美国ASME法兰设计刚度计算方法分析.pdfVIP

避 ． 石油化工设计 PetrochemicalDesign 2009，26(1) 1～5 美国ASME法兰设计刚度计算方法分析 桑如苞 (中国石化工程建设公司，北京 100101) 摘要：对美国ASME标准中的法兰设计刚度计算方法的来由进行分析，指出其转角控制值。通过与 Waters法的分析比较 ，证明了两种方法间的关系及它们等价时的临界值，由此得出两种方法各 自的合理应 用范围。 关键词：法兰；刚度；强度；转角；应力 压力容器法兰国际上应用最为广泛的计算方 转角系数，即GB150中的V； 法属Waters法，美国ASME、日本JIS、英国Bs、法国 — — 系数，即GB150中的 ； CODAP、中国GB150等国家标准都采用 Waters法。 E——法兰材料在设计温度下的弹性模量， Waters法 自1937年提出至今，几乎在世界范围内 MPa： 经历了70年的长期广泛实践考验。证实该方法 g。——法兰锥颈小端厚度，即GB150中的 。， 在极大多数情况下使用情况 良好。就此方法本文 inn ； 作者等曾提出过它的优化设计、合理设计 ¨j方法。 0——系数，即GB150中的h。=~／Di。，mm； 然而ASMEⅧ一1(2004年版)又补充提出了一个法 D；——法兰内径，mm； 兰刚度计算的建议l2J。对此种方法和要求的了解 — — 法兰刚度系数，ASME建议取0．3。 是十分必要的。 要求 ．，小于等于 l。当 ．，大于 1时，增加法兰 本文对该方法进行分析探讨，目的旨在： 厚度 ，直至 ．，小于等于 1。 (1)了解其计算原理及计算控制值。 此式经符号转换后(以GB150的符号表示)。 (2)与Waters法的关系与 比较。 J=52．14 。 ／[aF2o：kI(Dj。) ] (3)刚度计算的必要性及建议。 对上述公式进行考查，此式类似于圆柱壳 (包 括等厚与线性变厚柱壳)在均布边界力矩作用下 1 ASME刚度计算法分析 的转角公式。故以柱壳边界效应公式进行探讨。 ASME中关于法兰刚度计算方法分为两类： 因为整体法兰的锥颈系线性变厚度圆柱壳， (1)整体法兰(包括按整体法兰计算的平焊法 其在边界力作用下的变形计算公式非常复杂，为 兰)。 简化分析，可以厚度变化率为零时，即等厚圆柱壳 (2)活套法兰 (包括带颈与不带颈的活套法 兰)。 收稿 日期：2008—07—21。 以下分别进行分析。 作者简介：桑如苞，男，浙江绍兴人，已退休，从事压力 1．1 整体法兰计算方法分析 容器设计工作近44年，为国家标准GB150等十余项 标准的主要编制人之一，对法兰、凸缘、管板、大开孔 ASME的计算公式和要求： 补强、一次结构法、