ASME计算Ⅲ

设计压力2.59设计温度149法兰内径1092.2法兰外径1222.248法兰厚度120.65SA516Gr70设计温度下法兰材料的许用应力137.9常温下法兰材料的许用应力137.9设计温度下法兰材料的弹性模量195128常温下法兰材料的弹性模量202713整体法兰的刚度系数0.2螺栓中心圆直径1168.4螺栓公称直径25.4螺纹根部直径或无螺纹部分最小直径处的螺栓横截面积，取小者380螺栓数量52螺纹根部直径或无螺纹部分最小直径处的螺栓总横截面积，取小者19760螺栓间距70.59SA193B7设计温度下螺栓材料的许用应力172.4常温下螺栓材料的许用应力172.4垫片外径1117.6垫片内径1092.2法兰相关计算：ASMEⅧdivison1MANDATORYAPPENDIX2A)计算条件法兰材料螺栓材料MPaCommPsTBmmAmmtmmogmm1gmmhofS,gfS,oEMPaMPaMPaMPagE1KCmmsBmmmman2mmMPabSMPaaS2mm'bAmmmmmmoGiGnCBs/'bbnAA宽度，用来根据垫片可能接触宽度以确定垫片基本密封宽度12.7垫片基本密封宽度6.35当时当时垫片系数2.75垫片或连接接触表面的单位压紧力10.3425当时当时连接法兰的接管或壳体公称厚度9.525设计温度下接管颈部、容器或公称管材料的许用应力137.9常温下接管颈部、容器或公称管材料的许用应力137.9SA1942H操作状态下2795903.586预紧状态下227851.4919操作状态下所需的螺栓螺纹根部的总横截面或应力作用下最小直径处的横截面积16217.5382垫片预紧状态下所需的螺栓螺纹根部的总横截面积1321.6444螺母材料B）所需的螺栓载荷C）需要的螺栓总面积垫片有效密封宽度或连接接触面密封宽度6.35垫片反力载荷作用位置处的直径1104.9mmmmntmmmmmm12CCttnesPESDPttrs6.0)2(ntt01.01minobmmmmmyMPantonS,MPagnS,MPammbNPGWm21785.0)14.32(GmPbbGyWm14.32N2mmbmmSWA112mmammSWA22),(21mmmAAMAXAiG2ioGGN2Nbomm35.6obobb35.6obobb5.2mm35.6ob2ioGGG35.6obbGGo2EMPaPESPBttr2.12需要的总横截面积16217.5382满足要求螺栓最大间距273.5385满足要求对于操作状态2795903.586对于预紧状态3101263.793总的端部静压力2482077.673作用于法兰内截面的端部静压力2425346.343垫片压紧力313825.9127总的端部静压力与作用与法兰内截面的端部静压力之差56731.3301螺栓中心圆至作用圆的径向距离38.1垫片压紧力作用位置至螺栓中心圆的径向距离31.75螺栓中心圆至作用圆的径向距离34.925由产生力矩分量92405695.66由产生力矩分量9963972.728由产生力矩分量1981341.704对于操作状态，法兰总力矩104351010.1对于预紧状态，法兰总力矩98465125.42起决定作用的法兰总力矩104351010.1E）法兰力矩F）法兰应力校核根据强制性附录2-5(d)要求，选用的螺栓实际总横截面积不小于实际螺栓间距是否小于螺栓最大间距D）法兰设计螺栓载荷mm%offRRR175tmin217.0mintDRf2mm),(21mmmAAMAXAmAbAN1moWWN2)(abmgSAAWNPGH2785.0NPBHD2785.0NHWHoGNDTHHHmm12gBCRDHmm2GChGmmTHmmDHmmNDDDhHMmmNGHGGGhHMTHmmNTTThHMmmNTGDooMMMM,mmN2)(,GCWMggommN),(,,'gooooMMMAXMogg1ooBghohhfFohFemm5.062maxmtaBs2BChD2GDThhh法兰外径与法兰内径之比值1.1191与K值有关的系数(由图2-7.1)17.2526螺栓间距系数1.167365115121815728.9法兰切向应力132.1908合格刚度准则不合格假设一个比设计压力更大的压力,重复步骤A)到G),如果所有要求都满足，则再假设一个更大的压力重复以上步骤，直到找到一个最大压力(即最大许用工作压力)能满足所有要求当螺栓间距超过时，在计算法兰应力时..,否则，按照强制性附录2-8要求，法兰的切向应力不应大于G）法兰刚度H）压力计算ogg1ooBghohhfFohFeBAKTUYZV2ooghVUddtTteL3112aBBsSCta2'oSCoMBM'ooMMBLgfMSoH21MPaMPaBLtMteSoR2)133.1(MPaMAWPPMPaBtYMSoT2TSofS,0.1)(4.1093InKKEtMJLo假设一个比设计压力更大的压力,重复步骤A)到G),但是在按照强制性附录2-8要求进行应力校核时，需要将各种材料在设计温度下的许用应力换成在常温下的许用应力，如果所有要求都满足，则再假设一个更大的压力重复以上步骤，直到找到一个最大压力(即最大许用压力)能满足所有要求1假设一个比设计压力更大的压力,重复步骤A)到G),但是计算所用尺寸均为非蚀态尺寸，且在按照强制性附录2-8要求进行应力校核时，需要将各种材料在设计温度下的许用应力换成在常温下的许用应力，如果所有要求都满足，则再假设一个更大的压力重复以上步骤，直到找到一个最大压力(即最大许用压力)能满足所有要求腐蚀裕量1控制厚度30.4125-14.438焊接接头系数2.59I）最低设计金属温度计算法兰根据表UCS-66采用直线内插法可得未调整的MDMT如果控制厚度是*EmmMPaMPaMAPPMDMTMAPP*EntontEPSPBratio*,2.12mm2C,4(2CtMAX)),(22CtCtMINn2Ctn-89.0474.602水压试验压力/UG-99b(note34)3.367元件的静压头0水压试验压力1.3选用的水压试验压力5.82根据UCS-99(d)所述，水压试验压力至少等于UC-99(b)计算出的压力,或若水压试验压力大于UCS-99(c)计算出的压力，需要进行应力校核按图UCS-66.2，取得降低的温度；若降低值不超过22，则取螺栓和螺母按图UCS-66的总注(c)，螺栓不进行冲击试验的MDMT为-48，螺母不进行冲击实验的MDMT为-482.59否则根据UCS-66(b)(1)(b),比值为F）水压试验计算：UCS-6656)1(ratioTTMDMTMDMT调整后的MPatHTPSSPP3.1MPaHydMPaHydPPMAPHTP3.1MPamm*E56)1(ratioT1CtnTMDMTMDMT调整后的MAPPPCoCoMDMTMAPPPrationtontEPSPBratio*,2.12设计压力0.517125设计温度148.902法兰内径965.2法兰外径1222.25法兰厚度53.975法兰颈部小端厚度25.4法兰背部颈部厚度47.625法兰颈高度80.772SA516Gr70设计温度下法兰材料的许用应力137.9常温下法兰材料的许用应力137.9设计温度下法兰材料的弹性模量195128常温下法兰材料的弹性模量202713整体法兰的刚度系数0.3螺栓中心圆直径1168.4螺栓公称直径25.4螺纹根部直径或无螺纹部分最小直径处的螺栓横截面积，取小者380螺栓数量52螺纹根部直径或无螺纹部分最小直径处的螺栓横截面积，取小者19760螺栓间距70.59SA193B7设计温度下螺栓材料的许用应力172.4法兰相关计算：ASMEⅧdivison1MANDATORYAPPENDIX2A)计算条件法兰材料螺栓材料MPaCommPsTBmmAmmtmmogmm1gmmhofS,gfS,oEMPaMPaMPaMPagE1KCmmsBmmmman2mmMPabS2mm'bAmmnCBs/'bbnAA常温下螺栓材料的许用应力172.4垫片外径1155.7垫片内径1117.6宽度，用来根据垫片可能接触宽度以确定垫片基本密封宽度19.05垫片基本密封宽度9.525当时当时垫片系数2.75垫片或连接接触表面的单位压紧力10.3425当时当时连接法兰的接管或壳体公称厚度9.525设计温度下接管颈部、容器或公称管材料的许用应力137.9常温下接管颈部、容器或公称管材料的许用应力137.9SA1942H法兰颈部小端焊接接头系数1计算厚度1.8138安全B）所需的螺栓载荷垫片反力载荷作用位置处的直径1140.2688螺母材料B)法兰颈部小端厚度校核提供的颈部小端厚度是否大于计算厚度垫片有效密封宽度或连接接触面密封宽度7.7156mmmmntmmntt01.01minMPaaSobmmmmmyMPantonS,MPagnS,MPammbmmmmoGiG2ioGGN2Nbomm35.6obobb35.6obobb5.2mm35.6ob2ioGGG35.6obbGGo2EMPaPESPBttr2.12操作状态下606383.9614预紧状态下285714.3961操作状态下所需的螺栓螺纹根部的总横截面或应力作用下最小直径处的横截面积3517.3084垫片预紧状态下所需的螺栓螺纹根部的总横截面积1657.2761需要的总横截面积3517.3084满足要求螺栓最大间距150.4462满足要求对于操作状态606383.9614对于预紧状态2006503.984总的端部静压力527812.5025作用于法兰内截面的端部静压力378181.0969垫片压紧力78571.4589总的端部静压力与作用与法兰内截面的端部静压力之差149631.4056从螺栓中心圆到法兰颈部与背面的交点间的径向距离53.975螺栓中心圆至作用圆的径向距离77.7875C）需要的螺栓总面积根据强制性附录2-5(d)要求，选用的螺栓实际总横截面积不小于实际螺栓间距是否小于螺栓最大间距D）法兰设计螺栓载荷E）法兰力矩mmntmmmmmm12CCttnesPESDPttrs6.0)2(ntt01.01minNPGWm21785.0)14.32(GmPbbGyWm14.32N2mmbmmSWA112mmammSWA222mm),(21mmmAAMAXAmAbAN1moWWN2)(abmgSAAWNPGH2785.0NPBHD2785.0NHWHoGNDTHHHmm12gBCRDHmm15.0gRhDmm5.062maxmtaBs垫片压紧力作用位置至螺栓中心圆的径向距离14.0656螺栓中心圆至作用圆的径向距离57.8328由产生力矩分量29417762.08由产生力矩分量1105154.712由产生力矩分量8653603.154对于操作状态，法兰总力矩39176519.94对于预紧状态，法兰总力矩28222682.44起决定作用的法兰总力矩39176519.94比值1.875系数156.5761比值0.5159由图2-7.6查得的整体法兰颈部应力修正系数(当大于1时即为颈部小端应力与大端应力之比值)（对数值小于图示范围的情形）1.017497495整体法兰系数（由图2-7.2查得）0.8263系数0.0053法兰外径与法兰内径之比值1.2663与K值有关的系数(由图2-7.1)1.8116F）法兰应力校核mm%offRRR175tmin217.0mintDRf2