NB/T 47023長(zhǎng)頸法蘭校核時(shí)“錐頸小端厚度g0”取值 分析及操作建議
雖然GB/T 150.3的7.1.1指出,若選用NB/T47020~47027-2012《壓力容器法蘭》標(biāo)準(zhǔn)時(shí),可免除計(jì)算。但前提是選用標(biāo)準(zhǔn)的法蘭,即尺寸、材料(包括法蘭本身、墊片、緊固件的材料)、載荷等都符合標(biāo)準(zhǔn)的要求,否則不能稱之為“標(biāo)準(zhǔn)的法蘭”。
對(duì)于“非標(biāo)準(zhǔn)的法蘭”,NB/T47020中給定的最大允許工作壓力是不適用的,不一能得包得住,所以應(yīng)當(dāng)進(jìn)行校核,比如以下的幾種情況:
1. 沒(méi)有根據(jù)NB/T47020的材料匹配表(表2-表5)選用緊固件;
2. 多管程換熱器管箱法蘭,此時(shí)法蘭還受分程隔板墊片的反作用力;
3. 與長(zhǎng)頸法蘭對(duì)接的圓筒材料許用應(yīng)力比法蘭低。
總之,雖然選用的是標(biāo)準(zhǔn)容器法蘭,但其免除計(jì)算的前提條件是比較嚴(yán)格的,設(shè)計(jì)時(shí)最好都用SW6跑一下。

而在NB/T47023長(zhǎng)頸法蘭的校核計(jì)算中,“法蘭小端有效厚度g0”到底輸哪個(gè)值一直有爭(zhēng)議。我們就以參數(shù)為DN1200, PN2.5, 材料為16MnIII, 40MnB40Mn, 316L+柔性石墨的長(zhǎng)頸法蘭為例來(lái)探討一下。
DN1200-PN2.5長(zhǎng)頸法蘭主要尺寸如下圖所示,法蘭錐頸小端厚度為22,當(dāng)法蘭H修正為195時(shí),允許的對(duì)接圓筒最小厚度為12。對(duì)接圓筒厚度為12,材料為316L。并以標(biāo)準(zhǔn)給定的200℃下最大允許工作壓力2.5MPa,分別作為設(shè)計(jì)溫度、壓力進(jìn)行校核。

在上面的圖中作幾條輔助線,并以不同的h-g0組合進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果見(jiàn)下表。
“組合3”(h=48,g0=22)為標(biāo)準(zhǔn)中的值,校核合格。與厚度為12的圓筒對(duì)接時(shí),可比照“組合1” (h=111,g0=8.9)、“組合2” (h=96,g0=12),但兩組合的J系數(shù)都大于1,校核均不合格。
(SW6的法蘭計(jì)算只包括法蘭環(huán)、錐頸(h范圍內(nèi)),如果要直邊段的一部分納入,需要修改h值。)
另外還應(yīng)注意,如果用h=48,g0=12,即“組合4”,那是完全無(wú)視直邊段的存在,太浪費(fèi)了。而如果用h=111,g0=12進(jìn)行校核,是偏于冒進(jìn)的,因?yàn)檫@種情況下是錐頸有一塊缺失的(圖中畫剖面線的三角形部分)。

結(jié)論:
在NB長(zhǎng)頸法蘭的校核中,如果對(duì)接圓筒厚度小于法蘭錐頸小端時(shí),g0輸入的是標(biāo)準(zhǔn)錐頸小端的厚度,是偏于不安全的。但也不能不修改h值,直接輸入對(duì)接圓筒的厚度,因?yàn)檫@樣裕量太大,會(huì)造成浪費(fèi)。
操作建議:
1:1作圖,同時(shí)修改程序給定的h和g0,按上面的組合1、組合2進(jìn)行校核,這樣是比較合理的做法。
另外,還應(yīng)注意的是,SW6要求輸入筒體名義厚度只是為了確定筒體的許用應(yīng)力(因?yàn)樵贕B/T150體系下,材料的許用應(yīng)力與厚度有關(guān))。程序并不會(huì)根據(jù)這個(gè)筒體厚度自動(dòng)調(diào)整法蘭h、g0這些參數(shù)。

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