【正文】 ），當α＞600 時，應按平蓋計算。 錐殼厚度不分段計算的錐殼的計算厚度為： （77） 通常取Dc=Di（取錐體大端內直徑） 對于大型錐殼，可以采用分段計算。并由幾段組成單一的錐體，則Dc分別為各錐殼段的大端內直徑。 受內壓無折邊的錐體 1)受內壓無折邊的錐體大端與圓筒連接時，首先根據(jù)Pc/[σ]tφ和α角查GB150的圖711 確定是否需要在連接處進行加強，A）需要加強時，則應在錐殼與圓筒之間設置加強段。錐殼加強段與圓筒加強段應有相同的計算厚度δr，δr按下式計算： （78）Q為應力增值系數(shù)，查GB150圖712，當α= 30186。時，Q= 并且，δr≥δC 即錐殼加強段厚度不得小于相連接的錐殼厚度。加強段的長度：錐殼處為。圓筒加強長度b)無需加強時，錐體大端厚度，按 計算。2)受內壓無折邊的小端與圓筒連接時，應查圖713考慮是否要加強，實際上α在6186。以上，都要求加強。 無需加強時，按 計算 需加強時（含帶折邊的小端的過度段），按 （79） Dis 是小端直徑mm；Q應力增值系數(shù)，查圖714 加強段的長度：錐殼處為 圓筒加強長度 受內壓的折邊錐殼折邊錐殼的過渡段轉角半徑，在大端r≥，且r≥3δ；在小端rs≥，且rs≥3δs。a)大端過渡段的厚度： （710） K 系數(shù)，查表74b)與過渡段相接的錐殼厚度： （711） f—系數(shù),按下式計算，其值列于GB150的表75 取上面兩式計算結果的大值。 C）錐殼小端（α≤45186。）無折邊和有折邊，均按上述考慮，有折邊過度段可按式79計算，式中的Q值按圖714查取。當α45186。時，Q值按圖715）查取。 受外壓錐殼（）受外壓錐殼采用當量長度Le作為計算長度（見GB150圖716），a)無折邊的錐殼的Le為： b)大端折邊錐殼的Le為： c)小端折邊錐殼的Le為： c) 兩端折邊的錐殼的Le為： 式中:Lx是錐殼段軸向長度mm；Ds是所考慮的錐殼段的小端外直徑mm；DL是所考慮的錐殼段的大端外直徑mm。r和rs分別為大端和小端的過渡段轉角半徑。承受外壓錐殼（圖716）所需的有效厚度計算步驟是：①假設錐殼的名義厚度δnc；②計算錐殼的有效厚度 ③按第6章定，并以 Le/DL 代替L/Do；以 DL/δec代替Do/δe . 查圖進行校核計算。7．5．5 錐殼與圓筒連接處的外壓加強設計錐殼與圓筒連接處的外壓是否需要加強，如何加強。7．5．6 平蓋 平蓋的幾何形狀有：圓形、橢圓形、長圓形、矩形及正方形等。1) 圓形平蓋厚度δp 按下式計算： mm 式中：DC – 平蓋計算直徑，與蓋的連接結構有關，見GB150表77； K – 結構特性系數(shù)，查表77； 2) 非圓平蓋厚度δp 按下式計算： mm a非圓平蓋的短軸長度，mm； Z非圓平蓋的形狀系數(shù)；Z=，且Z≤； B 非圓平蓋的長軸長度，mm。7．5．6 若干說明 1）受內壓作用錐殼與圓筒的薄膜應力的異同兩者的相同處都是它們的環(huán)向應力等于經向（軸向）應力的兩倍，且沿壁厚均布。不同點是圓筒各橫截面的經向應力都是相同的，而錐殼的環(huán)向應力和經向應力則隨橫截面直徑的大小成線性關系，大端最大，小端最小，與相同直徑的圓筒比較，錐殼的應力為圓筒的1/cosα倍，其中α為半頂角，應小于60186。當α≥60186。時，殼中的應力變?yōu)橐詮澢鷳橹鞯臓顟B(tài)，薄膜理論不適用，應按圓平蓋計算。 2）圓筒和錐蓋連接處應力分布情況復雜，其一是兩元件的經向應力方向不一致，使連接處產生橫向剪力，隨之對錐殼母線起彎曲作用，使錐殼大端的徑向產生收縮，雖可緩和大端的環(huán)向應力，但大端的經向應力和彎曲產生的應力疊加，并且彎曲應力隨α角的增大而加大，有可能使經向總應力超過安全控制值3[σ]。在小端因剪力向外，使直徑擴大，因疊加而加大小端的環(huán)向應力，[σ]。故本標準采用圖表控制方式解決。其二是兩元件受壓徑向位移的不同要協(xié)調會產生較復雜的應力和應力集中。 關于應力增值系數(shù)Q的來源和相關圖表的繪制依據(jù)，在“全國壓力容器設計審核人資格考核培訓教材”2000年2月版中有解釋，可見該教材第9395頁的“—錐形封頭的邊界效應”一節(jié)8．開孔和開孔補強 8．1開孔的作用①檢查孔:為檢查壓力容器使用過程中是否產生裂紋，變形，腐蝕等缺陷.②安裝安全附件的接口。③工藝性接管的接口。④安裝，檢修內件用孔。8．2 開檢查孔的要求8．2．1 檢查孔的最低數(shù)量和最小尺寸（引自《容規(guī)》）：內直徑Dimm檢查孔最少數(shù)量檢查孔最小尺寸 mm備注人孔手孔300＜Di≤500手孔2個ф75或長圓孔75X50500＜Di≤1000人孔1個，或手孔2個（當容器無法開人孔時）ф400或長圓孔400X250 380X280ф100或長圓孔100X80Di＞1000人孔1個，或手孔2個（當容器無法開人孔時）ф400或長圓孔400X250 380X280ф150或長圓孔150X100球罐人孔最小500mm8．2．2屬于下列情況之一者可不開檢查孔：①筒體的Di≤300 mm者；②容器上可拆件的尺寸不小于上述開孔的相應要求者；③無腐蝕或輕微腐蝕，無需做內部檢查和清理者；④制冷裝置用的壓力容器；⑤換熱器；⑥因特殊情況不能開檢查孔，但同時進行下列處理者：（1）對每條縱，環(huán)焊縫做100%無損檢測（射線或超聲）；（2）設計圖樣上注明計算厚度，檢查時應進行測厚；（3）相應縮短檢驗周期。8．2．3 檢查孔的位置要求：開在封頭上或筒體接近封頭處，便于觀察或清理內部的部位。8．3 開孔的形狀和尺寸限制8．3．1 形狀：應為圓形，長徑/短徑≤2的橢圓形、長圓形及類似形狀。8．3．2 適用的開孔范圍： 1）筒體 當Di≤1500 mm時，開孔最大直徑d≤1/2 Di,且d≤520mm。 當Di＞1500 mm時，開孔最大直徑d≤1/3Di,且d≤1000mm。2）凸形封頭或球殼，開孔最大直徑d≤1/2 Di,當開孔處于封頭過渡部位時，孔中心線宜垂直封頭表面。3）錐形封頭或錐殼，開孔最大直徑d≤1/3Di（Di為開孔中心線處的錐體內直徑）。開孔直徑d是：對圓形孔， d=接管內直徑+接管的2倍厚度附加量CC = C1（厚度負偏差）+C2（腐蝕裕量）8．4 補強要求8．4．1 開孔的影響：①開孔使截面積減少，平均應力增大；②開孔處由于安裝接管或人孔，在操作情況下，接管的受力變形的大小和方向與筒體不同，在連接處產生綜合變形進行協(xié)調，因此產生局部應力；③在連接處還產生高的應力集中，峰值應力的數(shù)值很高。研究開孔處的強度問題是很復雜的，我們只要按標準規(guī)定開孔范圍和補強方法進行補強，對D級壓力容器設計是可行的。注：（1）應力分類中關于一次應力、二次應力和峰值應力的概念。一次應力是為平衡壓力與其它機械載荷所必須的法向應力或剪應力。它分為：① 一次總體薄膜應力，它是影響范圍遍及整個結構的一次薄膜應力，它會直接導致結構的破壞；② 一次局部薄膜應力，它是影響范圍僅限于結構局部區(qū)域的一次薄膜應力，會因局部過量塑性變形而導致破壞；③ 一次彎曲應力，它為平衡壓力與其它機械載荷所需的沿截面厚度線性分布的彎曲應力。二次應力是為滿足外部約束條件或結構本身變形連續(xù)要求所須的法向應力或剪應力，它具有自限性，即局部屈服和小量變形就可使約束條件得到滿足，只要不反復加載，不會導致破壞。峰值應力是由局部結構不連續(xù)或局部熱應力影響而引起的附加在一次或二次應力上的應力增量，它具有自限性和局部性，不會引起明顯的變形，可能導致疲勞裂紋或脆性破裂，必須加以控制。8．4．2 不另行補強的條件 開孔在符合下列全部條件下，可不補強： 1）設計壓力P≤； 2) 兩相鄰開孔中心的距離（對曲面間距以弧長計算）為L，L應不小于兩孔直徑之和的兩倍；即 L≥2(d1+d2)； 3）接管的公稱外直徑do≤89 mm； 4）接管壁厚的最小值為： mm接管公稱外徑253238454857657689 最小壁厚 注：接管的腐蝕裕量為1 mm8．4．3 開孔補強結構①殼體的開孔補強的結構有：補強圈補強和整體補強。②補強圈補強通常采用的材料與殼體一致，厚度與殼體厚度相同，便于備料、焊接和等面積補強的計算。也可用厚壁管代替補強圈進行補強。③整體補強是通過增加殼體的厚度（如常用的分氣缸），或用全焊透的結構型式將厚壁管或整體補強鍛件與殼體相焊。補強件與接管殼體的焊接結構可參考附錄J（提示的附錄）《焊接結構》中的有關部分。8．4．3 殼體開孔補強的要求開孔補強就是補足殼體因開孔而導致抗力削弱的部分，在開孔前經計算多余的部分，可用于補強，不足部分用開孔補強結構補足。采用等力量補強的方法，在補強材料的許用應力與殼體比較，相等或較大的條件下，則簡化為采用等面積補強法：需要補強的面積，是指通過開孔中心，且垂直于殼體表面的截面上所需的最小補強面積。設A為開孔削弱所需補強的面積，Ac是在有效的補強范內，可用作補強的截面積，則補強面積為AeAe ≥ A Ac8．4. 3. 1 內壓容器開孔補強量的要求 1）圓筒或球殼開孔需要補強的面積A A=dδ+2δδet(1fr) 81式中：δ—按受內壓厚度計算公式計算出在開孔處的計算厚度mm； d –開孔直徑，對圓形孔，取d=接管內直徑+接管的2倍厚度附加量Cδet –接管有效厚度， δet=δnt C mmfr 強度削弱系數(shù)，fr=[σ]tt/[σ]t ，當 fr＞1時，取 fr=1 [σ]tt–接管在設計溫度下的許用應力,MPa。[σ]t –圓筒在設計溫度下的許用應力,MPa.2）錐殼開孔需要補強的面積按81式計算 在計算錐殼厚度δ時，公式中的直徑應為孔中心處的殼體內直徑。3）橢圓封頭和碟形封頭開孔需要補強的面積，也按81式計算。 在計算厚度δ時，則與開孔的位置有關， ①位于橢圓封頭中心為中心的80%封頭內之直徑的范圍內： 82K1是長短軸比值決定的系數(shù)（，受外壓（凸面受壓）的標準橢圓封頭中的表格）。當比值為2時，K1=。4）孔開在碟形封頭的球面部分時，δ按下式計算： 835）當孔開在上述范圍以外時，則應按計算橢圓封頭和碟形封頭的厚度公式計算： 橢圓封頭計算厚度： 碟形封頭計算厚度：8．4. 3. 2 外壓容器開孔補強量的要求 圓筒或球殼開孔所需的補強面積，取受內壓的一半，即：A=[dδ+2δδet(1fr)]式中：δ為圓筒或球殼開孔處的計算厚度，mm對于內壓與外壓相間的容器，應同時滿足內壓和外壓的補強要求。8．5 有效補強范圍及補強面積8．5．1 有效補強范圍 既然需要補強，就有有效補強范圍問題，即在哪個范圍內補強才有效，才能列入計算補償面積。 通常用有效寬度B、接管外伸有效長度h1和內伸有效長度h2表示； B=2d，或 B=d+2δn+2δnt 中選大者， ,若管實際外伸長度小于h1（由殼面最高處起算），則按管的實際外伸長度計算， ，若管實際內伸長小于h2（由內表面最高處起算），則按管的實際內伸長度計算8．5．2 補強面積Ae（見GB150圖81） Ae = A1 + A2 + A3 殼體可用作補償?shù)慕孛娣e為A1：A1 = (Bd)(δeδ) 2δet(δeδ)(1fr)接管可用作補償?shù)慕孛娣e為A2：A2 = 2h1(δetdt)fr + 2h2(δetC2)frA3 焊縫金屬截面積（在有效范圍內）如果Ae ≥ A ，開孔可不另加補強；如Ae ＜ A，則用加補強圈補強，補強面積為A4，其值A4 ≥ A Ae8．6 多個開孔的補強 多孔補強分兩種情況：多個開孔和排孔。1）多個開孔的補強要求：如相鄰兩孔的中心距小于兩孔平均直徑的兩倍，此時兩孔之間的補強范圍重疊，可采用聯(lián)合補強法，即補強面積最少等于兩單孔所須補強面積之和，且兩孔之間的補強面積應至少等于兩孔所須補強面積的一半；如兩個以上相鄰開孔的中心距小于兩孔平均直徑的兩倍。此時補強面積應為須補強面積之和，且任意兩孔之間的補強面積應至少等于兩孔所須補強面積的一半；兩個以上相鄰開孔的中心距小于兩孔平均直徑的兩倍，則應作一其直徑包括相鄰所有孔的孔作為假想孔進行補強計算，所有接管金屬均不得用作補強。且假想孔的范圍不得超出開孔的規(guī)定。2）排孔的補強要求：開設排孔時，應對圓筒的強度進行校核，校核時，用排孔削弱系數(shù)υ代替圓筒計算厚度公式中的焊接接頭系數(shù)φ，排孔削弱系數(shù)υ的數(shù)值與孔的排列方式有關，排管的排列方式有：a) 在圓筒平行于軸線的開孔每排孔節(jié)距都相等時。式中：S1