壓力容器設(shè)計中焊接接頭系數(shù)值的選取

32壓力容器設(shè)計中焊接接頭系數(shù)Υ值的選取壓力容器設(shè)計中焊接接頭系數(shù)Υ值的選取李業(yè)勤3尤愛珍(宜興市洪流集團(tuán)公司)(常州化工設(shè)備有限公司)摘要對壓力容器設(shè)計中幾處焊接接頭系數(shù)Υ值的選取,論述了自己的觀點。關(guān)鍵詞壓力容器焊接接頭系數(shù)在學(xué)習(xí)貫徹GB150-1998、GB151-1999以及國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局《壓力容器安全技術(shù)(下簡稱)的過程中,有幾處焊監(jiān)察規(guī)程》《容規(guī)》接接頭系數(shù)Υ值的選取易引起爭議,為此,筆者談一下自己的看法,供參考。1開孔處計算厚度?計算式中Υ值的選取可取1。(3)開孔處有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi),計算截面正好穿過A類焊接接頭,而A類Υ值又小于1,例如0185等,筆者認(rèn)為可仍取1。理由是:根據(jù)GB150-1998第10181212c)款以及10181411b)和10181412b)款,以開孔中心為圓心、115倍開孔直徑為半徑的圓中所包容的焊接接頭應(yīng)全部檢測,射線檢測、超聲檢測合格的級別分別為不低于級和不低于級,即與殼體相一致,《容規(guī)》亦有同樣規(guī)定,因此有人認(rèn)為Υ值應(yīng)等同于殼體的Υ值。從合理的角度考慮,Υ值取小于1的值,有一定道理,但是,由于設(shè)計人員在進(jìn)行設(shè)計計算時是無法預(yù)先知道這一情況的,更何況計算截面正好位于A類焊接接頭上的情形十分少,如果連這一比較特殊的情形也要分清Υ=1還是Υ<1,對設(shè)計人員而言未免太苛刻了。而且,常規(guī)設(shè)計中采用的等面積補(bǔ)強(qiáng)法本來就是帶有經(jīng)驗性的計算方法。因此,筆者認(rèn)為GB150在今后的修改版中不妨明確開孔處計算厚度?的計算式中Υ=1。當(dāng)然,為穩(wěn)妥起見,亦可同時規(guī)定避免開孔計算截面位于A類焊接接頭上。2凸形封頭計算厚度?計算式中Υ值的選取GB150-1998中的81511款給出了對內(nèi)壓容器開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積的計算式:(1)A=d?+2??et(1-fr)式中?為開孔處計算厚度。顯然,要求取?值,就必需解決開孔處焊接接頭系數(shù)Υ值如何選取的問題。當(dāng)殼體的焊接接頭系數(shù)Υ=1時,任意開孔處Υ=1。若有人提出,當(dāng)開孔正好在B類焊接接頭上,而B類Υ值又不為1,怎么辦?筆者認(rèn)為,由于B類Υ值不會小于015,不會對開孔處Υ值造成影響。當(dāng)殼體Υ值小于1時,開孔處Υ如何選取?這個問題比較復(fù)雜,現(xiàn)分析如下:(1)開孔處有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi),計算截面為母材,此時Υ=1。(2)開孔處有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi),計算截面穿過B類焊接接頭,由于B類Υ值不小于015,故對計算截面(對圓筒體為軸向截面)而言,其Υ值3李業(yè)勤,男,1949年5月生,高級工程師。宜興市,214265。凸形封頭在GB150-1998中僅指橢圓形、?1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.《化工裝備技術(shù)》第22卷第5期2001年碟形、球冠形、半球形封頭幾種。從成形的過程來看,有整板成形、先拼后成形以及先成形后拼接幾種情形。下面就這幾種情形進(jìn)行分析。(1)整板成形。顯然,其焊接接頭系數(shù)Υ=1。(2)先拼后成形,且殼體焊接接頭系數(shù)Υ=1。33先成形后拼接封頭屬瓜瓣成形的情況,Υ值的選取同殼體,不會產(chǎn)生異議。3平蓋厚度?p的計算式中Υ值的選取平蓋厚度?p按管箱有無隔板兩種情形分別進(jìn)行計算。根據(jù)GB151-1999,有:管箱內(nèi)無隔板時,平蓋厚度按式(2)和式(3)計算,取大值。操作時?p=DG預(yù)緊時?p=DG[Ρ]t015先拼后成形,且殼體焊接接頭系數(shù)Υ=1,這一情形顯然Υ=1。(3)先拼后成形,但殼體焊接接頭系數(shù)Υ<1。(2)015根據(jù)GB150-1998中的10181212a)以及10181411b)、10181412b),先拼板后成形凸形封頭上的所有拼接接頭應(yīng)全部檢測,射線檢測不低于級為合格,超聲檢測不低于級為合格,《容規(guī)》亦有同樣規(guī)定。因此有一種意見認(rèn)為Υ值應(yīng)等同于殼體的Υ值,這樣講是有一定道理的。因為GB150所規(guī)定的焊接接頭系數(shù)是以焊接接頭設(shè)計及制造要求符合GB150第10章及附錄J的規(guī)定為前提。但問題是設(shè)計人員有時并不能準(zhǔn)確判斷是整板成形,還是先拼后成形。有人認(rèn)為公稱直徑不大于1200mm時,就可以認(rèn)定屬整板成形,否則屬先拼后成形,恐怕這也僅可作為一般規(guī)律。在生產(chǎn)實踐中,也不乏出現(xiàn)公稱直徑不大于1200mm而采用先拼板后成形的,那么Υ值究竟取多少合適。筆者認(rèn)為,若封頭的Υ=1,則應(yīng)在技術(shù)要求中注明封頭整體成形或先拼后成形封頭全部射線檢測級以上合格或全部超聲檢測級合格。若Υ值等同于殼體,則不在技術(shù)要求中注明此內(nèi)容。(4)先成形后拼接。XY-GLJ型全自動過濾機(jī)由江蘇省宜興信益涂裝環(huán)保設(shè)備公司研制開發(fā)的XY-GLJ型全自動過濾機(jī),最近通過了江蘇省科技廳組織的技術(shù)鑒定。該產(chǎn)品將傳統(tǒng)的臥式間歇式壓濾機(jī)設(shè)計改為立式的全自動連續(xù)生產(chǎn)過濾機(jī),并采用微電腦和光電控制,利用水泵的壓力,將被過濾的液體中的固體物質(zhì)截留[Ρ](3)(3)、管箱內(nèi)有隔板時,平蓋厚度按式(2)、(4)計算,取大值。?p=DG010435PC+015[Ρ]btAb3EYDG13(4)(3)中當(dāng)平蓋材料為整板或鍛件時,式(2)、=1不會有異議。平蓋材料為拼板,實際情況Υ不多見,一般是直徑較大時才有可能。若為拼板,其檢測比例及合格級別GB151-1999對此未作規(guī)定。筆者認(rèn)為GB151改版時不妨也能像管板那樣作出明確規(guī)定,即100%無損檢測,射線級以上合格,超聲波級合格,認(rèn)定Υ=1,從而避免設(shè)計人員可能會遇到預(yù)先較難判定Υ的取值問題。參考文獻(xiàn)1GB150-1998鋼制壓力容器2GB151-1999管殼式換熱器3國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程.(收稿日期:2001204230)?1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.在濾布上;通過濾腔壓力控制脫水