我國現(xiàn)有的封頭標(biāo)準,是按結(jié)構(gòu)型式(橢圓形、碟形、錐形)、成形方式 (沖壓、旋壓)的不同,而分別制訂的,這不僅造成不同標(biāo)準封頭質(zhì)量要求不一致的 不合理現(xiàn)象,同時也給標(biāo)準封頭的選用、標(biāo)準的修訂帶來某些困難。
、以往的封頭標(biāo) 準都是僅與 GB150《鋼制壓力容器》配套的,即只考慮了按規(guī)則設(shè)計的封頭的制造、檢驗 與驗收要求,而我國早在1995年就完成GB150與JB4732了壓力容器基礎(chǔ)標(biāo)準的雙軌制( 與 《鋼制壓力容器分析設(shè)計標(biāo)準》),缺少與分析設(shè)計相配套的封頭標(biāo)準,不能不說是我國 壓力容器標(biāo)準化工作的一大缺憾。
,GB150屬強制性標(biāo)準,而根據(jù)GB150編制并與之配 套的封頭標(biāo)準卻是指導(dǎo) 性的,這顯然是不合理的,也難以保證封頭這一重要受壓元件的質(zhì)量。
材料分析
容器內(nèi)徑Di=4000mm、計算壓力Pc=、設(shè)計溫度t=50℃、封頭為標(biāo)準橢圓形封頭、材料為16MnR(設(shè)計溫度才材料許用應(yīng)力為170MPa)、鋼材負偏差不大于且不超過名義厚度的6%、腐蝕裕量C2=1mm、封頭拼焊的焊接接頭系數(shù) 1。求橢圓封頭的計算厚度、設(shè)計厚度和名義厚度。
KpDi
計算厚度δ=----------------=
2[σ]tΦ-
計算厚度δd=δ + C2=+1=
考慮標(biāo)準橢圓封頭有效厚度δe應(yīng)不小于封頭內(nèi)徑Di的%,有效厚度δe=%Di=6mm
δe>δd、C1=0、C2=1、名義厚度δn=δe+C1+C2=6+0+1=7mm
考慮鋼材標(biāo)準規(guī)格厚度作了上浮1mm的厚度次設(shè)計圓整值△1=1,故取δn=8mm。
根據(jù)封頭制造廠技術(shù)資料Di=4000、δn=8封頭加工減薄量C3=,經(jīng)厚度次圓整值△2=。
如要求封頭成形厚度不得小于名義厚度δn減鋼板負偏差C1,則投料厚度:
δs=δn+C1+C3+△2=8+0++=10mm,而成形后的小厚度為。如采用封頭成形厚度不小于設(shè)計厚度δd(應(yīng)取δe值),則投料厚度:δs=δd(δe)+C3+△2=8mm,而成形后的小厚度為、且大于有效厚度δe、更大于設(shè)計厚度δd和計算厚度δ。
從以上可看出,兩種不同要求,使該封頭的投料厚度有2mm之差,而重量相差有300kg之多。
厚度定義
GB150及有關(guān)封頭標(biāo)準的厚度定義不甚合理,主要體現(xiàn)在容器和封頭成形后的厚度要求上,對凸形封頭和熱卷筒的成形厚度要求不得小于名義厚度減鋼板負偏差(δn-C1),由此可能導(dǎo)致設(shè)計和制造兩次在設(shè)計厚度的基礎(chǔ)上增加厚度以保證成形厚度。為此,曾經(jīng)提出了小成形厚度的概念:"熱卷圓筒或凸形封頭加工成形后需保證的厚度,其值不小于設(shè)計厚度"。也就是說設(shè)計者應(yīng)在圖紙上標(biāo)注名義厚度和小成形厚度(即設(shè)計厚度δd),這樣使得制造單位可根據(jù)制造工藝和原設(shè)計的設(shè)計圓整量決定是否再加制造減薄量。這種厚度的定義和標(biāo)注是截止2013年國際壓力容器界的流行,有其合理性,但在我國現(xiàn)行標(biāo)準中有以下兩個問題需解決。







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