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采用ASME规范设计集箱端盖的注意事项
文章编号:1004-8774(2014)05-0051-04
采用ASME规范设计集箱端盖的
注意事项
吴彬,张贤凱
(上海新业锅炉高科技有限公司,上海200435)
The Attention to the Headers Cover
Design by ASMIE Codes
第一作者:吴彬
WU Bin ZHANG Xian-kai
(1983-),工程师,
( Shanghai Xinye Boiler High Technology Co.Itd., Shanghai200435, China)长期从事工业锅炉、
压力容器的设计开
摘要:针对企业在ASME换证工作中暴露出的集箱端盖问题,重点阐述按照ASME相关
发工作。
规范设计端盖的一些注意事项等。
关键词:ASME;集箱端盖;结构形式;强度计算
中图分类号:T-651
文献标识码;B
前言
的版本为准)中的PG-31“无支撑的平封头和盖
美国机械工程师协会(ASME)主要从事发展机板”条款作了强度计算,计算结果见表2
械工程及其有关领域的科学技术,鼓励基础研究,促
进学术交流,发展与其他工程学会、协会的合作,开
域中得到了极高的认可继而成为目前全世界使用最ッ?,0b
展标准化活动。其制定的机械规范和标准在相关领
D8
广泛的专业技术规范及标准之一。
我厂是一家专业从事锅炉及压力容器制造的企
打钢印该钢印直接打在
业,于2011年取得了ASME“S”(代表动力锅炉的
壳体上)
Stamping(on the shel
钢印标志)及“U"[代表压力容器(常规设计)的钢
印标志]钢印,今年恰逢三年一度的换证工作。在
1一端盖2一接管3一集箱筒体4排污管
前不久刚刚结東的联检中,针对我们设计制造的省
图1省煤器进口集箱
煤器进口集箱中的端盖,展开了一系列对ASME规
范的讨论,笔者将这些意见进行了归纳与总结。
2x45°
1设计
我们设计了一个省煤器进口集箱(以下简称集
箱)作为本次联检的真实产品,见图1;然后选取《用
户设计技术条件》中与本文密切相关的技术参数制
定成表1。从图1可见左端序1为一块端盖,端盖
的形式见图2,端盖与集箱筒体的对接形式见图3。
根据ASME第I卷《动力锅炉》(2013版)(以下简称
第Ⅰ卷)(ASME规范的名称及后面涉及到的规范内
容都以中国《ASME规范产品》协作网(CACI)翻译
图2端盖详图
收稿日期:2014-03-27
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工业锅炉
2014年第5期(总第147期)
表1省煤器进口集箱技术参数
序号
项目
符号单位数据
最高允许工作压力
2设计压力(包含静压头)
MP
3工作温度
C
设计温度
℃
250
腐蚀裕量
6介质
水,不受炉膛的辐射热
2存在问题
联检组长在审核技术资料的时候提出的质疑
为:这种端盖的形式在图4(PG-31图表)中没有符
合项,而我们在强度计算中强调了所选用的正是图
图3端盖与集箱筒体焊接详图
4[PG-31图表中(d)]形式的端盖
表2端盖强度计算
序号
项目
符号单位
数据
最大允许工作压力
Mpa
设计温度
250
内径
mm
207
材料
5
许用应力
MPa査ASME第Ⅱ卷,D篇,表1A
无量纲系数
查表PG-31(d)形式
0.13
PG-31.3.2(1
最小需要厚度
d(Cp/S)2=207×(0.13x1.7/136)2
注:平封头的名义厚度是16mm,在不考虑锻件厚度负偏差的情况下,大于最小需要厚度8.34mm且大于6mm(PG
16.3),合格。
当仔细比对了一下图4[PG-31图表中(d)]
ASME第VII-I卷《压力容器》(2013版)(以
形式端盖与我们的设计图样时,发现主要问题出在下筒称第VIIーI卷)中也有“无支撑的平封头和盖
端盖厚度与连接筒体部分厚度上。请注意看图4板”条款(UG-34),其中表UC-34中同样列有可
[PG-31图表中(d)]形式端盖的上述两者厚度都供选择的端盖形式。与表PG-31不同的是,表UG
标注了同一个英文字母“"”,换言之选用此形式的端-34中多了一款(b-2)形式,恰恰就是这款形式与
盖应保证上述两者厚度相同,而反观我们设计的端我们的设计图样吻合。找到了设计依据,那么接下
盖,非常明显的是端盖厚度要厚很多。所以从这一来就要处理好两个问题。
点来看,选用(d)形式的端盖是错误的,而端盖形式
第一,设计制造是按第I卷,而强度计算中却要
选错将导致重要参数“C(无量纲系数)”的取值发生注明设计依据取自第VII-I卷。通常来说这种做
变化进而导致强度计算结果不成立。
法不可取,这是因为上述炳部规范在很多地方都存
正当我们重新选择正确的端盖形式时却发现图在较大的出入。举例来说,同样是这种形式的端盖
4(PG-31图表)中所列的端盖形式无一与我们的端盖最小厚度t的强度计算公式就有所不同,见表
设计图样吻合,这无疑是一个重大问题,整个联检进3。公式UG-34(c)(2)中多了一个“E"”,这是压力
程就此停顿,此问题不解決,ASME的联检将以失败容器中特有的焊接接头系数,该值要从表UW-12
而告终。
中根据实际情况进行选取,然而这个数值在第Ⅰ卷
3解决方案
中是无迹可查的,也就是说在强度计算中我们不能
由于这次联检涉及到锅炉与压力容器两项换将公式UC-34(c)(2)搬过来使用,毕竟我们的真
证:,压力容器我们只负责模拟演示。正当锅炉设计实产品是一个集箱而非压力容器。
发生问题的时候,压力容器的设计工程师恰好也在
其实表PG-31与表UG-34的大标题中都有
现场,一个及时雨般的解决方案如约而至
一个重要的英文单词“Some(一些)”,大标题的定义