NB/T47023的4.4規(guī)定,當(dāng)與法蘭連接的圓筒厚度小于標(biāo)準(zhǔn)表1的最小值時(shí),應(yīng)將法蘭總高度H加長(zhǎng),如下圖所示。由下圖可以看出,這種情況下的H加長(zhǎng),只是直邊段變長(zhǎng)了,而法蘭盤厚度δ、錐頸長(zhǎng)度h是不變的。至于其他情況,如單獨(dú)將δ或h加長(zhǎng),H也應(yīng)加長(zhǎng),也就是說保證直邊段長(zhǎng)度。這部容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)沒釋義,關(guān)于這個(gè)“與法蘭對(duì)接圓筒最小厚度”及“直邊段長(zhǎng)度調(diào)整”的內(nèi)容,可以參考文獻(xiàn):桑如苞. 關(guān)于壓力容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)若干問題的建議[J]. 化工設(shè)備設(shè)計(jì), 1997, 34(5). 相關(guān)內(nèi)容整理如下:文獻(xiàn)指出,長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭主要是用于管殼式換熱器,這個(gè)“對(duì)接圓筒最小厚度”的規(guī)定也是以GB151編制組提出的要求為依據(jù)的。因?yàn)镚B151和GB150中有關(guān)圓筒最小厚度的要求不盡相同,所以長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭用在換熱器上,就是會(huì)經(jīng)常碰這個(gè)“最小厚度”的問題。(注:NB/T容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)正是基于GB/T150中的法蘭計(jì)算方法。)首先,來看理想的情況:圓筒與法蘭直邊段等厚對(duì)接。文獻(xiàn)指出,此時(shí)直邊段與錐頸連接處(下方左圖中紅色箭頭所指)通常是法蘭應(yīng)力最大的地方,對(duì)于“標(biāo)準(zhǔn)的法蘭”這是核算過的,結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是有保證的。但對(duì)于圓筒與法蘭直邊的不等厚對(duì)接,因?yàn)橹圃斓男枰话愕脤⒅边叾蜗鞅≡倥c圓筒對(duì)接。這時(shí)候,直邊段削薄端與圓筒連接處(下方右圖紅色箭頭所指)成了法蘭應(yīng)力最大的地方,必須對(duì)這個(gè)地方的應(yīng)力重新進(jìn)行核算。這個(gè)“被削薄的直邊段”也可看作“錐頸”,且稱之為“錐頸2”,即可按GB/T150中法蘭錐頸的計(jì)算方法進(jìn)行校核。1、法蘭錐頸計(jì)算時(shí)要控制系數(shù)f=1,在錐頸大小端厚度確定的情況下,可以通過調(diào)整錐頸高度來保證f=1,詳見GB/T150.3的圖7-7。2、系數(shù)f=1的意思是,錐頸大端、小端的應(yīng)力相等。3、容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)對(duì)錐頸大端的軸向應(yīng)力水平進(jìn)行了控制,若f=1,小端也是安全的。這樣來看,長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭標(biāo)準(zhǔn)NB/T47023規(guī)定“對(duì)接圓筒厚度較小時(shí),應(yīng)將H加長(zhǎng)”也就容易理解了。問題來了,如果圓筒材料的許用應(yīng)力低于法蘭,在“錐頸2”大端、小端應(yīng)力相等時(shí),大端校核合格,小端可不一定就是合格的。那么此時(shí),標(biāo)準(zhǔn)給定的H修正值是否足夠?還要不要再增加“錐頸2”的高度,以降低小端的應(yīng)力水平呢?襯不銹鋼的碳鋼法蘭在與不銹鋼圓筒對(duì)接時(shí),是可能遇到這樣的問題的。對(duì)于碳鋼法蘭+碳鋼圓筒則不會(huì),為啥?看下面幾張圖中給出的碳鋼鍛件 、碳鋼板、不銹鋼板的許用應(yīng)力可以發(fā)現(xiàn):類似于16Mn鍛+Q345R圓筒,20鍛+Q245R圓筒,圓筒鋼板的許用應(yīng)力都是高于或者接近于法蘭鍛件的,法蘭都合格了,圓筒自然沒問題。但如果是襯304的16Mn鍛件法蘭+304圓筒,304許用應(yīng)力是比16Mn鍛件低一些的,對(duì)于低碳不鋼鋼更甚。解決辦法:1、按GB/T150.3進(jìn)行校核;2、將法蘭的等級(jí)選高,即法蘭最大允許工作壓力與設(shè)計(jì)壓力比值,放大一點(diǎn),留出裕量。
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