关于封头形状尺寸允许偏差的讨论.pdf
《关于封头形状尺寸允许偏差的讨论.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《关于封头形状尺寸允许偏差的讨论.pdf(4页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、! 技术讨论 # 关于封头形状尺寸允许偏差的讨论 鲜朝佐 李月新 何剑华 (大庆石油化工设计院) 摘要 针对体现椭圆形封头与碟形封头无严格区别的相关标准和论述近似椭圆形封头可等效 代替21椭圆形封头的论文,对制定封头形状尺寸允差的依据、封头形状尺寸允差7要素和封头 偏差检查用样板等内容做了详细论述;认为封头的最大理论偏差 max的计算无实际意义。认为将 封头形状尺寸允许偏差置于主导地位;制作既无量具功能又无可操作性的检查样板;偏信最大理 论偏差值计算理论;将封头形状尺寸允许偏差当作可等效代替的首要条件均是片面的。把形状尺 寸允许偏差作为近似椭圆形封头可以等效代替21椭圆形封头的观点缺乏科学依据
2、。 关键词 椭圆形 碟形 封头 形状 偏差 样板 等效 引 言 不论是体现椭圆形封头与碟形封头无严格区分 必要的标准(见文献13) ,还是直接坦言近似 椭圆形封头可等效代替21椭圆形封头的论文(见 文献47) ,有一条共同的依据:无论按什么成 形原理和加工方法制造的成形封头,只要最终的内 样板检查结果在G B1501998标准规定的21椭圆 形封头允许的偏差范围内,那么该成形封头都属于 21椭圆形封头而无需增加壁厚,可见允许偏差在 可等效代替之说中占据着何等重要的地位。对此, 笔者有不同认识,认为相关标准和论著对封头形状 尺寸偏差问题的认识有欠妥之处。 形状尺寸偏差检查是最终工序,目的只是为了
3、 比较被测封头的已成形内表面与规定形状之间的真 实形状偏差,看其是否在预定的控制范围之内,以 衡量产品偏差等级是优质、优良、及格还是等外 品,不应该也不可能起到由此检验结果来判定已成 形封头该归哪种类型和选用哪个壁厚计算公式的作 用。旋压近似椭圆形封头无论如何检测也变不成2 1椭圆形封头。笔者拟对两类封头形状的允许偏 差做如下讨论。 技 术 讨 论 11 制订封头形状尺寸允差的依据 对于任何机械设备零部件,设计公式都是依据 零部件本身的结构力学特性和相互间的连接与作用 关系而定的。制订形状尺寸允差的依据,不是纯数 理推导而是时代工艺装备水平、制造费用和使用经 验三者综合平衡的结果,随三者的变化
4、而变化, JB/ T473795中直径大于4 m的封头允差规定就是 例子。相对设计公式而言,形状尺寸允差始终处于 从属地位。 从整体来讲,封头纵向截面的投影形状,其内 表面向外偏离规定形状时曲率半径增加,实际膜应 力随之增加。允许向外偏离的数值越大,制造越容 易,费用越低,此值大到一定限度,实际应力就会 超过设计公式或曲线所考虑的范畴,同时危及到与 筒体的装配连接。允许向外偏离的数值越小,力学 性能越接近设计值,制造难度越大,费用越高,此 值小到一定限度,目前的制造工艺装备也许就不能 实现。 就局部而言,过渡区是敏感区,转角半径r值 的细微减小都会引起形状系数K值或M值的迅速 34 2004年
5、 第32卷 第4期 石 油 机 械 CHINA PETROLEUM MACHINERY 鲜朝佐,高级工程师,生于1937年, 1965年毕业于北京石油学院炼厂机械专业,长期从事石油化工机械与设备的设计工作(已退 休)。地址: (163714)黑龙江省大庆市。电话: (0459) 6250046。 (收稿日期: 2003 - 07 - 10;修改稿收到日期: 2003 - 11 - 23) 增大,从而使最大应力值和过渡区外表面上的周向 压应力随之迅速增加,这对内压成形封头,意味着 强度和稳定性破坏双重危害的可能性迅速增加,因 此成形封头的转角半径能大不能小。封头中部凸起 区的任何局部偏差,实际上
6、就等于事先预制的一个 个外压失稳破坏起始源,它们极易诱发失稳破坏的 提前发生,对外压成形封头中部凸起区的局部偏 差,作出相对于内压成形封头更为严格的要求自然 十分必要。 局部偏差与整体偏差都是制订成形封头允差时 应考虑的问题。随封头种类及使用情况的不同,明 确做出可操作的量化规定,就构成了封头形状尺寸 偏差诸要素的有机整体。 21 封头形状尺寸偏差7要素 检查用内样板的制作要求、弓形样板弦长、测 量方法及位置、偏差方向、大小与形状、转角半径 要求等是封头形状尺寸总体偏差规定必不可少的7 要素。其中内样板应按被测封头的规定形状制作、 测量应避开焊缝垂直于规定形状、转角半径应不小 于规定值及偏差应
7、均匀过渡不能陡然突变等4条始 终未变,而样板弦长、偏差方向与大小这3项规 定,随设计标准及使用情况的不同,存在很大差 异,表1列出不同标准规定的内压成形封头形状尺 寸偏差。 内样板是测量已成形封头形状尺寸偏差的量 具,作为量具最基本的要求有2条,即归零和成比 例。内样板制作应取已成形被测封头的规定形状, 是7要素的核心,这里的规定形状就是偏差为零的 被测封头的内表面形状,就是被测封头母线方程式 描述的纵向截面轮廓,也就是样板的测量基准。 表1 不同标准规定的内压成形封头形状尺寸偏差 标准号内样板弦长向外偏差向内偏差 直边段直径 Dmax-Dmin G B15019980175D01012 5D
8、 JB4732950190D01012 5D JB/ T4737950175D 01012 5D (D 4 000时, 应 0101 D) 0101D ASME1110D01012 5D01006 25D ASME2110D01012 5D01006 25D 注:表中D为封头公称直径。 31 封头偏差检查用样板 内压封头和外压封头总体偏差检查都用弓形内 样板,有多种方法来实现。有这样3种型号的内样 板就很适用:零号是被测封头内表面的规定形状, 1号和2号分别是极限上偏差和极限下偏差的规定 形状。零号样板放进去正好或稍有松动表明封头形 状尺寸偏差优质; 1号样板放进去凹陷松动和2号 样板放不进去
9、都表明封头形状尺寸偏差不合格。制 造厂可制作比标准要求偏差更严格的样板,样板都 必须是带直边段的完整弓形。 只要内样板形状制作精确,放进去测量时,只 需注意两侧间隙对称和直边段上边沿的凹凸平齐、 偏差大小、是否均匀过渡和转角半径是否小于规定 值,三者的测量就可同时准确完成。 表2列出4种常用封头按标准ASME1的 偏差极限,以多种排列组合进行的壁厚误差计算。 表2 按ASME1的封头极限偏差可能导致的计算壁厚误差范围 封头种类 标准型 式参数 形状系数 K或M 计算壁厚 相对值t0 极限偏差组合型式参数 D 或Lrh 形状系数 K 或M 计算壁厚 相对值t 壁厚误差 ( t 0-t ) / t
10、 0 椭圆形D/2h= 210110110 11025D01262 5D0196901992 801007 2 01988D01243 8D1101711004 5- 01004 5 近 似 椭 圆 形 L= 01904 5D r= 01172 7D h= 0125D 1132211196 01917D01185 2D01262 5D1130611197 9- 01001 7 01898D01185 2D01243 8D1130111168 201023 1 01917D01166 5D01262 5D1133711225 8- 01025 1 01898D01166 5D01243 8D11
11、33111195 401000 4 深 碟 形 L= 0180D r= 01155D h= 01255D 1131811054 01813D01167 5D01267 5D1130111056 7- 01002 3 01794D01167 5D01248 8D1129411027 301025 7 01813D01148 8D01267 5D1133411084 1- 01028 2 01794D01148 8D01248 8D1132811053 701000 6 浅 碟 形 L=D r= 0110D h= 01194D 1154111541 11013D01112 5D01206 5D11
12、50011518 801014 2 01994D01112 5D01187 8D1149311483 701036 9 11013D01093 8D01206 5D1157211591 2- 01032 9 01994D01093 8D01187 8D1156411554 201008 8 注:表中D 为封头极限偏差直径;h、h 分别为标准曲面深度和极限偏差曲面深度;r、r 分别为标准转角半径和极限偏差转角半径; L、L 分别为标准球冠半径和极限偏差球冠半径。 计算结果表明极限偏差对计算壁厚的影响是: 21椭圆形封头的壁厚误差为- 0145 %;对碟形封 头,允不允许过渡区转角半径向内偏离01
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 关于 形状 尺寸 允许 偏差 讨论
链接地址:https://www.31doc.com/p-3699631.html