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筒体加厚2mm,十几mm长?

时间:2021-09-16 来源:欧标美标压力容器设计 浏览:

 

我们再用SW6里的JB4732分析模块计算时,经常会遇到提示筒体十几mm长的一段厚度要由多少增加到多少mm。既然提到SW6里的分析方法,就顺便说一下。可能有人会遇到布管较少时过GB/T 151的方法计算管板需要100多mm,用JB 4732的方法管板只需要30-40mm。是真的有这么大的区别吗!不是的,那是因为GB/T 151如果管板厚度比较薄是查不到曲线的,要管板厚度增加到100多mm才能查到曲线继续计算。直径比较小(管子做筒体的)的换热器很容易不满足GB/T 151的规定,布管面积和GB/T151标准规定的最小比值相差不多时,我们可以把在布管区内的拉杆处的面积输入到管板分程处面积里。有很多人执着于字面意思,实际上GB/T 151标准上:Ad—在布管区范围内,因设置分程隔板和拉杆结构的需要,而未能被换热管支撑的面积。
再回到按JB 4732分析计算,筒体需要加厚2mm增加(十几毫米长)一小段。很多人觉得是有问题的,非要加厚一个筒节,然后还经常出现加厚2mm后又提示还需要加厚。今天用ANSYS分析来证明给一些人看加厚十几毫米长是没有问题的。先说一下背景某台设备结构不完全符合GB/T 151的规定,客户没要求分析但设备的审核人员要求分析。

 
换热器局部结构(管板和封头直接焊接)
出差前做的分析把管板材料搞错了按S30408评定的,结果管板是S30403的。管程筒体和壳程筒体都是S30408的材料,换热管是S30403的。用S30403评定在压力和温度载荷同时作用下管板的肩部是不过的。判断是否真的不过及修改的思路:1.评定用工作温度下的许用应力,发现还是不过。2.将载荷改为工作压力计算,计算后线性化评定发现还差一点点不过,而紧挨着最大点的下一个节点评定就是通过的。3.再局部加厚2mm,继续用第二步计算。
为什么可以用工作压力而不用设计压力呢,那是因为JB 4732等分析设计标准明确二次应力是用工作载荷的,许用应力也是按工作温度下的许用应力的。只是我们习惯性的偷懒,保守处理都按设计压力计算而已。下图是JB 4732的规定,实际上ASME ,EN 也都是这样规定的不再贴欧美标准的截图。

 

 

 

加厚2mm的结果(只加厚了局部5mm宽)

为了更直观的看出只加厚了几毫米宽,采用了这个极端的建模方式

线性化,评定结果

TS1路径PL+Pb+Q

TS2路径PL+Pb+Q

只是贴了管板和壳程筒体连接处的几条路径,注意局部薄膜应力还是要用设计载荷和设计工况下的许用应力的,只是PL+Pb+Q用工作载荷和工作温度下的许用应力(有高低温可用应力的平均值)。为了让更多的人看的懂文中一直使用的是许用应力,没有使用应力强度的概念。

换热器只加厚(堆焊)2mm厚十几mm长一段筒体是没有问题的!当然了如果材料没有采购,只是前期设计尽量少用堆焊筒体或管板肩部的方案哈。一般的校审不太能接受。

就磨叽这么多吧,要去洗漱了。一天对着电脑十几个小时了!

 

 

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