办理西安承压热

圆筒的例题，本节将剖析通常的旋转薄壳体的应力。图10是受内压力效果下的旋转薄壳的应力散布图，任取微元A，其经线长度为ds1，曲率半径为r1，纬线长度为ds2，曲率半径r2，ds1对应的中间角为dθ1，
ds2对应中间角为dθ2，经向应力为σ1，纬向应力为σ2，效果在微元A上压力P的合力为：
     
     与ΣP平衡的内力是由微元的四个周边截面的应力在合力ΣP方向投影的应力和来承担，即：
     ΣP = 2 F1 + 2 F2
     

     

式中：F1 和F2 分别为纬向和经向应力在法向投影的构成力，依据力的平衡条件，可得：
 
因为：和，代入上式并简化后得：
　　　 --------------------------------- （3）
式（3）即是薄壁壳体压力与应力的联络的方程式，称为拉普拉斯方程式。
式中：P- 内压力；σ1--经向应力；σ2-- 环向应力；r1—经线曲率半径（第一曲率半径）；r2-纬线曲率半径（第二曲率半径）。
     r1 依据经线方程判定，若经线方程为：f(x),则可按下式求出r1
       ------------------------  （4）
式中:   y1 – 为f(x)的一阶导数
　　　　y11 –为f(x)的二阶导数
　　　　 --------------------------- --  (5)
式中：r为中间圆半径。为微元的法线与旋转轴y的夹角。
3．2  经向应力σ1和环向应力σ2的核算
     方程式（3）存在经向应力σ1和环向应力σ2，因而需要经过几许联络建立第二个式子，求出经向应力σ1。
3．2．1经向应力σ1  
　　以笔直轴线的平面将壳体切开成两有些，保存其上部，所切平面为直径D=2R的中间圆（图11），依据压力和应力的平衡条件，压力P发生的总向上力ΣP与截面发生的经向应力σ1在Y轴上的总分应力平衡。即：
             
     
依据平衡条件得：
因，代入上式得：
简化后得：------------------------------- （6）
或为：  --------------------------- （61）
3．2．2 环向应力σ2
   依据经线方程式（4）求出r1，和依据式（6）求出的经向应力σ1，一同代入式（3），则可求出环向应力σ2。
4． 运用举例
4．2 圆筒形壳体
4．1．1经向应力σ1  
　　　圆筒形壳体的经线为旋转轴的平行线，圆筒的直径D=2r。=900，sin=1.
　　故按式（6）得：
4．1．2环向应力σ2
      在（3）式中；，因圆筒的经向曲率半径，故
 因而（3）可简化为   因，故可得：
          
如令，，则上式可得：
           
4．2  球壳
  ①坐落椭圆封头中间为中间的80%封头内之直径的方案内：
　　　  --------------8-2
   K1是长短轴比值选择的系数（查本资料7.2.3节，受外压（凸面受压）的规范椭圆封头中的表格）。当比值为2时，K1=0.90。
4）孔开在碟形封头的球面有些时，δ按下式核算：
      -------- ----------- 8-3
     
5）当孔开在上述方案以外时，则应按核算椭圆封头和碟形封头的厚度公式核算：
    椭圆封头核算厚度： 
　　碟形封头核算厚度：
8．4. 3. 2  外压容器开孔补强量的需要
　 圆筒或球壳开孔所需的补强面积，取受内压的一半，即：
　　　　A=0.5[dδ+2δδet(1-fr)]
       式中：δ为圆筒或球壳开孔处的核算厚度，mm
　　关于内压与外压相间的容器，应一同满意内压和外压的补强需要。
8．5  有用补强方案及补强面积
8．5．1 有用补强方案  已然需要补强，就有有用补强方案疑问，即在哪个方案内补强才有用，才调列入核算补偿面积。
  通常用有用宽度B、接收外伸有用长度h1和内伸有用长度h2标明；
     B=2d，或 B=d+2δn+2δnt 中选大者，
   ,若管实习外伸长度小于h1（由壳面最高处起算），则按管的实习外伸长度核算，
  ，若管实习内伸长小于h2（由内表面最高处起算），则按管的实习内伸长度核算
8．5．2  补强面积Ae（见GB150图8-1）
   Ae = A1 + A2 + A3
    壳体可用作补偿的截面积为A1：
　　A1 = (B-d)(δe-δ)- 2δet(δe-δ)(1-fr)
　　接收可用作补偿的截面积为A2：
　　A2 = 2h1(δet-dt)fr + 2h2(δet-C2)fr
　　A3 焊缝金属截面积（在有用方案内）
　　假设Ae ≥ A ，开孔可不另加补强；
　　如Ae ＜ A，则用加补强圈补强，
　　补强面积为A4，其值A4 ≥ A - Ae
8．6  多个开孔的补强
  多孔补强分两种状况：多个开孔和排孔。
1）多个开孔的补强需要：
　　如相邻两孔的中间隔小于两孔均匀直径的两倍，此刻两孔之间的补强方案堆叠，可选用联合补强法，即补强面积起码等于两单孔所须补强面积之和，且两孔之间的补强面积应起码等于两孔所须补强面积的一半；
　　如两个以上相邻开孔的中间隔小于两孔均匀直径的两倍，而起码为1.33倍。此刻补强面积应为须补强面积之和，且恣意两孔之间的补强面积应起码等于两孔所须补强面积的一半；
　　两个以上相邻开孔的中间隔小于两孔均匀直径的两倍，且小于1.33倍时，则应作一其直径包含相邻全部孔的孔作为幻想孔进行补强核算，全部接收金属均不得用作补强。且幻想孔的方案不得超出开孔的规矩。
2）排孔的补强需要：
　　开设排孔时，应对圆筒的强度进行校核，校核时，用排孔削弱系数υ替代圆筒核算厚度公式中的焊接接头系数φ，排孔削弱系数υ的数值与孔的摆放办法有关，排管的摆放办法有：
a) 在圆筒平行于轴线的开孔
   每排孔节距都持平时，。式中：S1相邻孔间隔，d 为开孔直径
 恣意一排管孔间隔不持平时，，式中；S2排孔间隔，n为S2长度内的管孔数。
   b)在相邻纵向上开孔时，应校核对角及环向的排孔削弱。可选用最小的当量纵向排孔削弱系数来断定所需的厚度和最大容许工作压力。
   c)在圆筒上开孔构成对角线孔带时（见GB150图8-7对角线摆放例）其排孔削弱系数按图8-8和图8-9断定。
 图8-8用于断定在两端界内的纵向和对角向排孔削弱系数υ2 %；其间，一间隔上为对角向与纵向排孔削弱系数持平，另一间隔上为对角向与环向排孔削弱系数持平。
 对角向排孔削弱系数υ2 也可用下式核算：
 ，其间
 对角向与环向排孔削弱系数持平时，核算公式为：
   ，其间
 图8-9用于断定对角线孔带的当量纵向排孔削弱系数υ3 %。该系数用于内压核算公式中调整所需的厚度和最大容许工作压力。当量纵向排孔削弱系数υ3查图8-9上的曲线，也可按下式核算：
 ，式中θ为对角线与壳体轴线的夹角，方案为0至90°；
8.7 平盖中间开单个圆形孔，且孔径d>0.5Do时，如用螺栓联接的平盖，可按法兰处置。
 9 法兰联接
9．1简介
   GB150的法兰联接方案中规矩，按下列压力容器工作规范JB/T4700～4707选用时，可铲除GB150第9章核算：
JB/T4700-2000 《压力容器法兰分类与技术条件》
JB/T4701-2000 《甲型平焊法兰》
JB/T4702-2000 《乙型平焊法兰》
JB/T4703-2000 《长颈对焊法兰》
JB/T4704-2000 《非金属软垫片》
JB/T4705-2000 《环绕式垫片》
JB/T4706-2000  《金属包垫片》
JB/74707-2000  《等长双头螺栓》
  GB150的第9章法兰联接，适用于接受流体静压力及垫片压紧力效果的螺栓法兰联接，方案核算中包含的内容有：
①断定垫片资料、型式及规范；
②断定螺栓资料、规范及数量；
③断定法兰资料、密封面型式及构造规范；
④进行应力效核。
螺栓法兰的选材应符合 GB150 第四章的规矩。
法兰联接核算中全部规范均未包含腐蚀裕量。
9.2 法兰联接密

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