1. 标准更新 压力容器封头标准 GB/T 25198-2023已经更新了。 2023年8月6日发布,2024年3月1日实施。
前言里列出了修改内容
2. 封头标记
封头的写法面临一个问题,就是制造单位和设计院对于封头的标法理解有些不一样。
以前有三种表示方法,大家各执一词。
这次封头规范给出了另一个解决方案。 就是封头制造单位可以标投料厚度,设计单位可以不标注。
这样名义厚度,最小成形厚度,投料厚度都可以标上。
特别注意一下复合板的标记方法。覆层厚度写在基材之前。
记得原先有朋友问,覆层要不要写个最小成形厚度。 从标记来看,只需要标记基材的最小成形厚度。
3. 锥形封头
锥形封头增加了无折边锥形封头的图示以及标注方法。 大端折边锥形封头由CHA(30),CHA(45)的标记方式改为CSA(α)。 双折边锥形封头由原来的CHA(60)的标记方式改为CDA(α)。 新规范均用半顶角α表示锥壳角度,用CSA(single),CDA(double)来表示外形。 新规范删除了ri值推荐,如果需要还是按照老规范来填写最低的折边角度,或者根据GB150规范定ri的值。
这个也带来一个问题: 因为ri角度是未知的,即使按照规范标注了封头,但是封头的实际尺寸还是未知的。还得在图纸上表示出来-还应提供设计详图。 我们当然希望对于一个部件的描述,尽可能的通过描述就能知道准确外形。而不是写完明细表后,还需要配一张图才能描述。 明细表标注指示不唯一,在锥形封头中特别明显。希望规范编制时能够特别注意一下。
详情可以参考如下文章:
4. 反算锥壳角度 有时候,我们是已知半顶角计算锥壳的高度。
也有时候,我们需要通过锥壳高度,反算半顶角。
对于前者,计算起来很容易,通过简单的三角函数就可以求得总高。 对于后者,还是有些难度。 需要先进行公式推导,对于双折边锥形封头需要用到辅助角公式计算。 这样在大端折边的R很大时,半顶角依旧能够计算准确。
对于单折边锥形封头的标注方式,规范中Ho为到最上部的高度。 用Ho来反算半顶角是非常困难的,需要求解一个一元四次方程,难度比较大。 如果Ho与内径Dis齐平,那么难度将大大降低。 而且查看一下无折边锥壳的上端面是与内径齐平的,同一个规范,理应保持一致。
5. 标准瑕疵
规范难免有些瑕疵,试举例如下: a) 在规范的22页,双折边锥形封头中,小端圆弧的外壁小弧段所包围的体积V3'公式A.47中的“-”应改为“+”。建议修订时,将此公式修改。
b)这次规范修正了老版本中,单折边锥形封头计算了两次直边段外体积的重复计算,并且厚度名称混用都已经修改了,非常OK。
但是锥壳的重量计算还是与3D模型相差比较大。 问题出在锥形封头的注上:此处计算忽略了锥体小端几何变化。 为什么小端几何变化,造成理论重量和实际重量相差较大呢。 实际重量如下图阴影部分的旋转体的重量: 而规范的计算理论重量是下图的阴影部分旋转体的重量: 小端几何变化,造成多了一个小锥台。当锥体直径比较大时,锥体壁厚较厚时,锥台相当于多了个大直径的平板厚度。这时候公式计算的误差就会非常大。建议下一版本将小锥台体积删除。 在程序编制过程中,手动去掉了这个小锥台的重量,和3D模型的结果一致。 c)球缺重量计算公式错误 半球形封头,理论上可以是带直边的或者是球缺,取决于h值的正负。
公式是按照正值即带直边计算的。 当为球缺时,被切除的部分越高,切除部分的球壳和Di为直径的筒体体积重量相差就越远,偏差大到无法忍受。 所以为球缺时,不要用规范中的计算公式。 直接用球缺体积公式:
V=πh2(R-h/3),(R是球的半径,h是球缺的高). d) THB碟形封头当厚度大于等于12mm时,面积,体积,重量,高度的数值都像疯了一样。
好似没有一个准的值。
另外重量单位为kg,有没有必要保留到小数点后面4位吗,0.001kg的意义在哪里? e) 另外有很多喜欢自己编写计算重量的朋友问,锥壳计算公式中的C1,C2,C3在哪里,为什么没有解释。
C1,C2,C3的公式在标准第18-19页,碟形封头处,但是θ为锥体的半顶角。半顶角不是应该为α吗? 惊喜不? 虽然很惊喜,但是仍然希望下一版本能够将C1~C3的表达式放在合适的位置,计算锥体的公式放在碟形封头下,且θ不一样,容易给设计人员造成误导。也难怪很多人找不到,找到也不敢用。
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