法蘭式限位伸縮器淺析管道強(qiáng)度計(jì)算

　　鋼管是承受壓力作用的圓柱形殼體。所需的管壁厚度不僅與 介質(zhì)的工作壓力有關(guān)，而且還要考慮溫度的影響，重力荷載等所 造成的應(yīng)力作用，以及介質(zhì)對管壁的腐蝕和制造管子時的壁厚公 差等等。由于管道受力復(fù)雜，因此，根據(jù)受力情況準(zhǔn)確地計(jì)算出 管壁厚度是不可能的。工程上通常采用簡化方法進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算， 即按承受內(nèi)壓力的計(jì)算公式計(jì)算，而其他應(yīng)力的作用，在計(jì)算用 的安全系數(shù)中予以考慮。在實(shí)際計(jì)算中，通常將所需要的壁厚按 承受內(nèi)壓力所需壁厚和壁厚附加值兩部分計(jì)算。

　　1.管道理論壁厚的計(jì)算

　　法蘭的型式有若干種，它的各部尺寸都是按國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)確定的，工作中，只要按法蘭的既定形式和公稱壓力等級選購或自行加工就可以了。

　　(1)法蘭連接的嚴(yán)密性，主要取決于法蘭螺栓擰緊后的受力 狀態(tài)。在管道通人介質(zhì)以前，將法蘭的連接螺栓擰緊稱為預(yù)緊狀 態(tài)。預(yù)緊時產(chǎn)生的緊固力與墊片的有效密封面積的比值，稱為墊 片密封比壓。也就是說，法蘭螺栓的緊固力越大，密封比壓也越 大。當(dāng)墊片密封比壓為定值時(即-墊片材質(zhì)和形狀一定、欲減 少螺栓載荷，必須減小墊片的有效面積。在同樣的螺栓緊固力作 用下，墊片的有效面積越小，其密封比壓就越大。密封比壓與介 質(zhì)壓力無關(guān)，只和墊片的材質(zhì)和形狀有關(guān)。不同材質(zhì)的墊片密封比壓數(shù)值是由試驗(yàn)測定的，如橡膠石棉墊片的厚度為3時，

　　其密封比壓值為11 ，軟鋼平墊片的密封比壓值為11 墊片的密封比壓大，密封性好，但過高的密封比壓也 是不可取的，會造成墊片彈性的喪失或墊片的損壞。

　　當(dāng)管道通入介質(zhì)以后，法蘭承受著溫度應(yīng)力和內(nèi)壓力， 此時稱為法蘭的工作狀態(tài)。在工作狀態(tài)下，由于介質(zhì)內(nèi)壓力的作 用，會產(chǎn)生使兩片法蘭分開的軸向力和墊片的側(cè)向推力，如果墊 片的回彈力不足或法蘭連接螺栓緊固不一致，就會發(fā)生泄漏。因 此，法蘭密封面要對墊片具有一定的表面約束，使墊片不致發(fā)生 移動。表面約束越好，接口嚴(yán)密性就越高?？傊ㄌm連接的嚴(yán) 密性取決于法蘭螺栓的緊固力大小和各個螺栓緊固力的均勻性、 墊片的性能和法蘭密封面的形式。管道的連接方式最常用的螺紋連接、法蘭連接、承插連接和 焊接、卡套式連接、溝槽式連接等方式。