西安石油大学：《过程设备设计基础 Basic Theory and Design of Process Equipments》课程教学资源（电子课件）第四章 压力容器设计 4.3 常规设计 4.3.5开孔和开孔补强设计

第四章 压力容器设计 CHAPTER IV Design of Pressure Vessel 4.3常规设计 4.3.5开孔和开孔补强设计 1

1 4.3
 4.3.5


 CHAPTER Design of Pressure Vessel

4.3.5开孔和开孔补强设计 过程设备设计 431概述 4.1概述 432圆筒设计 42设计准则 433封头设计 434密封装置设计 4.3常规设计 4.3.5开孔和开孔补强设计 44分析设计 436支座和检查孔 4.5疲劳分析 437安全泄放装置 438焊接结构设计 46压力容器设计技术进4.39压力试验

2 4.3.5


 4.1
4.2  4.3  4.4  4.5  4.6  4.3.3  4.3.4  4.3.5  4.3.6  !" 4.3.7 #$%& 4.3.2 '( 4.3.1
4.3.8 )*+, 4.3.9 -.

43.5开孔和开孔补强设计 过程设备设计 补强结构 开孔补强设计原贝 主要内容火允许不另行补强的最大开孔直径 等面积补强计算 接管方位

3
 /01 +, 2 3456789:;?@ *ABC 4.3.5



43.5开孔和开孔补强设计 过程设备设计 削弱器壁的强度 开孔带来的问题 产生高的局部应力

4
 DE8FG HIJ8K LMN8OPQ 4.3.5



43.5开孔和开孔补强设计 过程设备设计 NODAL SOLUT工oN AN sTEP=l Y13 SUB =I 12:19:06 工HE=1 D=.1543 sN=98.641 sK=271.342 98.64 137.019 156.20。175.397 213.775 252.153 117,8 232.964 271,342

5 4.3.5

   
 

43.5开孔和开孔补强设计 过程设备设计 NODAL SOLUTION AN TIME=l SEQT (AG) DE=.10LE-03 S=99.953 =179.331 99.953 117.593 135.232 152.872 170.511 108.773 126.412 144.05 161.692 179.331

6 4.3.5

   
 

43.5开孔和开孔补强设计 过程设备设计 NODAL SOLUTION ANSYS 101E 9.95

7 4.3.5

   
 

43.5开孔和开孔补强设计 过程设备设计 补强结构 补强圈补强 局部补强厚壁接管补强 补强结构 整锻件补强 整体补强

8
 R R S S+, +, OP TU V WJ*A TXY 4.3.5



43.5开孔和开孔补强设计 过程设备设计 (1)补强圈补强 结构补强圈贴焊在壳体与接管连接处,见(a)图 优点结构简单,制造方便,使用经验丰富 缺点1)与壳体金属之间不能完全 贴合,传热效果差,在中温以 上使用时,存在较大热膨胀差, 在补强局部区域产生较大的热∠ 应力; 2)与壳体采用搭接连接,难 以与壳体形成整体,抗疲劳性 能差 图437(a)补强圈补强

9 Z11[V +, V\)]^U_*A`*abcZa[d ef +,ghbijBkblmn.op d4-37 Za[V qf 1[_^Urstu5vw$ \xbyz{|}b]~€ lm‚bƒ]„:z…†}b ]OP‡ˆLM„:8z Q‰ 2[_^UŠm‹*`*bŒ €_^UŽTUb v}‘ 4.3.5




43.5开孔和开孔补强设计 过程设备设计 应用 中低压容器应用最多的补强结构,一般使用在 静载、常温、中低压、 材料的标准抗拉强度低于540MPa、 补强圈厚度小于或等于156、 壳体名义厚度6不大于38mm的场合。 标准 HG21506-92《补强圈》,JB/T473695《补强圈》

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 ~’ Qm98+,bRlm] •SS~’ S 8™šK’›540MPaS VWKœ›=›1.5žnS ^UŸ WKžn5:›38mm8¡x‘ ~’ Qm98+,bRlm] •SS~’ S 8™šK’›540MPaS VWKœ›=›1.5žnS ^UŸ WKžn5:›38mm8¡x‘ Qm HHGG2211550066--9922¢V£bJJBB//TT44773366--9955¢V£ ™ 4.3.5