耐压试验用大直径加筋法兰平盖有限元分析
2021-04-08王志坚石乾宇李亚坤
电站辅机 2021年1期
王 猛,王志坚,石乾宇,李亚坤
(哈尔滨锅炉厂有限责任公司,黑龙江 哈尔滨 150046)
0 引言
平盖属于压力容器常见的零部件结构,常作为耐压试验的临时受压元件使用。电站辅机和石化领域的大型设备常配有公称尺寸较大的法兰作为对外连接端口,此类端口耐压试验的临时受压元件则通常选用螺栓法兰连接的圆形平盖结构。为保证平盖的安全可靠性要求,平盖自身的强度、刚度、平盖与法兰连接的密封性必须满足标准规范要求。
目前,国内工程上平盖的厚度、螺栓的设计载荷以及垫片的压紧力基本按照文献[1]137-142进行相应计算。然而,当耐压试验压力较大时,较大公称直径的平盖按照文献[1]137中公式计算的厚度过大,往往超出了板材的限制尺寸,需要选用锻件,对于制造厂来说不仅增加材料消耗成本,也增加了备料难度。实际上,需要引起注意的是:文献[1]137中平盖厚度计算公式是根据圆形平板理论,计算的平盖厚度是存在一定的保守性的[2-3]58。其次,相比小直径平盖,大直径法兰平盖的刚度更小,在承压工况下更容易产生过大的翘曲变形,导致螺柱的预紧力无法均匀地加载到垫片上,引起密封失效,而且平盖密封失效往往发生在平盖强度失效之前。第三,正如文献[4]所述,螺栓法兰-平盖接头的失效准则既要考虑强度失效,更要考虑刚度引起的密封失效。而传统的Taylor-Waters法不能反映接头的密封要求。再有,文献[1]142中只给出了焊接连接形式的加筋平盖厚度计算公式及要求,而现有资料中并没有螺栓连接的加筋法兰平盖结构的经验或者理论公式可参照。……
登录APP查看全文
