高壓容器接管法蘭的強度計算

       分析了壓力容器接管及其管法蘭的受力情況，指出接管同時起著開孔補強和承受一部分法蘭力矩等兩方面的作用。在中低壓容器上，由于通常采用補強圈補強，因此開孔補強無需由接管承擔(dān)，接管長度 可用于承受一部分法蘭力矩；高壓容器由于不能采用補強圈，通常采用厚壁管補強，而接管由于受鍛件高度 的限制，往往只存在開孔補強的長度，不存在承受法蘭力矩要求的接管長度，為此在這種情況下管法蘭不能 按整體法蘭計算，應(yīng)以帶頸活套法蘭設(shè)計。

      壓力容器接管及其管法蘭從受力上講，起著 兩方面的作用：一是在接管與筒體、封頭連接端起 著開孔補強的作用。二是在接管與管法蘭連接端 起著承受法蘭力矩的作用。

      圓柱殼在邊界力作用 下，殼中環(huán)向薄膜應(yīng)力的衰減長度.起承受法蘭力矩作用的接管長度為此長度的力學(xué)意義是：圓柱殼在邊界力作用下，殼中軸向彎曲應(yīng)力的衰減長度。

      在中低壓容器上，通常采用補強圈。當(dāng)補強圈使用被補強殼體的材料，且其外徑等于2d時， 則該接管的開孔補強已滿足上述要求。為此開孔 補強無需由接管承擔(dān)，此時接管長度僅滿足承受 法蘭力矩的長度即可，且一般接管長度都能滿足。對高壓容器來說，由于不能采用補強圈，而采 用厚壁管補強。一般采用鍛件，同時管法蘭為長 頸法蘭，所以往往將它們做成一整體，為減小鍛件高度，使其總高度往往不滿足v^ + v^。然而 在此處開孔補強計算中一般將所有接管長度全部 作為接管外伸長度/^，參與補強計算。因此接管 已不能作為承受法蘭力矩的接管長度了。

     法蘭無論長頸法蘭還是平焊法蘭，在其整體 法蘭計算中，是將該法蘭分成三部分，即法蘭 環(huán)、錐頸和圓筒在法蘭 力矩作用后，法蘭是由這三部分共同承載的。其承載比例按三者的旋轉(zhuǎn)剛度進行分配，為此圓筒要承受一部分法蘭力矩，在圓筒中產(chǎn)生軸向彎曲應(yīng)力，此應(yīng)力的分布范圍即所以圓筒至少應(yīng)有此長度，才能滿足法蘭的計算要求。

    上述高壓容器接管法蘭，由于不存在原本應(yīng) 承受部分法蘭力矩的接管長度，所以此時的接管法蘭不能作為整體法蘭處理，只能作為沒有圓筒的整體法蘭一帶頸活套法蘭計算了.

    所以，此時法蘭的應(yīng)力應(yīng)按帶頸活套法蘭重新計算，并確保使其滿足五項強度條件。帶頸活套法蘭的計算可在原整體法蘭計算的基礎(chǔ)上進行修正計算.壓力容器設(shè)計中，設(shè)計人員對接管往往只考慮其對開孔補強的作用，而忽視了其承受法蘭力矩的作用。特別在高壓容器設(shè)計中普遍存在此問題，應(yīng)予重視并糾正，以確保接管的兩項作用同時到位，確保開孔補強和法蘭強度都能滿足要求。