前幾天寫的筒體加厚一段十幾毫米長(zhǎng)筒體是否靠譜的小文章。今天繼續(xù)對(duì)這臺(tái)設(shè)備的一些方面做對(duì)比。本來(lái)我是不認(rèn)為需要分析的，因?yàn)榭梢愿鶕?jù)受力模型及SW6的計(jì)算結(jié)果得出大概的結(jié)論；我們是做工程的不是做研究的，但由于某些原因最后分析了。

對(duì)于管板和管殼程筒體或封頭的焊接連接結(jié)構(gòu)：GB/T 151的適用范圍寫的是管板和管殼程筒體焊接連接；ASME明確規(guī)定管板可以和球形封頭/筒體焊接連接；EN13445的是管板和管殼程筒體焊接連接。無(wú)論是哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都沒(méi)有說(shuō)適用于管板和橢圓或碟形封頭直接焊接連接。

GB/T 151的規(guī)定見(jiàn)下圖。

換熱器管板結(jié)構(gòu)

JB 4732在換熱器適用結(jié)構(gòu)實(shí)際上也是和GB/T 151是一樣的。所以無(wú)論是按SW6軟件中的151還是4732模塊都不是完全適用。當(dāng)然了對(duì)于計(jì)算來(lái)說(shuō)只能說(shuō)有一定的偏差，我們做工程設(shè)計(jì)的要有自己的判斷能力。不是遇到標(biāo)準(zhǔn)不是完全適用的，以前沒(méi)遇到過(guò)的就要求一定要ANSYS分析。要學(xué)會(huì)用自己的知識(shí)和能力去判斷一些事情的可靠性及偏差是否在可接受范圍。沒(méi)有自己的經(jīng)驗(yàn)和分析判斷能力，那工作一年，三年，五年.......又有什么區(qū)別呢！不啰嗦了直接上ANSYS分析對(duì)比的結(jié)果（管，殼程都是正壓的工況；也僅貼此工況）。

管板和管程封頭，殼程筒體直接焊接連接（1）

管板和管殼程筒體焊接連接（2）

我們從上圖可以看出總應(yīng)力居然是和管程筒體連接的大！總應(yīng)力變大了是因?yàn)?strong>最大應(yīng)力點(diǎn)發(fā)生在內(nèi)側(cè)由于倒角過(guò)小產(chǎn)生了較大的應(yīng)力集中。線性化之后再看看結(jié)果?。ㄍ祽卸螒?yīng)力也是用的設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度保守搞了）

結(jié)構(gòu)1（管板和封頭焊接連接）的線性化結(jié)果

結(jié)構(gòu)2（管板和管箱筒體焊接連接）的線性化結(jié)果

這臺(tái)設(shè)備如果用SW6的GB/T 151的模塊計(jì)算管板厚度只需要60多mm，按JB 4732模塊管板計(jì)算厚度110多mm但管板和殼體連接段不過(guò)。由于管板的結(jié)構(gòu)帶有5mm的應(yīng)力釋放槽，為了方便分析建模的時(shí)候直接把管板扣除了10mm。GB/T151的b）型管板和管殼程筒體焊接連接結(jié)構(gòu)的計(jì)算是有較大缺陷的；沒(méi)有校核筒體和管板連接部位的強(qiáng)度。孫工寫過(guò)這方面的論文，我之前也發(fā)過(guò)。

管板和管殼程筒體焊接連接，尤其是非對(duì)接連接時(shí)，盡量少用SW6的GB/T151模塊計(jì)算因?yàn)闆](méi)有校核管箱筒體和管板連接接頭而此處是受力比較差的位置。建議用JB 4732模塊計(jì)算，計(jì)算上深層次的原因就不說(shuō)了。如果做ASME的設(shè)計(jì)人員就應(yīng)該知道同樣的參數(shù)用GB/T 151計(jì)算管板厚度差別很大，很多情況下ASME計(jì)算的管板厚度都是GB/T151的2倍以上。

封頭和管板直接焊接時(shí)，建議用SW6的JB 4732模塊計(jì)算并適當(dāng)留余量，可加厚管板可加厚筒體和封頭厚度。

孫工論文的鏈接見(jiàn)下方，發(fā)表在《壓力容器》上。

固定管板換熱器N型管箱應(yīng)力評(píng)定方法