不锈钢圆法兰

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不锈钢圆法兰标准使用指南

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不锈钢圆法兰标准使用指南

发布日期:2018-04-07 作者: 点击:

不锈钢法兰连接在法兰表里表施加573K的温度载荷。法兰及管道外外表未施加保温层,思考螺栓孔空气层、上下法兰之间的空气层以及法兰外外表的传热对体系温度散布的影响。法兰外外表、螺栓螺母与空气触摸部位施加当量对流换热系数,螺栓孔空气层以及上下法兰间空气层施加各自的当量导热系数。


     沿垫片径向由内向外温度逐步下降,表里温度相差约16K。从图7能够看出,垫片周向温度散布对比均匀,最高温度与最低温度相差不到1K。


     出螺栓和螺母温度散布,能够看出,螺栓温度由中心截面向两端逐步下降,并且沿法兰盖外径向由内向外逐步下降。螺母与法兰触摸面处温度最高,这是因为螺栓螺母的温度首先是在此处由法兰传递过来的,别的,法兰资料的导热系数比螺栓孔空气层的当量导热系数要大许多。


     垫片应力沿径向散布的对比操作工况下,垫片密封比压不该低于mP=9为垫片系数,取3;P为内压,取3 MPa)。


     升温后垫片应力大于9MPa,不会走漏。可是因为高温下垫片会发作蠕变,紧缩量越来越大,回弹才能越来越差。当蠕变量较小时,若垫片应力仍大于mP,垫片应不会走漏,此刻液压法兰无需热紧;但当蠕变量较大时,垫片应力有也许小于mP,此刻垫片会发作走漏,需要思考热紧。


     操作工况下的螺栓应力散布沿长度方向螺栓内侧应力散布,沿长度方向平板法兰外侧应力散布。中长度为0和100mm的点别离表明螺柱顶端截面和底端截面内侧的两点,长度为0和100mm的点别离表明螺柱顶端截面和底端截面外侧的两点。盲板法兰上最大应力发作在螺母与上、下法兰相触摸方位邻近,两端应力较小。

不锈钢圆法兰

     对比可知螺栓因为遭到弯矩效果,内侧受拉,外侧受压,在预紧力与弯矩的一起效果下内侧拉应力较大,外侧较小。加内压后对焊法兰螺栓全体应力散布趋势与预紧时共同,但应力有所添加。升温后平焊法兰两端应力显着增大,别的部位稍有添加为充分利用资料和减轻构造分量,以完好螺纹法兰为原型,沿法兰环周向在相邻螺栓之间的圆环段预制必定形状的切断。预制切断的径向深度不超越颈底部最大厚度处,沿周向不能与螺检头和螺母干。为保持衔接构造对称性,法兰环面上各螺栓之间口形状一样。思考的典型切断形状有矩形、半圆形和V形。法兰环预制切断后,构分量减轻,若以原完好法兰环(不含锥颈和管壁有些)分量为100%,则三种带切断法兰分别减重%、20%和25%。


有限元模型选用三维有限元模型模拟完好和带切断的螺栓法衔接。思考轴对称载荷时,相邻螺栓之间几许形状同,满意旋转对称条件,因而只需对整体构造沿圆周松套管法兰环切断形状的八分之一切块进行建模。这篇文章运用AbaqusoV6.7非线性有限元软件进行核算,对法兰和螺栓都选用8节点带内自由度的三维实体单元C3D8I进行离散,该单元由于在形状函数中引入了非和谐形式,因而具有较好的曲折模拟能力。法兰和螺栓的几许实体通过恰当切割后,均能够运用扫掠(sweep)网格区分办法生成网格,经试算后断定网格密度,特别在螺栓孔周围和法兰锥颈倒角区域对网格进行细化处理,离散后的有限元网格法兰衔接中存在着杂乱的触摸、冲突和预紧耦合行动核算时一共思考三组面一面触摸联系,上、下法兰衔接面触摸,上法兰顶面与螺栓头底面触摸,下法兰顶面与螺母底面触摸。触摸法向行动界说为硬触摸联系,即当空隙为零时。触摸面能够完刚性地传递正应力,而假如空隙大于零时,触摸面间能传递任何节点力。触摸切向思考冲突,选用经典库仑冲突力模型.各触摸面冲突因数均取为0.15。


法兰上应力较大的区域首要会集在法兰环与锥颈倒角过渡以及螺栓孔邻近区域。表I中给出紧固后和施加外载荷后,四种构造在凹凸面管法兰一锥颈倒角区域和螺栓孔邻近区域的最大应力成果。在螺栓预紧力和外载荷效果下,法兰发作曲折和改变变形,在法兰环与锥颈衔接处发生曲折应力。由表1可知。四种类型的法兰,其倒角区域的曲折应力在施加外载后都显着增大。A类型的法兰,其曲折应力值显着高于别的切断类型的法兰,较无切断法兰增大34%。这是由于被切除很多资料后。法兰环刚度显着降低,在一样的预紧力下,法兰的紧缩变形量较别的类型法兰更大,法兰颈部曲折变形和曲折应力也随之添加。切除资料的体积是影响法兰锥颈倒角处最大应力值的首要因素。


     在螺栓孔邻近区域,平焊管法兰遭到螺头和螺母对它的触摸揉捏效果,呈现较大的应力会集,最大触摸压应力数值巨细首要遭到螺栓预紧力巨细的影响,而切断和切断形状对其影响不显着。外载荷对紧固衔接有卸载效果,因而施加外载荷后。


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