下面為大家介紹下法蘭蓋在開孔直徑dop≤0.5倍平蓋計算直徑Do時,螺栓連接圓形平蓋單個開孔的補(bǔ)強(qiáng)計算。
設(shè)計壓力FV,設(shè)計溫度100℃,設(shè)備殼體材質(zhì)316L,與殼體連接的接管及其法蘭、法蘭蓋DN150,CL150,SCH80s,C1+C2=3.3,內(nèi)伸管DN50,SCH80s。
與98版不同,2011版GB150將平蓋上單個開孔和多個開孔的補(bǔ)強(qiáng)計算方法分列,單個開孔推薦用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)(150.3-2011之6.3.4.1,下稱方法一),多個開孔推薦用加厚平蓋方法補(bǔ)強(qiáng)(150.3-2011之6.4.3,下稱方法二)。
但從原理上說,“方法二”同樣是適用于單個開孔補(bǔ)強(qiáng)的。
經(jīng)計算發(fā)現(xiàn),若平蓋系數(shù)特征系數(shù)K>0.6時,開孔對平蓋計算厚度(150.3-2011式5-33)沒有影響。也就是說對于上述法蘭蓋開孔,若采用“方法二”補(bǔ)強(qiáng),無需對平蓋進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。
按等面積法計算,平蓋開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積A=0.5倍dop乘于平蓋計算厚度。也就是說,對于上述開孔,若采用“方法一”計算,需要加一個補(bǔ)強(qiáng)圈。顯然“方法一”要比“方法二”保守。
另外,與平蓋封頭相比,管口法蘭尺寸相對較小,法蘭蓋上的開孔采用加厚平蓋的方法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)比較恰當(dāng)。若采用補(bǔ)強(qiáng)圈(外加補(bǔ)強(qiáng)元件)補(bǔ)強(qiáng),會顯得笨拙,也不便于制造。
98版的GB150在8.6.1中將平蓋單個開孔、多個開孔的補(bǔ)強(qiáng)計算方法同列,而2011版卻將它們分列。對此,《GB150-2011釋義》是這樣解釋的:98版的相關(guān)表述不夠清晰明確,致使出現(xiàn)不當(dāng)或重復(fù)補(bǔ)強(qiáng)的現(xiàn)象,造成材料浪費(fèi),所以單孔、多孔的補(bǔ)強(qiáng)計算方法應(yīng)分別選用。但從前面的分析來看,這樣的解釋不夠有說服力。
最后,我們來看看GB150的美國師兄ASME VIII-1卷對于法蘭蓋的平蓋開孔的補(bǔ)強(qiáng)是怎么說的。
UG-39 (b)的(1)對單個開孔推薦等面積補(bǔ)強(qiáng)法,在隨后的UG-39(d)中還推薦采用放大平蓋厚度計算公式UG-34(c)中的系數(shù)C來考慮開孔補(bǔ)強(qiáng)。并說明UG-39(d)作為UG-39 (b)的另一方法(as an alternative)。