1998年1月 PETRO2CHEMICALEQUIPMENT Jan.
1998
管道频率及振型,见表2。
表2 改造后管道频率及振型
频率
一阶
5196
18,19
二阶6140
18,19
三阶11170
18,
19
四阶15137
18,
19
振幅值较大的节点
参 考 文 献
1 曾启贤1工程流体力学1北京:航空工业出版社,
19931106～108
2 任文敏,韩祖南1提升管结构自由振动的简化计算.振动
图4 改造方案简图
4 结语
与冲击,1990,(3):35～39
3 化工厂机械手册编委员1化工厂机械手册之管路维修,
经振动计算分析及对管道支承等约束条
件进行改造后,系统的基频己升到期望的允许值。重新开车后振动情况明显好转,振幅最大值已从614mm降到017mm,因此该管道按本文方案改造是成功的
。
设备管理.北京:化学工业出版社,19931281～317
4 屈维德1机械振动手册1北京:机械工业出版社,1995.
1521～24.
(收稿日期:1997204221)(熊编)
成型封头最小厚度的确定
长岭炼油化工设计院(岳阳 414012) 工程师 高宏坤
关键词 成型 封头 开孔 补强 厚度分类号 TQ05013
压力容器设计中,图样上常需注明成型
封头的最小厚度,其目的之一是便于制造厂控制壁厚,利用名义厚度中的圆整部分作为加工减薄量。通常是将成型封头的计算壁厚∆与材料腐蚀裕量C2之和作为最小壁厚提供给制造厂。而实际上,封头名义厚度中的圆整部分往往有一部分甚至全部被用作开孔补强。若将∆+C2作为最小壁厚,则封头上的开孔补强有可能不能满足要求,从而留下安全隐患。笔者对这种情况作了详细的分析和计
算,现介绍如下。
1 理论推导
〔1〕
由GB150—89《钢制压力容器》中式(621)与式(622)可知,球壳及凸形封头因开孔削弱所需补强面积为:
(1)A=d∆+2∆(∆nt-C)(1-fr) 假设成型封头名义厚度中用于开孔补强
部分的厚度为∃∆,类似文〔1〕中式(6226),封头中用于开孔补强的金属面积为:
’
A1=(B2d)∃∆22(∆nt2C)(12fr)∃∆(2)
1998年第27卷 ・ 石 油 化 工 设 备 34・
接管承受内压或外压所需设计厚度之外
的多余金属面积按文〔1〕中式(6227)计算:
A2=2h1(∆nt-∆t-C)fr+
(3) 2h2(∆nt-C-C2)fr 补强区内的焊缝面积为A3,补强区内另
加补强面积为A4。根据等面积补强原理,有:
’
(4)A=A1+A2+A3+A4
将式(1)～(3)代入式(4),得:
(5)∃∆=
B-d-2(∆nt-C)(1-fr)
成型封头最小厚度:
∆min=∃∆+∆+C2= +C2(6B-d-2(∆nt-C)(1-fr,(6)∆min厚度控制值。2 应用实例
我院曾设计1台中压容器,其p=212MPa,t=150℃,Di=800mm,
t〔=〔=170MPa。封头是球形封头,设计Ρ〕Ρ〕
时取与筒体等壁厚,封头名义厚度∆n=10mm。
封头中心有一内平齐的的开孔,接管为
7156mm。可见,该封头的最小厚度控制值应
是7156mm,而不是∆+C2=5106mm。3 结语
成型封头最小厚度控制值的计算应考虑开孔补强的影响,本文得出的相应计算式,经实例证明,安全可靠,且与规范相符。
参 考 文 献
1 全国压力容器标准化技术委员会1GB150—89钢制压力
容器1北京:学苑出版社,1989(:1997205215)(张编)
159mm×6mm的10#无缝钢管,其〔Ρ〕nt=
t112MPa,〔nt=108MPa。没有另外进行补Ρ〕
强。
据文〔1〕中式(326)得封头计算厚度∆=
t
(4〔pDi Ρ〕
tt
度h2=0;fr=〔〔=108 170=01635;nt Ρ〕Ρ〕
有效宽度B=2d=30512mm,∆nt=6mm,C=C1+C2=218mm;接管计算厚度∆t=pd
t
(2〔Ρ〕nt-p)=1157mm。由式(1)和式(3)分
别求得A=47411mm2,A2=62164mm2。补强区内焊缝面积(焊脚高取6mm)A3=〔(6×6) 2〕×2〕=36mm2。另取补强面积A4=0。
将以上各值代入式(6),得∆min=
,由于亚洲地区对石化等产业的过度发展,使其原材料开始出现过剩,如合成树指等价格已明显下跌,因此一些成套设备的制造计划相继被取消。以泰国为例,1995年的乙烯产量就达75万t,到2002年将突破300万t。同时,新加坡、马来西亚及中国等也在大幅度增加石化成套设备的投资,因而使亚洲石化产品开始出现过剩。目前,主张控制石化成套设备投资的不仅限于泰国,中国已明确表示不再增加石化成套设备的项目,今后主要是对现有成套设备的改造挖潜。马来西来也通知日本川崎制铁把原计划项目停下来。俄罗斯及欧洲国家石化产品大量低价流入亚洲市场,加之汽车、家用电器等原材料供应达到饱和以及泰国铢贬值引起东南亚等地的货币市场动荡,使亚洲石化成套设备市场低迷的阴影在今后较长一段时间内难以摆脱。
(天木)
较大高径比不锈钢泡帽拉深成功
加氢精制装置中加氢反应器内的分配器,要用到高径比较大的不锈钢泡帽。过去我们(兰石所石化设备厂)只拉深过高径比为1106的泡帽,国内常用的80、100和150型泡帽,其高径比分别为0182、0175和0142,因此一般都没啥困难。但这次生产中要拉深的泡帽,其高径比达1115,比美国联合油公司泡帽的1110还大。通常,要冷拉深高径比接近1100的不锈钢泡帽就相当困难了,因为1Cr18Ni9Ti钢易产生拉深硬化、折皱和拉断等问题。过去对这类泡帽,一般是采用先压一个圆盖再焊上一段管子的办法来解决的,显然存在费工费料及成本高的缺点。通过探索,我们在拉深模结构设计、间隙优化选配、润滑冷却及热处理等方面找到一些规律,已批量生产出合格泡帽,并已应用到我所设计的加氢反应器中。
(李敏孝)
1998年1月 PETRO2CHEMICALEQUIPMENT Jan.
1998
管道频率及振型,见表2。
表2 改造后管道频率及振型
频率
一阶
5196
18,19
二阶6140
18,19
三阶11170
18,
19
四阶15137
18,
19
振幅值较大的节点
参 考 文 献
1 曾启贤1工程流体力学1北京:航空工业出版社,
19931106～108
2 任文敏,韩祖南1提升管结构自由振动的简化计算.振动
图4 改造方案简图
4 结语
与冲击,1990,(3):35～39
3 化工厂机械手册编委员1化工厂机械手册之管路维修,
经振动计算分析及对管道支承等约束条
件进行改造后,系统的基频己升到期望的允许值。重新开车后振动情况明显好转,振幅最大值已从614mm降到017mm,因此该管道按本文方案改造是成功的
。
设备管理.北京:化学工业出版社,19931281～317
4 屈维德1机械振动手册1北京:机械工业出版社,1995.
1521～24.
(收稿日期:1997204221)(熊编)
成型封头最小厚度的确定
长岭炼油化工设计院(岳阳 414012) 工程师 高宏坤
关键词 成型 封头 开孔 补强 厚度分类号 TQ05013
压力容器设计中,图样上常需注明成型
封头的最小厚度,其目的之一是便于制造厂控制壁厚,利用名义厚度中的圆整部分作为加工减薄量。通常是将成型封头的计算壁厚∆与材料腐蚀裕量C2之和作为最小壁厚提供给制造厂。而实际上,封头名义厚度中的圆整部分往往有一部分甚至全部被用作开孔补强。若将∆+C2作为最小壁厚,则封头上的开孔补强有可能不能满足要求,从而留下安全隐患。笔者对这种情况作了详细的分析和计
算,现介绍如下。
1 理论推导
〔1〕
由GB150—89《钢制压力容器》中式(621)与式(622)可知,球壳及凸形封头因开孔削弱所需补强面积为:
(1)A=d∆+2∆(∆nt-C)(1-fr) 假设成型封头名义厚度中用于开孔补强
部分的厚度为∃∆,类似文〔1〕中式(6226),封头中用于开孔补强的金属面积为:
’
A1=(B2d)∃∆22(∆nt2C)(12fr)∃∆(2)
1998年第27卷 ・ 石 油 化 工 设 备 34・
接管承受内压或外压所需设计厚度之外
的多余金属面积按文〔1〕中式(6227)计算:
A2=2h1(∆nt-∆t-C)fr+
(3) 2h2(∆nt-C-C2)fr 补强区内的焊缝面积为A3,补强区内另
加补强面积为A4。根据等面积补强原理,有:
’
(4)A=A1+A2+A3+A4
将式(1)～(3)代入式(4),得:
(5)∃∆=
B-d-2(∆nt-C)(1-fr)
成型封头最小厚度:
∆min=∃∆+∆+C2= +C2(6B-d-2(∆nt-C)(1-fr,(6)∆min厚度控制值。2 应用实例
我院曾设计1台中压容器,其p=212MPa,t=150℃,Di=800mm,
t〔=〔=170MPa。封头是球形封头,设计Ρ〕Ρ〕
时取与筒体等壁厚,封头名义厚度∆n=10mm。
封头中心有一内平齐的的开孔,接管为
7156mm。可见,该封头的最小厚度控制值应
是7156mm,而不是∆+C2=5106mm。3 结语
成型封头最小厚度控制值的计算应考虑开孔补强的影响,本文得出的相应计算式,经实例证明,安全可靠,且与规范相符。
参 考 文 献
1 全国压力容器标准化技术委员会1GB150—89钢制压力
容器1北京:学苑出版社,1989(:1997205215)(张编)
159mm×6mm的10#无缝钢管,其〔Ρ〕nt=
t112MPa,〔nt=108MPa。没有另外进行补Ρ〕
强。
据文〔1〕中式(326)得封头计算厚度∆=
t
(4〔pDi Ρ〕
tt
度h2=0;fr=〔〔=108 170=01635;nt Ρ〕Ρ〕
有效宽度B=2d=30512mm,∆nt=6mm,C=C1+C2=218mm;接管计算厚度∆t=pd
t
(2〔Ρ〕nt-p)=1157mm。由式(1)和式(3)分
别求得A=47411mm2,A2=62164mm2。补强区内焊缝面积(焊脚高取6mm)A3=〔(6×6) 2〕×2〕=36mm2。另取补强面积A4=0。
将以上各值代入式(6),得∆min=
,由于亚洲地区对石化等产业的过度发展,使其原材料开始出现过剩,如合成树指等价格已明显下跌,因此一些成套设备的制造计划相继被取消。以泰国为例,1995年的乙烯产量就达75万t,到2002年将突破300万t。同时,新加坡、马来西亚及中国等也在大幅度增加石化成套设备的投资,因而使亚洲石化产品开始出现过剩。目前,主张控制石化成套设备投资的不仅限于泰国,中国已明确表示不再增加石化成套设备的项目,今后主要是对现有成套设备的改造挖潜。马来西来也通知日本川崎制铁把原计划项目停下来。俄罗斯及欧洲国家石化产品大量低价流入亚洲市场,加之汽车、家用电器等原材料供应达到饱和以及泰国铢贬值引起东南亚等地的货币市场动荡,使亚洲石化成套设备市场低迷的阴影在今后较长一段时间内难以摆脱。
(天木)
较大高径比不锈钢泡帽拉深成功
加氢精制装置中加氢反应器内的分配器,要用到高径比较大的不锈钢泡帽。过去我们(兰石所石化设备厂)只拉深过高径比为1106的泡帽,国内常用的80、100和150型泡帽,其高径比分别为0182、0175和0142,因此一般都没啥困难。但这次生产中要拉深的泡帽,其高径比达1115,比美国联合油公司泡帽的1110还大。通常,要冷拉深高径比接近1100的不锈钢泡帽就相当困难了,因为1Cr18Ni9Ti钢易产生拉深硬化、折皱和拉断等问题。过去对这类泡帽,一般是采用先压一个圆盖再焊上一段管子的办法来解决的,显然存在费工费料及成本高的缺点。通过探索,我们在拉深模结构设计、间隙优化选配、润滑冷却及热处理等方面找到一些规律,已批量生产出合格泡帽,并已应用到我所设计的加氢反应器中。
(李敏孝)