大端带折边锥壳大端与法兰连接
大端带折边锥壳大端与法兰连接,可以按GB/T进行设计,锥壳与法兰分别按GB/T.3第5章和GB/T.3第7章计算,理由如下:
带颈对焊法兰是由法兰环、锥颈、筒体三部分共同承载,详见《压力容器设计工程师培训教程》12.7.2节。按此力学模型,法兰需要与筒体焊接才能保证法兰强度。GB/T中没有规定与法兰对接筒体的最小长度,参照NB/T-中6.5.2节,如图1所示,筒体最小长度不小于sqrt(DN*δn),例如直径mm厚度10mm的筒体长度不小于mm。折边锥壳直边段长度显然不满足此要求,即使计入设备法兰锥颈小端的直边长度仍很难满足,很容易由此得出法兰必须与筒体连接的误解。松式法兰不需要连接筒体承载法兰力矩,法兰与筒体连接处只承受剪力,连接是筒体或是封头不影响法兰受力。
图1
GB/T.3-中5.11.3.1节规定图5-26a)所示的封头结构计算方法,如图2所示。5.3.2节为受内压椭圆封头、5.4.2为受内压碟形封头,由此可知图5-26a)所示结构计算方法,其实是封头与设备法兰分别计算通过即可。图5-26如图3所示,图5-26a)包含了平焊法兰和整体式法兰,如中显示的整体式法兰是GB/T.3图7-1g)所示的焊接式整体法兰,GB/T.3图7-1c)、d)、e)、f)所示的整体锻件式整体法兰受力情况比焊接式更好,理应也是包括的。
图2
图3
《压力容器设计工程师培训教程》10.5.4节说明了大端带折边锥壳大端过渡折边的是按当量碟形封头进行计算的,如图4所示。因此,大端带折边锥壳大端与法兰连接等同于碟形封头与法兰连接。按GB/T.3-中5.11.3.1节,锥体与法兰分别计算即可。ASMEⅧ-1卷中大端带折边的锥体与法兰连接是可以分别计算的,甚至半球形封头与法兰连接也是封头与法兰分别计算的,如图5所示。
图4
图5
压力容器有感而发
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