【正文】 29 接管 接管的選擇 。 由 JB/T47072020 取螺栓材料為 35CrMoA，螺母材料為 30CrMoA。 由于法蘭標(biāo)準(zhǔn)是在綜合考慮法蘭，墊片，緊固螺柱的結(jié)構(gòu)，材料所給條件的基礎(chǔ)上，經(jīng)過設(shè)計，計算編制的，因此螺柱材料不宜隨意確定，必須顧及法蘭，墊片，螺柱材料的匹配。就普通螺紋來說，螺紋外徑橫截面積與螺紋根部面積之比大約為 ~ 可以看出，采用 A型螺柱，其危險截面上的附加熱應(yīng)力要比 B 型螺柱上的附加熱應(yīng)力值大。 在法蘭連接中，法蘭和殼體是焊在一起的，在安裝時，法蘭與螺柱的溫度相同，操作時法蘭隨殼體溫度有所升高，在通常情況下法蘭的溫升值往往大于螺柱的溫升值，于是法蘭沿其厚度方向的熱變形 將大于螺柱的熱伸長量，由于法蘭盤在沿起厚度方向的剛度遠(yuǎn)大于螺柱，所以在容器操作時，可以認(rèn)為螺柱（兩個螺母間）根本限制不了法蘭的厚度，反過來倒是法蘭強(qiáng)迫螺柱在其熱伸長之外，還要產(chǎn)生一定量的彈性變形，于是法蘭的熱變形與螺栓熱變形之差就是螺栓附加的彈性變形。 壓力容器法蘭用的雙頭螺柱有 A 型和 B 型兩種， A 型螺柱無螺紋部分的直徑等于螺紋外徑， B 型螺柱無螺紋部分直徑等于根徑，且中間無螺紋部分與螺紋段之間要有過渡圓弧。 等頭雙頭螺栓 這種連接適用于結(jié)構(gòu)上不能采用螺栓連接的場合，例如被連接件之一太厚不宜制 成 28 通孔，材料又比較軟（例如用鋁鎂合金制造的殼體），且需要經(jīng)常拆裝時，往往采用雙頭螺柱連接。非金屬軟墊片指的是耐油石棉橡膠板 (GB/T5391995 使用溫度 200)和石棉橡膠板(GB/T39851995,使用溫度 350),它們在 3 種類型的法蘭上均可應(yīng)用 .但是如果是槽型密封面 ,由于這種墊片擠在槽中 ,更換困難 ,不宜使用 .應(yīng)該指出 ,密封墊片的材質(zhì)與尺寸是確定 螺柱和法蘭尺寸的計算基礎(chǔ) ,所以在按法蘭標(biāo)準(zhǔn)選用法蘭時 ,還應(yīng)按相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)確定相應(yīng)的墊片尺寸 . NP = 時，其標(biāo)準(zhǔn)尺寸為： D=1087mm， d=1037mm。 ? ? ( ) (193 .8 97 )[ ] 177HTtftfMPaMPa????? ? ? ???? ? ? ( ) (193 .8 )[ ] 177HRtftfM PaM Pa????? ? ? ???? 綜上所述，法蘭校核滿足要求。 b．徑向應(yīng)力 02RfiMD?? ??? 法蘭有效厚度： 68f mm???? ， 024( 1)3 fRfieMD?????? 824( 6 8 0 . 0 0 6 2 1 )3 1 . 6 6 1 00 . 9 2 0 6 8 1 0 0 06 0 . 9 [ ] 1 7 7RtfM P a M P a??? ? ?? ? ???? ? ? 滿足要求。 a． 預(yù)緊狀態(tài)下的 法蘭力矩： ? ?N m mLAALFMGbbmGGa 106911401182 ??????????? a． 預(yù)緊狀態(tài)下的 法蘭力矩： p D D T T G GM F L F L F L? ? ?， 式中： 23 ? ?? ?mmDNDL bA3823221 0 0 01 1 4 022???????? ? （ 39。 四 . 法蘭標(biāo)記 表 法蘭標(biāo)準(zhǔn)號 法蘭類型 標(biāo)準(zhǔn)號 甲型平焊法蘭 GB/T47012020 乙型平焊法蘭 GB/T47022020 長頸對焊法蘭 GB/T47032020 密封面形式與代號 密封面形式 代號 平面密封面 RF 凹凸密封面 凹密封面 FM 凸密封面 M 槽密封面 密封面 T 槽密封面 G 法蘭名稱與代號 法蘭類型 名稱及代號 22 一般法蘭 法蘭 襯環(huán)法蘭 法蘭 C 由 JB/T47032020，取法蘭材料為 16MnR 選取長頸對焊法蘭。 表 21 公差等級 尺寸分段 ~3 3~6 6~30 30~120 120~400 400~1000 1000~2020 2020~4000 f — m 2 c 2 3 4 v — 1 4 6 8 三 . 焊接 甲，乙型法蘭與筒體或短節(jié)的連接焊縫要飽滿并符合圖樣規(guī)定，長頸法蘭與圓筒的對接焊接接頭應(yīng)為全焊透結(jié)構(gòu)。 （ 2）螺柱通孔中心直徑和相鄰兩螺柱通孔弦長的允差為 ,任意兩螺柱通孔弦長的允差應(yīng)符合表 的規(guī)定。 二 .機(jī)械加工 （ 1） 凹凸密封面凹面和凸面的外徑，槽密封面的槽面外徑公差按 GB/T1801 的規(guī)定。襯環(huán)材料應(yīng)用括號標(biāo)準(zhǔn)在法蘭材料后或圖樣明細(xì)表備注欄中，例如： 16Mn(環(huán) 0Cr18Ni9)。 （ 3）軋制法蘭應(yīng)用不多，需要時可查詢?nèi)萜鞣ㄌm標(biāo)準(zhǔn) JB47002020 附錄 A。 （ 2）使用鍛件鍛造時 ,鍛件的化學(xué)成分要符合壓力容器設(shè)計手冊表 132 的規(guī)定 ,力學(xué)性能要符合壓力容器設(shè)計手冊 133 的要求。 鋼板不得用作毒性為高度或極度危害介質(zhì)的 壓力容器法蘭； 50mm的 20R,16MnR 鋼板應(yīng)在正火狀態(tài)下使用；對厚板應(yīng)做超聲波或射線檢查，不允許有任何分層現(xiàn)象存在。法蘭的最大允許工作壓力是高于還是低于其公稱壓 20 力，完全取決于選用的法蘭材料與法蘭的工作溫度。如果采用的法蘭材料比 16MnR 差，或使用的溫度又比 200 高，那 么該法蘭的允許最大工作壓力就低于它的設(shè)計壓力。 容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)中的法蘭尺寸是根據(jù)特定條件確定的，可是在法蘭尺寸系列表中法蘭尺寸又是由 PN 和 DN 唯一確定的。因此，在利用法蘭尺寸系列表確定法蘭尺寸時，只需知道法蘭的公稱壓力和公稱直徑就可以了，不管實(shí)際使用的法蘭材料是不是16MnR，也不管法蘭的使用溫度是不是 200，只要法蘭的公稱直徑，公稱壓力一定，法蘭的類型一定，法蘭的尺寸就是一定的。所以如果我們僅從法蘭尺寸系列表中來觀察，法蘭的尺寸是由法蘭的公稱壓力和公稱直徑唯一確定的。 二．確定法蘭尺寸的計算基礎(chǔ) 法蘭系列表中的法蘭尺寸是在規(guī)定設(shè)計溫度是 200，規(guī)定法蘭材料是 16MR 或16Mn 鍛件，根據(jù)不同形式的法蘭，規(guī)定了墊片的形式，材質(zhì)，尺寸和螺柱材料的基礎(chǔ)上，按照不同的容器直徑和不同的設(shè)計壓力，通過多種方案的比較計算和尺寸圓整得到的。從表中可以看到，甲型平焊法蘭與乙型平焊法蘭在公稱直徑和公稱壓力上是 19 銜接的，而長頸對焊法蘭所包容的公稱直徑與公稱壓力范圍最大，它不但在較大的公稱直徑和較高的公稱壓力級別下可供使用，而且甲型平焊法蘭和乙型平焊法蘭所適用的相當(dāng)大的 DN， PN 范圍內(nèi)也有標(biāo)準(zhǔn)可查。 壓力容器法蘭的公稱壓力分為 7 個等級，即 ， ， ， ， ， 和。 （ 1） 法蘭的公稱直徑 容 器法蘭的公稱直徑指的是與法蘭相配的筒體或封頭的公稱直徑，由于卷制圓筒及其相配接封頭的公稱直徑均等于其內(nèi)徑，所以容器法蘭的公稱直徑也等于其內(nèi)徑，只有帶襯環(huán)的甲型平焊法蘭例外，這種法蘭的法蘭盤內(nèi)徑比容器殼體外徑還要大 4mm，但是襯環(huán)的內(nèi)徑需與容器的內(nèi)徑相同。所謂帶襯環(huán)的，就是在每對法蘭中的兩個壓緊面間都增加一對不銹鋼的焊環(huán)，并在乙型平焊法蘭的短節(jié)內(nèi)表面和長頸法蘭頸的內(nèi)表面加襯一層不銹鋼的襯里，這樣就隔絕了腐蝕性介質(zhì)或不允許污染的介質(zhì)與碳鋼法蘭的接觸。 在上述三種密封面中，甲型平焊法蘭只有平面型與凹凸型，乙型與長頸法蘭則三種形式均有。它適用于密封易燃，易爆，有毒介質(zhì)。 （ 3） 槽型密封面 密封面是由一個和一個槽組成，墊圈放在槽內(nèi)。但螺栓上緊后，螺圈材料容易往 兩側(cè)伸展，不易壓緊，用于所需壓緊力不高且介質(zhì)無毒的場合。 就法蘭的密封面結(jié)構(gòu)形式而言，容器法蘭密封面共有三種形式。 （ 3） 長頸對焊蘭器 長頸對焊蘭器是用根部增厚的頸取代了乙型平焊法蘭中的短節(jié)，從而更有效的增大了法蘭的整體剛度 ,由于去掉了乙型法蘭中法蘭盤與短節(jié)的焊縫 ,所以也消除了可能發(fā)生的焊接變形及可能存在的焊接殘余應(yīng)力。因此這種法蘭適用于較大直徑和較高壓力的條件下。 （ 2）乙型平焊法蘭 乙型平焊法蘭與甲型平焊法蘭相比是除法蘭盤外增加了一個厚度常常是大于筒體 壁厚的短節(jié)。根據(jù)法蘭受力分析可知，這種法蘭在上緊和工作時均會作用給容器器壁一定的附加彎距。 按 JB/T47462020 選取曲面高度 h=25mm， H=275mm， 17 管箱法蘭的選擇與校核 管箱法蘭的選擇 1 法蘭的結(jié)構(gòu)與類型 就法蘭的承載能力而言，法蘭有 3 種類型，即甲型平焊法蘭，乙型平焊法蘭和長頸對焊蘭器，用于不銹鋼容器時，法蘭端面焊有不銹鋼襯環(huán)。 由 JB/T47462020 可知，對于 由 標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭， K=1， /2 2iiDh? 。直邊段的作用是避免封頭和圓 筒的連接焊縫處出現(xiàn)經(jīng)向曲率半徑的突變，以改善焊縫的受力狀況。 管箱設(shè)計 封頭計算 按照封頭內(nèi)直徑與封頭曲面高度比值2iiDK h?的不同，可以有多種形式的橢圓形封頭， 在 GB150 中規(guī)定了不同 K 值橢圓形封頭厚度的統(tǒng)一計算公式以及它們的最小厚度。 故， M P as 7 3 ?????? 。為方便壓力表讀數(shù)，取 MPaPT ? 。液體的溫和性比氣體強(qiáng)。圓整取 15 名義厚度 .mm14?n? 則， 有效厚度 mm11314 ????? Cne ?? 。 考慮到換熱器臥式擺放，殼體上需安裝支座。 , 21 ????? CCC 。焊縫采用雙面對接焊局部無損探傷， 由 GB15098 可查得焊接接頭系數(shù) ? =。 筒體厚度計算 由 GB15098得， 圓筒厚度計算公式 : ? ?2 cit cPD P? ??? ? 根據(jù)工藝條件，殼程操作壓力為 。 表 序號 焊接接頭結(jié)構(gòu) 焊接接頭系數(shù) 全部無損探傷 局部有損探傷 1 雙面焊或相當(dāng)與雙面焊的全焊透對接焊接接頭 2 單面焊的對接焊接接頭，在焊接過程中沿焊縫根部全長有緊貼基本金屬的墊板 設(shè)計計算 由 GB15199 查得，換熱器公稱直徑 ND =1000mm400mm。但對于半球形封頭與筒體連接的環(huán)向焊 接接頭是一個例外。 容器殼體與封頭的焊接接頭都是對接接頭對接焊縫，有縱向和環(huán)向的兩種。一般來說，由于焊接加熱 ，冷卻過程中金屬組織的變化在焊接接頭處金屬的強(qiáng)度指標(biāo)，很有可能低于沒有參與焊接的鋼板自身的強(qiáng)度指標(biāo)。 （ 5）焊接接頭系數(shù) 圓筒是經(jīng)卷制成型后焊接而成，筒體與封頭之間也要通過焊接接連在一起。 第三， 在對壓力容器的監(jiān)察管理上，要對壓力容器進(jìn)行分類，容器的設(shè)計壓力是 容器分類的重要依據(jù)之一。 第二，容器進(jìn)行壓力試驗(yàn)時，其試驗(yàn) 壓力的確定都是以容器的設(shè)計壓力為基準(zhǔn)乘以一定的系數(shù)，特別是多腔壓力容器更是如此。所以，當(dāng)需要利用公式計算容器的殼體 或封頭厚度時，引入和采用計算壓力更為貼切。 第一， 確定壓力容器受壓元件尺寸一般是兩個途徑，象筒體，封頭需通過計算來確 定其壁厚，在計算公式時應(yīng)用計算壓力。當(dāng)元件所承受的液柱靜壓力小與百分之五設(shè)計壓力時，可不計液柱靜壓力。 4. 對間歇操作的設(shè)備，若容器內(nèi)介質(zhì)的溫度和壓力隨反 應(yīng)和操作程序進(jìn)行周期性變化時應(yīng)按最苛刻的但卻屬同一時刻的溫度與壓力作為設(shè)定設(shè)計壓力與設(shè)計溫度的依據(jù)。 2. 若容器內(nèi)的介質(zhì)是被熱載體從外邊間接加熱，取熱載體的最高工作溫度或冷載體最低工作溫度為設(shè)計溫度。如果容器器壁金屬溫度在 0 以下，則設(shè)定的設(shè)計溫度不能高于器壁金屬可能達(dá)到的最低溫度。設(shè)計溫度是在相應(yīng)設(shè)計壓力下設(shè)定的一個溫度。 （ 3）設(shè)計溫度 t 設(shè)計溫度是指容器在正常操作情況，在相應(yīng)設(shè)計壓力下，設(shè)定的受壓元件的金屬溫度。若無實(shí)際組分?jǐn)?shù)據(jù)或不做組分分析，其設(shè)計壓力側(cè)應(yīng)不低于表 12 14 規(guī)定的壓力。 3. 固定式液化氣體壓力容器設(shè)計壓力應(yīng)不低于表 213 的規(guī)定。 2. 裝有 爆破片的容器，起設(shè)計壓力不得低于爆破片的設(shè)計爆破壓力上限。 1. 裝有安全閥的容器，其設(shè)計壓力不得低于安全發(fā)的開啟壓力，安全發(fā)的開啟壓力是根據(jù)容器最大工作壓力調(diào)定的。 容器的工作壓力既然可能是變動的，所以將容器在正常操作條件下容器頂部可能出現(xiàn)的最高工作壓力稱為容器的最大工作壓力。設(shè)計壓力從概念上說不同于容器的工作壓力。 表 壓力容器的公稱直徑 300 350 400 450 500