外压锥壳与筒体连接处需不需要做支撑线？

经常有人问一个问题：

外压锥壳与筒体连接处应不应该做支撑线？为什么有时候做支撑线算不过，不做支撑线反而能算过？

听过秦老师讲课的都知道，这个地方有四种方法计算，只要其中一种计算通过就合格了。即设计人员自己定是否需要做支撑线。如果做支撑线能够计算通过，就可以做支撑线。如果不做支撑线能够通过就不需要做支撑线。

举例：

我们以零部件模块的锥形封头为例，大端直径是2000，小端直径是1000mm，半锥角是30度，厚度均为10mm。外压为-0.1MPa。

大小端做支撑线

选择大小端都做支撑线

其计算结果如下：

从计算结果可以知道，大端筒体，锥体和小端筒体分别用各自的筒体直径，但是外压计算长度三者用各自的长度。

我们验算一下，大端筒体的外压计算长度L=1000，Do=2020，有效厚度t=8.7

L/Do=0.495，Do/t=2020/8.7=232.18，查GB/T150.3的图4-2可以得到A值为0.0008.和计算书一致。

既然需要起加强作用，那么就必须核算锥壳和筒体连接处的惯性矩够不够了，如下图所示：

大小端不做支撑线

如果选择不做支撑线，计算结果如下：

从结果可以看到，大端筒体，锥体和小端筒体分别用各自的直径，但是外压计算长度三者都是一样的。

我们验算一下，大端筒体的外压计算长度L=大端筒体1000+锥体866+小端筒体500=2366，Do=2020，有效厚度t=8.7

L/Do=1.171，Do/t=2020/8.7=232.18，查GB/T150.3的图4-2可以得到A值为0.00032.和计算书一致。

既然不起支撑作用，那么也就不必核算锥壳和筒体连接处的惯性矩够不够了。

结论：

也就是说，外压做不做支撑线看需要，设计者可以自己定是否需要做支撑线。

大小端都不做支撑线，大端做支撑小端不做，小端做支撑大端不做，大小端都做支撑四种工况只要有一种计算合格，那么就是合格的。

塔器的外压锥壳

上面的结论都知道，但是实际应用中，却还是有困惑，为什么塔器变径端（锥壳计算）的锥体设计会有比较大的问题。

举个例子：

下面一台塔的过渡段和大小端筒体，大端直径2000，外压计算长度是3000，小端直径是1000，外压计算长度均是3000，锥体是867mm，半顶角约为30°，厚度均为10mm，负压为-0.1MPa。在靠近锥体1000mm处焊接有外压加强圈。

在零部件里经过计算，大小端不做支撑线，均可以合格。

按照前面的结论，那么此时最容易通过的方法时，大小端均不作支撑，因为锥体等效直径小于大端筒体直径，壁厚一样，外压计算长度锥体又短于大端筒体。所以锥体的外压计算厚度肯定要小于筒体外压计算厚度，计算肯定过。

同一个模型在塔器模块里，不做支撑线。

大端筒体计算的结果如下，计算合格。当外压计算长度为3000时，需要壁厚9mm。

变径段计算结果如下，提示大端圆筒厚度不足。

这到底是什么原因呢？

我推测SW6的塔器模块的锥体外压计算流程有问题，因为如果不做支撑线，那么大端筒体，锥体，小端筒体的计算长度均会按照最保守的长度来计算，即，3000+867+3000=6867mm。对于大端筒体，外压计算长度如此之长，那么必然导致大端筒体大概率计算不过。

如果不做支撑线，时需要加厚筒体或者锥壳的厚度。如果修改成做支撑线，那么要达到做支撑线的惯性矩要求，也需要增加锥壳或者筒体厚度。也就是说本来一个合格的设计，因为软件的原因，无论做不做支撑线，必须要加厚。这是非常不合理的。

此种情况下按照保守的设计是非常不合理的。因为设计人员一般会在锥体附近处加外压加强圈。两个外压加强圈一般不超过大端筒体上的加强圈距离。

此处建议SW6的塔器锥壳计算增加小端筒体长度和大端筒体长度的输入项。不要自动采用大端筒体的计算长度和小端筒体的计算长度，避免产生不经济不合理的设计。