是否應該將管道載荷用當量壓力法校核法蘭

現在接管載荷的計算成為了壓力容器設計必須要考慮的內容，在校核接管和設備本體后，是否還需要將管道載荷F，M折算成當量?jì)葔?，?lái)校核法蘭壓力等級是否足夠？

先說(shuō)結論，不需要。

原因：

管道載荷一般由溫度引起的，應力專(zhuān)業(yè)根據設計條件建模計算各個(gè)節點(diǎn)處的載荷，一般使用的是軟件是caesarII，計算的載荷一般是坐落于設備的殼體上（軟件也可以設置在法蘭密封面，但是很少，因為應力專(zhuān)業(yè)的接管外伸高度的值可能不準確），殼體一般作為剛性的（也可能用柔性管口，見(jiàn)下圖）。如果管道載荷過(guò)大，應力會(huì )調整管線(xiàn)，控制管道的柔性。

管道計算的是工況是W+T+P，W為自重，T為溫度產(chǎn)生的熱位移，P是內壓的軸向應力。一般P產(chǎn)生的載荷是非常小的。所以實(shí)際上可以認為管口載荷的主要部分是自重和溫度。

應力專(zhuān)業(yè)都每條管線(xiàn)都進(jìn)行計算，計算多重工況下的載荷值，如下圖，14種工況下的載荷值，每種計算完后都與許用的表相比較。如果比許用的大，應力專(zhuān)業(yè)會(huì )調整，如果比表小，就算合格。

上圖的載荷中，WIN 是風(fēng) ，U 是地震 ，6-9是疊加地震，10-13是風(fēng)的疊加。屬于偶然載荷，對于偶然載荷，管道許用應力會(huì )放大1/3（容器是20%），法蘭的允許載荷按照NC3658 計算時(shí)會(huì )放大2倍。

由于應力專(zhuān)業(yè)都計算到根部，所以我們計算載荷的時(shí)候，SW6接管伸出長(cháng)度H都為0。PVElite默認是接管根部。

在Caesar II中，有Flange Checks選項，可以計算管線(xiàn)上的所有法蘭的泄露。

在應力專(zhuān)業(yè)的計算中，會(huì )自動(dòng)評估所有管線(xiàn)上的法蘭載荷，并生成計算書(shū)。管線(xiàn)上的法蘭包含了設備所連接的這片法蘭。如果計算不通過(guò)，應力會(huì )調整。

有時(shí)候即使有先進(jìn)的軟件輔助，計算所有的管口法蘭是工作量很大的，所以應力專(zhuān)業(yè)也會(huì )按照苛刻程度校核管線(xiàn)上的法蘭（重要的管線(xiàn)，高溫高壓，壓縮機進(jìn)出口，介質(zhì)易燃易爆等）。

法蘭的計算有兩種，一種是當量壓力Peq，一種是NC：3658.3法。NC3658的方法計算容易通過(guò)，一般采用的是這種方法。

應力專(zhuān)業(yè)校核法蘭時(shí)，根據是各種工況的實(shí)際載荷，以及是否含風(fēng)和地震來(lái)進(jìn)行相應的計算。相當于14種工況分別單獨計算，單獨按照1倍或者2倍（風(fēng)和地震工況）評定。計算的更為細致和準確。

如果法蘭校核不通過(guò)，那么應力會(huì )想辦法改善管道的柔性，使得法蘭合格。由于一條管線(xiàn)上的法蘭特別多，應力專(zhuān)業(yè)一般不會(huì )讓材料專(zhuān)業(yè)通過(guò)修改法蘭壓力等級來(lái)使得計算通過(guò)，這樣做會(huì )使得工作量增加，成本增加。所以目前極少見(jiàn)由于管道載荷而使法蘭壓力等級提高的現象。

設備如果用表中的載荷按照當量壓力計算有很大的局限性。

一是這片法蘭在建模中管道應力已經(jīng)考慮，管道應力已經(jīng)計算了一遍，相當于做了重復的工作。從專(zhuān)業(yè)劃分和實(shí)現的方便程度上來(lái)說(shuō)，這項工作應由應力專(zhuān)業(yè)來(lái)做。

二是使用的全部是最保守的載荷，按照當量壓力法。導致80%的法蘭都不能用，不符合工程實(shí)際。

三是設備專(zhuān)業(yè)計算法蘭當量壓力，結果不可信，工具不專(zhuān)業(yè)，用不專(zhuān)業(yè)的結果導致法蘭壓力等級提高，很難說(shuō)服其他專(zhuān)業(yè)去執行，特別是材料專(zhuān)業(yè)。

四是即使壓力容器范圍為法蘭密封面，但是對面還有一片法蘭屬于配管的，即使失效也不是設備的原因。

五是從工程實(shí)踐來(lái)看，沒(méi)有由設備專(zhuān)業(yè)按照當量應力法來(lái)這樣做的先例。

結論是：建議不要用當量應力法來(lái)校核法蘭壓力等級。