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BS EN 13445-3-2009 非燃烧压力容器.设计

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BS EN 13445-3:2009 EN 13445-3:2009 (E) Issue 1 (2009-07)
13.4.2 Conditions of applicability 13.4.2.1 Tubesheet
The tubesheet shall comply with the following conditions of applicability. a) The tubesheet shall be flat, circular and of uniform thickness. b) A local reduction of thickness at the periphery of the tubesheet for a gasket groove or a relief groove is permitted, provided that the remaining analysis thickness, e a,p , is at least equal to 0,8 times the analysis thickness, e a , of the tubesheet (see Figure 13.4.2-1):
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d) Unless satisfactory experience has been demonstrated with thinner tubesheets, the following conditions shall be met when the tubes are expanded into the tubesheet: — when d t ≤ 25 mm:e a,p ≥ 0,8 ea(13.4.2-1)
The radius shall be not less than 5 mm and not less than 20 % of the adjacent shell thickness. The requirement for the remaining analysis thickness given above shall apply only if the ratio of the outside diameter to inside diameter of the adjacent shell is larger than 1,2.
ea,p
ea
ea,p ea
a) Configuration a
b) Configuration b and e
ea,p ea
ea,p ea
c) Configuration d
d) Configuration c and f
Figure 13.4.2-1 ⎯ Local reduction of thickness at tubesheet periphery c) When the tubesheet is extended as a flange, the flange extension thickness shall be calculated according to: ⎯ ⎯ 13.10 if the gasket is narrow (configurations b, d2, e); 13.11 if the gasket is full face (configurations b', d '2 , e').

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北美地区GB150和JIS标准主要参照ASME规范EN13445系统

北美地区GB150和JIS标准主要参照ASME规范EN13445系统


ASME规范体系



是美国机械工程师学会(ASME)的行业标准，只 有在地方政府的安全监察部门以法律形式认可 情况下才能成为法定控制产品质量的技术法规， 未提及容器分类 是包括各种材料、制造方法、容器类型的标准， 材料、设计、制造、无损检测、焊接工艺等都 可由各卷ASME规范解决(封闭式规范) 三年一版，一年一个增补，每年二次条款解释， 规范案例
焊接接头分类
(3)
焊接接头分类

(4)

A、B类除个别者外(如锥壳对圆筒的连接)都是对 接或搭接 C、D类可以是对接（搭接）或角接，所以对C、D 类应写明是对接还是角接
GB 150焊接接头分类




参照ASME Ⅷ-1的A、B、C、D名词，但不同 RT、UT者(即对接者)为A、B类，A为受第一主应 力，B为受第二主应力 MT、PT者(即角接者)为C、D类，C为二连接件中 有板者，D为二连接件都为壳者 但:嵌入式接管与壳体的对接因要RT、UT检测， 所以不划为D类而改划为A类;多层包扎容器层板 的纵向接头因不能RT、UT，所以不划为A类而改 划为C类 对平板或管板的拼接接头，平板或管板对圆筒的 对接接头漏划
焊接接头使用限制举例
GB 150



GB 150未提及，都列于《容规》51、54条(新容规 3.14.1和3.14.2条) 51条:筒体纵向接头、筒节与筒节(封头)连接的环 向接头，封头的拼接接头，必须采用全截面焊透 的对接接头 54条:接管与壳体间的接头以及夹套容器的接头有 以下情况之一的，应采用全焊透(剧毒介质容器， 做气压试验的，第三类容器，低温容器，按疲劳 设计的容器，直接火加热的容器，移动式容器)
焊接接头分类
压力容器设计计算演示

压力容器设计计算演示


Pressure vessel Here are some typical vessels – we consider these types We look again at the internal stresses from the internal pressure
Lug supports
L
Force = Stress x Area F=SxLxtx2 = 2SLt
t
This force exactly balances the force from internal pressure
17
Consider now the Axial or Longitudinal Stress For equilibrium - Forces must be Equal From pressure : F = PDL F = 2SLt PDL = 2SLt Sh = PD 2t
After elastic range, we have the plastic range
Stresses beyond yield will produce fracture – in time
We get fracture
Elastic range
Plastic range
Secondary stresses exist here Fracture occurs here
Pressure vessel Look where this stress exists on the Stress-Strain diagram More about stresses – Allowable stress (Maximum allowable)
Allowable stress (S) is lesser of Yield/1,5 or UTS/3,5
GB150.3-2011、ASME VIII-1 和EN 13445 标准中内压下凸形封头厚度计算的比较

GB150.3-2011、ASME VIII-1 和EN 13445 标准中内压下凸形封头厚度计算的比较


我国加入 WTO 世贸组织以来，随着经济全球化进程的发展，越来越多的压力 容器制造企业取得了相应的压力容器产品出口的相关资质，产品开始走出国门，走 向不同国家。但是各国都有自己的相关门槛，只有熟练掌握各国的不同规范，了解 不同要求，才能更广阔地开发国外市场。当今世界压力容器规范的格局是两大权威
1
必维质量技术服务（上海）有限公司
Sm S c
Pa a 2t b
Pa a 2t b
在椭圆形封头的底边处（赤道） 经向应力 周向应力
Sm
S c
Pa 2t
Pa a 2 2t b
2

在椭圆形封头的底边处，当 a/b 值越大，应力分布越不均匀，其周向应力变化 尤为突出，当 a/b＝ 2 时，Sc＝0，当 a/b> 2 时，Sc<0，在封头转角区开始出现周 向压应力，a/b 值越大，转角区的周向压应力越大。 我国大都采用标准椭圆形封头（a/b＝2） ，采用 a/b＝2 的比例，封头既便于冲 压加工，受力也较为有利。图 1-1 给出了 a/b=2 之标准椭圆形封头薄膜应力分布情 况。
P失稳 rt r t 0.33 5.5 281 2.2 0.0006 Sy DL D L
根据这一公式在 GB150-89 版的标准释义中作了计算比较，得出了抗弹性失 稳的厚度系数值与封头形状系数值之间关系，从而得出上述规定。在比较的过程中， 没有引入安全系数，得出的计算结果相对值较大。 GB150.3-2011 标准中单纯对有效厚度的最小值作出了规定，对于不满足这一 条件的情况没有提供相关处理方法。而实际运用中，当采用贵重金属材料，压力低， 直径大的情况下，简单的按照这一规定，进行加厚处理，既不经济，也不合适。而 在 ASME Ⅷ-1 规范和 EN 13445 标准中都有不同的处理方法。
对欧盟标准EN1344的理解

对欧盟标准EN1344的理解

设 计 计 算编者按:本刊在2007年第1期、第2期和第4期上分别刊载了华东理工大学丁伯民教授关于应力分类法分析设计方面的文章以及有关专家对这些文章提出的若干商榷意见,引起了专家们对这些问题的深入探讨。

尽管专家们的观点不尽一致,但对推动应力分类等问题的进一步研究起到了积极作用。

以下两篇文章为丁伯民教授与朱磊教授对各自观点的进一步表述,刊出以供读者参考。

对 关于 对欧盟标准EN13445基于应力分类法分析设计的理解 一文的几点意见 的应答丁伯民(华东理工大学,上海 200237)对欧盟标准E N13445基于应力分类法分析设计的理解 兼谈和ASME -2的区别和联系 [1]发表前后,有关专家对之提出了许多宝贵意见,这对业内为解决分析设计方法、特别是有限元在应力分析设计中的应用会起到积极的作用。

文献[1]提及:ASME -2公布至今已有30余年,但对其某些内容也很难说已经理解透彻,在JB 4732中的某些问题上,国内一直在讨论,甚至有争议。

对EN13445的理解,为我国现行分析设计标准作为参考,任重而道远。

现在看来,确是如此,对EN 13445在应力分析设计和疲劳设计方面的总体思想、和ASME -2、JB4732的区别和联系等方面确实存在不同的理解。

本文就文献[2]逐点作出答应,通过讨论,相信对EN13445的理解定会有所帮助。

不妥之处,敬请业内专家指正(以下所用编号,都按文献[2]所列)。

(1) 文章中将 的讨论很有新意 。

文献[1]只是从笔者的认识水平出发,对EN13445和ASME -2以及它的区别和联系的理解,而且说明,对该标准的理解有一个过程,恐一时也很难理解其精髓所在,甚至会有所误解。

所以如果说新意,只能说笔者对具有新意的EN13445的理解是可取的。

(2) 文章中提到总应力=缺口应力=结构应力+峰值应力的解释可以接受 。

要指出的是,对总应力=缺口应力=结构应力+峰值应力的说法并不是笔者的解释或提法,而仅是据EN13445条文所作的陈述。