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开孔与管板的距离,ASME VIII-1有明确要求了!
发布时间:2022-01-24 09:32:08浏览次数:

参考文献:高永平, 曹宇. 对ASME VIII-1 2019新增条款UHX-4(h)的解读和探讨[J]. 化工设备与管道, 2021, 58(4). 

ASME VIII-1 2019版新增了UHX-4 (h)条款(2021版调整为UHX-4 (i)),对壳程筒体或管箱筒体上”大开孔”与管板的距离作了要求,如下图所示。
标准要求:若接管直径d大于30%筒体直径D,则该接管不得位于距管板表面1.8(Dt)^0.5的范围内。
虽然GB/T151没有类似的要求,但除了紧贴管板、用作排净或排气小管口之外,我们通常都会要求:接管中心与管板表面的距离不得小于有效补强范围。
UHX-4会做如此规定的原因也是显而易见的,即为了避免管板和壳体连接处的边缘应力与开孔应力叠加。根据《压力容器设计的力学基础及其标准应力》(李建国编)有:圆筒体和平封头连接的边缘效应长度为约为2.5(Rt)^0.5,即1.8(Dt)^0.5。需注意的是,UHX-4 (i) 的这条规定不适用于筒体与管板相联按简支计算的情况。开孔与管板的距离,ASME VIII-1有明确要求了!(图1)
根据参考文献有:
ASME VIII-1 UHX 篇和ASME VIII-2 第4 篇中对于与筒体相联接的管板的计算有三种方法:
种是100% 考虑联接筒体对于管板的加强作用,并校核相联筒体的弯曲应力和薄膜应力及总应力,这时筒体的应力应限制为1.5 倍许用应力,这种方法算得的筒体壁厚通常较厚;
第二种方法是采用简化的弹-塑性方法,该方法考虑筒体局部屈服后,材料的弹性模量将有所下降,通过定量的缩减弹性模量来降低相联筒体对管板的加强作用,这时筒体的许用应力可用3倍许用应力限制,较种方法因许用应力提高,可以降低相联筒体的厚度,同时筒体对管板的加强作用有所减弱,所以管板厚度会适当增加;
第三种是简支法,这种方法完全忽略相联筒体对管板的加强作用,相当于管板两侧是垫片时的连接,此时相联筒体的许用应力也取3 倍许用应力,但管板因失去了相联筒体的加强作用,管板厚度较前两种方法会明显增加。