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锻造高压容器接管法兰锻件

发布时间:2022-04-22 人气:

     分析了压力容器接管及其管法兰的受力情况,指出接管同时起着开孔压力容器接管补强和承受一部分法兰力矩等两方面的作用。在中低压容器上,由于通常采用补强圈补强,因此开孔补强无需由接管承担,接管长度 可用于承受一部分法兰力矩;高压容器由于不能采用补强圈,通常采用厚壁管补强,而接管由于受锻件高度 的限制,往往只存在开孔补强的长度,不存在承受法兰力矩要求的接管长度,为此在这种情况下管法兰不能 按整体法兰计算,应以带颈活套法兰设计。

    压力容器接管及其管法兰从受力上讲,起着 两方面的作用:一是在接管与筒体、封头连接端起 着开孔补强的作用。二是在接管与管法兰连接端 起着承受法兰力矩的作用。

    圆柱壳在边界力作用 下,壳中环向薄膜应力的衰减长度.起承受法兰力矩作用的接管长度为此长度的力学意义是:圆柱壳在边界力作用下,壳中轴向弯曲应力的衰减长度。

   在中低压容器上,通常采用补强圈。当补强圈使用被补强壳体的材料,且其外径等于2d时, 则该接管的开孔补强已满足上述要求。为此开孔 补强无需由接管承担,此时接管长度仅满足承受 法兰力矩的长度即可,且一般接管长度都能满足。对高压容器来说,由于不能采用补强圈,而采 用厚壁管补强。一般采用锻件,同时管法兰为长 颈法兰,所以往往将它们做成一整体,为减小锻件高度,使其总高度往往不满足v^ + v^。然而 在此处开孔补强计算中一般将所有接管长度全部 作为接管外伸长度/^,参与补强计算。因此接管 已不能作为承受法兰力矩的接管长度了。

     法兰无论长颈法兰还是平焊法兰,在其整体 法兰计算中,是将该法兰分成三部分,即法兰 环、锥颈和圆筒在法兰 力矩作用后,法兰是由这三部分共同承载的。其承载比例按三者的旋转刚度进行分配,为此圆筒要承受一部分法兰力矩,在圆筒中产生轴向弯曲应力,此应力的分布范围即所以圆筒至少应有此长度,才能满足法兰的计算要求。

    上述高压容器接管法兰,由于不存在原本应 承受部分法兰力矩的接管长度,所以此时的接管法兰不能作为整体法兰处理,只能作为没有圆筒的整体法兰一带颈活套法兰计算了.

所以,此时法兰的应力应按带颈活套法兰重新计算,并确保使其满足五项强度条件。带颈活套法兰的计算可在原整体法兰计算的基础上进行修正计算.压力容器设计中,设计人员对接管往往只考虑其对开孔补强的作用,而忽视了其承受法兰力矩的作用。特别在高压容器设计中普遍存在此问题,应予重视并纠正,以确保接管的两项作用同时到位,确保开孔补强和法兰强度都能满足要求。


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