万里平，朱国栋

(1.中国石化工程建设有限公司，北京 100101；2.中国特种设备检测研究院，北京 100029)

符号说明:

E——多孔板在设计温度下的弹性模量，MPa；

E*——三角形布管的管板等效为当量圆平板后的等效弹性模量，MPa;

Ez*——三角形布管的管板等效为当量圆平板后的厚度方向等效弹性模量，MPa;

υ——多孔板的材料泊松比;

υ*——三角形布管的管板等效为当量圆平板后的等效泊松比;

η——抗弯刚度系数;

μ*——管带系数，同ASME规范;

h——管板厚度，mm;

p——管心距，mm;

d*——有效管孔直径，同ASME规范，mm;

G——多孔板剪切模量，MPa;

G*——三角形布管的管板等效为当量圆平板后的等效剪切模量，MPa;

Gz*——三角形布管的管板等效为当量圆平板后承受横向剪切载荷的等效剪切模量，MPa;

KPS——确定管板表面膜加弯应力的放大系数

0 引言

换热器是石化装置中最常见的热交换设备，随着装置大型化，换热器的规模也逐渐增大，对于某些超过常规设计规范的换热器，需要按照分析设计规范，采用有限元方法进行数值模拟及应力评定[1-3]。换热器的数值模拟中，核心内容在于管板和换热管的模拟。采用分析设计的换热器通常直径较大，布管数量较多，若按照实际结构建立真实管板和换热管模型，则模型单元网格数量较大，计算效率较低。世界几大压力容器设计体系中，均采用了将开孔的管板等效为开孔削弱当量圆平板的计算方法，对当量圆平板计算等效弹性模量E*和等效泊松比υ*，使得等效圆平板与原开孔管板具有相同的刚度和强度。

合理确定等效削弱参数保证了等效圆平板变形和应力结果的准确性。……