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活套法兰的小小讨论

时间:2020-06-15 来源:网络 浏览:

活套法兰属于松式法兰,法兰环变形时对容器或接管不产生附加力矩,制造、安装方便,可采用与容器或接管不同的材料制造,像锆制等不能与钢熔焊的容器、换热器上运用的就比较多,其法兰环用碳钢或低合金钢就行,能够节省贵重金属。但活套法兰的法兰环厚度较大,只能用于压力不高的场合。

另外,活套法兰还常用在玻璃钢等非金属设备(如右下图所示),及内衬有脆性材料且压力不高的钢制设备上。
图1
 如图2所示,活套法兰可分解为三部分:衬环(翻边)、接管、法兰环。而衬环(翻边)与接管的连接可以有多种形式,如图3所示,包括整体翻边、衬环接管焊接连接两大类。
 
衬环+接管在垫片压紧力、螺栓载荷及压力的作用下,结构不连续处会出现较大的应力集中,如果采用图3中整体翻边、对焊衬环就可以避免应力集中最严重的地方和焊缝重叠,这两种情况是最合理的。对于插入式衬环,第(3)种为全焊透,是比较好的。
图2
图3
 整体翻边结构没有焊缝,是最理想的,只是制造成本相对其他几种都高一点。事实上,整体翻边结构还存在一个问题,受加工能力的限制,衬环做不了太厚,而且衬环也不能撇开接管单独加厚。
活套法兰在强度计算时,要校核翻边部分的剪应力(按0.8倍的许用应力控制),见GB/T 150.3的7.5.3.3.3,见图4、图5,翻边厚度l直接决定了这个剪应力的大小。
在SW6计算时,有两个小小问题要注意,一、SW6输入界面上翻边厚度符号为t,而计算书中为l。二、翻边直径D4,如果你这个值不填、或填得不合理,程序不会有任何提示,但这个值又直接影响了垫片压紧力作用中心圆直径DG,见图7圈红处。
图4
 
图5
 
图6
 
图7
 
参考文献:宁远林, 冯秋元, 张永强, 等. 锆制压力容器活套法兰接管的结构分析[J]. 化工设备与管道, 2014, 51(6).
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