不能保證在任何情況下封頭兩側(cè)的壓力都同時作用時，封頭厚度應(yīng)按兩種情況計算，取其大值。只考慮凹面受壓，計算厚度按第3章內(nèi)壓球殼確定，Q值由圖5－6查?。恢豢紤]凸面受壓，計算厚度按第4章外壓球殼確定，Q值由圖5－7查取，此外還應(yīng)按不應(yīng)小于按5.5.2確定的有效厚度。第34頁/共96頁5.錐形封頭

1）

錐形封頭分無折邊錐形封頭和折邊錐形封頭兩種。錐殼是錐形封頭的主體。錐殼計算與其半頂角有關(guān)。半頂角小的錐殼，在壓力作用下受力與圓柱殼相類似，主要以薄膜應(yīng)力承載，且環(huán)向應(yīng)力與軸向應(yīng)力也有2倍的關(guān)系，所以計算可按當量圓筒進行。對半頂角較大的錐殼，壓力作用下的受力與圓平板相接近，主要以彎曲應(yīng)力承載，所以計算按圓平板進行。

GB150.3規(guī)定：錐殼半頂角≤60°時按圓筒計算，大于60°時按圓板計算（或應(yīng)力分析）。第35頁/共96頁

對于以薄膜應(yīng)力承載的錐殼，其壁厚按當量圓筒計算。但在錐殼與相鄰圓筒連接部位由于變形協(xié)調(diào)引起的附加應(yīng)力的作用尚需另行考慮。附加應(yīng)力的大小與錐殼半頂角大小直接相關(guān)。半頂角較小時，錐殼與圓筒連接處變形協(xié)調(diào)產(chǎn)生的附加應(yīng)力很小，不會影響錐殼的計算厚度。但半頂角較大時，其邊界力和由此引起的附加應(yīng)力會大大增加，為此導致加厚錐殼與圓筒連接部位的厚度。

第36頁/共96頁

當錐殼半頂角更大時，因邊界力急劇增大會導致很大的厚度，從經(jīng)濟性出發(fā)，宜在錐殼端部增設(shè)一過渡圓弧段(環(huán)殼)，其作用類似碟形封頭的過渡圓弧段，從而大大緩和錐殼端部的局部附加應(yīng)力，此時錐形封頭稱折邊錐形封頭，且有大端折邊與小端折邊之分。為有效緩解錐殼與圓筒間的附加應(yīng)力，對折邊的過渡段轉(zhuǎn)角半徑須有一定要求。第37頁/共96頁關(guān)于折邊結(jié)構(gòu)GB150.3規(guī)定：

錐殼大端，當半頂角α30°時，可采用無折邊結(jié)構(gòu)；當α≤45°時，大端應(yīng)采用帶過渡段的折邊結(jié)構(gòu)。當α≤60°時，大端和小端均應(yīng)采用帶過渡段的折邊結(jié)構(gòu)。大端折邊錐殼的過渡段轉(zhuǎn)角半徑r應(yīng)不小于封頭大端內(nèi)直徑的10%，且≥3δr；小端折邊錐殼的過渡段轉(zhuǎn)角半徑r應(yīng)不小于封頭大端內(nèi)直徑的5%，且不小于該過渡段厚度的3倍。對錐殼小端，當錐殼半頂角α≤45°時，可采用無折邊結(jié)構(gòu)。當α>45°時，應(yīng)采用帶過渡段的折邊結(jié)構(gòu)。小端折邊錐殼的過渡段轉(zhuǎn)角半徑r應(yīng)不小于封頭小端內(nèi)直徑的5％，且不小于該過渡段厚度的3倍。第38頁/共96頁2）錐殼計算公式

δ=

Dc——錐殼大端內(nèi)徑；

Dc／Cosα——當量圓筒的內(nèi)徑。

上式實為內(nèi)壓圓筒的厚度計算式。

式中焊接接頭系數(shù)φ是指承受環(huán)向薄膜應(yīng)力的接頭系數(shù)，為此應(yīng)為錐殼縱縫接頭系數(shù)。

第39頁/共96頁3）錐殼加強段

錐殼加強段有大端與小端之分。（1）錐殼大端加強段當錐殼半頂角較大時，因錐殼與相接圓筒間產(chǎn)生較大的邊界力并引起較大的附加應(yīng)力，使錐殼大端應(yīng)力增大，由此需要的錐殼加強段厚度為δr:式中Q稱應(yīng)力增值系數(shù)，按GB150.3相關(guān)曲線查?。▓D5-11～12）。式中焊接接頭系數(shù)φ是指錐殼與圓筒連接環(huán)縫的接頭系數(shù)第40頁/共96頁（2）大端加強段長度

加強段應(yīng)有足夠的長度。由于在此是錐殼軸向彎曲應(yīng)力起控制作用，為此錐殼大端加強段長度應(yīng)以錐殼(當量圓筒)局部軸向彎曲應(yīng)力的衰減長度考慮，其最小長度應(yīng)不少于。與之相接的圓筒加強段最小長度取圓筒局部軸向彎曲應(yīng)力的衰減長度，應(yīng)不少于。

第41頁/共96頁（3）錐殼小端加強段

在錐殼半頂角稍大時，錐殼小端與圓筒連接處往往會引起較大的環(huán)向局部薄膜應(yīng)力，由此需要對錐殼小端和與之相接的圓筒同時進行加強，加強段厚度均為δr：式中Q也為應(yīng)力增值系數(shù)，但與大端加強段厚度計算公式中的是不同的兩個系數(shù)，應(yīng)按GB150.3的圖5-14查取。式中焊接接頭系數(shù)φ應(yīng)計及錐殼小端與圓筒連接處所有承受環(huán)向局部薄膜應(yīng)力的諸焊縫的接頭系數(shù)，且取其小者。為此該接頭系數(shù)應(yīng)包括錐殼縱焊縫、圓筒縱焊縫和錐殼小端與圓筒連接環(huán)縫三條焊縫的接頭系數(shù)，并取較小者。第42頁/共96頁（4）小端加強段長度

加強段應(yīng)有足夠的長度。由于在此是錐殼局部環(huán)向薄膜應(yīng)力起控制作用，為此錐殼小端加強段長度應(yīng)以錐殼(當量圓筒)局部環(huán)向薄膜應(yīng)力的衰減長度考慮，其最小長度應(yīng)不少于。與之相接的圓筒加強段最小長度取圓筒局部環(huán)向薄膜應(yīng)力的衰減長度，應(yīng)不少于。第43頁/共96頁焊接接頭系數(shù)第44頁/共96頁大端指φ2

小端指φ3、φ4

、φ5

之小者。

應(yīng)注意，錐殼加強段厚度δr計算中的φ與錐殼厚度δ計算中的φ是不同的。第45頁/共96頁5）折邊錐殼

（1）錐殼大端折邊錐殼大端厚度按（GB150.3第128頁）式5－18（過渡段厚度）、5－19（與過渡段相連處的錐殼厚度）計算，取其中的大值：（見下圖）a）過渡段厚度：（5－18）K－系數(shù)，根據(jù)α及r/Di值，查表5－6第46頁/共96頁第47頁/共96頁b）與過渡段相接處的錐殼厚度：

式中：f—系數(shù)，

其值查表7－5（5－19）其值查表7－5其值查表7－5其值查表5-7第48頁/共96頁2）錐殼小端當錐殼半頂角α≤45°時，若采用折邊，過渡段厚度按（5－10）計算，式中Q值由圖5－14查取。當錐殼半頂角α＞45°時，過渡段厚度仍按式（5－10）計算，但式中Q值由圖5－15查取。錐殼小端與筒體連接處是局部環(huán)向薄膜應(yīng)力起控制作用，過渡段圓弧對改善此應(yīng)力并不明顯，因此小端無論是加強結(jié)構(gòu)還是帶折邊結(jié)構(gòu)，其計算方法相同，只是頂角不同時，Q的取值有不同的圖來確定。第49頁/共96頁注意：

與過渡段相接的錐殼和圓筒的加強段厚度應(yīng)與過渡段相同。錐殼加強段的長度L1應(yīng)不小于。圓筒加強段的長度L應(yīng)不小于。（見下圖）在任何情況下，加強段的厚度不得小于與其連接處的錐殼厚度。第50頁/共96頁加強段長度加強段長度第51頁/共96頁第52頁/共96頁3）折邊錐殼的厚度當錐殼大端或大、小端同時具有過渡段時，應(yīng)分別確定各部分的厚度。若只取一種厚度組合時，應(yīng)取各部分厚度中最大值。

第53頁/共96頁5.7偏心錐殼適用于連接具有平行軸線兩圓筒的非軸對稱偏心錐殼（見下圖），同時滿足以下要求：a）兩筒體軸線間距L應(yīng)不大于兩筒體內(nèi)直徑差值的1/2b）對內(nèi)壓情況偏心錐殼與筒體間夾角大值α1≤30o，對于外壓情況α1≤60o；第54頁/共96頁受內(nèi)壓偏心錐殼厚度計算a）錐殼半頂角α取偏心錐殼與筒體間夾角α1、α2的大值;b）按5.6.3要求確定偏心錐殼厚度；c）按5.6.4.1要求確定偏心錐殼大端厚度；d）按5.6.4.2要求確定偏心錐殼小端厚度；e）取上述b)、c)、d)的大值作為偏心錐殼的厚度。受外壓偏心錐殼厚度計算受外壓偏心錐殼的厚度確定、與圓筒連接處的外壓加強設(shè)計參照5.6.6，錐殼半頂角α分別取α1、α2進行設(shè)計，分別滿足二者的要求并取大值作為偏心錐殼的厚度。第55頁/共96頁第56頁/共96頁6.平蓋1)應(yīng)力狀況：兩向彎曲應(yīng)力，徑向、環(huán)向彎曲應(yīng)力。2)兩種極端邊界支持條件。

a.簡支：圓板邊緣的偏轉(zhuǎn)不受約束，σmax

在板中心，徑向應(yīng)力與環(huán)向應(yīng)力相等。

b.固支：圓板邊緣的偏轉(zhuǎn)受絕對約束（等于零），σmax在板邊緣為徑向應(yīng)力。

c.螺栓墊片聯(lián)接的平蓋按簡支圓板處理，σmax在板中心。第57頁/共96頁簡支第58頁/共96頁在周邊固支圓板中第59頁/共96頁加筋圓形平蓋厚度加筋平蓋厚度按下式計算，且平蓋厚度值不小于6mm。式中，當量直徑d取d1和d2中較大者。第60頁/共96頁拉撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法

用于以棒材、管材或板材支撐（以下簡稱“拉撐”）的凸型封頭、平封頭（平板）及筒體的設(shè)計。拉撐結(jié)構(gòu)包括焊接與非焊接兩種結(jié)構(gòu)。常用結(jié)構(gòu)型式如表5-13。受拉撐的板厚計算：第61頁/共96頁GB/T25198-2010壓力容器封頭簡介壓力容器封頭第62頁/共96頁二、開孔和開孔補強

第63頁/共96頁★強度削弱

★不連續(xù)應(yīng)力

★局部應(yīng)力

★焊接缺陷和殘余應(yīng)力

開孔接管部位的應(yīng)力集中第64頁/共96頁第65頁/共96頁第66頁/共96頁

本章規(guī)定適用于容器本體的開孔及其補強計算，包括等面積法和分析法。等面積法適用范圍：適用于壓力作用下殼體和平封頭上的圓形、橢圓形或長圓形開孔。當在殼體上開橢圓形或長圓形孔時，孔的長徑與短徑之比應(yīng)不大于2.0。

a）當圓筒內(nèi)徑Di≤1500mm時，開孔最大直徑dop≤Di/2，且dop≤520mm；當圓筒內(nèi)徑Di＞1500mm時，開孔最大直徑dop≤Di/3，且dop≤1000mm；

b）凸形封頭或球殼開孔的最大允許直徑dop≤Di/2；

c）錐形封頭開孔的最大直徑dop≤Di/3，Di為開孔中心處的錐殼內(nèi)直徑。注：開孔最大直徑dop對橢圓形或長圓形開孔指長軸尺寸。第67頁/共96頁分析法適用范圍

本方法是根據(jù)彈性薄殼理論得到的應(yīng)力分析法，用于內(nèi)壓作用下具有徑向接管圓筒的開孔補強設(shè)計，其適用范圍如下：d≤0.9D且max[0.5，d/D]≤δet/δe≤2第68頁/共96頁分析法與等面積法適用的開孔率范圍比較第69頁/共96頁不另行補強的最大開孔直徑殼體開孔滿足下述全部要求時，可不另行補強：a）設(shè)計壓力p≤2.5MPa；b）兩相鄰開孔中心的間距（對曲面間距以弧長計算）應(yīng)不小于兩孔直徑之和；對于3個或以上相鄰開孔，任意兩孔中心的間距（對曲面間距以弧長計算）應(yīng)不小于該兩孔直徑之和的2.5倍；c）接管外徑小于或等于89mm；d）接管壁厚滿足表6-1要求；表中接管壁厚的腐蝕裕量為1mm,需要加大腐蝕裕量時，應(yīng)相應(yīng)增加壁厚。e）開孔不得位于A、B類焊接接頭上。f）鋼材的標準抗拉強度下限值Rm≥540MPa時,接管與殼體的連接宜采用全焊透的結(jié)構(gòu)形式。第70頁/共96頁開孔附近的焊接接頭容器上的開孔宜避開容器焊接接頭。當開孔通過或鄰近容器焊接接頭時,則應(yīng)保證在開孔中心的2dop范圍內(nèi)的接頭不存在有任何超標缺陷。第71頁/共96頁開孔最大直徑的限制注意：超范圍時的解決方法第72頁/共96頁應(yīng)力分析法第73頁/共96頁第74頁/共96頁壓力面積法（HG/T20582-2011）

鋼制化工容器強度計算規(guī)定

第7章大開孔的補強計算

7.1.1本章所述的開孔補強計算方法為壓力面積法，適用于法向圓形開孔內(nèi)徑與殼體內(nèi)徑之比di／Di超過GB150《壓力容器》中的范圍，但必須符合本標準第7.1.3條的范圍要求，并且還必須滿足本標準第7.1.4條中對結(jié)構(gòu)、制造及使用場合的要求。

7.1.2本章適用于殼體承受內(nèi)壓的開孔補強，也可用于殼體承受外壓的情況，承受外壓時，可將外壓作為內(nèi)壓，按承受內(nèi)壓的開孔補強方法進行補強計算。

7.1.3開孔直徑及厚度的限制。

第75頁/共96頁

1沒有或不考慮接管補強而只采用殼體增厚補強的情況(如本標準圖7.4.1—l和圖7.4.1—2)，開孔直徑d與圓筒殼體內(nèi)徑或球形殼體內(nèi)徑Di之比必須滿足以下條件：d／Di≤0.5。

2采用補強圈補強的情況，不論是否有接管(如本標準圖7.4.1-3、圖7.4.1—4和圖7.4.1—10)，開孔直徑d與殼體內(nèi)徑Di之比均須滿足以下條件：d／Di≤O.5。補強圈的補強應(yīng)避免用于殼體平均壁溫大于250℃或沿殼壁有較大溫度梯度的場合，如確有必要超出上述溫度要求，則不僅補強圈應(yīng)與殼體有相同的材料質(zhì)量，并應(yīng)采取措施避免熱應(yīng)力集中。

3凸形封頭上的開孔情況，須滿足以下條件。

1)對于球形殼體和凸形封頭有接管補強時(如本標準圖7.4.1—8)，其接管內(nèi)徑di與球殼或筒體外徑Do之比：do／D。≤0.6。

2)對于球形殼體和凸形封頭采用凸緣環(huán)補強時(如本標準圖7.4.1-5和圖7.4.1-6)，其凸緣環(huán)的內(nèi)徑di與球殼或筒體外徑D。之比：do／D?！?.6。

第76頁/共96頁

4圓筒殼體上采用接管補強的開孔(如本標準圖7.4.1—7和圖7.4.1-9)，其開孔處孔的內(nèi)徑d與殼體內(nèi)徑Di之比：di／Di≤1.0。

5厚度的限制。

1)用于計算時，接管有效厚度與殼體有效厚度之比(δb-C)／(δs-C)應(yīng)不超過本標準圖7.4.1—1l中查出的值；如果超過，超出部分不應(yīng)計入補強。

2)用于制造時，即實際采用厚度時，接管有效厚度與殼體有效厚度之比(δb-C)／(δs-C)應(yīng)不超過本標準圖7.4.1—12中查出的值，這一限制是為了避免疲勞或蠕變產(chǎn)生的問題。

第77頁/共96頁7．1．4結(jié)構(gòu)、制造及使用場合的限制。

1接管與殼體應(yīng)采用全焊透結(jié)構(gòu)，接管與殼體連接內(nèi)外壁應(yīng)避免尖角過渡，而采用r圓角過渡。

2接管、殼體、補強件的材料其常溫屈強比應(yīng)滿足ReL／Rm≤0.68。應(yīng)避免采用標準常溫抗拉強度下限值Rm＞540MPa的材料，如要采用，須在設(shè)計和檢驗等方面作特殊考慮。

3接管、殼體、補強件之間的焊接接頭應(yīng)無損檢測合格。4補強范圍內(nèi)應(yīng)避免殼體焊接接頭，如無法避免，焊接接頭應(yīng)100％無損檢測合格。5此補強方法不宜用于介質(zhì)對應(yīng)力敏感的場合。6大開孔應(yīng)避免用于可產(chǎn)生蠕變或有脈動載荷的場合。

第78頁/共96頁第79頁/共96頁

在我國，壓力面積法尚不能作為合法的設(shè)計依據(jù)，當殼體開孔超出GB150.3規(guī)定時，該法只能參考使用。第80頁/共96頁有效補強范圍第81頁/共96頁δntC1+2C2Cδt△δetBdi+2Ch1h2δ△Cδeδn第82頁/共96頁（一）開孔削弱的面積內(nèi)壓圓筒或球殼外壓圓筒或球殼平蓋（開孔直徑d≤0.5Di時）對安放式接管fr=1.0第83頁/共96頁（二）補強金屬面積殼體接管焊縫補強圈面積補強圈厚度T第84頁/共96頁接管方位橢圓形封頭當開孔位于以封頭中心為中心80%封頭內(nèi)直徑的范圍內(nèi)時:在此范圍以外開孔時，δ按橢圓封頭壁厚式計算。蝶形封頭當開孔位于封頭球面部分內(nèi)時:在此范圍以外開孔時，δ按碟形封頭壁厚式計算。第85頁/共