孙志刚，杨湖，占龙杨

（1. 无锡化工装备股份有限公司，江苏无锡 214131；2. 江苏省特种设备安全监督检验研究院，南京 210036）

ASME Ⅷ-1[1]强制附录26 仅适用于总厚度5mm以内的膨胀节，基本无法用于常见的换热器厚壁膨胀节设计。ASME Ⅷ-1 在强制附录5 对壳体柔性元件膨胀节设计作出了规定，适用于厚壁膨胀节，强制附录5-3（a）规定了包括UHX-17 在内的膨胀节应力限制准则，但并未提供膨胀节应力计算方法。TEMA RCB-8[2-3]壳体柔性元件有限元分析规定适用于厚壁膨胀节，但未提供应力限制准则，工程中普遍把ASME Ⅷ-1 与TEMA 结合起来对ASME 换热器厚壁膨胀节进行有限元分析设计。

TEMA 协会厚壁膨胀节有限元分析设计程序Flanged and Flued Expansion Joint Evaluation Program 比较具有代表性，膨胀节应力分析依据TEMA RCB-8，应力限制准则可按ASME Ⅷ-1 强制附录5-3、UHX-17 以及ASME Ⅷ-2，但在国内一直未有引入应用。压力容器设计软件PV elite 支持膨胀节有限元分析设计，但不能按UHX-17 进行应力评定；COMPRESS膨胀节有限元分析设计应力评定可以选择强制附录5-3 或者UHX-17，但COMPRESS 膨胀节有限元分析采用的是梁单元，TEMA 认为梁单元应力计算精度不理想[3]。

国内压力容器厂家一般采用ANSYS 等通用有限元程序进行ASME 厚壁膨胀节的有限元分析设计，对设计者要求较高。膨胀节主要承受压力载荷和端部位移，压力载荷即为壳程压力，是明确的，分析设计时正确确定膨胀节各个载荷工况下的位移边界条件十分关键。对应力分析结果进行评定直接关系着膨胀节的安全和设计经济性。相关文献 [4]、[5]、[6]与标准规定并不一致，本文对ASME Ⅷ-1 换热器厚壁膨胀节设计规定进行了介绍，可为厚壁膨胀节有限元分析设计提供一定参考。……