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精品 目录
1前言及概念 3
1.1开孔补强的适应范围和方法 ...................................... 3
1.2满足开孔条件时，可采用的三种补强方法 .......................... 3
1.3开孔补强的目的 ................................................ 4
1.4补强结构(补强元件类型) ........................................ 4
1.4.1加强管补强................................................. 4
1.4.2整体锻件补强............................................... 4
1.4.3加强圈的补强............................................... 4
1.5壳体开孔的有关规定 ............................................ 5
1.5.1允许不补强时开的最大孔直径................................. 5
1.5.2壳体上允许开的最大孔直径dmax................................ 5
1.6等面积补强计算方法 ............................................ 6
1.6.1各国压力容器规范主要采用的准则(补强准则的种类)............. 6
1.6.2等面积补强的原则........................................... 6
1.6.3等面积补强计算方法......................................... 6
设计压力PMPa0.8801.4
设计温度tCO50曲面高度
设备内径Dimm1500形状系数
材料许用应力[σ]tMPa113.0
许用应力[σ]tMPa113.0计算厚度δmm5.86
焊接系数φ1.00厚度负偏差C1mm0.80
腐蚀裕量C2mm1.00厚度附加量Cmm1.80
所需厚度mm7.66t1℃20名义厚度δnmm10t2℃50[σ]t1113接管规格DN36100[σ]t2113系数 P50；0.9K1
内插值[σ]t113开孔处计算厚度δ5.865.86
接管外径Dtw36108
常温许用应力[σ]MPa113.00名义壁厚δnt12.04.0
试验压力P TMPa1.10接管内径Dti12.0100.0
有效厚度δemm8.200.15*δnt1.800.60
圆筒应力σ TMPa101.16材料负偏差Ct11.80.68
材料屈服点σsMPa235.00腐蚀裕量Ct21.01.0
试验许用应力0.9*σsMPa211.50厚度附加量Ct2.801.680.9*σsσT焊接系数φt1.001.00
211.5101.16接管许用应力[σ]tt110.0130.0
接管计算厚度δt0.070.35dND2dND2开孔直径d17.60103.36
50130225440所需补强面积A103.20606.06
65160250480外侧有效高度h114.5320.33
80180300550内侧有效高度h2(1.00)10.00
100200350620削弱系数(接管/壳体)fr0.971.00
125250400680壳体多余面积A140.0241.5
150300450760接管多余面积A2242.3106.5
175350500840焊缝面积A336.0036.00
200400600980需另补强面积A4(215)222
补强圈外径Db72200
补强圈计算厚度δb(5.98)2.41Q235-B
内插法计算许用应力
许用应力计算开孔补强计算圆筒、封头及开孔补强计算
管开孔及其补强结构
管道作为工业设备中常见的输送介质的通道，其结构和功能的完整性对于正常运行具有至关重要的作用。然而，在某些情况下，为了满足特定的需求，需要在管道上进行开孔处理。本文将探讨管开孔的原因、补强结构的作用以及常见的补强结构类型。
一、管开孔的原因
管道上的开孔处理往往有以下几个原因：
1. 安装附件：为了安装附件或支架，需要在管道上进行开孔，确保附件安全稳固地固定在管道上。
2. 排放或采样：在某些工艺过程中，需要定期对管道中的介质进行排放或采样，因此需在管道上设置相应的开孔装置。
3. 改变流向：在一些场合，需要改变管道的流向，因此需要在管道上开孔以引导介质流向其他方向。
二、补强结构的作用
管道经过开孔处理后，其结构完整性和强度会受到一定的影响。为了保证管道在开孔处的安全性，需要采用补强结构来增强管道的强度和稳定性。补强结构的作用主要体现在以下几个方面：
1. 提高结构强度：补强结构可以有效提高开孔处的强度，防止管道在开孔处发生应力集中、变形或破裂等问题。 2. 保持管道的完整性：通过补强结构的应用，可以使管道在开孔处保持完整，确保管道结构的完整性和正常运行。
3. 分散应力集中：补强结构的设置能够分散应力集中，减少应力对开孔处的影响，提高管道的抗压能力和寿命。
4. 提高管道稳定性：补强结构的加固可以提高管道的稳定性，减少管道在受力作用下的振动和变形，确保管道的正常运行。
三、常见的补强结构类型
常见的管开孔补强结构主要包括以下几种：
1. 管帽：将管帽安装在管道开孔处，通过螺纹连接或焊接固定，起到增强管道强度和保护管道开孔处的作用。
2. 弯头：在管道开孔的位置处安装弯头，通过其曲率的设计和加强肋的设置，减少应力集中并提高管道的强度和稳定性。
3. 套管：将套管插入管道开孔处，通过套管与管道的间隙填充密封材料，形成补强结构，提高开孔处的强度和稳定性。
4. 管线支架：在管道开孔处设置管线支架，以支撑管道，同时增强结构强度和稳定性。
北京铭远瑞斯技术发展有限责任公司
ASME规范第VIII-1卷 -- 压力容器
开孔补强 课程 页 码
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概况
一般要求
补强面积的来源(壳体和成形封头上的单个开孔)
腐蚀余量
补强区域
补强强度
其它补强规定
壳体和封头上多个开孔
平端盖上的单个或多个开孔
特殊要求
举例
开孔的目的
处理容器内的介质
检验
安装内件
容器的清理和排放
一般要求
开孔的一般要求
允许的开孔形状、尺寸
免除开孔补强计算
开孔的形状
圆形筒体或锥壳、封头上的开孔最好采用圆形、椭圆或长圆形状，但规范并不限制使用其它形状的封头。
当长圆或椭圆的开孔长、短径之比大于2:1，横跨短径的补强面积应增加，以防止由于扭矩产生的变形。
UG-36(b)开孔的尺寸
1. 对于壳体内径 60”(1250 mm)，开孔尺寸不得大于直径的1/2，最大不超过20”(508 mm)。
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2. 对于壳体内径 60”(1250 mm)，开孔尺寸不得大于直径的1/3，最大不超过40”(1000 mm)。
3. 如果开孔超过上述限制，除要满足UG-36至UG-43的要求外，还须满足附录1-7的补充要求。
成形封头和球形壳上经过正确补强的开孔无尺寸限制。当开孔的尺寸大于与封头相连的壳体直径的1/2时，可以使用锥壳过渡段来代替补强。见UG-36(b)(2)(a-d)。
UG-36(c)(3)壳体和成形封头上开孔免除开孔补强计算
容器上的开孔如果不承受压力的快速波动，在满足以下要求的情况下，开孔除自身结构的补强外，不须另外补强。
a) 对于焊接或钎接接头，最终开孔的直径不大于：
3-1/2 in. (89 mm) – 壳体或封头的厚度 3/8 in. (10 mm)；
2-3/8 in. (60 mm) – 壳体或封头的厚度 3/8 in. (10 mm)。
