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长颈对焊法兰与壳体圆筒的对接

更新时间  2021-07-28 18:26 阅读
在浮头式或 U 形管式换热器设计时,经常遇 到壳体的管箱侧法兰选用或参照 JB/T4703-2000 长颈对焊法兰设计问题。尤其是容器制造厂设计 部门按照工艺所选的换热器型号进行设计,当换 热器型号的公称压力比设计压力高时,设计时将 面临长颈对焊法兰与壳体圆筒的对接问题。现通 过实例对该问题进行讨论。

现以管箱法兰/管箱侧法兰设计的3种方案对 管箱侧法兰与壳体圆筒的对接问题进行讨论,而 对管箱圆筒由于采用整体开孔补强而加厚,不存 在与管箱法兰对接时需要考虑法兰小端直边的削 薄过渡问题。

对此相关标准应作修订完善。

(1)方案一
管箱法兰/管箱侧法兰的结构尺寸完全按 JB/ T4703的FM1100-4.0 [1] 确定,法兰材料为16MnⅡ, 按JB/T4700-2000表2 [1] 选配管箱垫片为JB/T4719 缠绕垫 G53-1100-4.0-4,管箱侧垫片为 JB/T4719 缠绕垫 C53-1100-4.0,相应螺柱材料为 JB/T4707 的 40MnB/螺母为 SH3404(Ⅱ)的 35。查 JB/T4700 表7 [1] ,管箱法兰/管箱侧法兰均能满足设计要求。按JB/T4703取与管箱侧法兰对接的壳体圆筒最小 厚度为20 mm,即能满足GB151[2] 的圆筒最小厚度 14 mm(考虑腐蚀裕量 3 mm)要求,同时又能满足 壳体接管开孔补强的需要。

(2)方案二
管箱法兰/管箱侧法兰选型、法兰材料、管箱/ 管箱侧垫片及螺柱/螺母同方案一,只是将与管箱 侧法兰对接的壳体圆筒厚度取为16 mm。此时对 管箱侧法兰颈部小端直边的处理方法有3种。

用”的真正含义,


(3)方案三
将方案一的壳体圆筒厚度取为14 mm,因圆筒 厚度已超出 JB/T4703 表 3 所列值,故管箱法兰/管箱侧法兰的结构尺寸需经SW6计算校核后确定。 按设计条件计算结果[4] 得出管箱法兰/管箱侧法兰 厚度为 59 mm,考虑与所夹持的固定管板厚度协 调,取为85 mm。该方案较方案二更为节约经济, 但需要考虑管箱侧法兰与壳体圆筒对接时法兰直 边段因削薄过渡而应增加的长度[5] 。该方案的管 箱侧法兰主要结构尺寸见表4。

长颈法兰与壳体圆筒对接时,法兰直边段削 薄方案有2种。 方案A:按JB/T4700图1从锥颈直边拐点削薄 至壳体圆筒厚度加3 mm。 方案B:从锥颈直边端面与壳体圆筒等厚点按 斜度1 ∶ 3削薄。 对于长颈法兰与壳体圆筒的对接接头采用外 坡口的焊接接头,宜采用方案A的削薄形式。

(1)参照法兰标准设计时,长颈对焊法兰颈部 小端厚度不宜直接取为对接圆筒厚度,可先按标准法兰的颈部尺寸确定,经SW6计算校核通过后, 再应用“长颈对焊法兰标准的扩充使用方法”,考 虑与圆筒厚度对接时是否因法兰直边段削薄过渡 而需要增加直边段的长度。
(2)长颈对焊法兰小端直边不宜为满足与壳 体圆筒对接的需要而随意进行削薄处理,应考虑 法兰直边段因削薄过渡而需要加长的可能性,并 采用JB/T4700图1从锥颈直边拐点削薄至壳体圆 筒厚度加3 mm的削薄形式。
(3)GB150(含SW6)及JB/T4703对“容器法兰 与圆筒对接问题”没有相应提示性要求及计算方 法,致使设计人员难以领会JB/T4703表3“扩充使用”的真正含义,对此相关标准应作修订完善。