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    內(nèi)壓標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭最小成形厚度的探討

    2013-09-15 04:32:08
    純堿工業(yè) 2013年1期
    關(guān)鍵詞:內(nèi)壓封頭筒體

    張 娟

    (中昊(大連)化工研究設(shè)計(jì)院有限公司,遼寧 大連 116023)

    壓力容器是一種涉及國家財(cái)產(chǎn)和人民生命安全的特種設(shè)備,而設(shè)計(jì)是產(chǎn)品質(zhì)量的最基本保障,“質(zhì)量的第一步始于設(shè)計(jì)”。為了確保壓力容器的質(zhì)量和安全,設(shè)計(jì)者應(yīng)該對壓力容器的主要受壓元件逐一進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算,以滿足設(shè)計(jì)的要求。而封頭又是主要受壓元件之一,所以封頭的選型和成形尤為重要。受內(nèi)壓的標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭在成形過程中不可避免地會(huì)發(fā)生局部厚度減薄,為了保證封頭減薄后仍能滿足設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求,GB/T25198-2010《壓力容器封頭》標(biāo)準(zhǔn)中4.3.1條明確規(guī)定對壓力容器封頭的設(shè)計(jì)標(biāo)記要求注明封頭的最小成形厚度。而GB150.4-2011中6.1.1條也明確了受壓元件成形后的實(shí)際厚度不小于設(shè)計(jì)圖樣標(biāo)注的最小成形厚度。但是兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中又都沒有明確提出封頭的最小成形厚度的計(jì)算方法,因此產(chǎn)生了如何確定封頭的最小成形厚度以及如何檢驗(yàn)的問題。筆者對此問題提出了一點(diǎn)看法,僅供參考。

    1 最小成形厚度δmin的計(jì)算

    2 實(shí)際應(yīng)用舉例

    我院曾經(jīng)給純堿行業(yè)某公司的30kt/a小蘇打項(xiàng)目設(shè)計(jì)了一臺壓縮空氣緩沖罐,其中pc=1.0 MPa,t=80℃,Di=800mm,φ=1.0,C2=2.0mm,封頭選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭,筒體及封頭的材料為Q245R鋼板(符合GB713-2008《鍋爐和壓力容器用鋼板》的規(guī)定),其在耐壓試驗(yàn)溫度下的許用應(yīng)力[σ]=148MPa,在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力[σ]t=147.25MPa,封頭的名義厚度與筒體的名義厚度相等,取δ=6mm。封頭的中心有一個(gè)內(nèi)平齊的開孔,接管規(guī)格為φ57×5的20無縫鋼管(標(biāo)準(zhǔn)為GB/T8163-2008《輸送流體用無縫鋼管》),即接管的名義厚度δnt=5mm,其在耐壓試驗(yàn)溫度下的許用應(yīng)力[σ]t=152MPa,在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力[σ]tt,=148.25MPa,沒有另外進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。如圖1。

    圖1 壓縮空氣緩沖罐封頭

    封頭的計(jì)算厚度按公式(5-1)得:

    根據(jù)GB150.3-2011計(jì)算公式(3-2)計(jì)算出接管的計(jì)算厚度:

    接管的有效厚度:δet=δnt-C1-C2=5-0.625-2=2.375mm;

    接管外伸的有效補(bǔ)強(qiáng)高度由GB150.3-2011計(jì)算公式(6-7):

    接管的內(nèi)伸有效補(bǔ)強(qiáng)高度h2=0mm

    有效寬度B由GB150.3-2011公式(6-6):

    因?yàn)殚_孔是在封頭的中心,則封頭開孔處的計(jì)算厚度應(yīng)按公式(6-2)計(jì)算,得δ=2.17mm;開孔是安放式的,fr=1.0;

    3 檢 驗(yàn)

    4 結(jié) 語

    GB/T25198-2010及GB150.4-2011對封頭的最小成形厚度的規(guī)定,是對老版本的一種完善,也是給制作單位在下料時(shí)的一個(gè)衡量標(biāo)準(zhǔn),不僅方便了產(chǎn)品的制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收,而且還會(huì)避免把合格產(chǎn)品誤判為不合格品,減少了不必要的浪費(fèi)。

    [1] 中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB/T25198-2010《壓力容器封頭》[S].2011

    [2] 中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB150.1~150.4-2011《壓力容器》[S].2012

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