对GB/T150.3-2024附录G.4.2.4的认识

百科   2024-11-09 17:24   上海  

GB/T 150.3-2024 附录G“夹套容器基本要求”为2024版新增内容,对夹套容器的设计作了比较系统、全面的要求。

其中,G.4.2.4条规定:若整体夹套容器的夹套压力或内容器直径较大,必要时可在内容器外壁设置加强圈。起外压加强作用的加强圈设计还应符合第6章的规定。

对于这个“夹套容器内筒外压加强圈”,标准未过多地着墨、说的也比较笼统,有必再深入探讨一下。

几年前,碰到过一台内筒带加强圈的夹套容器,也作了点工作,这个公众号也发过,见《夹套容器 内筒外压加强圈设计的特殊性》,要不今天再择要地说说?

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对于“夹套容器内筒上的外压加强圈”,应注意以下两点:

一、一般外压加强圈设计规则的适用性

ASME VIII-1的UG-29“外压圆筒形壳体上的外压加强圈”的(f)明确指出,当容器的内壳与外夹套由若干拉紧棒或其他一些圆环连接,在夹套与内壳间有压力存在时,这种结构本身具有足够的刚度,本节(即UG-29)规则不适用。

ASME是说了不适用的,那...

二、夹套容器内筒上的外压加强圈的受力分析

与单层壳体的外压加强圈不同,对于夹套容器,内筒上的加强圈与内筒、夹套焊接,内筒在夹套内压的作用下受压收缩,夹套则受拉膨胀,而夹套的膨胀通过加强圈阻止内筒的收缩。夹套内压由内筒、夹套及加强圈共同承担,内筒上的环向应力为压应力,这个压应力有可能引起内筒及加强圈的失稳,但夹套中的环向应力为更大的拉应力,在两者的综合作用下,加强圈中的压应力较小[1]。
文献[2]对此进行了有限元验证,见下图。
文献中的成功做法,取加强圈厚度(轴向厚度)等于夹套封口环厚度。径向宽度伸出夹套外缘以保证焊接要求即可。

参考文献:

[1] 王书旭, 单连政, 吴致莹. 带夹套容器的加强圈设计及其水压试验[J]. 压力容器, 1991(1): 33-34.

[2] 李俊儒. 基于ANSYS Workbench的某夹套容器主要部件设计计算[J]. 化工设备与管道, 2020, 57(1).

卢梭说压力容器
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