
封頭開孔補強的計算
2) 關于開孔補強計算
開孔補強計算中所用為厚度δe(δn-C1-C2),將設計者取用的圓整量△1用掉了,制造上若再用設計圓整量△1可能造成強度不足。
開孔補強僅是局部的結構計算方法,的等面積法也只是經驗和保守的,故有可能在補強面積中不考慮圓整量,而以設計厚度(δ+C2)為基礎進行補強計算。
4. 用設計厚度界定封頭成形厚度符合經濟的原則
(1) 上述已說明封頭成形厚度不小于名義厚度減鋼板負偏(δn-C1)的規定可能導致設計和制造兩次在設計厚度(δd)的基礎上增加厚度(△1+△2)造成不的浪費及解決的途徑。
(2) 實際上GB150-89《標準釋義》早已說明"成形封頭de厚度應能滿足強度(即計算厚度δ)與使用壽命(即腐蝕裕量C2)的要求",且是大多數專家的共識。
(3)JB4732-95《鋼制壓力容器-分析設計標準》11.2.1明確規定:"根據制造工藝條件,確定加工裕量,以成品各部門的實際厚度不小于該部位設計厚度"。
(4)新《容規》第69條第2款中"臨時吊耳和拉筋的墊板割除后留下的焊疤打磨平滑。。。。。。打磨后的厚度不應小于該部位的設計厚度(δ+C2)。"也就是說整個容器可用設計厚度(δ+C2)來界定其各部位所需的厚度。
(5) 為了封頭成形厚度不小于名義厚度減鋼板厚度負偏差,現行做法不得不在名義厚度δn加上減薄量C3(一般取2mm),再圓整△2至鋼板標準規格的厚度確定投料(毛坯)厚度δs。這不僅浪費而且導致有時封頭直邊部因壓制后的增厚,發生與簡體組裝的錯邊量超差而不得不增加對直邊部的削薄處理。有時還會發生因投料厚度δs的增加,使厚度跳檔造成強度指標(σb、σs)和許用應力[σ]t的降低而需重新進行強度校核。
(6)封頭的成形加工方法有熱沖壓和冷沖壓、冷旋壓和熱旋壓等,不同尺寸、不同加工方法有不同的減薄量,這在封頭制造廠有詳細的技術數據資料,只要提供設計厚度(δ+C2)加上封頭制造廠的實際減薄量并圓整至鋼板標準規格的厚度,即可避免設計、制造二次圓整(△1+△2)造成的浪費,從而經濟合理的封頭成形厚度,這也是當今同行之所以采用厚度(即δ+C2的設計厚度)的原因。
5. 結語
(1)用設計厚度(δ+C2)比用名義厚度(δn)減鋼板負偏差(C1)作為封頭成形厚度是在滿足要求的前提下,既合理也是的。
(2)問題在于設計圖樣上需明確標注出設計厚度(δ+C2),而設計厚度中主要是計算厚度δ,因C2一般在總圖上均有標注,否則盡管《容規》和GB150等法規標準規定包括打磨后的厚度等不小于設計厚度,但對制造者來說仍是不可知且無法操作的。
(3)為了經濟合理地確定封頭成形厚度,需要壓力容器的標準、設計、制造、封頭用戶、封頭制造廠之間的合作并統一標準的理解。