GB開孔補強豁免準(zhǔn)則

在GB150中，對于不另行補強的最大開孔直徑主要有6點：

1. 設(shè)計壓力≤2.5MPa；

2. 兩開孔之間距離滿足要求；

3. 接管外徑≤89mm;

4. 壁厚滿足表6-1要求；

5. 不得開在AB焊縫上；

6. 宜全焊透。

能夠豁免的原因，在GB150的標(biāo)準(zhǔn)釋義里解釋如下：

這三條，其本質(zhì)總結(jié)起來就是兩個字：

強度！

相當(dāng)于知道你很強了，考試大概率肯定過，干脆別考了，免試通過。

ASME開孔補強豁免準(zhǔn)則

在ASME VIII I UG36-(c)(3)中，對于開孔補強的豁免如下規(guī)定：

捋一下為，符合以下條件可以豁免開孔計算：

開孔為焊接接管時：

筒體需要厚度≤10mm時，開孔直徑≤89mm。

筒體需要厚度>10mm時，開孔直徑≤60mm。

或者當(dāng)開孔為螺紋孔、脹接孔時，開孔直徑≤60mm。

此處有幾個名詞需要好好理解一下：

Finished opening: 開孔直徑為開孔接管去除腐蝕裕量后的內(nèi)徑。

Required minimum thickness： 相當(dāng)于國內(nèi)的計算厚度，對于內(nèi)壓筒體可以參考UG-27(a)。

GB和ASME豁免的不同點

從上面可以看出ASME和GB的豁免還是有些不同的。

1. GB要求焊接或者全焊透，ASME為螺紋接頭或者脹接也可以。

2.GB要求接管厚度符合要求，ASME并未如此要求。當(dāng)然焊接接管要符合UG-45的接管最小厚度要求。

3. GB開孔為接管外徑為89，而ASME中都是內(nèi)徑。這點GB有時候比較尷尬，GB中89mm的接管，剛好豁免不用計算，而用外徑90的鍛管剛好要計算，可能并不合格。為什么90不能豁免呢？按照“強度”準(zhǔn)則，不是還厚了么~

4.ASME對于筒體厚的，能豁免到60mm，對于筒體薄的能夠豁免到89mm，與GB的強度準(zhǔn)則有些背離。

所以丁伯民教授一直說ASME的豁免是按照變形協(xié)調(diào)來確定的，筒體厚度大，變形協(xié)調(diào)能力弱，所以能夠豁免計算的開孔直徑小。筒體厚度小，變形協(xié)調(diào)能力強所以能夠豁免的開孔直徑大。

但是很多其它專家也有不同見解，主要原因有，ASME是按照殼體“Required minimum thickness”, 計算厚度大，說明殼體壓力大，應(yīng)力高，所以豁免開孔應(yīng)該小。計算厚度小，說殼體壓力小，應(yīng)力低，所以豁免開孔應(yīng)該大。

ONE MORE THING

到這里就結(jié)束了？

當(dāng)然不會，這是一個很有品味的信息，簡單知識點的羅列總結(jié)，還無法盡興。

ONE MORE THING...

從工程實踐來說，當(dāng)然希望能夠在不影響安全的情況下豁免掉更多的計算。

那么ASME里還有別的開孔補強豁免嗎？

答案當(dāng)然是：

有！

99%的人不會注意到的地方：

法蘭蓋開孔豁免。

ASME B 16.5中隱藏的法蘭蓋開孔豁免條款

ASME B16.5是一個美國的法蘭標(biāo)準(zhǔn)。里面對應(yīng)的各種法蘭的尺寸，壓力溫度等級等等。

在平平無奇的法蘭背后，竟然隱藏著法蘭蓋開孔豁免條款。

壓力容器中，經(jīng)常遇到法蘭蓋需要焊接內(nèi)插管。

內(nèi)插管插不進(jìn)去

此時一般是按照反向法蘭或者開孔補強來計算。

這兩種都需要先計算法蘭蓋本身強度是否足夠。

而我們知道，很多標(biāo)準(zhǔn)法蘭法蘭蓋計算是通過不了的，加厚還好說，很多法蘭一旦計算，由于墊片my值比較高，所需螺栓面積不夠，此時需要法蘭提高磅級后者改成非標(biāo)法蘭，設(shè)計的協(xié)調(diào)性就很丑陋了。

此時多么希望能夠豁免計算，尤其是開一些小的孔的內(nèi)插管。

如果法蘭蓋僅正中心開了一個孔，那么不妨看看ASME B16.5的說法。

在ASME B 16.5 Table 6: Reducing threaded and slip-on pipe flanges for Classes 150 Through 2500 pipe Flanges中，有一個NOTE1，很容易引起霸道總裁的注意：

其NOTE1的內(nèi)容為：

試著翻譯一下：

縮頸法蘭的頸部尺寸至少應(yīng)與縮小的法蘭的頸部尺寸一致。當(dāng)縮小的法蘭頸部小于2,4,6列中的尺寸時，縮頸法蘭可以由法蘭蓋制成。

列1~6的內(nèi)容如下：

比較拗口，好在規(guī)范給出了兩個個例子：

例子1：對于6“的縮頸法蘭，其頸部尺寸可以按照5”，或者只要大于2 1/2"即可。

例子2：6x2“的縮頸法蘭，可以用法蘭蓋加工而成。

其中ASME B 1. 20.1的法蘭如下尺寸所示：

按照Note1的意思，很容易得出，法蘭蓋開孔了，如果孔尺寸小于表2，4，6列中的尺寸，可以豁免開孔補強。直接使用法蘭標(biāo)準(zhǔn)查詢的法蘭蓋的MAWP即可。

案例

假設(shè)有個8“的法蘭蓋，要開一個1”的接管。

先查詢ASME B 16.5中的表6，8“法蘭的最小縮頸尺寸是3”，因為1“<3”，按照NOTE1，可以用法蘭蓋來加工此縮頸法蘭。

接著按照ASME VIII I的附錄2，選擇一個合適的焊接節(jié)點即可。

是不是非常完美的豁免掉了法蘭蓋開孔的計算？