封头开孔补强的计算
2) 关于开孔补强计算
开孔补强计算中所用为厚度δe(δn-C1-C2),将设计者取用的圆整量△1用掉了,制造上若再用设计圆整量△1可能造成强度不足。
开孔补强仅是局部的结构计算方法,的等面积法也只是经验和保守的,故有可能在补强面积中不考虑圆整量,而以设计厚度(δ+C2)为基础进行补强计算。
4. 用设计厚度界定封头成形厚度符合经济的原则
(1) 上述已说明封头成形厚度不小于名义厚度减钢板负偏(δn-C1)的规定可能导致设计和制造两次在设计厚度(δd)的基础上增加厚度(△1+△2)造成不的浪费及解决的途径。
(2) 实际上GB150-89《标准释义》早已说明"成形封头de厚度应能满足强度(即计算厚度δ)与使用寿命(即腐蚀裕量C2)的要求",且是大多数专家的共识。
(3)JB4732-95《钢制压力容器-分析设计标准》11.2.1明确规定:"根据制造工艺条件,确定加工裕量,以成品各部门的实际厚度不小于该部位设计厚度"。
(4)新《容规》第69条第2款中"临时吊耳和拉筋的垫板割除后留下的焊疤打磨平滑。。。。。。打磨后的厚度不应小于该部位的设计厚度(δ+C2)。"也就是说整个容器可用设计厚度(δ+C2)来界定其各部位所需的厚度。
(5) 为了封头成形厚度不小于名义厚度减钢板厚度负偏差,现行做法不得不在名义厚度δn加上减薄量C3(一般取2mm),再圆整△2至钢板标准规格的厚度确定投料(毛坯)厚度δs。这不仅浪费而且导致有时封头直边部因压制后的增厚,发生与简体组装的错边量超差而不得不增加对直边部的削薄处理。有时还会发生因投料厚度δs的增加,使厚度跳档造成强度指标(σb、σs)和许用应力[σ]t的降低而需重新进行强度校核。
(6)封头的成形加工方法有热冲压和冷冲压、冷旋压和热旋压等,不同尺寸、不同加工方法有不同的减薄量,这在封头制造厂有详细的技术数据资料,只要提供设计厚度(δ+C2)加上封头制造厂的实际减薄量并圆整至钢板标准规格的厚度,即可避免设计、制造二次圆整(△1+△2)造成的浪费,从而经济合理的封头成形厚度,这也是当今同行之所以采用厚度(即δ+C2的设计厚度)的原因。
5. 结语
(1)用设计厚度(δ+C2)比用名义厚度(δn)减钢板负偏差(C1)作为封头成形厚度是在满足要求的前提下,既合理也是的。
(2)问题在于设计图样上需明确标注出设计厚度(δ+C2),而设计厚度中主要是计算厚度δ,因C2一般在总图上均有标注,否则尽管《容规》和GB150等法规标准规定包括打磨后的厚度等不小于设计厚度,但对制造者来说仍是不可知且无法操作的。
(3)为了经济合理地确定封头成形厚度,需要压力容器的标准、设计、制造、封头用户、封头制造厂之间的合作并统一标准的理解。