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長頸對焊法蘭與殼體圓筒的對接
更新時間??2021-07-28 18:26 閱讀
在浮頭式或 U 形管式換熱器設計時,經常遇 到殼體的管箱側法蘭選用或參照 JB/T4703-2000 長頸對焊法蘭設計問題。尤其是容器制造廠設計 部門按照工藝所選的換熱器型號進行設計,當換 熱器型號的公稱壓力比設計壓力高時,設計時將 面臨長頸對焊法蘭與殼體圓筒的對接問題。現(xiàn)通 過實例對該問題進行討論。
現(xiàn)以管箱法蘭/管箱側法蘭設計的3種方案對 管箱側法蘭與殼體圓筒的對接問題進行討論,而 對管箱圓筒由于采用整體開孔補強而加厚,不存 在與管箱法蘭對接時需要考慮法蘭小端直邊的削 薄過渡問題。
(1)方案一
管箱法蘭/管箱側法蘭的結構尺寸完全按 JB/ T4703的FM1100-4.0 [1] 確定,法蘭材料為16MnⅡ, 按JB/T4700-2000表2 [1] 選配管箱墊片為JB/T4719 纏繞墊 G53-1100-4.0-4,管箱側墊片為 JB/T4719 纏繞墊 C53-1100-4.0,相應螺柱材料為 JB/T4707 的 40MnB/螺母為 SH3404(Ⅱ)的 35。查 JB/T4700 表7 [1] ,管箱法蘭/管箱側法蘭均能滿足設計要求。按JB/T4703取與管箱側法蘭對接的殼體圓筒最小 厚度為20 mm,即能滿足GB151[2] 的圓筒最小厚度 14 mm(考慮腐蝕裕量 3 mm)要求,同時又能滿足 殼體接管開孔補強的需要。
(2)方案二
管箱法蘭/管箱側法蘭選型、法蘭材料、管箱/ 管箱側墊片及螺柱/螺母同方案一,只是將與管箱 側法蘭對接的殼體圓筒厚度取為16 mm。此時對 管箱側法蘭頸部小端直邊的處理方法有3種。
(3)方案三
將方案一的殼體圓筒厚度取為14 mm,因圓筒 厚度已超出 JB/T4703 表 3 所列值,故管箱法蘭/管箱側法蘭的結構尺寸需經SW6計算校核后確定。 按設計條件計算結果[4] 得出管箱法蘭/管箱側法蘭 厚度為 59 mm,考慮與所夾持的固定管板厚度協(xié) 調,取為85 mm。該方案較方案二更為節(jié)約經濟, 但需要考慮管箱側法蘭與殼體圓筒對接時法蘭直 邊段因削薄過渡而應增加的長度[5] 。該方案的管 箱側法蘭主要結構尺寸見表4。
長頸法蘭與殼體圓筒對接時,法蘭直邊段削 薄方案有2種。 方案A:按JB/T4700圖1從錐頸直邊拐點削薄 至殼體圓筒厚度加3 mm。 方案B:從錐頸直邊端面與殼體圓筒等厚點按 斜度1 ∶ 3削薄。 對于長頸法蘭與殼體圓筒的對接接頭采用外 坡口的焊接接頭,宜采用方案A的削薄形式。
(1)參照法蘭標準設計時,長頸對焊法蘭頸部 小端厚度不宜直接取為對接圓筒厚度,可先按標準法蘭的頸部尺寸確定,經SW6計算校核通過后, 再應用“長頸對焊法蘭標準的擴充使用方法”,考 慮與圓筒厚度對接時是否因法蘭直邊段削薄過渡 而需要增加直邊段的長度。
(2)長頸對焊法蘭小端直邊不宜為滿足與殼 體圓筒對接的需要而隨意進行削薄處理,應考慮 法蘭直邊段因削薄過渡而需要加長的可能性,并 采用JB/T4700圖1從錐頸直邊拐點削薄至殼體圓 筒厚度加3 mm的削薄形式。
(3)GB150(含SW6)及JB/T4703對“容器法蘭 與圓筒對接問題”沒有相應提示性要求及計算方 法,致使設計人員難以領會JB/T4703表3“擴充使用”的真正含義,對此相關標準應作修訂完善。
現(xiàn)以管箱法蘭/管箱側法蘭設計的3種方案對 管箱側法蘭與殼體圓筒的對接問題進行討論,而 對管箱圓筒由于采用整體開孔補強而加厚,不存 在與管箱法蘭對接時需要考慮法蘭小端直邊的削 薄過渡問題。
(1)方案一
管箱法蘭/管箱側法蘭的結構尺寸完全按 JB/ T4703的FM1100-4.0 [1] 確定,法蘭材料為16MnⅡ, 按JB/T4700-2000表2 [1] 選配管箱墊片為JB/T4719 纏繞墊 G53-1100-4.0-4,管箱側墊片為 JB/T4719 纏繞墊 C53-1100-4.0,相應螺柱材料為 JB/T4707 的 40MnB/螺母為 SH3404(Ⅱ)的 35。查 JB/T4700 表7 [1] ,管箱法蘭/管箱側法蘭均能滿足設計要求。按JB/T4703取與管箱側法蘭對接的殼體圓筒最小 厚度為20 mm,即能滿足GB151[2] 的圓筒最小厚度 14 mm(考慮腐蝕裕量 3 mm)要求,同時又能滿足 殼體接管開孔補強的需要。
(2)方案二
管箱法蘭/管箱側法蘭選型、法蘭材料、管箱/ 管箱側墊片及螺柱/螺母同方案一,只是將與管箱 側法蘭對接的殼體圓筒厚度取為16 mm。此時對 管箱側法蘭頸部小端直邊的處理方法有3種。
(3)方案三
將方案一的殼體圓筒厚度取為14 mm,因圓筒 厚度已超出 JB/T4703 表 3 所列值,故管箱法蘭/管箱側法蘭的結構尺寸需經SW6計算校核后確定。 按設計條件計算結果[4] 得出管箱法蘭/管箱側法蘭 厚度為 59 mm,考慮與所夾持的固定管板厚度協(xié) 調,取為85 mm。該方案較方案二更為節(jié)約經濟, 但需要考慮管箱側法蘭與殼體圓筒對接時法蘭直 邊段因削薄過渡而應增加的長度[5] 。該方案的管 箱側法蘭主要結構尺寸見表4。
長頸法蘭與殼體圓筒對接時,法蘭直邊段削 薄方案有2種。 方案A:按JB/T4700圖1從錐頸直邊拐點削薄 至殼體圓筒厚度加3 mm。 方案B:從錐頸直邊端面與殼體圓筒等厚點按 斜度1 ∶ 3削薄。 對于長頸法蘭與殼體圓筒的對接接頭采用外 坡口的焊接接頭,宜采用方案A的削薄形式。
(1)參照法蘭標準設計時,長頸對焊法蘭頸部 小端厚度不宜直接取為對接圓筒厚度,可先按標準法蘭的頸部尺寸確定,經SW6計算校核通過后, 再應用“長頸對焊法蘭標準的擴充使用方法”,考 慮與圓筒厚度對接時是否因法蘭直邊段削薄過渡 而需要增加直邊段的長度。
(2)長頸對焊法蘭小端直邊不宜為滿足與殼 體圓筒對接的需要而隨意進行削薄處理,應考慮 法蘭直邊段因削薄過渡而需要加長的可能性,并 采用JB/T4700圖1從錐頸直邊拐點削薄至殼體圓 筒厚度加3 mm的削薄形式。
(3)GB150(含SW6)及JB/T4703對“容器法蘭 與圓筒對接問題”沒有相應提示性要求及計算方 法,致使設計人員難以領會JB/T4703表3“擴充使用”的真正含義,對此相關標準應作修訂完善。
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