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玻璃钢法兰根部裂纹

发布时间2020-11-13人气:739

玻璃钢法兰在安装预紧螺栓时,在法兰根部有的时候出现裂痕和分层的问题。依据本人理论计算、实践经验和现场法兰预紧力矩的检测,对玻璃钢法兰出现问题的原因做了分析,安装玻璃钢法兰的预紧力矩过大是出现问题的根本原因,以DN2200玻璃钢法兰具体分析如下:

一、 DN2200玻璃钢法兰螺栓扭矩的计算

1、 计算条件


⑴计算压力P 0.6MPa

⑵计算直径D 2200mm

⑶法兰外径DZ 2550mm

⑷垫片接触圆直径Dd 2285mm

⑸垫片宽度bd 85mm

⑹螺栓孔直径d 56mm

⑺螺栓直径M 48mm

⑻螺栓孔中心距Dt 2440mm

⑼玻璃钢法兰厚度T 190mm

2、 法兰螺栓扭矩的计算

⑴达到初始密封条件的预紧状态

① 预变形密封力FDV FDV=π×Dd×KO×KDV=1220352N

其中KO×KDV =2bd=170N/mm

② 螺栓扭矩计算 螺栓力FSB≥FDV=1220352N 螺栓扭矩M= FDV/52×0.2×d=225.3N.m =22.97Kg.m

⑵操作和压力试验状态

①内压引起的管子力存在的工况

A 内压引起的管子纵向力FRP=P×π/4×D2 =0.9×π/4×22002=3.42×106N

B 环形面上的力 FFP= P×π/4×(Dd2-D2) =0.9×π/4×(22852-22002)=0.269×106N

C 内压力FP=FRP+ FFP=3.688×106N

D 密封力FDB = P×π×Dd×KB×SD=0.549×106N 其中KB=0.5bD=42.5mm, SD取2

E 螺栓扭矩的计算 螺栓力FSB≥FP+FDB=4.237×106N 螺栓扭矩 M=FDB/52×0.2×d=782.215N.m=79.7Kg.m

②内压引起的管子力不存在的工况

A 环形面上的力 FFP= P×π/4×(Dd2-D2) =0.9×π/4×(22852-22002)=0.269×106N

B 内压力FP= FFP=0.269×106N

C 密封力FDB= P×π×Dd×KB×SD=0.549×106N 其中KB=0.5bD=42.5mm, SD取2

D螺栓力FSB≥FP+FDB=0.549×106N 螺栓扭矩 M=FDB/52×0.2×d=101.35N.m= 10.332Kg.m

总上所述,在玻璃钢法兰的使用工况条件的基础上,取最为苛刻的工况条件(包括盲板打压、地基沉降酿成的应力),玻璃钢法兰的预紧力矩不能超过79.7Kg.m ,取48 Kg.m较为合适(仿照相应资料),对出现裂痕的法兰的预紧力矩采用测力扳手进行检测,发现法兰的预紧力矩值为120 Kg.m,显然是由于预紧力矩过大的缘故。因而施工单位安装法兰时的螺栓预紧力矩,采纳玻璃钢厂家的办法和建议方可防止玻璃钢法兰根部裂痕的问题。

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