Ослабление стенок сосудов, вызываемое отверстиями, его учет и компенсация

В корпусах и днищах аппаратов химической техники для установки штуцеров, технологических трубопроводов, люков и т.д. вырезают отверстия. Отверстия значительно снижают сопротивляемость стенки, поэтому возникает необходимость каким либо образом компенсировать ослабление.

Известно, что наличие отверстия в растягивающем листе не только ослабляет его, уменьшая площадь поперечного сечения листа, но и вызывает концентрацию напряжений. Максимальные напряжение в 3 и более раз превышает напряжения в других местах листа. Как видно из рисунка концентрация напряжений имеет их max значение вблизи отверстия. Отсюда рациональным способом укрепления отверстий является путем усиления оболочки в некоторой зоне, расположеной вблизи отверстия. Укрепление можно осуществить патрубком штуцера, утолщением укрепляемой стенки и укрепляющем кольцом. Наиболее рациональным и поэтому предпочтительным является укреплением штуцером.

приваренные наружным с приваренным наружным

и внутренним кольцом накладным кольцом

В основу укрепления отверстий положено равенство сечения удаленного материала, при образовании отверстия, сечению укрепляющих элементов.

Площадь удаленного сечения

где - расчетная толщина стенки аппарата.

А условие прочности выразите следущим уравнением:

где - избыточное сечение металла стенок сосуда;

- избыточное сечение металла стенок штуцера;

- площадь сечения накладного кольца и поплавленного металла.

Расчет по ГОСТ 24755-89

Расчетный диаметр одного отверстия не требующего дополнительного укрепления

Если , то укрепления отверстия не требуется.Условие укрепления отверстия:

= ; ;