螺栓的强度计算螺栓的载荷计算1)预紧状态下的螺栓载荷(Wa)Wa=3.14DGby=1967099.47N(1)2)操作状态下的螺栓载荷(Wp)Wp=F+Fp=0.785D2Gpc+6.28DGbmpc(2)式中:pc为计算压力,其值取设计压力p=2.06MPa,试验压力pT=4.7MPa,分别计算得:Wp=3060783.8N,WpT=6983341.7N最小螺栓面积的计算1)预紧状态下需要的最小螺栓面积(Aa)Aa=Wp 3)螺栓实际有效面积(Ab)已知M27单条螺栓的有效面积是443mm2,则螺栓实际有效总面积:Ab=443@48=21264mm2则ApT-AbApT@100%=30.57%螺栓实际有效总面积比试验压力下所需的最小面积少30.57%.可见Ab虽然大于Ap和Aa,却不能满足压力试验下的强度要求,这与压力试验所出现的情况相吻合。 在压力试验时的应力的校核法兰力矩(MpT)的计算由法兰预紧力矩和法兰操作力矩计算式可知,pT=4.7MPa时的操作力矩为最大值,计算如下:MpT=FDLD+FGLG+FTLT式中:FD=5312880NFG=1116590.3NFT=553871.43N则,MpT=361325298Nmm应力校核1)许用应力(R) 1.5 结果与讨论一般认为,法兰联接的失效主要是由于法兰颈部或法兰环的刚度不足而导致变形引起的。通过以上计算分析证明,该设备在水压试验时出现的问题,正是由于螺栓的有效面积、法兰的轴向应力及组合应力不满足强度校核条件所造成的。 结语容器进行压力试验的目的是为了全面考核压力容器的安全性,考核法兰等各种联接件的密封性,起到消除部分机械应力的作用,矫正形状、改变应力的分布。由此可见,选用的法兰不仅要满足设计压力、设计温度下的强度要求,还必须满足试验压力下的强度要求。