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UG-44(b)法兰外载荷评定

 压力容器设计圈 2022-09-30 发布于江苏

UG-44(b)法兰外载评定是ASME Ⅷ-1卷2019标准新增加的内容,关于这一条新增加的规定最近发生了很多让人哭笑不得的事。

2019年11月份的时候,一个前同事跟我说他们公司设计的ASME设备图纸AI审查的时候提出意见受外载荷的管法兰要按照UG-44(b)评定,原来只有150磅的法兰现在要更改成300磅才能算过,但问题是法兰都采购回厂了咋办?

对于这个问题我只能说AI有点错把上封宝剑当圣旨了,由于2019版刚发布,2019版规范主要变化的宣贯听多了,盲目跟从。因为该设备图纸是2018年设计的,设计规范是ASME Ⅷ-1卷2017,所以不需要遵循2019规范中的这条要求。同事搬经引典,晓之以理,动之以情,终于让AI落下下了神圣的公章。

前段时间我们公司设计的一批ASME设备,容器管法兰选用300磅的,部分管口有外载荷,软件勾选了降低法兰MAWP,导致法兰需要选择600磅。由于客户管道已经布置完成,而且前期有相同的项目在投入使用,所以他们不同意更改管口法兰磅级,于是他们给出了这样一个回复:

提供的接管载荷是用来评估接管到筒体或封头连接处的WRC计算,由于在管道分析过程中已经考虑了法兰面的载荷,UG-44(b)可以不考虑。

个人觉得这种说法也是合理的。在图纸审查时,AI对于这个问题一直耿耿于怀。因为规范没有开这个口子,怎么执行确实是个问题。我相信今后的设计中很多设计人员都会碰到这样的问题。关于这个问题的支持点,我找到了鹰图公司技术大拿温总的一篇文章。

回到正题,我们再来说说UG-44。

首先第一个问题,带有插入管的法兰盖,法兰盖需要强度计算么?

不需要,如果计算一般情况下法兰盖开孔软件很难计算通过。因为按照UG-44(a)(10)中可以免除计算,但是前提条件是法兰盖开孔小于连接该法兰盖的法兰内径。我想这个条件一般情况下的设计都是满足的,否则我们就会选择法兰盖带颈结构。

 UG-44(b)提出了4点关于对带颈对焊法兰外载荷进行评定,方法和ASME Ⅷ-2卷4.16.12内容是一样的。其中(1)(3)可以查标准判断,但很多时候设计人员往往忽视这两个要求,(3)(4)也可以通过软件计算自动考虑。

(1)设计温度下MAWP;

(2)螺栓载荷要遵循ASME PCC-1非强制性附录O

(3)螺栓许用应力大于SA-193 B8 CL.2

(4)存在外力矩和外轴向应力的容器MAWP组合应满足的公式。

注:中文版翻译成带颈法兰是错误的,SA-193 B8 也误写成SA-193 138,所以设计人员在使用中文版一定要注意不要掉坑里去了。


50%应力分析法:

实际应力/许用应力≤0.5 ,不需要进行MAWP降低


实际应力/许用应力>0.5, 需要扣除算等效压力


DNV法:  MAWP=1.5MAWP(设计温度下)−计算等效压力

管口法兰盖开孔建模

法兰盖or平盖开孔

GB、ASME、EN13445、API

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