封头新标准中名义厚度与最小成形厚度的关系.pdf

《封头新标准中名义厚度与最小成形厚度的关系.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、458化工机械2013年封头新标准中名义厚度与最小成形厚度的关系常岳松4(大庆石化工程有限公司)摘要依据GB／T25198-2010中的相关内容推导出封头名义厚度与封头最小成形厚度之间的关系。并用这个关系对名义厚度进行验算，同时考虑到材料的厚度与许用应力之间的关系，最终确定封头的名义厚度。关t词封头名义厚度最小成形厚度投料厚度设计厚度中圈分类号TQ050．2文献标识码A文章编号0254-6094(2013)04-0458-02压力容器封头是压力容器行业中最常见的容器部件之一，包括半球形封头、椭圆形封头、碟形封头以及球冠形封头等。新的封头标准GB／T25198-2010

2、⋯正式施行后，提出了封头最小成形厚度的概念，并要求将封头最小成形厚度加入到封头的标注中，考虑到封头最小成形厚度对名义厚度的影响，用以前的方法计算得到的封头名义厚度就可能存在一定的问题。笔者参考相关标准，对封头名义厚度与封头最小成形厚度之间关系的确定，提出了计算依据。1封头名义厚度与封头最小成形厚度关系的确定文献[1]中对封头最小成形厚度的定义为“封头最小成形厚度，即设计要求的成品封头最小厚度”。由这句话可以判断，封头最小成形厚度应该是成品封头的最小厚度，即制造完成后的封头最小厚度，根据文献[1]中的6．2．1部分与6．3．13部分推断，封头最小成形厚度应该为：封头投料

3、厚度×(1一封头成形减薄率)一钢板负偏差。而封头制造单位一般以设计者提出的名义厚度作为投料厚度，则封头名义厚度与封头最小成形厚度关系的关系应该为：最小成形厚度=名义厚度x(1一封头成形减薄率)一钢板负偏差。为了满足强度要求，最小成形厚度应该大于设计厚度(计算厚度+腐蚀裕量)，这样得出的名义厚度才是既安全又经济的。在以前的设计中，名义厚度的常规算法是计算出计算厚度后(根据文献[2]，名义厚度的定义为“设计厚度加上材料厚度负偏差后向上圆整至材料标准规格的厚度”，其中设计厚度为“计算厚度与腐蚀裕量之和”)，加上腐蚀裕量与钢板负偏差再向上圆整至材料标准规格的厚度，但在GB／T

4、25198-2010引入封头最小成形厚度后如果还这样计算，则得到的名义厚度可能无法满足强度要求，所以在按照以前的计算方法得到名义厚度后，还要用封头最小成形厚度来反推名义厚度是否合理。2计算实例某台容器设计压力为1．0MPa，设计温度为150℃，筒体内径1600mm，腐蚀裕量2mm，材料为Q345R，封头为标准椭圆封头，焊缝系数0．85。根据参考文献[2]第三部分中公式5-3进行计算：计算厚度为：，矗：竺!竺!：!兰!塑。“2[盯]‘咖一0．5p。2×189xO．85—0．5x1=4．988mm设计厚度=计算厚度+腐蚀裕量=4．988+2=6．988mm名义厚度为设计厚

5、度加上钢板负偏差后向上圆整至材料标准规格的厚度，得出名义厚度为8mm。由文献[1]附录J查得封头成形减薄率为14％。幸常岳松，男，1986年5月生，助理工程师。黑龙江省大庆市，163714。第40卷第4期化工机械459最小成形厚度=名义厚度X(1一封头成形减薄率)一钢板负偏差=8X(1—14％)一0．3=6．58ram可以看出，最小成形厚度小于设计厚度，强度不安全。将名义厚度改为10，0mm，重新核算最小成形厚度为8．3mm，强度安全。最后确定封头的名义厚度为10．0mm。3注意事项‘在根据封头最小成形厚度确定名义厚度时，有一个特殊情况需要考虑，即材料的厚度跳过某些值

6、时，许用应力也会发生变化，这时候需要重新核算名义厚度。还是以该容器为例，其中设计压力改为2．5MPa，重新确定其封头名义厚度：计算厚度氐=两抵2．5X16002万万西i酊西j溺而=12．498mm设计厚度=计算厚度+腐蚀裕量=12．498+2=14．498mm名义厚度为设计厚度加上钢板负偏差后向上圆整至材料标准规格的厚度，得出名义厚度为16mm。由文献[1]附录J查得封头成形减薄率为13％。最小成形厚度=名义厚度X(1一封头成形减薄率)一钢板负偏差=16X(1—13％)-0．3=13．62ram可以看出，最小成形厚度小于设计厚度，强度不安全。将名义厚度改为18．00r

7、am，重新计算最小成形厚度为15．36mm。此时最小成形厚度大于设计厚度。强度安全。但要注意，Q345R在厚度超过16mm时，其许用应力[盯]‘会发生变化，这时需要重新核算计算厚度：．印。Di．2．5X1600氐2不可雨鼍薮丽丽压i砑而=12．91mm设计厚度=计算厚度+腐蚀裕量=12．91+2=14．91mm最小成形厚度为15．36mm，最小成形厚度大于设计厚度，强度安全。最终确定名义厚度为18．OOmm。4结束语在压力容器封头的设计中，如果只提出名义厚度，制造厂会把名义厚度作为封头的成形厚度，从而使用厚度比较大的材料进行加工，这样就会造成较大的浪