實際容器殼體開孔后,隔熱管托均需焊上接管或凸緣,而接管處的應(yīng)力集中與殼體開光小圓孔時的應(yīng)力集中不相同。在操作壓力作用下,殼體與開孔接管在連接處各自的薄膜位移不相等,但最終的位移結(jié)果又必須協(xié)調(diào)一致。
因此,隔熱管托在連接點處將產(chǎn)生相互約束力和彎矩,故開孔接管處就不僅僅是孔邊集中應(yīng)力和薄膜應(yīng)力,而且還有邊緣應(yīng)力和焊接應(yīng)力。
另外,壓力容器的結(jié)構(gòu)形狀、承載狀態(tài)及工作環(huán)境等,隔熱管托對接管處應(yīng)力集中的影響均較開光孔復(fù)雜。所以殼體接管處的應(yīng)力集中較光孔更為嚴重,應(yīng)力集中系數(shù)可達3~6。
但其衰減迅速,具有明顯的局部性,不會使殼體引起任何顯著變形,故可允許應(yīng)力峰值超過材料的平均屈服應(yīng)力。容器開孔補強的目的在于使孔邊的應(yīng)力峰值降低至允許值。為此,隔熱管托補強應(yīng)符合下列基本要求:
① 根據(jù)容器的操作工況和隔熱管托材料性能選擇適當?shù)难a強方法和結(jié)構(gòu);
② 具有足夠的補強金屬,并確保直接補在開孔周圍應(yīng)力峰值區(qū)內(nèi),隔熱管托并盡量具有一定的過渡圓角,以防產(chǎn)生新的應(yīng)力集中。
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