法蘭材質詳解
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有關壓力容器設備的設計、制造、使用和維修 等管理工作困家有一整套嚴格的強制性規(guī)范要求， 使用單位一般不會去輕易更改設計單位的圖紙，因 為設計變更不但要征得原設計單位的同意，還必須 進行大量嚴謹的理論計算工作，以驗證更改的是否 合理可行。但在現場使用搶修中，往往出現庫存材 料與原圖紙設計要求不符的狀況，更改卻是不可避 免的。就如何既采用現有庫存材料，以能保持強度 要求，這對于一個機械設備工程技術人員來說是經 常需要面對的問題。本文以搶修市制造預冷凝設備 中，法蘭材質的更改事例提供同行借監(jiān)。
預冷凝器設備屬于列管式換熱器，其換熱面積 F=180m2、設計壓力P=0．75Mpa、：r作壓力 Pn=O．70Mpa、設計溫度t=1200C、工作介質為聚乙烯 氣體，該設備屬于I類壓力容器。其所有的材質均 必須提供相應合格的質量保證書，制造工藝控制相 當嚴格。(參見圖1) 制造此臺換熱器橢圓封頭法蘭的原材料是Q235 一A，需用S=69mm的坯料板材現存材料倉庫均無此 規(guī)格厚的坯料板材，為了保證生產設備的正常運轉， 且要根據換器的參數要求，只能選擇現有合適的 16MnR，S=65mm的現成板材。它的材質無疑會比 Q235一A的好，要想利用65mm厚的坯料板材經3 塊三分之一的法蘭圓環(huán)焊接成封頭法蘭坯件，再上端 面車床經金屬切削加工成符合圖紙上所要求達到的 幾何尺寸、光潔度、水平度、垂直度等形位公差值 是比較困難的，且要將65mm厚的坯料切削加工成62ram厚的成品，其厚度方向只留3mnb焊接變形和 金屬切削余量是絕對不夠的，即使制造加工工藝控 制得再好，其最終厚度也只能達到58mm。 故此根據我們以往的經驗，確定除了敲定選用此 材以外，還決定改螺栓公稱直徑書20為巾18，個數 從40降至32，增焊縫高度10mm至12mm，其余按 圖加工。但必須對法蘭進行強度校核。
計算條件 計算壓力=設計壓力P=0．75Mpa 設計溫度t=120cc 筒體外徑 材質Q235一A D=1024mm 橢圓封頭法蘭外徑材質16MnR Do=1 140mm 橢圓封頭法蘭內徑Di=1000mm 橢圓封頭法蘭有效厚度 6 f=58ram 橢圓封頭法蘭與橢圓封頭直邊焊縫高度 h=12mm 法蘭剪切面計算高度L=20mm 螺栓孔中心等分圓直徑Db=1 100ram 螺栓公稱直徑 材質40MnVB db=18mm 螺栓孔個數 均布 n=32 石棉橡膠板墊片外徑Dgo=1055mm 石棉橡膠板墊片內徑Dgi=1015mm 石棉橡膠板墊片厚度 So=4mm 石棉橡膠板墊片系數 m=2 墊片預緊密封比壓 Y=11Mpa 法蘭頸部小端有效厚度 6 O=10mm 法蘭頸部大端有效厚度 8。=20mm 螺栓中心至預緊狀態(tài)下需要最小墊片壓緊力FG作用位置處的徑向距離 剪切面計算高度 設計溫度下螺栓許用應力 設計溫度下法蘭許用應力 常溫F螺栓許用應力 常溫下法蘭許用應力· 筒體設計溫度下的許用應力 SG=30．5mm hj=20mm [Or]．= [盯]蘆 [‘『]。= [盯]f- [盯]d_ 02Mpa 55Mpa 17Mpa 57Mpa 11Mpa。
