HGT21630-1990补强管.pdf 26页

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'中华人民共和国行业标准HGHG/T21630-1990补强管发布1991-02-011991-05-01实施中华人民共和国化学工业部发布 中华人民共和国行业标准补强HG/T21630-1990主编单位:化工部化工设备设计技术中心站批准单位中华人民共和国化学工业部实施日期:一九九一年五月一日全国化工工程建设标准编辫中心(原化工部工程建设标准编辑中心)2003北京 目录1主题内弃和适用范围···········............................:..................................(1)2引用标ft..‘··」‘···」······一,,一...,···············,一,··.·价·」」·······,···,,·,,,,(1)3符号说明·····‘············,·,,·.,··‘··········,···,,,·,·,,,·······,·········,,··,,,,一(1)4型式、尺寸和端部·········,······,····‘···········,········,,,··················.······,··⋯(2)5材料和制造技术要求··········································..···················,····一(6)6型式选用...................................................................................·一(6)7补强管与壳体的焊接···········,················,···········,,························一(12)附录A补吸管选用示例(参考件),··‘···················,,··-····」···············,,,··⋯(14)附录B补强管与圆筒或凸形封头连接时的矢高h,(参考件,h,见图2所示).,,,,,·(16)编制说明··,·,,,,·‘······........⋯⋯卜,,·‘二‘........·⋯⋯r,,····‘······,···········,,,,,,·(18)HGJ补强管标准产品推荐的定点生产企业·············”·····,·‘···········。···········一(21) 通知根据国家石油和化学工业局、国家质量技术监督局和建设部关于规范使用标准代号的通知精神,经过清理整顿,并按照领导部门关于转化标准代号的规定,把原HGJ527-90标准号转化为HG21630-1990。凡在本标准内容中出现的标准号“HGJ527-90",均应理解已转化为“HG21630-1990",即原标准号HGJ527-90己注销,代之为新标准号HG21630-1990。请各使用单位及有关人员遵照执行。特此通知!全国化工工程建设标准编辑中心 前言根据化工部基建司的安排,由化工部设备设计技术中心站组织编制化工设备设计专业的设计标准和技术规定,作为指导设备设计和制造的部颁指令性技术文件。补强管〔HG21630-1990)对钢制压力容器开孔补强用的补强管型式、尺寸、选用、计算等进行了规定。其内容包括:主题内容和适用范围;引用标准;符号说明,型式、尺寸和端部,材料和制造技术要求,型式选用,补强管与壳体的捍接,附录人、B和编制说明。·本标准由化工部设备设计技术中心站应道宴、虞军主编,应道宴校核,竺基梅审核。本标准在编制过程中广泛征求了意见,总结了各化工设计单位多年来的设计经验,经中心站组织函审和设各中心站技术委员会会议审查通过,最后定稿,为组织生产和保证质量,现确定南通市化工仪表厂为HG21630“补强管”的推荐定点生产企业,由化工部设备中心站报部审批。在执行本标准的过程中,如发现需要修改或补充之处,请将意见和有关资料提供化工部设备设计技术中心站,以便今后修订时参考。化工部设备设计技术中心站一九九0年十二月 主题内容和适用范围1.1本标准规定了当量压力P.<6.4MPa的钥制压力容器壳体开孔补强设计用补强管的型式、尺寸和使用要求。1.2本标准适用于直接焊接在压力容器壳体上,用作开孔补强的圆形补强管。2引用标准GB150-89《钢制压力容器》,,HGJ15-89《钢制化工容器材料选用规定》,HGJ16-89《钢制化工容器强度计算规定》,HGJ17-89《钢制化工容器结构设计规定,。3符号说明6—开孔处壳体计算厚度,mm)6,—开孔处平盖计算厚度,mm)6?—开孔处壳体需要补强的当量厚度,mm)8,—开孔处壳体名义厚度,mm)else—补强管补强段名义厚度,mm)do—补强管接管段名义厚度,mm)d—开孔处壳体焊缝系数,C—厚度附加量,mmC=C,-I-C,C)-厚度负偏差,mm;C,-腐蚀裕量,mm)d。一补强管接管段外径,mm)d一补强管补iii段外径,mm)d。—净卜强管内F}.。。,f,一一强度削弱系数,等于设计温度下补强管材料与壳体材料许用应力之比。当f:>1.0时,取犷,”1.。;D.—简体或户形封头球面部分内直径,MM;h,—补强管的有效补强高度,mm)h:—补强管与圆筒或凸形封头连接时的矢高(见图2和附录B),MM; E&,)一补强管的许用当量厚凰mm,L,—补强管的补强段长度,二二,L—补强管总长度,mm,dx—补强管或接管的公称直径,mm,P一一设计压力,MPa;PD—当量压力,MPa〔见6,2.3(2)〕,〔。〕—补强管材料在设计温度下的许用应力,MPa,4型式、尺寸和端部按照补强作用的大小,补强管有A,B,C,D,E五种型式,见图1,各种型式补强管尺寸应符合表1-3的规定。补强管的补强段长度L:应符合下列规定,并由设计者确定(见图2)。用于安放式:L,}h,+h,用子插入式:L,>h,+d,+h,,或h.+a,(用于平盖时)j用于内伸式:L,-2h。十6,+h=或2h,+&,(用于平盖时),A,B,C型补强管:L,=L4.4补强管的总长度L应根据L,、工艺要求的接管外伸高度和补强管与法兰等附件连接要求等,由设计者确定。4.导标志4.6.1补强管在图纸上的标志应符合下列要求:标准号枷:HGJ527-9D规补弧管公称直径、型式和长度(L,/L)材粘x义o":-h「一一勿_1:_____!川日IJ.叫!.I!目一土︸一阵!刀,.叫.,—一一—一-一一一近A型、B型、C型图1D型、E型i乏1/4各。. 外侧(单侧)补张双侧补弘困2C纽争卜强,一4434583720760xXx9..54+43452378760x20258"43453728760x23580415679370189013571920148218912.86021237184.6917-234173.7536匕630兰.51$630X201_4630x30}7了I“。}133{14.5}30.1}“·‘注:1.表列尺寸钧为采用无缝钢4q",_iy时的尺寸,如采用其它制造方法时,可以内径为基准。2,C型补强管的通径较小。选用时应予考虑.3 表2D型补强甘mm公称直径接管段外径补强管内径:补强段外径补强段壁厚接管段璧厚理论重摄kg/100mmdNdod‘d,b.,乙,,它补强段接管段WAd.mbAcRtf*PhYMJ.IN}65766589125.52.2790.956}8e8980108145.53.2431.13335-一1089公193174.54.8631.1494310205一一.一133119159207.06.8552.17551一一150159146194246.510.062.44461.,.200219195245251213.566.1267225027324329281518.719.54384300325291351301723.7512.91953503773384023219,529.2017.19106400426400472361338.7113.241214504804501545.7317.2050053050052864348256.1419.051342560063059068246125072.1530.09165注:1.对于dN400-60。的D型补强管,外径尺寸不符合无缝钢管标准,可采用锻件或钢板焊制。2.当D型补强管采用无缝钢管制造时,应以外径为基准。如采用其它制造方法时,可以内径为基准。 公称直径rv管段外径补强管内径补强段外径补强段壁厚接管段壁厚理论重量kg/100mm补强段外仲或内伸的异dNdod诬d。毛。‘8,二:补强段接管段小长度h,65761641082264.6651.03641一一一8089732485.7411.59845一~-~一一一~~~‘~~1001089O124162898.1482.19753l125133120180306.511.102.02863150159}36‘616.252.2647620021919321793401322.996.60491250273325421629.3110.1410430032524913377通21634.7012.19114l35037733642645}12642.2吕18.02400426400496481353.0313.24139450490450554521564.3817.20155500530500561576.7916919.05600630590671206096.1830.09注1.对于dN400-600的E型补强管,外径尺寸不符合无缝钢管标准,可采用锻件或钢板焊制。2.当E型补强管采用无缝钢管制造时,应以外径为基准。如采用其他制造方法时,可以内径为基准。4﹄卜口.2标志示例〔示例1):接管公称直径dN100的D型补弧管,L:二l00mm,L=170mm,材料为20号钠管。标准号;HG21630-1990规格;dN100Dx100/170材料:20〔示例2):接管公称直径dN150的"A型补强管,L二250mm,材料为OCr19Ni9钢管。标准号:HG21630-1990规格:dN150Ax250材料;OCr10Ni94.6补强管的端部4.6.1当补强管端部厚度d"0t大于与其对焊的配管或对焊法兰端部壁厚2mm时,补强管端部应进行削薄(见图3)e 5材料和制造技术要求5.1补强管可采用下列制造)l中的任意一种:(1)无缝钢管或与无缝钢管等效的焊接钢管,(2)锻件j(3)锻轧圆棒切削而成,(4)钢板焊制(卷焊或热压成型后焊接)。5.2补强管的尺寸偏差应符合下列要求:(1)直径偏差(外径或内径):抓士1%;(2)sM厚偏差:+15%,一12.5%)(3)长度偏差:士2mm,5.3补强管的材料应按5.1所列的制造方法,根据GB150和HGJ15对钢管、锻件、钢棒、钢板的要求,选用相应的材料。5.4焊制的补强管对接焊缝应进行100%射线探伤检查,并特合GB15。对A类焊缝的要求。焊制的补强管制造技术要求应符合GB15。对筒体的相应要求。6型式选用6.1凡符合GB15。的6.2条的接管,可不必选用本标准的补u管。6.2补强管型式和尺寸选用6.2.1凡根据GB150的6.16.5条进行圆形开孔等面积补强设计时,可按本标准6.2.2-6.2.4要求选用。如SF<0,则表示壳体已满足补强要求一启.2.26F的计算按下列规定:(1)当开孔位于内压圆筒、球壳、凸形封头、锥壳时:6F=(23-d.+C)/f7内压圆筒:d按GB150(式3-1),取功=1计算而得,椭团形封头(开孔位于封头中心80%封头内直径),a按GB150(式6-3),取功=1计算而得,碟形封头(开孔位于球面部分):a按GB150(式6-4),取价=1计算而得,锥壳。a以开孔中心处锥壳内直径取代GB150(式5-7)的Dc,取0二1计算而得。(2)当开孔位于平盖时:ail=(26-ap+C)/2#,。ay按GB150的5.4.2条,取0=1计算而得,(3)当开孔位于外压壳体:aF=(23-a.+C)/2#r,a为壳体的外压计算厚度。6.2.3补强管型式及尺寸选用步骤如下:(1)按62.2计算待补强壳体的Sy值。 (2)根据设计压力P和补强管材料在设计温度下的许用应力加〕,按下式计算当最压力PD:P。二120P/(a)(3)表4^-9分别是PD为0.4,1.0,1.6,2.5,4.0,6.4MPa时各种型式补强管的〔aF)值.如当量压力PD处于中间值,可采用线性内插法求取〔6F)值。如腐蚀裕量c:不同于表列值,可采用线性内插法(02mm)求取16F〕值.(4)按照(6,),a;的原则,选用合适的补强管型式,一般控制补强管的补强段厚度a.,不大于两倍的壳体名义厚度a.,衷4。F)值(P。二0.40MPa)1$h9gvAB型Cam,}D型El罄掌单侧双侧单侧双侧一诬侧双,。}单侧双.2单侧t双侧鲁吧。}万‘一丁z。}202O2}0Z0ZO202】O}2目1.81一5。32.0不{3。艺8.了}4.66.75.012.9;7.99.57,5JU。。{-23.0!120.11IS.637.42.9!一13.01「1.日S.03:119.C一5.57.05,a一13,71一8.9I吕.715.424.42I.548.5lI0.620.8}1-.9i5..’2.523.9I>n.zI-6.31}6.516.111_312.61一10.7124.919.5-27.-5I1一24-8154_9da0}7_512.98.22_a1_95_5.不54!{4.11I-10_66.99_17_5念一蔽-28_81氛2空q只ZR通丈只12"61235三互!夕R六弓_52"R5_fil11们{7弓100六藕燕,71i,‘,倪连1橇交1,1一:-1-7,-A蒸六六六布O六’i流六长l长长燕三:获头炭三勾.,c一-1兰}锐Ia".蒸长.点00共拼拼兴{拼获关.兴骂计才.U2,。一},,"-。}。,。逻乙U,性拼55,2-I.一I-。一一共D.1孟哈.J兴:;’一1I-",.一,井)0.〕锐乙梦.口1,Z1,吸‘门.0z5,s0U,勺井}一共共罕’拼兴{,,}I-._1I一,"io.钊}33,丫,a1石一日上J,J24,017,0}15.了30,3艺8,5:26。9一53610.7翌57-3"I2.61l13,Y!20.5!一一一}—12,49.1iI-8,018,315。313.212.1}26.71i2-3.3IE628.7:27.2`-78一}5}.4{一一I,S,.,c:3,1}‘了·3;一些一337一—-12,21.7!4.610.39.320.8117.S13.7)12.6一27.82寸.417.730.5`9.06-1,4-1一15-.士一i尸翌一38.3"3472.711.6二0,623.620.5I1a.6!37..J;28,620.9i19.7142,238.632,粉0,8165,1j1.5t4.41}15,8 表5(5v)位(Pu二1.OMPa)mm 裹3〔石,〕位(P。二1.eMPa)mm补强管A型B型C型D型E型接管型式公称单侧双侧单侧双侧单侧双侧单侧双侧直径髻凳谕}众丽己N纂璧O2{二2020202020202020265{2.7,·645,14。43。08.54。36。44。7丁2。77。79。27。318。212.722。619.745.237。(802。7,.6一‘.3篆4。83。49。45。36。85。113,弓10。28。420。515。124。021。148。1吐Q。]{OQ2。7工.6}5.35。03。69。96。06.215.8犯。110。319127_024。3{:.。{2‘.。一--一蒸裂【252。6一,.65。2篆5。03。8{10.26。6吕。77.1一17.7一薰一:‘.。12_1,只夕23。025.723。3}一’-!1501o.51。C5.22。55。2心。010。67。19。68。019。515。016。514。7久只只,RR30.428。161.6鑫}一’一}1只久},。。只n自七002.泛1。65.22。85。44。3主1。38。19。37。926。028.862.756。7},,·2一,5.2{,d.。}一’-1一{1-一三502。51.7一5.‘3。15。94一812o49。39。58。219。716。115.714。232。328。029。527。660。254。,1002。3啥。33。16。45。吐ID.卫9。88。720。615。714.328。526。524。854。349.41.6一13·“一1?.,一3,.。{50工.白一‘·“2。87,56。516.113。1111.025.1一{不29。327。325。756_1!;,刁2.。一,,·6{,5·。1一,‘·6·}.}.{001。8工。24。32。58。17。]17。314。412.2瑞一2o.722。3一17.‘32。527.325。856。峨52。(16·11{36.”{501。6一1.。4。02。29。28。219。816。812。右11。5,月R23。317.616。4叮。033。32o.。2一7。55o.9一)一一!55.6;00一1.‘0。引一3.:2·。一,。.刁qd夕,,19。31吐。513。430。727.319。4IR夕40。737。130.629。2右3_通59_2一一.“,别一’一}001,nR1。75‘011。59。210。39,引:2.‘一19。620。319。1通2只39·3131·060。5连·3{-一}里州些 衰了(8a〕位(几二2,5MPa)mm.D型E型一一一-双侧单侧双侧单侧双侧七单侧}欢侧粉一几|(曰02020202州一一辰引18.04.28,34,26,37.5引2,84,6引一一瓜2(.2闪4.69.25.16.6123,.25名,4匕3,24,9一一一|。洲.2旧4.73.4}7.启6.0匕一-一口8翻.0沈4.8190,_70s6.a38.46.8175.46"一120,.78|厂3.51一一一低,艾.1尸通q771口36_89_27719_21乙7产一一-片燕.83(洲忽六10,9六|~.州-一一卜-6n一A天47S1AQ一气,,n拱5,4vv‘7.奋户O共共书兴{。,。i,10一U"1V,己‘110,iLU一a.,共!__{__.匕,0,15,4iU,J9,1Izz.419,0一I!i1Z,4{—7,46,416.613,7}10.324,921,51i11.48,47,419,016,0!11.710.5二5,822,5II’!一一9.68,521,518,513,612.429.710 衷sUP,位(Pn=4,0MP-)1刀1节驴2wvAA,jl}BMC型D型E型}u1"sr7e1单侧双侧单侧双侧单侧双侧单侧双侧单侧双侧Itv吧0202020202020,02012B.S02一2,习1,2;.:一1,44,02.6B,13}Q,9B6,024.312,27,2习·“一‘·,17,612_121914=II36,,2,3121,91.64.32.9B,94,巴12,98,19,6一,·,19,含14,420.3{;72{3,.二2,21,24.81.84,43,19.45.47,25,C1只夕1nd11,39,523.618.32236,,0123.2533一‘5.(2,01.04.61,84.33,19,65,97,96.416.912.313,011,227,322.024.522.150.7144.1,91.04.5王.94.43,9,8C,37.114,1又2夕27_129,0{26,6}。。1,53=一8,7一13,5}-!15n.31,64,4d。吐10",,7,18.16.8lsa,,so14,1111.924,627,0C60.954,:}.,CSs)一29,1一几5O0,S74.4z2,,o2峨,63.,2011,1吕,18,16.合14?1?,0}2_三2390,.162七。3公7,或}:。.51’58.152,i}--11.20,54.22,04,93。912,19,2{忿.27,11789,3f:15,513,812,426。624,222。5}一47,f}52.00,80.23.51,65.a4,814,411,4卜‘21,217,813.8一301.7C27。224.823.昙}5忿。643,E0,53.1C。25,215.512,510,1}9E,023,620。214,9一123,7533。8130.11I^-d·5{23,0痴一;。.:—一}—0,22.67,16,19夕24_321n15.020.725。8I52..14.7{一10.2}一’一}’---一执钊24,4一}sfi.日合‘17,11270,7CI了一012,02R飞24,7}I1I35,.5227R3选_12了。225,8155,2一{一一10,8Ib,S}}一fvn,0j{一2,8I2。19.;I1-7-.-7119一了16,9::.。一Ij]5,839,43C。e27,225,8{:。。:7.Cj50.6注.表中无数据者,表示该种补强管已不f:符合内压强度的要求,更无补强能力。工1 裘9CDr)值(PD=6,4MPs)注:表中无数据者,表示该种补强管已不能符合内压强度的要求,更无补强能力。(5)按4,3,决定补强管的补强段长度L工,按‘.4,决定补强管总长度L.6.2.4大开孔、非径向接管或具有较大外载荷等超出GB15。的6,4^6,5条范围的开孔补强,应按HG116或相应规范的要求进行补强计算,并在表1-3所列WA,B,C,D,E型补强管中选用合适的型式和补强方式(单侧或双侧补G)。7补强管与壳体的焊接7.1补强管与壳体的连接焊缝应采用全焊透焊缝。具体的节点可在HG117表11-4中选用.7.2补强管与壳体的连接焊缝中兔焊缝焊脚高度K应不小于0,36。且不小千6mme7,3端部结构和补强管与壳体的焊接见图3-4,工9 图3端部结构乙.,插入式(单侧补强)插入式(单侧补强)支放式(单侧补9)K=K,+K,内伸式〔双侧补强)圈4补强份与宪休的娜接13 附录A补强管选用示例(参考件)Al示例一A1.1筒休内}D‘二l000mm,设计压力P=I.OMPa,筒休材料Q235A,设计温度1000C,筒体名义厚度S,二8mm,腐蚀裕量C,=lmm,筒体上开孔接管dNioomm,补强管材料20,补强形式为单侧插入式,接管外伸高度15Omm,Al.2查阅GB150可知:筒体材料COD=111MPa,补弧份材料Ca〕二130MPa,钢板厚度负偏差C,=0.8mm,A1.3选用步骤6=PD,/(2Ca〕一P)二4.5mmSF=2S一S,+C=2x4.5-8+(1+0,8)=2.。二二P0=120P/Ca〕二120xI..0八30=0.92MPa偏于安全,查表5(PD=1.OMPa)可知,当腐蚀裕量C,=1mm时,单侧补强形式的dN100A型补强管的饰;〕为2.。和1.8的中间值,即2.3mm)B型补强管的饰;〕为5,1和3.8的中间值,即4.45mm,所以应当选用B型补强管。由于L=150+F,n+h,=150+8+2.9二161mm,所以选用dNi00Bx161,AZ示例二A2.1筒体内径D,=l000mm,设计压力P=2,5MPa,筒体材料16MnR,设计温度3000C,筒体名义厚度d;=14mm,腐蚀裕量C4=2mm,筒体上开孔接管dN200mm,接管外仲高度250mm,补强形式为单侧插入式,补强管材料20,A2.2查阅GB150可知:筒体材料〔a)=144MPa,补强管材料Ca〕二95MPa,钢板厚度负偏差C,=0.8mm,A2.3选用步骤8=PD,/(2Ca〕一P)=2.5x1000/(2x444-2.5)=8.76mm6r=(2&-dn+C)/fr二(2x8.7。一14-}-2-}-0.8)/0.66二。.58二二护f,=95/144=0.66Pt=120P/Co)=120x2.5/95=3.16MPa为此应查阅PD为2.5MPa的表7和4.OMPa的表8,取其中间值左右即可。由表7和表8可知,应选用D型补强管。L,}h,+h,+6、二72+15.24-14=101,取L,=120mm,L二250+h,+6。二250+15_2+14二279mm,取L二280mm,所以选用dN200Dx120/280,A3示例三一研丫A3.1碟形封头内径D,=1000mm,设计压力P=1.6MPa,封头球面部分半径R900mm,设计温度4000C,封头材料。Cr19Ni9,腐蚀裕盘C:二0,封头名义厚度80=8mm,钢板厚度负偏差C,=0.8mm,封头球面部分开孔接骨dN200mm,守卜强管材料OCr1QNi9,补强形式为内工味 伸式(双侧),补强管外伸高匆00mj}.幻;2查阅GB15。可知,封头和补强管材料〔0〕二107Mha.A3,3选用步骤a二PR/(2Ca〕一。,5P)二1,6x,900/(2x107-0,5x1,6)=6,75mmfr二1,0b,二(2b-b.+C)/f,=(2X6,75-8-{-0.8)/1,0=6,3mmP。二120x1,6/107二1.79MPa为此应查阅表6和表7.由IE6劝表了可知应选用Bf1补强管.L3200+h,+h,-}-b.二200-{-61-1-10,4+8=279mm,所以选用dN250Bx2800 石袍水密古︵邹盼哪发水囚困圭al}l}氛叹架石屯瑕价季担御国嘛介)匆卿一作旧借戈~16 赚﹃牛一口﹄1离一耳渗一口翻翁扮议}z 补强管HG21630-1990编·制说明t编制目的压力容器的开孔补强问题一直是压力容器设计中普遗关心的间瓜但至今开孔补强的零部件标准只有补强圈一种,而且采用补强圈补强的方法,无论从结构设计的合理性、降低应力集中程度以及施工等方面来看,都不是一种合理的、理想的补强形式。GB150的6.3.1.1款也推荐,在条件许可时,采用厚壁管补强代替补强圈补强。但若不把厚壁管补强用标准的形式确定下来,对设计者来讲,由子规格品种过多而往往不能成为现实。本标准的编制正是为了要解决这一间题,即把采用厚壁管补强的补盔管用标准形式形成系列、标准,把尺寸定型下来。在条件成熟时,即可采用定点生产的方式供应。因此,编制补强管标准对实施采用厚壁管补强来说是一个促进。当然,补强管也不能全部代替补强圈。设计中采用哪一种补强方禹应由设计人员根据具体情况,自行确定。2规格的确定依据(1)目前国内化工压力容器中以采用公制的接管居多,因此本标准编制也仅以与公制配管系列相适应为确定管子外径的主要依据。至于配合英制接管系列的补强管,待本标准实施一段时间后,在下次修订时,根据需要再行补充。(2)为了避免规格、品种过多,有利于尽可能减少品种,本标准设立了A,B,C,D,E五种壁厚的档次。(3)A,B,C型补强管是以管标号40,80,160的无缝钢管管壁厚度为依据确定的。dN<350的D,E型补强管也主要考虑采用无缝钢管,为此也以公制无缝钢管的外径系列为主要依据。所选用的规格均为GB8163a输送流体用无缝钢管r,GB5310tc高压锅炉用无缝钢管》以及GB6479《化肥设备用高压无缝钢管》中所列入的规格。对于dN>400的D,E型补强管,考虑到目前国内钢管厂大口径厚壁钢管的生产、供应困难较多,为此以内径为基准,以锻件或钢板焊制型式为主。.,4(4)考虑到厚壁管随着壁厚的增加,若钢管外径对同一公称直径保持不变,则内径缩小,而不能符合通径要求。为此,D,E型补强管的钢管外径都将增大一个或几个档次,以保抢内径的通径维持在公称直径左右。_’、(_,补强管外径的rtw定除了考虑上述因素外,还必须考虑补强管的接管端与配管或管法兰连;7sa的变化。为此,D,E型补强管的接管端都将制众阶梯形,以保持与相应公称直径的茜绪和决兰的配合和连接。‘l‘,Ii,L翌补59t官肉WE得比必现}V塔头饭匆腼门跳渗足以;:父匀重1h力为6.4M犷a的强度要求。3补强管的型式选用-·__(1)为了在不采用计算机进行强度计算的情况下,便于设计人员洗用补强管的M式。本 标准中还包括了型式选用的内容。必须说明,本标准的6,2,1-x6,2,4以及表4-9,是以符合GB150-89,1钢制压力容器》第六章开孔等面积补强方法为前提,经数千个数据计算及整理后所得。因此本标准的6.2.1^-6.2.4选用规定是符合GBi50-89开孔等面积补强法的。(2)GB150-89的6,2条中提出的“不另行补强的最大开孔直径,,是参照美国ASME锅炉及压力容器规范IM-1卷的相应规定,结合国内经验而确定的。而且这一条规定并不是以礴足等面积法补强为前提。为此,本标准6,1规定了凡符合GB150-89的6.2条要求者,不必进行补强计算,也不必选用本标准规定的补强管。(3)西德AD规范、法国CODAP85压力容器规范、英国BS5500压力容器标准等标准、规范所采用的开孔补强方法,不是等面积补强法,而是压力面积法或极限载荷法。为此在这些标准中,对补强管壁厚与壳体壁厚之比,都有相应的限制性规定。本标准一般也遵循这些规定。(弓)8,的意义由于壳体计算中的焊缝系数、壁厚圆整以及凸形封头中心部位的应力水平等因素,因此壳体本身也已具备了一定的补强作用。为此,本标准中引入了SF这一新的概念。S表示开孔需要补强的厚度,(So-8-C)表示壳体本身所具备的补强能力。因此6-(S一8-C)即表示应由朴强管来承担的补强面积(厚度)。所以SF=6-(6。一6-C)=2S-6.+C。考虑到补强管与壳体的用材差异,故而用fI来进行调整。所以标表达了开孔处壳体需要由补强元件来补强的当量厚度。(5)根据美国ASME锅炉及压力容器规范孤-1卷的相应规定,6计算时应取焊缝系数为1,据此确定了本标准6.2.2(1)规定。(6)当量压力PD根据等面积法开孔补强的基本原理,SF应由补强管补强段的多余面积来承担。补强段的多余面积即为扣除了承担内压所需的厚度后的剩余厚度。而当补强管几何尺寸确定后,补强管承担内压的所需厚度又与设计压力和许用应力等多种因素有关。所以,只有当压力、许用应力(补强管)确定以后,每一种补强管所具备的能用于补强作用的当量厚度才能确定。因此在本标准编制选用表时,引入了当量压力PD这一新的概念。各种设计温度、各种补强管用材归结到一点就是许用应力的不同。因此通过PD=120P/Ca)这一换算,就把各科材料、各种设计温度下的补强管补强能力,归纳到UCa)=120MPa的统一计算中。本标准表4-9在各种当量压力PD下的A-E型补强管的补强能力〔SF),都是以补强管材料的〔。〕为120MPa为基础计算整理而得的,当采用其它〔。〕时,只要通过设计压力P与当量压力P。的换算即可求得。(7)表4-9是以等面积法补强以及圆形径向开孔为前提的。所以,对于大开孔,非径向开孔接管等问题已超出了GB150-89的等面积法范畴。此时,开孔补强的强度计算应按HG716-89的相应规定进行计算。当然,在这种情况下也不能套用表4-9的有关数据了。但表1-3规定的补强管型式及尺寸还是可以适用的,其选用问题应由设计者按照HGJ16-89的湘应规定,本标准暂不包括这种情况下的选用问题。4补强管长度的标准化问题本标准编制过程中曾设想把L;、L长度系列化、标准化,但由于壳休的厚度、矢ii、接管 高度、平齐或内伸等因素变化极大,因此L:对某一确定公称直径和型式的补强管来讲‘无法采用一个确定的定值。L,无法定值,当然L也无法定值。为此,本标准只规定了L,和L的确定原则。至于具体长度,则由设计者自定。本标准赌录中列入了矢高h:,以方便设计时采用。5材料、制造方法和定点生产问题(1)补强管最理想的材料是无缝钢管。当然,保证焊透并作100%无损探伤的焊接钢管也可用。但考虑到现实的厚壁无缝管供应状况,锻件、采用钢棒车制或大口径时采用匆板热压后焊制或e制也允许使用。锻件应采用符合JB755的压力容器用饭气沮锻件级别应根据具体使用场合及尺寸大小,由设计者按照GB150-89和HGJ15-89对材料的规定再行确定。当采用钢板焊制时,由于壁厚较大而直径较小,因而卷制有困难时,可采用热压成型后用两条纵缝焊制。用钢板焊制的补强管应视作压力容器筒锡而且其承载状况都处于应力集中区域。因此其材料、缸造技术要求非但不能低于对筒体的要求,而且要求纵缝作100肠探伤并符合A类焊缝要求。对于dN200-250以下的补强管,也可采用钢棒车制而成。(2)由于本标准补强管适用于各种钢材焊制的压力容器,而且补强管选用的材料与制造方法有关,为此本标准难以规定具体材料牌号。从目前较现实的供应情况来看,A,B,C型补强管以采用20号钢和不锈钢较宜,D,E型以采用16Mn(16MnR)和不锈钢较宜。6补强管与壳体的焊接接头补强管与壳体的焊接接头应由设计者根据具体情况,在图样上确定。在确定节点结构时可选用HGJ17-89中的有关图例。本标准对此仅提出必须遵循的两条原则:(1)应为全焊透结构,(2)角焊缝的高度应符合一定要求,以利于减少应力集中程度。了补强管与配管、离颈法兰的对接接头坡口补强管与配管、高颈法兰的对接接头虽也属压力容器范畴,但其焊接节点更倾向于属于配管的焊接问题。因此本标准参照化工部%ZY艺3Z昔中b站A""的TCi2As-E8《管趁环焊缝的坡口型式》,确定了图3所示的节点形式。 HGJ补强管标准产品推荐的定点生产企业生产单位:南通市化工仪表厂地址:江苏省启东市惠平窑邮政编码:226255电报挂号:启东6308电话:(05232)2163推荐的品种及规格:dN65-500的A,B,C,D,E型补强管材料:20,16Mn、奥氏体不锈钢、铬铝钢化工部设备设计技术中心站一九九一年五月'