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PT=1.25P[σ]/[σ]t中的[σ]/[σ]t包括螺栓、且应取粗线左侧的最小值所引起的问题:某容器t=400℃(都在粗线以左),圆筒和封头δ=62mm,材料Q345R,[σ]=181MPa,[σ]t=110MPa;螺栓直径24mm,材料35CrMoA,[σ]=228MPa,[σ]t=170MPa。应按螺栓确定试验压力。
PT=1.25P[σ]/[σ]t=1.25P×228/170=1.68P,对螺栓,试验时应力水平为1.68×170/228=1.25倍;对圆筒,则仅为1.68×110/181=1.02倍,未达到要求提高25%考验之目的,压力试验形同虚设。如按ASMEⅧ-1不包括螺栓,则PT=1.25P×181/110=2.06P,圆筒应力水平为2.06×110/181=1.25倍,刚好达考验目的。螺栓为2.06×170/228=1.54倍,因螺栓ns可达2.7~3.5(但可能引起泄漏,可上紧螺栓),故不会屈服。
某容器t=475℃(温度更高,都在粗线以右),圆筒和封头δ=62mm,材料Q345R,[σ]=181MPa,[σ]t1=43MPa,[σ]t2=110MPa;螺栓直径24mm,材料35CrMoA,[σ]=228MPa,[σ]t1=111MPa[σ]t2=162MPa。应按螺栓确定试验压力。PT=1.25P[σ]/[σ]t2=1.25P×228/162=1.76P,此时螺栓试验时应力水平为1.76×111/228=0.86倍,并未达到规定的考验目的;对圆筒,试验时应力水平为1.76×43/181=0.42倍,未达到设计应力水平,更未达到1.25倍设计应力水平考验之目的,压力试验形同虚设。如按ASMEⅧ-1,比值[σ]/[σ]t1不包括螺栓,则PT=1.25P×181/43=5.26P,对圆筒,试验时应力水平5.26×43/181=1.25倍,对螺栓,5.26×111/228=2.56倍,但其ns=2.7~3.5,无问题。
新GB150的这一修改,不仅因包括螺栓在内而引起问题,更由于对[σ]t改为应取粗线左侧的最小值而引起问题。
GB150在这些内容上主要参考ASMEⅧ-1,但可能存在误解而未全面考虑。
主管领导一直担心在压力试验时因超压而使螺栓应力过高导致密封面泄漏,全未考虑确定螺栓许用应力时已配套考虑了这一超应力因素而将螺栓的安全系数远高于其它元件的对应值(可见附录S、ASMEPCC-1)。此外,对法兰设计中的刚度校核要求未配套引进,也许是对某些法兰在超压试验时导致泄漏的可能原因。
焊接接头分类
分类目的:确定焊缝结构型式,探伤程度,焊接接头系数。
分类的出发点:按接头所在位置,(即接头所承受的最大应力),不是按接头结构型式(UW-3)。
焊接接头类别(A、B、C、D类)。按连接处能否由板壳理论简单地求出应力而划为A、B类(承受第一主应力者为A类,第二主应力者为B类)和C、D类(凡两连接件都为壳者为D类,有一件为板者为C类,但非圆形截面容器各侧板视为壳体)。
焊缝结构型式(1~8型,包括搭接接头)(表UW-12)。
A类:圆筒、锥壳的纵向和螺旋形接头,球壳、成型封头或平板(包括矩形截面容器各侧板)上任意方向的拼接接头,连接球壳和圆筒等壳体的环向接头(即承受最大主应力的接头)。
B类:壳体或变径段上的环向接头,连接各成型封头(球壳除外)至壳体的环向接头(即承受第二主应力的接头(并据半顶角α是否小于30°而属对接或角接接头,但都属B类)。
C类:连接法兰、管板或平盖至壳体的接头,连接矩形截面容器各侧板的接头,可以是对接或角接(有一件涉及平板时)(矩形容器各侧板视为壳体)。
D类:连接接管与壳体或矩形截面容器侧板的接头,可以是对接或角接(都是壳体或矩形截面容器侧板时)。
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