首页 > 化工知识 > NB/T47023长颈法兰“对接筒体最小厚度”问题的一种特殊情况

NB/T47023长颈法兰“对接筒体最小厚度”问题的一种特殊情况

时间:2020-09-30 来源:卢梭说压力容器 浏览:
NB/T47023的4.4规定,当与法兰连接的圆筒厚度小于标准表1的最小值时,应将法兰总高度H加长,如下图所示。
由下图可以看出,这种情况下的H加长,只是直边段变长了,而法兰盘厚度δ锥颈长度h是不变的。至于其他情况,如单独将δ或h加长,H也应加长,也就是说保证直边段长度。
这部容器法兰标准没释义,关于这个“与法兰对接圆筒最小厚度”及“直边段长度调整”的内容,可以参考文献:桑如苞. 关于压力容器法兰标准若干问题的建议[J]. 化工设备设计, 1997, 34(5). 相关内容整理如下:
文献指出,长颈对焊法兰主要是用于管壳式换热器,这个“对接圆筒最小厚度”的规定也是以GB151编制组提出的要求为依据的。因为GB151和GB150中有关圆筒最小厚度的要求不尽相同,所以长颈对焊法兰用在换热器上,就是会经常碰这个“最小厚度”的问题。(注:NB/T容器法兰标准正是基于GB/T150中的法兰计算方法。)
首先,来看理想的情况:圆筒与法兰直边段等厚对接文献指出,此时直边段与锥颈连接处(下方左图中红色箭头所指)通常是法兰应力最大的地方,对于“标准的法兰”这是核算过的,结构的强度是有保证的。
但对于圆筒与法兰直边的等厚对接,因为制造的需要,一般得将直边段削薄再与圆筒对接。这时候,直边段削薄端与圆筒连接处(下方右图红色箭头所指)成了法兰应力最大的地方,必须对这个地方的应力重新进行核算。这个“被削薄的直边段”也可看作“锥颈”,且称之为“锥颈2”,即可按GB/T150中法兰锥颈的计算方法进行校核。
锥颈校核有以下几个要点:
1、法兰锥颈计算时要控制系数f=1,在锥颈大小端厚度确定的情况下,可以通过调整锥颈高度来保证f=1,详见GB/T150.3的图7-7。
2、系数f=1的意思是,锥颈大端、小端的应力相等。
3、容器法兰标准已经对锥颈大端的轴向应力水平进行了控制,若f=1,小端也是安全的。
这样来看,长颈对焊法兰标准NB/T47023规定“对接圆筒厚度较小时,应将H加长”也就容易理解了。
问题来了,如果圆筒材料的许用应力低于法兰,在“锥颈2”大端、小端应力相等时,大端校核合格,小端可不一定就是合格的那么此时,标准给定的H修正值是否足够?还要不要再增加“锥颈2”的高度,以降低小端的应力水平呢?
衬不锈钢的碳钢法兰在与不锈钢圆筒对接时,是可能遇到这样的问题的。对于碳钢法兰+碳钢圆筒则不会,为啥?看下面几张图中给出的碳钢锻件 、碳钢板、不锈钢板的许用应力可以发现:
类似于16Mn锻+Q345R圆筒,20锻+Q245R圆筒,圆筒钢板的许用应力都是高于或者接近于法兰锻件的,法兰都合格了,圆筒自然没问题。
但如果是衬304的16Mn锻件法兰+304圆筒,304许用应力是比16Mn锻件低一些的,对于低碳不钢钢更甚。
解决办法1、按GB/T150.3进行校核;2、将法兰的等级选高,即法兰最大允许工作压力与设计压力比值,放大一点,留出裕量。
PS
碳钢、低合金钢锻件许用应力:
碳钢、低合金钢板许用应力
不锈钢板许用应力

版权:如无特殊注明,文章转载自网络,侵权请联系cnmhg168#163.com删除!文件均为网友上传,仅供研究和学习使用,务必24小时内删除。
相关推荐