在實際的操作壓力容器設(shè)計工作中,有一些應考慮的問題往往被設(shè)計者忽視,在一些設(shè)計單位的圖樣中經(jīng)常有此類問題出現(xiàn),尤其是年輕的設(shè)計者較為普遍。現(xiàn)就以下幾個方面問題做一下說明,僅供大家參考。
1 壓力容器專用鋼板許用應力在厚度方面的變化問題
以Q345R鋼板為例,如設(shè)計溫度為200℃,部分厚度許用應力見下表:
(1)在計算凸形封頭厚度時,要注意核對封頭厚度是否在許用應力表中分擋板厚的上限,因為凸形封頭在圖紙上標注的厚度是名義厚度,一般它不包括封頭成形減薄量,即壓制封頭時用的鋼板的厚度一般均大于封頭的名義厚度。因此,當用封頭名義厚度選取許用應力時,可能導致許用應力偏高,出現(xiàn)設(shè)計文件中許用應力與實際不符,會造成安全隱患。
2 在選用NB/T47020壓力容器標準法蘭時
(1)注意校核與長頸對焊法蘭連接筒體長度,按NB/T47023要求筒體長度不小于(DNδ0)1/2。當封頭直接與標準壓力容器法蘭連接時,應校核封頭的直邊高度不小于(DNδ0)1/2,不能滿足時應增設(shè)筒體短節(jié)。
(2)注意比較工作壓力與長頸法蘭在設(shè)計溫度下的最大允許工作壓力,當工作壓力大于或等于0.8倍法蘭在設(shè)計溫度下最大允許工作壓力時(一般在設(shè)計溫度較高時容易出現(xiàn)此類情況),法蘭與筒體的對接焊縫必須按JB/T4730進行
100%的射線或超聲檢測。射線檢測Ⅱ級合格,超聲檢測Ⅰ級合格。當法蘭所在的容器圖樣對容器殼體的無損檢測要求不能滿足上述要求時(如設(shè)備整體要求局部檢測),則該要求應在圖樣上注明。
(3)注意腐蝕余量問題,當實際腐蝕余量大于標準適用的腐蝕余量時,需修改標準法蘭有關(guān)尺寸,此時應對法蘭進行計算。
3 立式容器臥式水壓試驗問題
大家都比較清楚,立式容器進行臥式水壓試驗,水壓試驗壓力需要加上液柱靜壓力,大多數(shù)的立式容器圖樣上都注明兩種形式的水壓試驗壓力。但要注意對于低壓、直徑較大的立式容器,如采用臥式水壓試驗,應進行臥式容器水壓試驗狀態(tài)下的應力校核,并對容器臥置時的狀態(tài)作出要求。如支撐形式(一般選用標準帶墊板鞍式支座以利于校核計算);支撐位置;應限制制造企業(yè)直接在滾輪架上進行水壓試驗。因為滾輪架與容器接觸面很小,容器充滿水后,會在滾輪架與容器接觸處產(chǎn)生較大的局部應力,易使容器發(fā)生屈服破壞。
事實上,有過多起立式容器在進行臥式水壓試驗時發(fā)生失效破壞的情況。
4 管殼式換熱器水壓試驗問題
換熱器是兩腔容器,一般情況下,管、殼程可按各自設(shè)計條件和材料分別確定水壓試驗壓力。但管殼式換熱器需要對管頭與管板的連接接頭的質(zhì)量單獨進行水壓試驗檢驗,而管頭與管板的連接接頭同時承受管、殼程兩方面的作用,水壓試驗壓力應取管、殼程水壓試驗壓力兩者中較大值。
度為常溫,取許用應力為殼體材料常溫屈服強度,焊縫系數(shù)為0.9,輸入計算程序,進行殼程開孔補強計算。
當管、殼程水壓試驗壓力相差較大時,如果將殼程水壓試驗壓力提高到管程水壓試驗壓力的水平,殼程在設(shè)計上需做較大調(diào)整,是不合理的。可按殼程水壓試驗壓力進行管頭與管板的連接接頭的水壓試驗,待管、殼程水壓試驗進行完畢,再對管頭與管板的連接接頭進行氨滲漏補充檢測。