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第2期
使用活节螺栓槽形螺栓孔法兰的计算
陈志英,范建兵
(常熟市春来机械有限公司,江苏苏州215556)
[摘要]用计算实例说明,采用SW-198“过程设备强度计算软件”对使用活节螺栓槽形螺栓孔的法兰进行计算时,法兰
外直径D值应根据GB150.3-2011《压力容器第3部分:设计》7.3.2条中D0的说明正确输入,方可确保法兰的强度满足设计
要求。
[关键词]槽形螺栓孔法兰;法兰外直径;槽孔底部國直径;设计计算
1问题的提出
削弱,计算结果将大相径庭。以活套法兰计算为
压力容器上的人孔及设备法兰,因工艺要求例,法兰的有效厚度δ按环向应力σ来确定,由
如加料或清理容器内部等)需经常开启,为此
通常将这些法兰设计成使用活节螺栓的槽形螺栓
GB150.3-2011公式(7-19)0=81D可知,当
0、Mo、D的值一定时,δr与Y成正比,而Y的
孔法兰连接(如图1,D为法兰的实际外直径,D,值由法兰外径与内径的比值K=D。D确定,K值越
为槽孔底部圆直径)。本文对此类型式法兰的计
算展开讨论。
大则Y值越小,也即是输入的D。值越大,K值越
大、Y值越小,8值就越小。由于法兰的实际外
直径D、大于槽孔底部圆直径Dy,用D值计算得到
的法兰有效厚度δ值将小于用D值计算得到的法
兰有效厚度8值,法兰强度不能满足要求
3计算实例
按照GB150.3-2011第7章,计算图2所示法兰
的有效厚度δr
图1槽形螺栓孔法兰连接型式
2讨论
对使用活节螺栓槽形螺栓孔的法兰进行强度
计算,有两种方法:一是按照《化工设备元件强
度计算》(第二版)第六章第三节“吊环螺栓与
0=1240
快开盖法兰”中的计算方法,将设计参数及设定
D=35
的法兰厚度代入公式进行计算、校核即可;二是
w=135
按照GB150.3-2011《压力容器第3部分:设计》
第7章法兰用SW6-2011“过程设备强度计算软
36-R13.
件”进行设计计算。
用第二种方法进行计算时,各项设计参数要
正确输入,其中D。(法兰外直径)的数值需按照
Dy= 01288
GB150.3-2011第7.3.2条(D。-法兰外直径,mm
对使用活节螺栓槽形螺栓孔的法兰,则为槽孔底
图2
部圆直径)正确输入,如D。的数值采用法兰的实
作者简介:陈志英(1971ー),女,江苏常熟人,大专,工程师。
际外直径,此时未考虑槽形螺栓孔对法兰强度的从事压力容器设计工作。
石油和化工设备
24-论文广场
2012年第15卷
由于该任意式法兰的设计温度为65℃
(1)D。取Dw=1360mm,K=1.122,査GB
370℃,8o=6mm<15mm,D/8o=202<300,
50.3-2011表7-9得Y=16.87,代入式(1)的法兰
pc=0.8MPa<2MPa,按照GB150.3-2011第7.4.4条有效厚度δ=754mm;
按活套法兰计算,法兰有效厚度δ按环向应力or
(2)D。取D、=1288mm,K=1.063,査GB
YMO
150.3-2011表7-9得Y=31.55,代入式(1)的法兰
来确定:6=
1, D
有效厚度8=103.1mm。
由以上计算可以看出,用槽孔底部圆直径Dy
法兰设计技术参数
代入计算的法兰厚度要比用法兰实际外直径D代
计算压力
入计算的法兰厚度要大得多。可见对使用活节螺
0. 8mpa
设计温度
栓槽形螺栓孔的法兰进行计算时,直接用法兰实
65"C
壳体
材料
S30408板材
际外直径D代入计算得出的法兰强度不能满足要
法
材料
S30408Ⅱ锻件
求
材料
OCR18NI9
结语
螺栓
公称直径
按照GB150.3-2011《压力容器第3部分:设
数量
计》,使用SW6-1998“过程设备强度计算软件”
材料
丁腈橡胶(软垫片)
对使用活节螺栓槽形螺栓孔的法兰进行计算时,
垫片[与密封面接触内径
1216mm
输入的法兰外直径D。值应是槽孔底部圆直径,而
与密封面接触外径
1252m血
不能输入法兰的实际外直径。
根据设计条件及计算,上式中法兰设计力矩
M=5.07×107N.mm,设计温度下法兰材料的许用
◆参考文献
[]GB150.1~-4-2011,压力容器[S]
应力o1=124.1MPa,法兰内直径D,=1214mm,2jJBT4701~4707-200,压力容器法兰IS
Y的数值由法兰外径D。与内径D,的比值K=D。D确『3]化学工业部设备设计技术中心站化工设备元件强度计算
定。当D分别用法兰实际外直径D和槽孔底部圆
「MI.1989.
直径D的数值代入计算时,法兰的有效厚度6如收白期2012101修回自期2021026
(上接29页)
5结论
◆參考文献
乙烯汽化器处理对象为高压、低温的乙烯[I]AQ30362010,危险化学品重大危险源罐区现场安全监控
介质,对工艺过程、自动控制、安全设施、设备
装备设置规范[S]
2]TSGR00042009,固定式压力容器安全技术监察规程S
设计等均有较高要求。在设计工作中,须结合乙
[3]GB50316-2000,工业金属管道设计规范[S]
烯易燃、易爆、易挥发的特性,充分考虑上下游
的生产实际,介质的特殊要求等,严格设计,收稱仔期2020908.回只期20121026
经济、合理地建立可靠的自动控制和安全防护体
系,为系统安全平稳长周期运行创造条件。