一种压力容器用接管法兰的利记博彩app
【专利摘要】一种压力容器用接管法兰包括接管(3)和法兰(1)，其特征在于法兰颈(5)下端壁厚与接管(3)壁厚相同，法兰颈(5)采用低颈小斜度锥形式，法兰盘、法兰颈(5)及接管(3)的内径相同。本实用新型具有结构优化，受力合理、成本低，使用方便的优点。
【专利说明】一种压力容器用接管法兰
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种用于压力容器的接管法兰。
【背景技术】
[0002] 接管和法兰是压力容器构造必不可少的零部件。例如，容器对外连接的物料进出 口、仪表操作口、检修用人手孔等绝大多数情况都是通过接管和法兰来实现的。由于压力容 器的器壳、接管和法兰各自的功用和所处受力状态的不同，虽然三者紧密相连，但三者的设 计计算却是有很大的不同。容器的器壳，或称容器的壳体受力大多为承受两向膜应力，少数 为承受三向应力。在壳体上开孔会对壳体的强度产生一定的损伤。开孔周围会形成应力集 中，当应力达到一定数值时，就需要考虑补强，这就是大家常说的或在压力容器规范中要求 的开孔补强。开孔补强常用的有三种方法，一是增加壳体的壁厚；二是在壳体开孔处贴补强 圈（板）；三是利用接管多余的金属。三种方法的选择，视具体情况具体对待，两种或三种 方法可以兼顾并用。法兰，法兰连接通常为成对出现。对容器上的接管和法兰连接而言，法 兰的一侧通过螺栓、螺母、垫片与另一法兰连接；另一侧则通过焊接与接管连接，接管再与 壳体焊接。与接管焊接的这个法兰一般属于容器设计的范畴。法兰的受力主要承受三向弯 曲应力，最大的径向应力和环向应力出现在法兰盘中，最大的轴向应力出现在与接管连接 的颈部。法兰的设计目前已实现标准化，除个别特殊情况外，基本可直接选用。法兰分容器 法兰和管法兰，国内常用的管法兰标准主要有：GB/T9112?9124-2010《钢制管法兰》、HG/ T20592?20635-2009《钢制管法兰》系列。接管，接管是壳体与法兰之间的连通件，一般的 最简单的方法是选用一节钢管来匹配，但更多情况或是受力稍微复杂的场合是钢管不能够 满足要求。比如，器壳需要进行开孔补强，且采用接管多余金属补强在结构上可能更为合理 等，则就要求对接管进行专门的设计。接管受力就其本身而言并不复杂，类似钢管或圆筒主 要承受两向膜应力，但由于其所在空间位置狭窄有限，两端相连的壳体和法兰对其影响很 大，故在设计时就不得不考虑这些因素。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的是提供一种结构优化，受力合理、成本低，使用方便的压力容器 用接管法兰。
[0004] 本实用新型是将接管和法兰这两个传统的零件合并成为一个零件并且在这个零 件中融入了对壳体开孔补强的功用。同时，还将其设计成为一个系列产品，使其成为标准管 法兰标准中的一员。以达到优化结构，节约材料，降低成本。
[0005] 为了达到上述目的，本实用新型包括接管和法兰，其特征在于法兰颈下端壁厚与 接管壁厚相同，法兰颈采用低颈小斜度锥形式，法兰盘、法兰颈及接管的内径相同。
[0006] 如上所述的法兰颈采用低颈小斜度锥形式是过渡圆弧R= 18°。
[0007] 如上所述的法兰盘为了保证与其他标准法兰的匹配，法兰盘的密封面和螺栓孔的 设计取与国家标准法兰一致；
[0008] 如上所述的接管采用壁厚形式，除自身受力外还兼有对壳体开孔的补强作 用，接管壁厚度为Snt=S^C2+δ2,第一个厚度为计算强度厚度S1=， 第二个厚度为腐蚀厚度C2，一般由接触介质的腐蚀性确定，第三 于容器开孔削弱的补强厚度S2, -C2，其中A为接管外径，B为法兰内径，[。] 为材料的许用应力，Cli为壳体的开孔直径（考虑腐蚀厚度后）Pn为公称压力。接管法兰的 补强面积是由两倍的接管补强厚度S2与接管最小高度hg的乘积即为补强面积。
[0009] 法兰的力学模型和计算一般多采用华脱斯（Waters)法，壳体的开孔削弱补强一 般多采用等面积法。当本接管法兰以一个整体形式出现时，并没有使这一区域的受力复杂 化，相反受力分配在两者之间呈现出互补性，使得法兰中三个主要控制应力水平相互接近， 应力分布更趋于均匀。这一体现主要是因为法兰颈承受的是一次弯曲应力，控制颈部大、小 端应力值相互接近的手段是采用增加颈高颈宽和减小颈锥斜度来实现；而壳体开孔削弱补 强对接管而言是二次应力和峰值应力，二次应力和峰值应力具有局域性和衰减性，即从壳 体开孔边缘到接管与法兰颈的连接点，应力是逐渐降低的；当在这区域结构中运用厚壁管 低颈小斜度锥时，无疑，对二次应力是多余金属，对一次弯曲应力却是求之不得。由此可实 现力的分布合理和结构优化。
[0010] 本实用新型接管法兰及其系列的优点是：结构优化，节约材料，降低成本，提高效 益，且便于选用。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1是现有技术使用结构示意图；
[0012] 图2是现有技术另一使用结构不意图；
[0013] 图3是本实用新型的结构示意图。
[0014] 如图所不：1 一法兰；2-壳体，；3-接管；4一补强圈，5 -法兰颈。
[0015] DN--法兰的公称直径；
[0016] A-接管外径；mm
[0017] D-法兰外径；mm
[0018] K-螺栓孔中心圆直径；mm
[0019] L--螺栓孔直径;mm
[0020] η--螺栓孔数量；个
[0021] Th--螺栓螺纹规格；
[0022] C--法兰厚度；mm
[0023] N--法兰颈锥大端直径；mm
[0024] hj-法兰颈锥高度；mm
[0025] R-过渡圆弧；mm
[0026] hg-接管最小高度；mm
[0027] B--法兰内径；mm
[0028] H--法兰总高；mm
[0029] S-壳体的计算壁厚；mm
[0030] Cli--壳体的开孔直径（考虑腐蚀厚度后）；_
[0031] SXdi-接管法兰的补强截面积或壳体的开孔削弱截面积；mm2
[0032] δnt--接管的名义厚度；mm
[0033] S1--接管的计算强度厚度；mm
[0034] δ2--接管的补强厚度；mm
[0035] C2--接管的腐蚀厚度（或称腐蚀余量）；mm
[0036] PN-公称压力；MPa
[0037] [0 ]--材料的许用应力；MPa
【具体实施方式】
[0038] 下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，但不应理解为所给这组数据为唯一 数据。
[0039] 实施例1 :
[0040] 本实用新型包括接管3和法兰1，其特征在于法兰颈5下端壁厚与接管3壁厚相 同，法兰颈5采用低颈小斜度锥形式（R= 18° )，法兰盘、法兰颈5及接管3的内径相同。
[0041] 我们给出一个公称压力为PMO(即单位面积承受40kgf/cm2级力法兰）等级的钢 制接管法兰及使用实例。
[0042] 表1是与图3相匹配尺寸关系表。表1中符号和文字含意与图3中符号和含意完 全一致。在本系列中法兰的材料、适用温度范围、密封面形式、对外连接尺寸取与现行的国 家管法兰标准GB/T9115-2010《对焊钢制管法兰》及HG/T20592-2009《钢制管法兰》完全 一致，以保证与其他标准法兰的匹配性。
[0043] 表1PN40钢制接管法兰
[0044]
【权利要求】
1. 一种压力容器用接管法兰，包括接管（3)和法兰（1)，其特征在于法兰颈（5)下端壁 厚与接管（3)壁厚相同，法兰颈（5)采用低颈小斜度锥形式，法兰盘、法兰颈（5)及接管（3) 的内径相同。
2. 如权利要求1所述的一种压力容器用接管法兰，其特征在于法兰颈（5)采用低颈小 斜度锥形式是过渡圆弧18°。
【文档编号】F16J12/00GK204201051SQ201420549245
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2014年9月23日
【发明者】常俊刚, 乔海星, 赵世平 申请人:赛鼎工程有限公司