外压加强圈能不能断开?
时间:2020-09-30
来源:卢梭说压力容器
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答案是肯定的。
GB/T 150.3的4.5.2对加强圈的断开作了一些原则性的规定,但这条文的操作性不强。通常大家的处理方法是加强圈能移则移,“惹不起躲得起”。万一移多了,就再设一道,以保证外压计算长度。
粗暴地讲,外压加强圈的作用是提供截面惯性矩,某处断开了,那么局部的截面惯性矩就不够了。有关外压加强圈惯性矩,更准确的“说法”可以参考我们之前的文章《外压加强圈“越壮越好”?》。
但不完整的加强圈是很难进行理论分析的,需要借助有限元手段。文献[1]利用ANSYS软件,研究了开孔对外压容器临界失稳压力的影响、外压容器加强圈断开后的加强效果等进行了分析,现摘录如下,供参考。
1. 开孔(带有接管)会削弱容器的抗外压能力,即开孔(带有接管)的容器,其临界失稳压力低于不开孔的容器。
2. 若加强圈与接管相交,如下方左图所示,并不会影响加强圈的加强效果。并且,左图中加强圈的加强效果要略优于右图。
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这可以从两方面来看,一、加强圈与接管相交,加强圈减少的惯性矩得到了接管的补充;二,右图中,开孔对抗外压能力削弱全部集中在一个外压计算长度内,而左图则是均布在两个外压计算长度内。
并且请注意,对于上图两种情况,单纯地加大加强圈尺寸,效果是相当有限的。
3. 对于DN=1500、t=10的圆筒体,尺寸为100x8的扁钢加强圈,若断开一个8º的缺口,其抗外压失稳能力只是略微下降,影响很小。
参考文献:
郑英杰, 付冰洋, 段滋华. 外压容器加强圈断开后加强效果分析. 石油化工设备, 2014, 43(2).
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