تقویت سوراخ‌های ایجادشده

یک مستند که قبلاً تهیه شده بود، می‌توانید نگاهی سرسری به آن بیندازید، هاها. ۲.۱ روش مساحت برابر: این روش بر این باور است که برای مساحت تحمل باری که به دلیل وجود سوراخ‌ها در پوسته کاهش یافته، باید از مواد تقویتی برای جبران مساحت، در اطراف سوراخ‌ها استفاده کرد. این روش بر اساس تمرکز تنش در اطراف سوراخ‌هایی که در یک صفحه بی‌نهایت بزرگ و در حال کشش دوجهتی ایجاد می‌شوند، استوار است؛ تنها تنش‌های ناشی از کشش در پوسته در نظر گرفته می‌شود و استحکام تنشی یکباره پوسته به عنوان معیار طراحی به کار می‌رود. این روش برای سوراخ‌هایی با قطر کوچک، ایمن و قابل اعتماد است. اما این روش تأثیر تمرکز تنش در نقاط سوراخ‌ها و همچنین تغییر قطر مخزن را در نظر نمی‌گیرد. بنابراین، برای کاهش تفاوت بین ضریب تمرکز تنش واقعی و نتایج تحلیل نظری، در استفاده از روش مساحت‌های برابر، محدودیت‌هایی از نظر اندازه و شکل سوراخ‌ها وجود دارد. به عنوان مثال، مطابق با استاندارد GB150، هنگامی که قطر مخزن Di ≥ ۱۵۰۰ میلی‌متر باشد، حداکثر قطر سوراخ dop باید کمتر یا مساوی Di/3 باشد و در عین حال dop باید کمتر از ۱۰۰۰ میلی‌متر باشد. ۲.۲ روش مساحت فشار: روش مساحت فشار، روشی است که بر اساس تعادل نیروها در مساحت تحت فشار و مقطع تحمل بار شکل گرفته است؛ یعنی نیروی کلی ایجاد شده توسط فشار در مساحت تحت فشار، با توانایی تحمل بار مساحت‌های مربوط به بدنه، لوله‌ها و مواد تقویتی در محدوده تقویت مؤثر، در تعادل است. اما روش مساحت فشار، تنها الزامات استاتیکی مربوط به تنش‌های کلی و موضعی لایه نازک در لبه سوراخ را در نظر می‌گیرد و تأثیر تنش‌های خمشی را در نظر نمی‌گیرد؛ از این نظر، اساساً مشابه روش مساحت برابر است. اما نتایج تقویتی حاصل از هر دو روش متفاوت است؛ دلیل اصلی این امر، تفاوت در در نظر گرفتن محدوده تقویت مؤثر برای بدنه توسط این دو روش است. در روش مساحت برابر، محدوده کاهش تمرکز تنش در اطراف سوراخ، کاملاً به قطر سوراخ بستگی دارد و هیچ ربطی به قطر بدنه ندارد. در روش مساحت فشار، ناحیه کاهش ناشی از اثرات مرزی پوسته استوانه‌ای، تنها به قطر داخلی استوانه بستگی دارد و هیچ ربطی به قطر سوراخ‌ها ندارد. این امر باعث می‌شود که هنگام داشتن قطر سوراخ بزرگ، محدوده تقویت روش مساحت فشار نسبتاً کوچک باشد و ویژگی تقویت متراکم را داشته باشد؛ این امر می‌تواند تمرکز تنش در ناحیه لوله‌های ورودی سوراخ را به طور مؤثر کاهش داده و در نتیجه، بخش‌های مربوط به پوسته‌های تلاقی‌دار ایمن‌تر شوند. این نیز دلیل اصلی قابلیت استفاده از روش مساحت فشار برای سوراخ‌های بزرگ است. HG/T 20582-2011 «مقررات محاسبه استحکام مخازن شیمیایی فولادی»، از همین روش برای محاسبه تقویت سوراخ‌های بزرگ استفاده می‌کند. مقررات HG/T 20582 بیان می‌کند: در مواردی که تقویت با استفاده از لوله‌های وصله‌دار وجود ندارد یا در نظر گرفته نمی‌شود و تنها از ضخیم‌شدن بدنه برای تقویت استفاده می‌شود، نسبت قطر سوراخ d به قطر داخلی محفظه Di باید به گونه‌ای باشد که d/Di ≤ 0.5 باشد.

موافق نظر شما هستم، خیلی جزئی توضیح دادید.

اگر قرار است از تجهیزات استاندارد ملی استفاده شود، استفاده از روش مساحت فشار توصیه نمی‌شود. پیشنهاد می‌شود برای محاسبات طراحی، از روش تقویت با سطح مساوی یا روش تحلیلی استفاده شود. از آنجایی که روش محاسبه بر اساس مساحت فشار دارای نقص است، ممکن است در شرایطی که محاسبات صحیح باشد، حادثه‌ای رخ دهد.

بنابراین، روش مساحت فشار هرگز در استانداردهای GB گنجانده نشده است.

با روش مساحت فشار، آیا واقعاً حادثه‌ای رخ داده است؟

مشخص نیست که آیا حادثه‌ای رخ داده است یا خیر، اما آنچه مشخص است این است که روش مساحت فشار در محاسبات مربوط به تقویت سوراخ‌ها، از نظر اصول محاسباتی، دارای نقص است. اگر واقعاً روش دیگری برای محاسبه وجود نداشته باشد و تنها بتوان از روش فشار در مقابل سطح استفاده کرد، توصیه می‌شود میزان احتیاط بیشتری در نظر گرفته شود. کسانی که قبلاً از این روش استفاده کرده‌اند، قطعاً میزان احتیاط بیشتری در نظر گرفته‌اند و به همین دلیل قابلیت اطمینان روش افزایش یافته است.

آیا برای تمام سوراخ‌ها نیاز به تقویت وجود دارد؟

نه، این هم محدوده‌ای دارد؛ می‌توانید به GB150.3 نگاه کنید