封头可以直接与容器法兰焊接吗-高颈设备法兰是否能与封头直接焊接
封头可以直接与容器法兰焊接吗
作者：匿名 &&&&&投稿日期：
封头可以直接与容器法兰焊接吗
但如果是和NB&#47封头与设备法兰对接焊接肯定没问题;T47021设备法兰焊接,要注意法兰外侧焊缝到封头的切线的距离应该不小于2倍的封头厚度,且不小于13mm。封头直边高度不够的话，在图纸上设计时就应该考虑加长封头的直边高度
封头与设备法兰对接焊接肯定没问题,但如果是和NB/T47021设备法兰焊接,要注意法兰外侧焊缝到封头...
可以焊接(力和海得换热器)
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不允许,见HG/T第444页
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1.甲型平焊法兰直接与容器的筒体或封头焊接，法兰在上紧和工作时均会作用给容器器壁一定的附加弯矩。法兰自身刚度小，所以其适用范围也较小。
2.乙型平焊法兰比甲型平焊法兰增加了一个厚度一般大于筒体壁厚的短节，这样既可增加整个法兰的刚度又可使容器器壁避免承受附加弯矩。
3.长颈对焊法兰是用根部增厚的颈取代了乙型法兰的短节，从而更有效地增大了法兰的整体刚度。由于去掉了乙型法兰与短节的焊缝，所以也消除了可能发生的焊接变形及可能存在的焊接残余应力。
标准设备法兰是在规定设计温度为200℃，材料为16MnR或16Mn锻件，根据不同形式的法兰，规定了垫片的型式、材质、尺寸和螺柱材料的基础上，按照不同直径和不同压力，通过多种方案的比较计算和尺寸圆整得到的。由于标准法兰是以16MnR或16Mn锻件来制定的，所以，如果法兰材料强度低于16MnR或使用温度高于200℃，则其最大允许工作压力低于公称压力；反之，若法兰材料强度高于16MnR或使用温度低于200℃，则其最大允许工作压力便高于公称压力。法兰的最大允许工作压力与公称压力孰高孰低，完全取决于法兰材料和使用温度。
在法兰连接中，法兰与壳体是焊在一起的，安装时，法兰与螺柱的温度相同，而操作时，法兰随壳体温度有所升高，一般法兰的温升值往往大于螺柱的温升值，于是法兰沿其厚度方向的热变形（即法兰增厚值）将大于螺柱的热伸长量。由于法兰盘在沿其厚度方向的刚度远大于螺柱，所以在容器操作时，可以认为螺柱根本限制不了法兰的增厚，反过来倒是法兰强迫螺柱在其热伸长之外，还要产生一定量的弹性变形。螺柱上所受到的附加轴向拉力的大小除与材料的弹性模量（E）、泊松比（ν）值有关外，还取决于螺柱与法兰工作时的温差以及螺柱杆的粗细。螺柱的最危险截面在车螺纹处，采用A型螺柱其危险截面上的附加热应力要比B型螺柱的附加热应力大，所以在使用温度较高时，优先选用B型螺柱。
1.设计整体法兰时，如果强度不能满足要求，可试着做以下调整：首先检验垫片尺寸和螺栓、螺栓孔中心圆直径是否尽可能的小，以最大限度的降低作用于法兰的弯矩；在此条件满足的前提下，若是轴向应力不能满足要求，则可增加锥颈厚度和锥颈高度；若是径向应力或环向应力不能满足要求，则可增加法兰盘厚度。
2.鞍座处筒体的周向压应力随鞍座包角θ和鞍座宽度以及筒体壁厚等的增加而减小。当周向压应力不满足校核条件时，一般不考虑增加筒体壁厚，而首先考虑在鞍座和筒体之间增设鞍座垫板以对筒体进行局部加强，这可有效降低周向压应力。若加垫板不能满足要求，可适当增大鞍座包角θ或鞍座宽度，或二者同时增加；若上述措施仍不能满足要求时，可考虑在鞍座面上增设加强圈。对需要进行整体热处理的卧式容器，最好增设鞍座垫板，且应在热处理前焊好，以防热处理时鞍座处被压瘪。
3.管板应力超过许用应力后，可以通过以下途径进行调整：1）增加管板厚度。可以大大提高管板的抗弯截面模量，能有效降低管板应力。增加管板厚度还能使管板的抗弯刚度增大，管板的挠曲变形相对减小。为满足一定量的总变形协调量，壳体和管束相应的变形量增加，从而使作用于管板周边的横剪力和弯矩增大，引起管板应力升高。2）降低壳体轴向刚度。3）膨胀节的设置。
固定管板换热器中，换热管轴向力校核不合格时，可调整折流板间距，缩短受压失稳当量长度。若拉脱力不合格，可改变换热管与管板的连接结构调整。上述措施无效的时候则需考虑设置膨胀节。
浮头式换热器在外压工况下，球冠形封头装入法兰的深度L对法兰计算厚度影响很大，增加L会使法兰减薄，但在内压工况下恰恰相反，所以应谨慎调整L值，一般取L=δ+2。（δ为球冠形封头厚度）
4.周边简支圆平板。在工程设计中重视的是最大挠度和最大正应力，挠度反映板的刚度，应力则反映强度。最大挠度和应力与圆板的材料、半径、厚度有关。若构成板的材料和载荷已定，则减小半径或增加厚度都可减小挠度和降低最大正应力。当圆板的几何尺寸和载荷已定，则选用E(弹性模量)、μ（泊松比)较大的材料可减小最大挠度值。然而最大应力只与（3+μ）成正比，与E无关，而μ的数值变化范围小，故改变材料并不能获得有利的应力状态。
1．焊后热处理的目的和种类
焊后热处理的主要目的是降低焊接残余应力，改善焊接接头的组织和性能。焊后若能立即进行热处理，还有利于释放焊缝金属中的氢，防止焊接接头产生冷裂纹。焊后热处理根据热处理温度不同可分为：低于下转变温度的热处理（即是我们最常说的焊后消除应力热处理）；高于上转变温度的热处理（如正火）；现在高于上转变温度，继之在低于下转变温度进行的热处理（正火或淬火后继之以回火）；上下转变温度之间的热处理。奥氏体不锈钢必须进行热处理且有抗晶间腐蚀要求时，可进行固溶处理或稳定化处理，否则一般不作焊后热处理。
1）对于碳素钢和低合金钢，最常用的是低于下转变温度的热处理，即热处理的加热温度低于材料的下转变温度Ac1，相当于去应力退火。主要目的是降低残余应力，稳定结构尺寸。由于热处理温度与材料的高温回火温度相当，对于有淬硬倾向的材料，此类热处理还能消除焊接接头中的淬硬组织，降低峰值硬度，改善焊接接头的塑性和韧性。此类热处理降低残余应力的机理是：随着温度的升高，材料的屈服强度将降低，经过一定时间的保温，可使焊接接头中较高的残余应力通过塑性变形降低至保温温度下材料或焊缝金属屈服强度的水平，如果在高温下停留时间较长，还会因蠕变变形所产生的应力松弛使残余应力进一步降低。
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（7.11热议）设备法兰能与封头直接相焊吗？
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本帖最后由 liushen203 于
20:57 编辑
这个问题困惑了好久，和老工程师也讨论过多次。从标准上来说，并没有关于封头与设备法兰直接相焊这方面的限制与规定，但是设备法兰标准（NB/T)中有关于长颈对焊法兰与筒体相焊的要求：
1.jpg (10.13 KB, 下载次数: 44)
13:16 上传
那么如果长颈对焊法兰与封头直接相连，封头直边长度不能满足此条款的要求，是不是说明这样做不可以呢？但是实际工作中见过很多设备法兰与封头直接相连的设计图例，这里是一头雾水，还有就是一直没有搞懂长颈对焊法兰中要求对接圆筒的最小厚度要求，此处是从何考虑呢？有的说是从焊接方面考虑这样要求的，我认为应该还是强度上的要求，大家怎么看？
再说甲型法兰。甲型法兰与封头直接相焊，可以否？之前也有碰到过这样的问题，审核人也没说出具体一二，反正是见有其他图纸这样做了，就默认为我们这样做也可以，所谓“对比经验设计”嘛～&&呵呵，废话少说，GB150.3，5.11中对于焊缝与切线的距离可是有规定的，见截图
2.jpg (15.54 KB, 下载次数: 22)
13:31 上传
不知道各位同胞们在做设计时有没有碰到过这样的情况，都是怎样做的？专家们都是如何答复的？
欢迎大家积极讨论哈
这问题太好了，说真的，真没考虑过
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lyyifeng的管辖
还没遇到这深的问题
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本帖最后由 改名好麻烦 于
14:37 编辑
第一个问题，法兰有最小高度，当筒厚度低于要求的最小厚度时，加长法兰高度，相当于加长筒节长度，而这加长的长度恰好可用于过渡段削边，来保证法兰本身的最小厚度。应该就是你说的强度问题。
跟这个问题相关的就是球封头问题，从公式上看球封头厚度要比筒体厚度小，如果要过渡段的话，不能削薄筒体厚度，只能加厚封头厚度，所以把封头的一部分设计到筒体上，这样就可以削筒体上封头部分的边。
第二个问题，我不懂嘎嘎
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第2个问题，可以直接焊接，当切线与焊缝距离不够时，可以加长封头直边，例如原来25的，可以加到40。
到不是不可以，封头直边加长会加大制造难度和成本。&
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shashoujian 发表于
第2个问题，可以直接焊接，当切线与焊缝距离不够时，可以加长封头直边，例如原来25的，可以加到40。
封头可以任意加长直边吗？制造是否会有困难？请教
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yuqinglin876 发表于
封头可以任意加长直边吗？制造是否会有困难？请教
不是任意的吧，这个应该咨询封头制造厂
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对于拍片有要求吗，是不是100%
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本帖最后由
19:49 编辑
1，厚度不一致时，延长法兰高度应该是从降低复杂受力程度的角度出发吧。
１１.jpg (14.05 KB, 下载次数: 24)
19:45 上传
甲型应该是这样吧，图示主要是 不进入过渡区，而封头都带直边。字面上是可以直接焊接的。
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本帖最后由 liushen203 于
20:48 编辑
问题比较复杂，我简单说下个人看法，仅供参考。
1，当与长颈法兰对接的筒体长度小于√DN*δo时，应该按GB150.3 中的5.11带法兰的凸型封头来考虑，
因为这时封头直边段（或短筒体）与法兰的连接处的边缘应力影响到了封头以及法兰本身；而我们知道边缘应力是会衰减的，其衰减范围现在一般认为就是√DN*δo。
对接圆筒厚度我赞同3楼的看法。
2，甲型法兰，基于同样边缘应力的考虑，当然现在这个衰减范围是否与上面相同，未在标准或释义中找到。个人觉得暂时按上面的范围考虑也可以吧。那么就是距离小于√DN*δo时，封头和法兰，应该按GB150 5.11中的5.11带法兰的凸型封头来考虑了；也就考虑边缘应力的影响，不能再按单独的法兰和封头考虑。但其焊缝边缘的要求比长颈法兰的要求又不同，见下图。
~T]8O4V]ACME07[RLFVEL[1.jpg (8.14 KB, 下载次数: 22)
20:34 上传
3，顺便说一下，这里的指出是平焊法兰，而ASME标准上为Loose Flang Type，应该相对于国标里的活套法兰或按活套法兰考虑的任意式法兰。
说白了，一句话。
当与距离小于√DN*δo时，首先要按带法兰的凸型封头计算，而不单独的封头计算和单独的法兰计算；而且焊缝还应满足图上的距离（整体的和平焊的是不同的）。
我在19楼还有点更正，这里有些观点可能有偏颇，各位看官注意哈。&
分没了……1分也代表心意。感谢解答
阅读权限60
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第二条所示的确按GB150 5.11中的5.11带法兰的凸型封头考虑，但其计算GB150又要求按单独的法兰和封头，不理解啊，估计算法兰时就只能输入很短的筒节了，话说选标准法兰又可以不计算，还是按桑老师说的√DN*δo考虑有道理，不够就加过渡筒节。
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