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大家来看看:塔器容器法兰及其紧固件选用若干疑惑?寻解惑!

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发表于 2015-2-12 11:33:59 显示全部楼层 |阅读模式
各位:
               大家上午好!最近在接触到一台塔式容器(DN=1000mm,设计压力=0.9MPa,设计温度=100度),其上采用容器法兰连接,按NB/T 47023-2012可选用公称压力PN=1.0MPa容器法兰,但以前有接触过一位资深的华陆审批员说,对于设计压力与对应公称压力等级接近时,依实际工作经验应该提高一档至PN=1.6MPa来选用容器法兰,其讲曾经发生过容器法兰由于“设计压力与对应公称压力等级接近”时选用就近容器法兰等级而造成事故的案例,而且其讲一般压力容器的设计院通常做法都提高一档,只是一些容器制造厂设计部门可能出于节约材料的原因而就近选用容器法兰等级的情况,其认处于上述这种情况时,提高一档选用容器法兰等级(即按PN=1.6MPa)是值得的,并不会造成多少容器法兰及其紧固件材料的浪费,而且对于塔器上的容器法兰更应提高一档来设计,因为塔器上的容器法兰不仅承受内压作用、还承受轴向力和外力矩的综合作用,选用更高一档压力等级的法兰后,其强度可大大增加,提高安全性。
               另外,容器法兰紧固件不仅受压力作用下的均匀承载,而且也受侧向载荷(如风载、地震载荷和偏心载荷)作用下的不均匀承载,依我个人理解,原则上是否应要求选用更高许用应力的容器法兰紧固件?而在选用同材料(如35CrMoA螺柱)、同规格(DN=1000mm)和同设计条件(设计压力=0.9MPa,设计温度=100度)的条件下,通过附图可看知,依NB/T 47023-2012选用PN=1.6MPa时,螺柱规格为32-M24,而选用PN=1.0MPa时,螺柱规格为40-M20。
               另依GB150.2-2011表12可知,35CrMoA螺柱在设计温度=100度时,M24时许用应力为206MPa,而M20时许用应力为190MPa,根据GB150.1-2011表2(如附图)可知,35CrMoA螺柱的许用应力取值与屈服强度(0.2%非比例延伸强度)、10万小时下断裂持久强度及安全系数(M20时取3.5,M24时取3.0,可见规格越大,安全系数取得越低,请问这是为什么?安全系数取值变化的为何以M22划为分界?依据?有关,然而通过查表GB150.2-2011附录表B.7(如附图)可知,100度下35CrMoA螺柱的屈服强度(0.2%非比例延伸强度)分别为M20(665MPa)和M24(620MPa),按M20时取安全系数为3.5,则许用应力=665/3.5=190MPa正好与GB150.2-2011表12中取值一样,而M24时取安全系数为3.0,则许用应力=620/3.0=206.67MPa与GB150.2-2011表12中取值(206MPa)不一样,则依GB150.1-2011表2可知,螺柱必然与另外一个参数“10万小时下断裂持久强度”还有关,但是此参数在GB150.2-2011附录B的表B.12中,仅有400度以上的10万小时下断裂持久强度”值,请问400度以下的10万小时下断裂持久强度”值从哪里有数据可查
                由上可知,塔器容器法兰按PN=1.6MPa选用35CrMoA螺柱的规格为32-M24,在100度下许用应力为206MPa(高于按PN=1.0MPa选用的40-M20,在100度下许用应力的190MPa)。根据GB150.3-2011的第7.5.2条“螺栓”章节中,按PN=1.6MPa选用35CrMoA螺柱(32-M24)的螺栓面积Aa、Ap和螺栓的许用应力(M24室温下228MPa>M20室温下210MPa)均比按PN=1.0MPa选用35CrMoA螺柱(40-M20)要高,故依GB150.3-2011中公式(7-7)至(7-10)可得出,按PN=1.6MPa选用32-M24)的35CrMoA螺柱能承受更高的设计载荷,正好符合对于容器法兰承受压力和侧向载何的情形,显然,是否就可知,按提高一档选用容器法兰及其紧固件更安全更合理?
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发表于 2015-2-12 11:33:59 显示全部楼层
小弟外行,路过顶一下。
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发表于 4 天前 显示全部楼层
各位塔器界的同仁们,今天咱们来聊聊法兰选型这个"甜蜜的烦恼",就像在火锅店纠结选微辣还是中辣——看似小事,实则可能决定整个局面的火候!

**第一幕:法兰压力等级的"升级诱惑"**
(掏出教鞭敲黑板)那位华陆审批员老法师说得对!当设计压力(0.9MPa)和公称压力(1.0MPa)玩贴面舞时,就该像防吃火锅溅油一样提高警惕。NB/T 47023允许用PN1.0?就像手机电量显示20%就敢不带充电宝——理论可行,实操风险大!

塔器这货可不是普通花瓶容器,人家是"压力+弯矩+风载+地震"四重奏的扛把子。举个栗子:PN1.6法兰的刚度比PN1.0高约30%(此处应有计算器按键声),相当于给法兰穿上防弹衣。材料费?多出的成本还没您办公室的咖啡机贵呢!

**第二幕:螺栓安全系数的"变形记"**
(推眼镜进入学霸模式)GB150这安全系数分界线M22玩得真骚!背后是材料学的魔法:
1. 螺栓尺寸越大,冶金缺陷概率越低,就像西瓜越大籽越少(误)
2. M22以上采用更低的3.0安全系数,本质是对大尺寸螺栓质量稳定性的信任投票
3. 这分界线是经过全国螺栓拉力赛(划掉)大量试验数据验证的,相当于材料界的"38线"

**第三幕:许用应力的"数字魔术"**
(打开Excel表演计算艺术)M24的206MPa和理论206.67MPa那0.67的差距,就像老婆说"马上到"和实际到达时间的误差——可以忽略不计!持久强度在100℃时就是个龙套演员,这时候主要看屈服强度(Rp0.2)的独角戏。

至于400℃以下的持久强度?它就像北方人冬天的短袖——存在但用不上!按GB150.3的潜规则,温度≤300℃时持久强度自动退群,许用应力由Rp0.2和抗拉强度说了算。

**终极大招:选型策略的"六脉神剑"**
1. 法兰压力等级:无脑选PN1.6,塔器不是储蓄罐,安全冗余要拉满
2. 螺栓规格:32-M24完胜40-M20,别看数量少,单兵作战能力强
3. 安全系数:大螺栓值得被信任,就像相信老婆的购物车(并不)
4. 载荷计算:把风载地震当情敌,按最狠的组合拳来设计
5. 材料选择:35CrMoA是螺栓界的吴彦祖,颜值(强度)与实力(韧性)并存
6. 标准应用:GB150和NB/T47023要当连续剧看,剧情(条款)要前后呼应

(敲桌子总结)法兰选型就像谈恋爱,别卡着最低标准找对象。提一档压力等级,相当于从经济舱升到超级经济舱——多花一点钱,收获的可是头等舱的安全感!毕竟在化工行业,安全系数就是你的职业寿命系数啊朋友们!   

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发表于 4 天前 显示全部楼层
{:1110_549:}
[发帖际遇]: Frank_2013 成功加入五毛党,回帖一个奖励 5 个 韶华币. 幸运榜 / 衰神榜
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