低壓容器的最小壁厚怎么定?
發布時間:2021-06-22 07:37:33
對于微內壓或低壓容器,按照內壓中徑公式計算后,考慮腐蝕裕量及負偏差,并經圓整得到的壁厚一般比較小。如果直接采用該厚度作為名義厚度,會引出制造、運輸、安裝的一系列問題。具體包括:
a. 在薄壁圓筒的制造過程中,為了保證圓度和剛度,需要用大量的輔助措施,耗費人力物力。例如,需采用內加強工裝將筒節撐圓,特別是兩個筒節的對接邊緣處。
b. 薄壁筒壁,尤其是筒體直徑較小的情況,通常采用單面焊雙面成形的焊接方法。但薄壁容器的單面焊接,容易出現未焊透、燒穿及背面成形不良等缺陷。即便背面加墊板,也因墊板不易貼緊,根部易產生焊接缺陷。同時,容器筒體組對時的錯邊和角變形,對薄壁圓筒焊接質量的影響遠大于厚壁圓筒。
c. 由于薄壁容器剛度較差容易變形,在運輸和吊裝過程中,通常需對筒體進行臨時支撐或加固。如果制造、運輸、安裝成本過高,還不如將筒體厚度取大點,并且有利于保證質量。所以大GB 150(歷年版本)等標準,也都對壓力容器筒體的最小厚作了規定。
GB 150-1989 對碳素鋼和低合金鋼制壓力容器筒體最小壁厚的要求很嚴。
GB 150-98中關于碳鋼低合金鋼最小壁厚的規定為:DN<3800時,2Di/1000,且不小于3mm,不含腐蝕裕量。DN3800以上,超過鐵路運輸界限,現場制作,不作規定。高合金鋼,由于材料價格原因,最小厚度要求較低,運輸吊裝中的加強需要專門考慮。
GB/T 150-2011 則只提出了對碳素鋼和低合金鋼最小壁厚3 mm 的要求。
各本版本對高合金鋼筒體的最小壁厚要求均為2 mm。GB 150-1989 的最小壁厚要求,參考的是美國機械工程師學會此前推薦的公式:δmin=0.001D+2.54 mm和前蘇聯《石油生產機器與設備》中的公式:當DN≤1 200 mm 時,δmin=0.001D +2.54 mm;當DN >1 200 mm時,δmin=0.001D +4 mm。
GB 150-1989較全面地考慮了碳素鋼和低合金鋼制壓力容器在運輸、制造和吊裝方面的最小壁厚要求。GB 150-1998 和GB/T 150-2011對碳鋼最小壁厚的要求,及各版本對高合金鋼最小壁厚的要求,更多的是從焊接角度出發的,至于運輸、安裝等其他方面則需要設計者根據實際情況進行考慮。綜合來看,GB 150-1989的操作性比較強,應該比較受設計人員喜歡,但標準規定的這么細、這么剛,會妨礙技術進步。但后面版本的GB 150又只籠統地規定,考慮運輸或吊裝時的作用力,在我國目前設計、制造分冶的背景下,顯然不好操作。當然,也有成功的范例,如大塔的吊裝,吊裝方案(包括所需的加固措施)由吊裝單位提出,設計確認。有些東西,國家標準、行業標準不宜規定的太細,但企業標準、團體標準可以。例如,某有錢且比較謹慎的業主,就對設備最小厚度作了如下規定:DN<900, tmin=6;DN: 900~1500, tmin=8;DN: 1500~2100, tmin=8;DN: 2100~3600, tmin=10;DN>900, tmin=11;上述厚度包括3mm的腐蝕裕量。當然,這業主還規定,如果能保證質量,這個最小厚度是可以商量的。
b. 薄壁筒壁,尤其是筒體直徑較小的情況,通常采用單面焊雙面成形的焊接方法。但薄壁容器的單面焊接,容易出現未焊透、燒穿及背面成形不良等缺陷。即便背面加墊板,也因墊板不易貼緊,根部易產生焊接缺陷。同時,容器筒體組對時的錯邊和角變形,對薄壁圓筒焊接質量的影響遠大于厚壁圓筒。
c. 由于薄壁容器剛度較差容易變形,在運輸和吊裝過程中,通常需對筒體進行臨時支撐或加固。如果制造、運輸、安裝成本過高,還不如將筒體厚度取大點,并且有利于保證質量。所以大GB 150(歷年版本)等標準,也都對壓力容器筒體的最小厚作了規定。
GB 150-1989 對碳素鋼和低合金鋼制壓力容器筒體最小壁厚的要求很嚴。
GB 150-98中關于碳鋼低合金鋼最小壁厚的規定為:DN<3800時,2Di/1000,且不小于3mm,不含腐蝕裕量。DN3800以上,超過鐵路運輸界限,現場制作,不作規定。高合金鋼,由于材料價格原因,最小厚度要求較低,運輸吊裝中的加強需要專門考慮。
GB/T 150-2011 則只提出了對碳素鋼和低合金鋼最小壁厚3 mm 的要求。
各本版本對高合金鋼筒體的最小壁厚要求均為2 mm。GB 150-1989 的最小壁厚要求,參考的是美國機械工程師學會此前推薦的公式:δmin=0.001D+2.54 mm和前蘇聯《石油生產機器與設備》中的公式:當DN≤1 200 mm 時,δmin=0.001D +2.54 mm;當DN >1 200 mm時,δmin=0.001D +4 mm。
GB 150-1989較全面地考慮了碳素鋼和低合金鋼制壓力容器在運輸、制造和吊裝方面的最小壁厚要求。GB 150-1998 和GB/T 150-2011對碳鋼最小壁厚的要求,及各版本對高合金鋼最小壁厚的要求,更多的是從焊接角度出發的,至于運輸、安裝等其他方面則需要設計者根據實際情況進行考慮。綜合來看,GB 150-1989的操作性比較強,應該比較受設計人員喜歡,但標準規定的這么細、這么剛,會妨礙技術進步。但后面版本的GB 150又只籠統地規定,考慮運輸或吊裝時的作用力,在我國目前設計、制造分冶的背景下,顯然不好操作。當然,也有成功的范例,如大塔的吊裝,吊裝方案(包括所需的加固措施)由吊裝單位提出,設計確認。有些東西,國家標準、行業標準不宜規定的太細,但企業標準、團體標準可以。例如,某有錢且比較謹慎的業主,就對設備最小厚度作了如下規定:DN<900, tmin=6;DN: 900~1500, tmin=8;DN: 1500~2100, tmin=8;DN: 2100~3600, tmin=10;DN>900, tmin=11;上述厚度包括3mm的腐蝕裕量。當然,這業主還規定,如果能保證質量,這個最小厚度是可以商量的。
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