成型封头最小厚度的确定

(4)
将式 (1)～ (3) 代入式 (4) , 得:
∃∆= B -
Ad-
A2- A3- A4 2 (∆nt - C ) (1 -
f r) (5)
成型封头最小厚度:
∆m in = ∃ ∆ + ∆ + C 2 =
B-
Ad-
A2- A3- A4 2 (∆nt - C ) (1 -
f r) + ∆+ C2 (6)
159 mm × 6 mm 的 10# 无缝钢管, 其〔Ρ〕nt = 112M Pa, 〔Ρ〕nt t = 108M Pa。 没有另外进行补 强。
据文〔1〕中式 (326) 得封头计算厚度 ∆= pD i (4〔Ρ〕t<- p ) = 3106 mm ; 加 2 倍厚度附 加量的接管内直径 d = 15216 mm ; 接管外侧 的有效高度 h1 = 30126 mm , 接管内侧有效高 度 h2= 0 ; f r= 〔Ρ〕nt t 〔Ρ〕t= 108 170= 01635; 有效宽度B = 2d = 30512 mm , ∆nt = 6 mm , C = C 1+ C 2= 218 mm ; 接管计算厚度 ∆t= p d (2〔Ρ〕nt t- p ) = 1157 mm。 由式 (1) 和式 (3) 分 别求得A = 47411 mm 2, A 2 = 62164 mm 2。 补 强区内焊缝面积 (焊脚高取 6 mm )A 3= 〔(6× 6) 2〕×2〕= 36 mm 2。 另取补强面积A 4= 0。
(天木) 较大高径比不锈钢泡帽拉深成功 加氢精制装置中加氢反应器内的分配器, 要用 到高径比较大的不锈钢泡帽。过去我们 (兰石所石化 设备厂) 只拉深过高径比为 1106 的泡帽, 国内常用 的 80、100 和 150 型 泡 帽, 其 高 径 比 分 别 为 0182、 0175 和 0142, 因此一般都没啥困难。 但这次生产中 要拉深的泡帽, 其高径比达 1115, 比美国联合油公 司 泡帽的 1110 还大。 通常, 要冷拉深高径比接近 1100 的不锈钢泡帽就相当困难了, 因为 1C r18N i9T i 钢易产生拉深硬化、折皱和拉断等问题。过去对这类 泡帽, 一般是采用先压一个圆盖再焊上一段管子的 办法来解决的, 显然存在费工费料及成本高的缺点。 通过探索, 我们在拉深模结构设计、间隙优化选配、 润滑冷却及热处理等方面找到一些规律, 已批量生 产出合格泡帽, 并已应用到我所设计的加氢反应器 中。
算, 现介绍如下。 1 理论推导
由 GB 150—89《钢制压力容器》〔1〕中式 (6Fra Baidu bibliotek1) 与式 (622) 可知, 球壳及凸形封头因开 孔削弱所需补强面积为:
A = d ∆ + 2∆(∆nt - C ) (1 - f r) (1) 假设成型封头名义厚度中用于开孔补强
强。若将 ∆+ C 2作为最小壁厚, 则封头上的开 孔补强有可能不能满足要求, 从而留下安全 隐患。笔者对这种情况作了详细的分析和计
1521～ 24. (收稿日期: 1997204221) (熊编)
成型封头最小厚度的确定
长岭炼油化工设计院 (岳阳 414012) 工程师 高宏坤
关键词 成型 封头 开孔 补强 厚度
分类号 TQ 05013
压力容器设计中, 图样上常需注明成型 封头的最小厚度, 其目的之一是便于制造厂 控制壁厚, 利用名义厚度中的圆整部分作为 加工减薄量。通常是将成型封头的计算壁厚 ∆ 与材料腐蚀裕量 C 2之和作为最小壁厚提供 给制造厂。而实际上, 封头名义厚度中的圆整 部分往往有一部分甚至全部被用作开孔补
参 考 文 献
1 全国压力容器标准化技术委员会 1GB 150—89 钢制压力 容器 1 北京: 学苑出版社, 19891 (收稿日期: 1997205215) (张编)
石化成套设备在亚洲市场开始失宠 近年来, 由于亚洲地区对石化等产业的过度发 展, 使其原材料开始出现过剩, 如合成树指等价格已 明显下跌, 因此一些成套设备的制造计划相继被取 消。 以泰国为例, 1995 年的乙烯产量就达 75 万 t, 到 2002 年将突破 300 万 t。同时, 新加坡、马来西亚及中 国等也在大幅度增加石化成套设备的投资, 因而使亚 洲石化产品开始出现过剩。 目前, 主张控制石化成套 设备投资的不仅限于泰国, 中国已明确表示不再增加 石化成套设备的项目, 今后主要是对现有成套设备的 改造挖潜。马来西来也通知日本川崎制铁把原计划项 目停下来。俄罗斯及欧洲国家石化产品大量低价流入 亚洲市场, 加之汽车、家用电器等原材料供应达到饱 和以及泰国铢贬值引起东南亚等地的货币市场动荡, 使亚洲石化成套设备市场低迷的阴影在今后较长一 段时间内难以摆脱。
部分的厚度为 ∃ ∆, 类似文〔1〕中式 (6226) , 封 头中用于开孔补强的金属面积为:
A 1’= (B 2d ) ∃ ∆22 (∆nt2C ) (12f r) ∃ ∆ (2)
· 34 · 石 油 化 工 设 备 1998年 第27卷
接管承受内压或外压所需设计厚度之外
的多余金属面积按文〔1〕中式 (6227) 计算:
A 2 = 2h 1 (∆nt - ∆t - C ) f r +
2h 2 (∆nt - C - C 2) f r
(3)
补强区内的焊缝面积为 A 3, 补强区内另
加补强面积为A 4。根据等面积补强原理, 有:
A = A 1’+ A 2 + A 3 + A 4
若封头上有多个开孔时, 应按式 (6) 分别
对每个开孔计算其 ∆m in, 取最大值作为最小 厚度控制值。
2 应用实例
我 院 曾 设 计 1 台 中 压 容 器, 其 p = 212M Pa, t= 150 ℃, D i= 800 mm , <= 0185, C 2= 210 mm。筒体及封头材料选用 16M nR , 其 〔Ρ〕= 〔Ρ〕t= 170M Pa。 封头是球形封头, 设计 时取与筒体等壁厚, 封头名义厚度 ∆n = 10 mm。 封头中心有一内平齐的的开孔, 接管为
(李敏孝)
18, 19
图5 支撑结构简图
4 结语
图4 改造方案简图
经振动计算分析及对管道支承等约束条
件进行改造后, 系统的基频己升到期望的允
许值。重新开车后振动情况明显好转, 振幅最
大值已从614mm 降到017mm , 因此该管道按 本文方案改造是成功的。
参 考 文 献 1 曾 启 贤 1 工 程 流 体 力 学 1 北 京: 航 空 工 业 出 版 社,
19931106～ 108 2 任文敏, 韩祖南1提升管结构自由振动的简化计算. 振动
与冲击, 1990, (3) : 35～ 39 3 化工厂机械手册编委员1化工厂机械手册之管路维修,
设备管理. 北京: 化学工业出版社, 19931281～ 317 4 屈维德1机械振动手册1北京: 机械工业出版社, 1995.
将 以 上 各 值 代 入 式 ( 6 ) , 得 ∆m in =
7156 mm。 可见, 该封头的最小厚度控制值应 是 7156 mm , 而不是 ∆+ C 2= 5106 mm。 3 结语
成型封头最小厚度控制值的计算应考虑开
孔补强的影响, 本文得出的相应计算式, 经实例 证明, 安全可靠, 且与规范相符。
1998年1月 PETRO 2CH EM ICAL EQU IPM EN T J an. 1998
管道频率及振型, 见表2。
表2 改造后管道频率及振型
频率 一阶 二阶 三阶
Hz
5196
6140 11170
振幅值较 大的节点
18, 19
18, 19
18, 19
四阶 15137