90°支管座的结构问题和补强计算
2021-03-23郭顺显应道宴
化工设备与管道 2021年5期
关键词:标准
郭顺显,应道宴
(1. 江阴市南方管件制造有限公司,江苏 江阴 214437;2. 全国锅炉和压力容器标准化技术委员会管道分会,上海 200040)
支管座标准GB/T 19326—2012[1]实施以来,收集到的反馈意见主要反映了两个方面的问题,一是部分规格的90°支管座由于外径偏大、本体厚度偏厚,导致在安装时的过度焊接;二是对45°支管座、弯头支管座、法兰支管座和薄壁支管座等品种的使用日渐增多,而标准对此尚无规定。针对支管座标准实施以来的反馈意见,建议在标准修订中解决。本篇主要讨论第一个问题。为叙述方便,文中提到的支管座均指对焊90°支管座。
1 支管座的开孔结构
如图1 所示,2012 版标准中支管座的内部几何形状由锥孔和直孔两部分构成。

图1 内部带锥孔的支管座Fig.1 Outlet with internal taper hole
锥孔形状的设计初衷是考虑降低管道内流体在分支转弯处产生的应力,起到类似于挤压成形三通分支处对流体应力的改善作用。
事物往往具有两面性。与主管连接处的锥孔在降低分支部位应力的同时,主管开孔尺寸d1也增大,需要支管座提供的补强面积也相应增大。为满足主管开孔部位的补强要求,支管座的本体厚度t需要增大,故本体外径D1也相应增大,由此引起部分规格的支管座在与主管焊接时热输入过大,可能会导致主管局部焊接应力过大的后果或与主管焊接部位处发生变 形。
2012 版(包括之前的2002 版)标准的支管座其结构和主要尺寸参考了MSS SP-75[2]标准和Bonney Forge 公司之前的产品样本,并对一些规格的支管座进行了设计验证试验和强度计算[3]。……
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