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    管道知識

    不銹鋼法蘭標準使用指南

    不銹鋼法蘭連接在法蘭表里表施加573K的溫度載荷。法蘭及管道外外表未施加保溫層,思考螺栓孔空氣層、上下法蘭之間的空氣層以及法蘭外外表的傳熱對體系溫度散布的影響胜利彩票官网注册。法蘭外外表胜利彩票官网注册、螺栓螺母與空氣觸摸部位施加當量對流換熱系數胜利彩票官网注册,螺栓孔空氣層以及上下法蘭間空氣層施加各自的當量導熱系數。

    沿墊片徑向由內向外溫度逐步下降,表里溫度相差約16K胜利彩票官网注册。從圖7能夠看出,墊片周向溫度散布對比均勻,最高溫度與最低溫度相差不到1K胜利彩票官网注册。
    出螺栓和螺母溫度散布胜利彩票官网注册,能夠看出胜利彩票官网注册,螺栓溫度由中心截面向兩端逐步下降胜利彩票官网注册,并且沿法蘭蓋外徑向由內向外逐步下降胜利彩票官网注册。螺母與法蘭觸摸面處溫度最高,這是因為螺栓螺母的溫度首先是在此處由法蘭傳遞過來的,別的,法蘭資料的導熱系數比螺栓孔空氣層的當量導熱系數要大許多胜利彩票官网注册。

    墊片應力沿徑向散布的對比操作工況下胜利彩票官网注册,墊片密封比壓不該低于mP=9為墊片系數,取3;P為內壓,取3 MPa)。

    升溫后墊片應力大于9MPa胜利彩票官网注册,不會走漏?墒且驗楦邷叵聣|片會發作蠕變胜利彩票官网注册,緊縮量越來越大,回彈才能越來越差。當蠕變量較小時胜利彩票官网注册,若墊片應力仍大于mP胜利彩票官网注册,墊片應不會走漏,此刻液壓法蘭無需熱緊胜利彩票官网注册;但當蠕變量較大時,墊片應力有也許小于mP,此刻墊片會發作走漏胜利彩票官网注册,需要思考熱緊胜利彩票官网注册。

    操作工況下的螺栓應力散布沿長度方向螺栓內側應力散布,沿長度方向平板法蘭外側應力散布胜利彩票官网注册。中長度為0和100mm的點別離表明螺柱頂端截面和底端截面內側的兩點,長度為0和100mm的點別離表明螺柱頂端截面和底端截面外側的兩點。盲板法蘭上最大應力發作在螺母與上胜利彩票官网注册、下法蘭相觸摸方位鄰近胜利彩票官网注册胜利彩票官网注册,兩端應力較小。

    不銹鋼法蘭對比可知螺栓因為遭到彎矩效果胜利彩票官网注册,內側受拉,外側受壓胜利彩票官网注册,在預緊力與彎矩的一起效果下內側拉應力較大,外側較小胜利彩票官网注册。加內壓后對焊法蘭螺栓全體應力散布趨勢與預緊時共同,但應力有所添加胜利彩票官网注册。升溫后平焊法蘭兩端應力顯著增大,別的部位稍有添加為充分利用資料和減輕構造分量胜利彩票官网注册,以完好螺紋法蘭為原型胜利彩票官网注册胜利彩票官网注册,沿法蘭環周向在相鄰螺栓之間的圓環段預制必定形狀的切斷。預制切斷的徑向深度不超越頸底部最大厚度處胜利彩票官网注册,沿周向不能與螺檢頭和螺母干。為保持銜接構造對稱性,法蘭環面上各螺栓之間口形狀一樣胜利彩票官网注册。思考的典型切斷形狀有矩形胜利彩票官网注册、半圓形和V形。法蘭環預制切斷后,構分量減輕,若以原完好法蘭環(不含錐頸和管壁有些)分量為100%胜利彩票官网注册,則三種帶切斷法蘭分別減重%胜利彩票官网注册、20%和25%胜利彩票官网注册。

    有限元模型選用三維有限元模型模擬完好和帶切斷的螺栓法銜接胜利彩票官网注册。思考軸對稱載荷時,相鄰螺栓之間幾許形狀同,滿意旋轉對稱條件,因而只需對整體構造沿圓周松套管法蘭環切斷形狀的八分之一切塊進行建模胜利彩票官网注册。這篇文章運用AbaqusoV6.7非線性有限元軟件進行核算胜利彩票官网注册,對法蘭和螺栓都選用8節點帶內自由度的三維實體單元C3D8I進行離散,該單元由于在形狀函數中引入了非和諧形式胜利彩票官网注册胜利彩票官网注册,因而具有較好的曲折模擬能力胜利彩票官网注册。法蘭和螺栓的幾許實體通過恰當切割后胜利彩票官网注册,均能夠運用掃掠(sweep)網格區分辦法生成網格,經試算后斷定網格密度,特別在螺栓孔周圍和法蘭錐頸倒角區域對網格進行細化處理,離散后的有限元網格法蘭銜接中存在著雜亂的觸摸、沖突和預緊耦合行動核算時一共思考三組面一面觸摸聯系胜利彩票官网注册,上胜利彩票官网注册胜利彩票官网注册、下法蘭銜接面觸摸胜利彩票官网注册,上法蘭頂面與螺栓頭底面觸摸,下法蘭頂面與螺母底面觸摸胜利彩票官网注册。觸摸法向行動界說為硬觸摸聯系,即當空隙為零時胜利彩票官网注册。觸摸面能夠完剛性地傳遞正應力胜利彩票官网注册,而假如空隙大于零時,觸摸面間能傳遞任何節點力。觸摸切向思考沖突胜利彩票官网注册,選用經典庫侖沖突力模型.各觸摸面沖突因數均取為0.15。

    不銹鋼法蘭上應力較大的區域首要會集在法蘭環與錐頸倒角過渡以及螺栓孔鄰近區域胜利彩票官网注册胜利彩票官网注册。表I中給出緊固后和施加外載荷后胜利彩票官网注册,四種構造在凹凸面管法蘭一錐頸倒角區域和螺栓孔鄰近區域的最大應力成果胜利彩票官网注册胜利彩票官网注册。在螺栓預緊力和外載荷效果下胜利彩票官网注册,法蘭發作曲折和改變變形,在法蘭環與錐頸銜接處發生曲折應力。由表1可知胜利彩票官网注册。四種類型的法蘭,其倒角區域的曲折應力在施加外載后都顯著增大。A類型的法蘭,其曲折應力值顯著高于別的切斷類型的法蘭胜利彩票官网注册,較無切斷法蘭增大34%。這是由于被切除很多資料后。法蘭環剛度顯著降低胜利彩票官网注册,在一樣的預緊力下,法蘭的緊縮變形量較別的類型法蘭更大胜利彩票官网注册,法蘭頸部曲折變形和曲折應力也隨之添加胜利彩票官网注册。切除資料的體積是影響法蘭錐頸倒角處最大應力值的首要因素胜利彩票官网注册胜利彩票官网注册。

    在螺栓孔鄰近區域,平焊管法蘭遭到螺頭和螺母對它的觸摸揉捏效果胜利彩票官网注册,呈現較大的應力會集,最大觸摸壓應力數值巨細首要遭到螺栓預緊力巨細的影響,而切斷和切斷形狀對其影響不顯著。外載荷對緊固銜接有卸載效果,因而施加外載荷后。


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