多個開孔螺栓連接平蓋系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì)

吳 皓，李曉琳，元少昀

(中國石化工程建設(shè)有限公司，北京 100101)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，能源需求不斷加大，作為常用儲油容器的埋地儲罐數(shù)量日趨增加【1】。由于埋地設(shè)備易發(fā)生泄漏從而導(dǎo)致安全和環(huán)境問題，因此應(yīng)盡量減少在設(shè)備本體上開孔。埋地設(shè)備一般在設(shè)備上部設(shè)置2～3個人孔，而后在人孔蓋上開多個工藝管口以滿足管口使用的需要【2】。這導(dǎo)致平蓋上的開孔數(shù)量往往較多，對平蓋開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算和平蓋上的布管設(shè)計(jì)提出了更高的要求。

1 GB/T 150.3—2011多個開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法與存在問題

1.1 GB/T 150.3—2011平蓋多個開孔設(shè)計(jì)計(jì)算方法

GB/T 150.3—2011(以下簡稱GB/T 150或標(biāo)準(zhǔn))【3】通過修正平蓋計(jì)算公式中的結(jié)構(gòu)特征系數(shù)K來考慮多個開孔對于平蓋強(qiáng)度削弱的影響。

平蓋的削弱系數(shù)為：

(1)

式中：v——削弱系數(shù)；

Dc——平蓋計(jì)算直徑，mm;

Σb——平蓋危險徑向截面上各開孔寬度之總和，mm。

通過GB/T 150.3—2011表5-9或表5-10查取K值后可確定系數(shù)K1為：

(2)

當(dāng)K1/v≤0.5時，如K1/v大于K，則以K1/v代替平板計(jì)算公式中的K，否則直接取K值計(jì)算平板厚度。

采用上述計(jì)算方法有以下限制條件：

1)危險徑向截面開孔寬度總和不超過平蓋所連接法蘭的內(nèi)半徑；

2)K1/v≤0.5。

1.2 存在問題

通過GB/T 150的計(jì)算軟件計(jì)算發(fā)現(xiàn)：多個開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法只在K1/v大于K時需要加大平蓋厚度，而在其余情況的設(shè)計(jì)計(jì)算中常會出現(xiàn)開孔后不需要補(bǔ)強(qiáng)的情況。結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)中單開孔補(bǔ)強(qiáng)的計(jì)算規(guī)定分析發(fā)現(xiàn)，有查會出現(xiàn)同規(guī)格的平蓋開單個孔時需要加厚平蓋，而增加開孔數(shù)量后反而不需要加厚的情況，這同通常開孔越多強(qiáng)度削弱越大的理解存在偏差。……