設(shè)計(jì)要求（課程3）ASME規(guī)范第VIII-1卷－壓力容器2課程概況VIII-1卷的設(shè)計(jì)方法確定設(shè)計(jì)參數(shù)的責(zé)任接頭形式和要求射線探傷厚度方面的考慮封頭設(shè)計(jì)管接頭厚度計(jì)算開孔補(bǔ)強(qiáng)VIII-1卷的設(shè)計(jì)方法4VIII-1卷的設(shè)計(jì)要求根據(jù)：所采用的制造方法；所使用的材料。5使用條件的要求用戶必須說(shuō)明使用條件的類型、以及其它有關(guān)情況，否則，可能造成制造廠不能滿足規(guī)范對(duì)特定使用條件提出的有關(guān)要求。6設(shè)計(jì)公式如果規(guī)范公式適合于具體一個(gè)元件的計(jì)算，那么，該公式的運(yùn)用是強(qiáng)制性的。7使用條件的類型VIII-1卷提到使用條件有以下5個(gè)：有毒介質(zhì)低溫非受火蒸汽鍋爐直接受火容器其它（UW-2中未提到的容器）8設(shè)計(jì)載荷VIII-1卷列出了以下幾類載荷，在設(shè)計(jì)時(shí)都必須考慮到：壓力溫度梯度容器和介質(zhì)的重量疊加載荷（如：靜壓頭）局部應(yīng)力*循環(huán)和動(dòng)載荷（如：疲勞考慮）風(fēng)載*地震載荷**如果存在的話。注：VIII-1提供的設(shè)計(jì)法則僅適合于壓力載荷的計(jì)算，對(duì)于其它載荷，任何適用的工程方法都可使用。9確定設(shè)計(jì)參數(shù)的責(zé)任在“ASME體系”里涉及到的幾個(gè)單位之間存在著接口，為每個(gè)單位規(guī)定了職責(zé)或要做的工作。每個(gè)單位負(fù)責(zé)進(jìn)行他們自己的工作，ASME持證單位僅負(fù)責(zé)確保符合ASME規(guī)范的所有相關(guān)要求。10用戶的責(zé)任用戶應(yīng)向制造廠提供以下數(shù)據(jù)，以便使所設(shè)計(jì)的容器滿足預(yù)期的使用條件：設(shè)計(jì)壓力和溫度載荷腐蝕余量使用要求附加的PWHT或RTVIII-1卷容器的設(shè)計(jì)可以由用戶或其設(shè)計(jì)代理、ASME持證單位或其分供方進(jìn)行，但是，給容器打鋼印的ASME持證單位必須對(duì)設(shè)計(jì)符合ASME規(guī)范的要求負(fù)責(zé)。VIII-1卷對(duì)設(shè)計(jì)人員的資格沒(méi)有要求。接頭形式及要求12接頭類別（JointCategory）接頭類別是按接頭在容器上的位置定義的。注：D類接頭可以是角接接頭，也可以是對(duì)接接頭。平封頭上拼接焊縫為A類接頭。13焊接接頭除類別外，規(guī)范還用類型（Type）來(lái)描述接頭。Type是焊接接頭結(jié)構(gòu)的定義。Type1 Type2 Type3Type4 Type5 Type614關(guān)于接頭類型的限制接頭類型Type環(huán)縫縱縫厚度直徑注厚度注1所有所有所有2所有，但

5/8”對(duì)于Offset所有所有

3/8in對(duì)于球封頭3

5/8”

24”O(jiān).D.不允許4

5/8”所有

3/8”5封頭

1/2”

24”O(jiān).D不允許用于球封頭不允許夾套殼體

5/8”所有6凸面受壓封頭所有所有封頭

24”O(jiān).D.15特殊容器

UW-2(a)有毒介質(zhì)當(dāng)容器按有毒介質(zhì)設(shè)計(jì)時(shí)，所有的焊接接頭必須100%RT。各類接頭必須是：A類 Type1B類 Type1或2C類 Type1或2，但允許Fig.UW-13.5所示的焊接結(jié)構(gòu)。（見(jiàn)UW-2(c)(a)）D類 全焊透16特殊容器

UW-2(b)低溫下列情況屬于低溫容器：按UG-68，碳鋼、低合金鋼容器的MDMT小于-55

F（-48

C）；高合金鋼容器，按UHA-51要求對(duì)母材或焊縫金屬進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。各類接頭必須是：A類 Type1（對(duì)于某些奧氏體不銹鋼及其焊縫，可以使用

Type1或2）B類 Type1或2C類 全焊透（法蘭必須采用全焊透連接，不使用平焊法蘭）。D類 全焊透，但以下情況可采用不焊透結(jié)構(gòu)：UHA-51(d)(1)(a)和(b)、UHA-51(d)(2)(a)的材料，MDMT

-320

F。UHA-51(d)(1)(c)和UHA-51(d)(2)(b)的材料，MDMT

-50

F。17特殊容器

UW-2(c)非受火蒸汽鍋爐非受火蒸汽鍋爐（如：廢熱鍋爐）的設(shè)計(jì)壓力超過(guò)50psi（0.34MPa）時(shí)，各類接頭必須是：A類 Type1B類 Type1或2C類 無(wú)限制D類 無(wú)限制18特殊容器

UW-2(d)直接受火容器壓力容器或部件直接承受燃料（固體、液體或氣體）燃燒火焰，其制造不屬SectionI、III、或IV的范圍，此類容器上的各類焊縫必須是：A類 Type1B類（t>5/8”） Type1或2C類 無(wú)限制D類 無(wú)限制射線探傷20RT的類型100%抽檢無(wú)射線探傷要求21要求RTUW-11(a)(1)規(guī)定，用于有毒介質(zhì)的殼體和封頭，其上面的所有對(duì)接焊縫必須做RT檢查。UW-11(a)(2)規(guī)定，除了容器的使用條件要求進(jìn)行RT外，對(duì)接焊縫的厚度超過(guò)一定的尺寸時(shí)，也要求RT檢查，如TableUCS-57、還有UHA-57要求對(duì)所有Type1接頭作RT檢查。22可選RT當(dāng)規(guī)范沒(méi)有規(guī)定要作RT時(shí)，RT檢驗(yàn)的程度由設(shè)計(jì)者選擇，并取決于所期望的焊縫系數(shù)和/或質(zhì)量系數(shù)。見(jiàn)UW-11和12。23UW-12焊縫系數(shù)當(dāng)規(guī)范沒(méi)有規(guī)定RT時(shí)，RT便成為設(shè)計(jì)的選項(xiàng)。設(shè)計(jì)者可以通過(guò)選擇附加的RT，以使用較高的焊縫系數(shù)。按UW-12，這一選項(xiàng)可以運(yùn)用在整臺(tái)容器上，也可以運(yùn)用在具體一部分焊縫上。幾個(gè)定義：應(yīng)力乘數(shù)：“E”是應(yīng)力乘數(shù)，它可以是焊縫系數(shù)，也可以是質(zhì)量系數(shù)。除UW-11(a)(5)外，應(yīng)力乘數(shù)運(yùn)用于接頭，而不是容器筒節(jié)。設(shè)計(jì)者可按每個(gè)接頭來(lái)使用應(yīng)力乘數(shù)。質(zhì)量系數(shù)：對(duì)于不符合UW-11(a)(5)(b)RT抽檢的無(wú)縫部件，應(yīng)使用應(yīng)力乘數(shù)0.85。注意：焊制管必須符合此要求，也就是說(shuō)，除了SectionIIPartD中已對(duì)許用應(yīng)力運(yùn)用了15%應(yīng)力降低系數(shù)外，還要運(yùn)用質(zhì)量系數(shù)0.85。焊縫增量：一個(gè)焊工在一臺(tái)容器上焊接的50ft.（15m）焊縫，如果是多臺(tái)一致的容器，此焊縫增量可以是一臺(tái)或多臺(tái)容器上的焊縫。焊縫增量的定義見(jiàn)UW-52，目的在于規(guī)定一張抽檢RT片子代表的焊縫長(zhǎng)度，一張抽檢片子必須包括每一焊工焊接的焊縫。24UW-11(a)100%RT以下焊縫必須按UW-51對(duì)其全長(zhǎng)進(jìn)行RT檢查：筒節(jié)或封頭上的所有A類和D類對(duì)接焊縫，當(dāng)接頭或部件取UW-12(a)允許的焊縫系數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)作全長(zhǎng)RT檢查。接管、及與容器相連的壓力腔殼體（CommunicatingChamber）上的對(duì)接焊縫，當(dāng)其超過(guò)NPS10或1-1/8in.厚度時(shí)，應(yīng)作全長(zhǎng)RT檢查。與A類對(duì)接焊縫相交、或連接無(wú)縫筒體或封頭的B類或C類對(duì)接焊縫，至少應(yīng)滿足按UW-52的RT抽檢要求。本條要求的RT抽檢不可用來(lái)滿足運(yùn)用于其它焊縫增量的RT抽檢要求。符合此要求的容器應(yīng)打上RT2鋼印。注：要滿足打RT1鋼印的要求，上述焊縫須進(jìn)行全長(zhǎng)RT探傷。25UW-11(b)RT抽查如果筒體或封頭的設(shè)計(jì)使用UW-12(b)允許的焊縫系數(shù)時(shí)，其上的焊縫應(yīng)按UW-52進(jìn)行RT檢查。RT抽檢是質(zhì)量控制檢驗(yàn)的一種手段，抽檢的范圍應(yīng)包括：每50ft（15m）焊縫增量或不足此增量的焊縫長(zhǎng)度抽檢6in.（150mm）長(zhǎng)；每59ft（15m）焊縫增量必須包括足夠數(shù)量的抽檢，以檢查每個(gè)焊工的工作質(zhì)量；RT抽檢的部位由AI選定；滿足其它條款而要求的RT不得用來(lái)滿足此條的抽檢要求；UW-51(a)的要求同樣適合RT抽檢（RT-3）。厚度方面的考慮27UG-16(b)殼體和封頭成形后的允許最小厚度，不管是什么材料形式，去除腐蝕余量后應(yīng)為1/16”（1.6mm）。以下情況例外：1)對(duì)于板式換熱器的換熱板不適用。2)對(duì)于殼-管式換熱器中的管子不適用。非受火蒸汽鍋爐的殼體和封頭的去除腐蝕余量后的最小厚度為1/4”（3.2mm）。用于壓縮空氣的殼體和封頭，如用UCS材料制成，去除腐蝕余量后，其最小厚度應(yīng)為3/32”（2.4mm）。28UG-16(c)板材鋼廠負(fù)偏差為訂購(gòu)厚度的6%，但最大不超過(guò)0.01”（0.25mm）。29UG-16(d)管子負(fù)偏差：如果管子按公稱厚度訂購(gòu)，除按UG-37和UG-40計(jì)算管接頭壁厚補(bǔ)強(qiáng)面積要求外，都應(yīng)考慮到壁厚的制造負(fù)偏差。大多數(shù)情況下，管子的負(fù)偏差為12.5%。30UG-16(e)腐蝕余量：用于計(jì)算公式中的尺寸不包括腐蝕余量。31UG-23最大許用應(yīng)力

UG-23(a)最大許用應(yīng)力應(yīng)從SectionIIPartD中的有關(guān)表里（如表1A或1B）查取，應(yīng)在考慮承載條件下金屬預(yù)期保持的溫度下取值。32UG-23最大許用應(yīng)力

UG-23(b)最大許用縱向壓應(yīng)力應(yīng)取以下較小值：最大許用拉應(yīng)力；按UG-23(b)(2)確定的B值。33UG-23最大許用應(yīng)力

UG-23(c)由UG-22所列載荷同時(shí)作用產(chǎn)生的最大總體一次薄膜應(yīng)力不超過(guò)SectionIIPartD中的最大許用應(yīng)力值。對(duì)于產(chǎn)生彎曲應(yīng)力的載荷，最大一次薄膜應(yīng)力加上一次彎曲應(yīng)力不超過(guò)SectionIIPartD中的最大許用應(yīng)力的1.5倍。34UG-23最大許用應(yīng)力

UG-23(d)地震或風(fēng)載與UG-22所列的其它載荷組合作用下，總體一次薄膜應(yīng)力不應(yīng)超過(guò)UG-23(a)、(b)、(c)允許的最大許用應(yīng)力值。35環(huán)向應(yīng)力和縱向應(yīng)力對(duì)于無(wú)縫的薄壁圓形筒體，環(huán)向應(yīng)力基本上是縱向應(yīng)力的2倍。在大多數(shù)情況下，計(jì)算厚度時(shí)，UG-27中的環(huán)向應(yīng)力公式起確定作用，但也有少數(shù)情況，縱向應(yīng)力起確定作用，如：非常高的立式容器在風(fēng)載和地震載荷作用下、鞍座支撐的臥式長(zhǎng)容器。應(yīng)該注意，如果圓形筒體既有環(huán)縫、又有縱縫，UG-27縱向應(yīng)力公式只有在環(huán)焊縫的焊縫系數(shù)小于0.5時(shí)、或當(dāng)附加載荷（UG-22）使得縱向彎曲或拉伸與內(nèi)壓一起作用時(shí)，才起確定作用。36內(nèi)壓下殼體厚度計(jì)算公式

圓形筒體－環(huán)向應(yīng)力（縱向焊縫）用內(nèi)徑表示（t≤或P≤0.385SE）用外徑表示（t≤或P≤0.385SE）或UG-27(c)(1)或1-1(a)(1)37內(nèi)壓下殼體厚度計(jì)算公式

圓形筒體－縱向應(yīng)力（環(huán)向焊縫）用內(nèi)徑表示（）或或UG-27(c)(2)38內(nèi)壓下殼體厚度計(jì)算公式

用管子制成的筒體－UG-31UG-31允許用管子制造筒體，并可用UG-27給出的公式計(jì)算厚度。在訂購(gòu)管子時(shí)，必須注意，管子材料有無(wú)縫和電阻焊管(ERW)兩種，如SA-53-b，它們的許用應(yīng)力是不一樣的。39內(nèi)壓下殼體厚度計(jì)算公式

球體殼用內(nèi)徑表示用外徑表示或UG-27(d)或1-1(a)(2)40內(nèi)壓下殼體厚度計(jì)算公式

符號(hào)t –

殼體的最小要求厚度P –

設(shè)計(jì)內(nèi)壓R –

內(nèi)徑(Ri)R –

外徑S –

最大許用應(yīng)力E –

圓筒或球體殼的焊縫系數(shù)、孔橋系數(shù)，取較低值。41流體靜壓頭對(duì)壓力容器設(shè)計(jì)的影響UG-22載荷較高立式容器(塔器)、或低設(shè)計(jì)壓力的容器要考慮的因素。如果流體靜壓頭僅在水壓試驗(yàn)時(shí)存在，設(shè)計(jì)時(shí)可不必考慮流體靜壓頭，可以有以下選擇：在水平位置進(jìn)行水壓試驗(yàn)，以使靜水壓頭降為最低。用氣壓試驗(yàn)代替水壓試驗(yàn)。計(jì)算水壓試驗(yàn)中靜壓頭引起的附加應(yīng)力。水壓試驗(yàn)壓力沒(méi)有上限，見(jiàn)UG-99(d)，但是，如果容器發(fā)生明顯的永久變形，AI有權(quán)拒收容器。靜壓頭引起的附加壓力：P(f)=H

式中：P(f) =靜壓頭引起的附加壓力。H =流體柱的高度。

=流體密度。42厚壁圓筒的計(jì)算公式

Appendix1–

其它設(shè)計(jì)計(jì)算公式如果t>R/2或P>0.385SE，考慮環(huán)向應(yīng)力(縱向焊縫)，見(jiàn)1-2，當(dāng)“P”

已知，求t時(shí)：式中：如果“t”

已知，求P時(shí)：式中：封頭設(shè)計(jì)44封頭形式半球形封頭橢圓封頭碟形封頭錐殼折邊錐殼平封頭球凸形封頭(螺栓連接封頭)45ASME規(guī)范條文UG-32和附錄1-4，凹面受壓(受內(nèi)壓)成形封頭和錐殼，即非螺栓連接成形封頭如：半球形封頭、橢圓形封頭、碟形封頭、錐殼和折邊錐殼。注意：CodeCase2260給出了設(shè)計(jì)封頭的另一方法。UG-33，凸面受壓(受外壓)成形封頭。附錄1-5，內(nèi)壓下錐殼封頭和過(guò)渡段與圓形筒體連接處的補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。UG-34，無(wú)拉撐平封頭和平封蓋(圓形或非圓形、焊接、螺栓連接、螺紋連接等形式的平封蓋、盲法蘭等)。UG-35，其它類型的封蓋。如：附錄1-6，球凸形封頭；UG-35(b)，快開式封蓋。UG-47，拉撐面或有拉撐平封頭。46典型封頭的主要尺寸（見(jiàn)Fig.1-4）t=成形后封頭的最小要求厚度。D=封頭直邊的內(nèi)徑；橢圓封頭的內(nèi)表面長(zhǎng)軸長(zhǎng)度；錐殼封頭考慮點(diǎn)處垂直于軸線的內(nèi)直徑。Do=外徑(與內(nèi)徑相似)。h=橢圓封頭短軸長(zhǎng)度的1/2。L=碟形封頭和半球形封頭球或冠的內(nèi)半徑。r=轉(zhuǎn)角內(nèi)半徑。

=錐殼中心夾角的1/2。Di=折邊錐殼封頭轉(zhuǎn)角與錐殼相切處與軸線相垂直的內(nèi)直徑。=D–2r(1-cos

)P=設(shè)計(jì)內(nèi)壓472:1標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭短軸是長(zhǎng)軸的一半：可以作為近似2:1標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭（見(jiàn)UG-32(d)）：轉(zhuǎn)角半徑r=0.17D；球冠半徑L=0.90D。UG-32(d)給出了最小要求厚度或MAWP的計(jì)算公式：或48其它橢圓封頭對(duì)于非2:1的橢圓封頭，附錄1-4(c)給出了計(jì)算公式：或49碟形封頭標(biāo)準(zhǔn)碟形封頭L =Do=直邊的外徑；r =6%L=球冠內(nèi)半徑的6% =6%Do =直邊外徑的6%；此標(biāo)準(zhǔn)碟形封頭的厚度和壓力計(jì)算公式(UG-32(e))：對(duì)于最低抗拉強(qiáng)度超過(guò)80,000psi的材料，碟形封頭的計(jì)算應(yīng)使用室溫下許用應(yīng)力S=20,000psi，并按最大許用應(yīng)力隨溫度降低成比例降低的許用應(yīng)力?；?0非標(biāo)準(zhǔn)碟形封頭附錄1-4(d)給出了非標(biāo)準(zhǔn)碟形封頭的計(jì)算公式：式中：

或51UG-32(j)對(duì)于任何無(wú)拉撐封頭，其球冠內(nèi)半徑L不得大于直邊的外直徑D0。對(duì)于碟形封頭，內(nèi)轉(zhuǎn)角半徑不小于封頭直邊外直徑的6%，但決不得小于封頭厚度的3倍。MaximumL=直邊外徑D0Minimumr=直邊外徑D0的6%，但不小于封頭厚度的3倍。對(duì)L給出最大值是限制封頭的平度，增大L使封頭更接近平板。對(duì)r給出最小值是控制曲率，曲率越小，曲面的變化越陡。使用較大的r是為了減緩這一變化。52斜坡過(guò)度UG-31(l)所有厚度大于筒體的成形封頭，如采用對(duì)接焊縫連接，應(yīng)具有足夠長(zhǎng)的直邊，以滿足Fig.UW-13.1中關(guān)于3:1坡度和中心線對(duì)中偏差的要求。所有厚度小于或等于筒體厚度的封頭，如采用對(duì)接焊縫連接，可不必具有整體直邊。當(dāng)帶有直邊，其厚度應(yīng)不小于相同直徑無(wú)縫筒體的要求厚度，即直邊部位應(yīng)按無(wú)縫筒體對(duì)待。53斜坡過(guò)度Fig.UW-13.154斜坡過(guò)度Fig.UW-13.155厚度要求UG-32(a)和UG-32(b)對(duì)于成形封頭(橢圓封頭、碟形封頭、半球形封頭和折邊錐殼)，要求的厚度是指成形后最薄處的厚度。通常使用較厚的板材，以補(bǔ)償成形操作過(guò)程中可能引起的減薄(見(jiàn)腳注18)。無(wú)拉撐橢圓封頭或碟形封頭的厚度不得小于無(wú)縫半球形封頭的要求厚度除于封頭與筒體的焊縫系數(shù)。56半球形封頭UG-32(f)當(dāng)半球形封頭的厚度不超過(guò)0.356L、或P不超過(guò)0.665SE，則：對(duì)于厚壁球殼，見(jiàn)附錄1-3的公式。薄壁半球形封頭的材料利用率最高，承受相同內(nèi)壓壁厚最薄。由于環(huán)向和縱向應(yīng)力相等，因此最大限度地利用了材料。一般來(lái)說(shuō)，半球形封頭的厚度大約是圓形筒體厚度的一半?；?7平封蓋UG-34無(wú)拉撐平封頭、封蓋、盲法蘭。圓形和非圓形平封蓋。焊接和螺栓連接。計(jì)算公式是根據(jù)平板的彈性、小變形理論推導(dǎo)得出。邊界條件或邊緣的影響用系數(shù)C來(lái)表示。對(duì)于焊接平封蓋，C系數(shù)里包含了一個(gè)0.667的系數(shù)，使許用應(yīng)力增加到1.5S(即彎曲許用應(yīng)力)。對(duì)于螺栓連接平封頭，考慮的因素是變形，使用較小的許用應(yīng)力可減少泄漏的可能性。58平封頭的計(jì)算公式無(wú)拉撐圓形焊接平封蓋螺栓連接圓形平封蓋無(wú)拉撐正方形、矩形、橢圓形、長(zhǎng)圓形、或其它形狀的非圓形焊接平封頭無(wú)拉撐正方形、矩形、橢圓形、長(zhǎng)圓形、或其它形狀的非圓形螺栓連接平封頭式中：符號(hào)定義d=直徑或短徑，按Fig.UG-34所示測(cè)量。C=與連接方法有關(guān)的系數(shù)，對(duì)焊接平封頭，它包含有使彎曲許用應(yīng)力增加到1.5S的系數(shù)。P=設(shè)計(jì)壓力S=最大許用應(yīng)力，從許用應(yīng)力表查得。E=焊縫系數(shù)，對(duì)于UW-3(a)(1)定義的A類焊縫，從表UW-12查得。Z=非圓形封蓋的系數(shù)。W=按附錄2確定的螺栓總載荷。hg=墊圈力臂L=非圓形螺栓連接封蓋的螺栓孔中心圓周長(zhǎng)。59平封頭的類型60角接焊接接頭UW-13(e)

Fig.UW-13.2，典型無(wú)拉撐平封蓋61角接焊接接頭UW-13(e)

Fig.UW-13.2，典型無(wú)拉撐平封蓋62不允許的角接接頭這些焊縫的共同特點(diǎn)是它們不能承受彎矩，這一點(diǎn)非常重要，因?yàn)榉馍w的主要載荷是通過(guò)彎曲來(lái)傳遞的。63ASMEB16.5法蘭符合ASMEB16.5和UG-11(a)(2)的鋼制圓形盲法蘭，當(dāng)屬Fig.UG-34中的(j)和(k)的類型，可以按ASMEB16.5中表2的壓力-溫度等級(jí)使用。管接頭厚度計(jì)算65UG-45管接頭厚度對(duì)于管接頭厚度有以下考慮：UG-22載荷所要求的厚度（如：內(nèi)壓、外壓、外載荷等）。管接頭的厚度相對(duì)于殼體或封頭的厚度。管子標(biāo)準(zhǔn)壁厚。當(dāng)有腐蝕余量，而且管接頭的厚度由UG-45(b)(4)決定，則必須使用比標(biāo)準(zhǔn)壁厚大的管子。UG-45(a)是關(guān)于人孔、手孔和其它檢查孔的管接頭厚度，計(jì)算只需考慮UG-22的載荷即可。開孔補(bǔ)強(qiáng)67開孔的形狀圓形筒體或錐殼、封頭上的開孔最好采用圓形、橢圓或長(zhǎng)圓形狀，但規(guī)范并不限制使用其它形狀的封頭。當(dāng)長(zhǎng)圓或橢圓的開孔長(zhǎng)、短徑之比大于2:1，橫跨短徑的補(bǔ)強(qiáng)面積應(yīng)增加，以防止由于扭矩產(chǎn)生的變形。68UG-36(b)開孔的尺寸對(duì)于殼體內(nèi)徑

60”(1250mm)，開孔尺寸不得大于直徑的1/2，最大不超過(guò)20”(508mm)。對(duì)于殼體內(nèi)徑

60”(1250mm)，開孔尺寸不得大于直徑的1/3，最大不超過(guò)40”(1000mm)。如果開孔超過(guò)上述限制，除要滿足UG-36至UG-43的要求外，還須滿足附錄1-7的補(bǔ)充要求。成形封頭和球形殼上經(jīng)過(guò)正確補(bǔ)強(qiáng)的開孔無(wú)尺寸限制。當(dāng)開孔的尺寸大于與封頭相連的殼體直徑的1/2時(shí)，可以使用錐殼過(guò)渡段來(lái)代替補(bǔ)強(qiáng)。見(jiàn)UG-36(b)(2)(a-d)。69UG-36(c)(3)殼體和成形封頭上開孔免除補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算容器上的開孔如果不承受壓力的快速波動(dòng)，在滿足以下要求的情況下，開孔除自身結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)外，不須另外補(bǔ)強(qiáng)。對(duì)于焊接或釬接接頭，最終開孔的直徑不大于：3-1/2in.(89mm)–

殼體或封頭的厚度

3/8in.(10mm)；2-3/8in.(60mm)–

殼體或封頭的厚度

3/8in.(10mm)。對(duì)于螺紋連接或脹接接頭，殼體和封頭上的開孔直徑不超過(guò)2-3/8in.(60mm).70任何兩個(gè)未加補(bǔ)強(qiáng)的開孔，其中心距不得小于兩孔直徑之和。三個(gè)或三個(gè)以上開孔群中任意兩個(gè)未加補(bǔ)強(qiáng)的開孔孔心距不得小于：

(1+1.5cosθ)(d1+d2)

對(duì)于圓形筒體和錐殼；

2.5(d1+d2)

對(duì)于具有雙曲率的殼體和封頭。UG-36(c)(3)殼體和成形封頭上開孔免除補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算71UG-36(d)開孔可以開在焊縫上，見(jiàn)UW-14。72

UG-39(a)平封頭上開孔免除補(bǔ)強(qiáng)單個(gè)開孔，其尺寸不超過(guò)UG-36(c)(3)(a)和(b)的限制、并且封頭直徑或短徑的1/4時(shí)，可免除補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。73要求的補(bǔ)強(qiáng)面積UG-37在內(nèi)壓或外壓下要求的補(bǔ)強(qiáng)面積（筒體和封頭）

(c) 內(nèi)壓設(shè)計(jì)。對(duì)于承受內(nèi)壓的筒體或封頭，在任何通過(guò)開孔的給定平面內(nèi)所要求的總補(bǔ)強(qiáng)截面積A應(yīng)不小于：(d) 外壓設(shè)計(jì)。承受外壓的單壁容器，所要求的開孔補(bǔ)強(qiáng)面積僅為上述c)要求的50%即可，式中的tr是根據(jù)外壓下容器厚度計(jì)算要求確定的要求壁厚。多層容器每層上所要求的開孔補(bǔ)強(qiáng)面積，當(dāng)殼體承受外壓時(shí)，應(yīng)符合上述1)；當(dāng)殼體承受內(nèi)壓時(shí)，應(yīng)符合上述c)，不論連接到一層或多層殼體的共同接管是否采用焊接方式。(e) 內(nèi)、外壓設(shè)計(jì)。 承受內(nèi)、外壓的容器，所要求的補(bǔ)強(qiáng)面積應(yīng)符合上述c)對(duì)于承受內(nèi)壓的要求，同時(shí)還應(yīng)符合上述d)對(duì)于承受外壓的要求。(f) 對(duì)于所要求的補(bǔ)強(qiáng)面積和可供補(bǔ)強(qiáng)的面積，F(xiàn)ig.UG-37.1給出了詳細(xì)的計(jì)算公式。74提供補(bǔ)強(qiáng)可供補(bǔ)強(qiáng)有五個(gè)方面：A1：殼體上富余厚度提供的補(bǔ)強(qiáng)面積A2：延伸到殼體外側(cè)的管接頭富余厚度提供的補(bǔ)強(qiáng)面積A3：延伸到殼體內(nèi)側(cè)的管接頭富余厚度提供的補(bǔ)強(qiáng)面積A4：焊縫提供的補(bǔ)強(qiáng)面積A5：補(bǔ)強(qiáng)圈提供的補(bǔ)強(qiáng)面積75腐蝕余量按UG-36(c)(1)，腐蝕余量不能用于提供補(bǔ)強(qiáng)。按UG-16(e)，用于計(jì)算公式的所有符號(hào)代表腐蝕后的尺寸。76UG-40補(bǔ)強(qiáng)區(qū)域與容器壁相平行的方向，取以下較大值：d–開孔腐蝕后的直徑Rn+t+tn與管接頭壁相平行的方向，取以下較小值：2.5t2.5tn+te式中：Rn=開孔腐蝕后的半徑tn =管接頭扣除負(fù)偏差后的壁厚t =容器的壁厚te =加強(qiáng)圈的厚度77補(bǔ)強(qiáng)的強(qiáng)度（UG-41）如果補(bǔ)強(qiáng)材料（加強(qiáng)圈、焊縫金屬、等）的許用應(yīng)力大于容器材料的許用應(yīng)力，不考慮由于較高應(yīng)力值帶來(lái)的附加強(qiáng)度。如果補(bǔ)強(qiáng)材料的應(yīng)力值低于容器材料，所提供的補(bǔ)強(qiáng)面積應(yīng)按兩應(yīng)力的比值成反比例增加。強(qiáng)度降低系數(shù)：fr=Sn/Sv式中：Sn =補(bǔ)強(qiáng)材料的許用應(yīng)力

Sv =容器材料的許用應(yīng)力以下舉例說(shuō)明fr的使用：A=dtrF+2tntrF(1-fr1)對(duì)于安放式管接頭，fr1=1.0A=dtrF78UG-39平封頭上單孔要求的補(bǔ)強(qiáng)面積UG-39(b)(1)：標(biāo)準(zhǔn)孔對(duì)于單個(gè)開孔，其直徑不超過(guò)封頭直徑或短徑的1/2（見(jiàn)UG-34）：A=0.5dt+ttn(1–fr1)式中：d = 圓形開孔扣除腐蝕余量后的直徑（見(jiàn)UG-37關(guān)于非徑向開孔的定義）t = 平封頭或平封蓋的最小要求厚度。 或按UG-34計(jì)算增加封頭的厚度[UG-39(d)(1)]。79UG-39(c)：大開孔 對(duì)于具有開孔直徑大于封頭直徑1/2的平封頭，應(yīng)按以下要求設(shè)計(jì)：UG-39(c)(1)：按附錄14-20（具有大、單個(gè)、圓形、位于中心開孔的整體[圓形]平封頭），使用附錄2的有關(guān)系數(shù)（采用環(huán)狀墊圈的螺栓法蘭設(shè)計(jì)要求）。UG-39(c)(2)：給