ASME容器的接管最小壁厚怎么取？

                                                                                                   




前言
压力容器的接管，不仅承受内压、外压，还可能承受外部管口载荷作用，另外还要满足一定的刚度要求。所以很多标准规范，对接管的最小壁厚提出了要求。


1ASME VIII-1 UG-45中的规定 ASME中，将接管分为两类。一类是出入口或检查孔，这类接管并不承受管口载荷，其最小壁厚：

另一类是除出入口或检查孔以外的接管，这类接管不仅承受内压或外压，还承受外部管口载荷，同时还要满足一定的刚度要求，其最小壁厚：

其中 tb=min[tb3, max (tb1,tb2)]ta---接管承受内压、外压的最小壁厚，并需要考虑管口载荷的影响。同时接管横截面的剪应力不能超过许用应力的70%tb1---接管所在壳体在内压下的最小壁厚tb2---接管所在壳体在外压下的最小壁厚tb3---UG45要求的接管的最小壁厚（这是从刚度角度考虑的），详见ASME原文中的Table UG-45tUG-45---最终的接管最小壁厚

图1 UG-45中各壁厚的示意图
2如何考虑管口载荷对最小壁厚ta的影响 UG-45中的ta提到，除了考虑内压和外压的影响，还要考虑管口载荷的影响，但是UG-45中并没有给出具体限定值。主要原因是压力容器设计和管道设计是同时进行的，制造厂在在初始阶段并没有管口载荷条件，在这种条件下是无法精确计算管口载荷对接管壁厚的影响。不过，很多工程公司都有自己的经验值，即规定一个接管壁厚的最小值，作为管口载荷对接管的影响。
这一点，在PVElite软件中是有考虑了。在PVElite的Configuration中，有一个选项 “Compute Increased Nozzle Thickness”，如果勾选此项，则接管的最小壁厚trn，除了应满足ASME的UG45的要求外，还应满足以下要求：当接管的壁厚 ≤ NPS18时，trn = max (0.134, trn for internal pressure)  单位：inch当接管的壁厚 ＞ NPS18时，trn = max (OD/150，trn for internal pressure) 单位：inch这一规定主要是考虑到接管载荷对设备接管的影响，这在ASME中并没有指出，只是在实际的工程设计中提出来的。
3对于接管外连接法兰的，法兰的小端壁厚，是否也应该满足UG-45的要求？ 我认为认为也要符合UG-45的要求。比如，DN50的接管法兰，如果采用LWN法兰，能满足UG-45；但有人可能会采用接管+WN法兰，这种情况下，仅仅接管壁厚满足UG-45是不够，还要让WN法兰的小端厚度也满足UG-45的要求。

4国内标准中的规定 GB/T150-2011中并没有对接管最小壁厚的提出要求。但是在HG/T20581-2011则有要求。

图2 HG/T 20581中的接管最小壁厚要求

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ASME容器的接管最小壁厚怎么取？

如果接管有外载荷，对根据UG-45选取的接管最小壁厚是否有影响？