本文是学习GB-T 26468-2011 承压设备带压密封夹具设计规范. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了带压密封夹具(以下简称"夹具")的设计准则、夹具结构设计、材料选择、夹具计算、密
封结构设计、注剂孔结构和夹具制作。
本标准适用于承压设备泄漏状态下带压密封夹具的设计和制作。常压设备泄漏状态下带压密封夹
具的设计和制作,可参照本标准执行。
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有
的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究
是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB 150 钢制压力容器
GB/T 26467—2011 承压设备带压密封技术规范
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
夹具 clamp
安装在泄漏缺陷部位外部形成密封空腔,提供强度和刚度保证的金属构件。
3.2
夹具的基准尺寸 Do nominal clamp diameter
夹具与设备器壁吻合尺寸。
法兰夹具的基准尺寸等于泄漏法兰的外直径,管段夹具的基准尺寸等于泄漏管段的外直径。
3.3
夹具线膨胀 clamp thermal expansion
在温度变化时,夹具基准尺寸的增量。
3.4
密封比压 sealing pressure
作用在泄漏缺陷部位单位有效面积上实现有效密封的最低压力。
3.5
夹具设计压力P design pressure of clamp
作用在夹具内壁的最大压力, 一般可取泄漏系统工作压力与修正值之和。
3.6
密封注剂压力P, injecting press of injecting
sealants
按密封作业需要作用在密闭空腔内的密封注剂挤压力。
3.7
密封空腔 close down cavity
可有效覆盖泄漏缺陷、容纳密封注剂的特定空间。
GB/T 26468—2011
3.8
注剂孔 injecting threaded hole
连接注剂阀、注剂接头,并形成注剂通道的螺纹孔。
3.9
G 形卡具 G-type clamp
用于填料函带压密封及法兰连接螺栓加固用的G 字形工具。
3.10
法兰夹具 flange clamp
利用包容法兰外边缘与法兰垫片之间的空隙构成密封空腔的凸形或凹形夹具。
管段夹具 pipe clamp
指直管、变径、弯头、三通夹具等的总称。
直管夹具 tube clamp
用于直管段泄漏的夹具结构包括方形直管夹具和焊接直管夹具。
3.13
偏心法兰夹具 eccentric flange clamp
为法兰副外径存在外径错口量大于或等于1.0mm 而设计和制作的法兰夹具。
3.14
异径法兰夹具 reducer flange clamp
为法兰副外直径差大于1.0mm 而设计和制作的法兰夹具。
3.15
凸形法兰夹具 convexity flange clamp
夹具断面为"凸"字形的法兰夹具。
3.16
凹形法兰夹具 concavity flange clamp
夹具断面为“凹”字形的法兰夹具。
3.17
孔板法兰夹具 orifice flange clamp
为孔板法兰泄漏而设计和制作的法兰夹具。
3.18
盒式法兰夹具 box type flange clamp
用于法兰与接管角焊缝泄漏而设计和制作的夹具。
3.19
局部法兰夹具 local flange clamp
为带压密封点状或局部泄漏区域而设计和制作的法兰夹具。
3.20
方形法兰夹具 square flange clamp
用于方形法兰泄漏的夹具结构。
3.21
密封增强结构 enhanced seal structure
在夹具需要增强密封性的部位上开槽,填充 O
形、矩形截面填料或软金属的夹具结构。
GB/T 26468—2011
3.22
隔离式夹具 isolated barrier clamp
在泄漏孔洞周边设密闭空腔、可有效隔离密封注剂与泄漏缺陷直接接触的一种夹具结构。
3.23
偏心直管夹具 eccentric tube clamp
用于管道对接后,同轴度偏差较大而设计和制作的夹具结构。
3.24
隔离式直管夹具 isolated barrier tube clamp
可有效隔离密封注剂与泄漏缺陷直接接触的直管夹具结构。
3.25
90°弯头焊接夹具 welded 90°elbow clamp
用于90°弯头泄漏而设计和制作的夹具结构,包括整体加工90°弯头夹具。
3.26
三通焊接夹具 welded tee clamp
用于三通泄漏而设计和制作的组焊夹具结构,包括整体加工三通夹具。
3.27
隔离式三通夹具 isolated barrier clamp
可有效隔离密封注剂与泄漏缺陷直接接触的三通夹具结构。
3.28
局部三通夹具 local tee clamp
为带压密封三通部位点状或局部泄漏区域设计和制作的夹具。
3.29
自由热煨弯头夹具 bended clamp
用于自由热煨弯头泄漏而设计和制作的夹具结构。
3.30
隔离式弯头夹具 isolated barrier bended clamp
用于密封注剂不宜与泄漏孔洞及周边直接接触的弯头夹具。
style="height:0.19338in" /> 夹具耳板的宽度,mm;
b— 夹具耳板长度,mm;
C 夹具密封空腔宽度,mm;
Ck— 预紧和刚性系数,Ck=1.5;
D。— 夹具基准尺寸,mm;
d,——夹具连接螺栓计算小径,mm;
L—— 耳板螺栓孔中心线至夹具外壁与耳板连接(焊接部位)处距离,mm;
L₁— 耳板双螺栓孔中心线至法兰夹具外侧面的距离,mm;
n——连接螺栓数量;
P— 夹具设计压力,MPa;
PL— 泄漏介质系统工作压力,MPa;
P。— 密封注剂压力,MPa;
S— 夹具计算厚度,mm;
t——夹具耳板厚度,mm;
GB/T 26468—2011
[σ]'— 泄漏介质工作温度下夹具材料的许用应力,MPa;
φ——焊接接头系数。
采用夹具法密封施工,按夹具结构型式可分为法兰夹具和管段夹具。管段夹具包括:直管夹具、变
径管夹具、弯头夹具和三通夹具等。夹具设计所包括的泄漏介质理化参数和泄漏部位几何参数勘测,应
按 GB/T 26467—2011《承压设备带压密封技术规范》第5章规定进行。
5.2.1
夹具应包容泄漏部位外表面,并形成容纳密封注剂的密封空腔,保证密封注剂的充填、维持注剂
压力的递增、防止密封注剂外溢,最终产生止住泄漏所需的密封比压,是新建立的密封结构的密封保证。
5.2.2
夹具刚度应满足泄漏介质系统的工作压力及注剂压力之和,注剂时不应出现夹具位移,是新建
立的密封结构的刚度保证。
5.2.3
夹具应设置注剂孔,用于连接注剂阀或注剂枪,并建立密封注剂进入密封空腔的通道。
5.3.1
承受注剂压力和泄漏介质压力的夹具所用金属材料和厚度应满足刚度条件,使用中不应出现塑
性变形。
5.3.2 夹具的连接部位的结构应满足强度条件,使用中不应发生断裂。
5.3.3
选择夹具结构型式时,不应在注剂密封操作时,使泄漏缺陷部位产生新的附加应力。
5.3.4
夹具与泄漏部位外表面接触部位应有适宜的吻合间隙,以此来满足形成密封比压的要求。
5.3.5
夹具与泄漏部位的外表面应构成可注入密封注剂的密封空腔,并应符合下列规定:
a)
管段夹具密封空腔的宽度应包容泄漏缺陷,其边界距夹具侧端板单向不小于15
mm。 其 高 度,即密封注剂的厚度应与泄漏系统温度成正比,宜在5 mm~20mm
之间对应选取;
b) 法兰夹具宜设计为"凸"型,其最大凸台宽度应略小于最小法兰副间隙;
c) 法兰与接管的角焊缝及螺纹连接或对焊法兰颈部的焊缝泄漏,应按附录 A
盒式法兰夹具 设计;
d) 夹具宽度宜由法兰内侧面向两侧分别延伸10 mm~20mm
确定。若需采取密封增强结构,根 据开槽宽度需要适当增加。
5.3.6 夹具上注剂孔数量应符合下列规定:
a) 法兰夹具的注剂孔数应等于法兰副连接螺栓个数;
b) 管段夹具注剂孔中心间距距离应小于或等于100 mm。
5.3.7 夹具应采取合理的剖分设计,便于现场安装。
5.3.8
夹具设计人员应取得国家质检总局颁发的相应特种设备作业人员资格证,方能从事带压密封施
工的夹具设计工作。
5.3.9 根据泄漏结构特点,可设计成附录 A 推荐的变异夹具结构或附录 B
推荐的密封增强结构。
5.3.10 夹具连接螺栓性能等级宜选用不低于8.8级的双头螺栓。
凸型法兰夹具宜设计为图1的型式。
GB/T 26468—2011
style="width:5.53325in;height:5.52662in" />
图 1 凸 形 法 兰 夹 具
方 形 直 管 夹 具 宜 设 计 为 图 2 的 型 式 。
管 段 的 公 称 尺 寸 DN≤80。
style="width:5.44656in;height:4.09992in" />
style="width:4.75996in;height:2.68004in" />
图 2 方 形 直 管 夹 具
整体加工90°弯头夹具宜设计为图3的型式。
管 段 的 公 称 尺 寸 DN≤80。
GB/T 26468—2011
style="width:5.90661in;height:4.60658in" />
style="width:4.81991in;height:2.4266in" />
图 3 整体加工90°弯头夹具
整 体 加 工 三 通 夹 具 宜 设 计 为 图 4 的 型 式 。
管 段 的 公 称 尺 寸 DN≤80。
style="width:5.48669in;height:4.62in" />
A—A
style="width:3.57335in;height:2.15996in" />
图 4 整 体 加 工 三 通 夹 具
style="width:1.87337in;height:0.62678in" />GB/T
阀门填料函泄漏辅助夹具宜设计为图5的型式。
style="width:5.03325in;height:6.35338in" />
贴合面
图 5 阀门填料函泄漏辅助夹具
当泄漏介质腐蚀性较强时,应选择耐腐蚀金属材料制作夹具。
通常采用Q235, 高温选用0Cr18Ni9, 低温可用16MnDR 或 0Cr18Ni9。
系统工作压力加修正值为设计压力。
夹具设计不但要考虑强度,而且要考虑刚性,以保障施工安全和密封的成功率。
8.2.1 法兰夹具的计算厚度 S, 宜按式(1)计算:
… ………………
注1:式中D 为夹具计算直径,其值为泄漏法兰外径,即法兰夹具基准尺寸Do。
注2:式(1)引用 GB150 《钢制压力容器》公式(5-1)。
8.2.2 夹具设计压力 P 修正为:P=P₁+5 MPa。
8.2.3 夹具设计可不考虑材料腐蚀余量。
8.2.4 夹具本体需要直接开设注剂孔时夹具最小厚度不宜小于14 mm。
8.2.5 焊接接头系数φ,取φ=0.7。
8.2.6 在式(1)计算厚度值的基础上,为满足刚性需要,应适当增加夹具厚度。
8.3.1 管段夹具的计算厚度 S, 宜按式(2)计算:
GB/T 26468—2011
style="width:1.85999in;height:0.61996in" />
… …… ………………
(
2)
注:式中D 为夹具计算直径,其值为 D (管段外径)+2倍空腔高度。
8.3.2 夹具设计压力修正为:P=P+5MPa。
8.3.3 夹具设计可不考虑材料腐蚀余量。
8.3.4 夹具本体需要直接开设注剂孔时夹具最小厚度不宜小于14 mm。
8.3.5 焊接接头系数φ,取φ=0.7。
8.3.6 在式(2)计算厚度值的基础上,为满足刚性需要,应适当增加夹具厚度。
8.3.7 管段夹具的端封板厚度可取管段夹具本体厚度的1.3~1.5倍。
8.4 温 度 对 夹 具 设 计 的 影 响
在泄漏介质温度影响下 , 夹具线膨胀会产生与泄漏器壁吻合超差 ,
夹具设计时应注意予以修正 。
8.5.1 单 螺 栓 连 接 耳 板 ( 图 6 ) 厚 度 t, 宜 按 式 ( 3 ) 计 算 :
style="width:1.68in;height:0.66in" /> (3)
注 1 : 式 中C 为夹具密封空腔宽度。法兰夹具,C=
两法兰间隙;管段夹具,C= 密封空腔宽度。
注 2 : 式 中 D 为夹具计算直径。法兰夹具,D=
法兰外径,即法兰夹具基准尺寸 Do 。 管段夹具,D= 管段基准尺寸
Do(管段外径)+2倍空腔高度。
注3:夹具设计压力修正为P=P,+5MPa。
style="width:4.52003in;height:3.56004in" />
图 6 单 螺 栓 耳 板 结 构 图
8.5.2 双 螺 栓 连 接 耳 板 ( 图 7 ) 厚 度 t, 宜 按 式 ( 4 ) 计 算 :
style="width:1.77991in;height:0.67342in" />
…………………
…………
( 4)
注 :C、D、P 值同8 . 5 . 1注。
style="width:3.80652in;height:4.10674in" />
图 7 双 螺 栓 耳 板 结 构 图
8.6.1 夹具连接螺栓的小径d₁, 应按式(5)计算:
style="width:2.46006in;height:0.68002in" />
注:C、D、P 值同8.5.1注。
8.6.2 按小径选用标准规格,但不宜小于 M12。
8.6.3 [σ]'为泄漏系统工作温度下螺栓材料的许用应力。
夹具与泄漏部位吻合间隙应符合表1的规定。
表 1 夹具与泄漏部位吻合间隙
GB/T 26468—2011
…… ……………… (5)
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当夹具与泄漏部位吻合间隙不能满足表1的规定或泄漏系统压力高、介质渗透性强时,宜采用附录
B 推荐的夹具密封增强结构设计。
设计成图8的型式。
a) 螺纹规格,根据需要选用M8 、M10 、M12 、M14;
b) 适用于高温、高压、低温或泄漏量大的夹具结构设计选用;
c) 适用于填充型密封剂的夹具结构设计选用。
style="width:4.26672in;height:2.61998in" />
图 8 标准注剂孔结构图
设计成图9的型式。
a) 螺纹规格。根据需要选用M8 、M10 、M12 、M14;
b) 适用于低压、泄漏量较小的夹具结构设计选用。
style="width:3.77993in;height:2.58676in" />
图 9 注剂通孔结构图
GB/T 26468—2011
设计成图10的型式。
a) 适用于密封空腔容积大的夹具结构选用;
b) 适用于低压或泄漏量较小的夹具设计选用,并应与标准注剂孔协调排布;
c) 螺纹规格与高压注剂枪枪头螺纹尺寸相同。
style="width:4.03985in;height:2.34014in" />
图10 连枪注剂孔结构图
夹具可采用整体切割或焊接组合的方法成型,并应在机床上进行精细加工。
11.2.1 夹具加工公差等级宜在 IT10~IT11 之间选取。
11.2.2
夹具加工整体成型表面粗糙度的符号、代号宜在图11的三者中选择。
style="width:2.75333in;height:0.9867in" />
图11 夹具加工整体成型表面粗糙度
夹具本体的焊接、耳板与夹具本体的焊接、管段夹具本体与端封板的焊接,其坡口形式和焊接要求
应符合表2的规定。
表 2 焊接坡口形式和要求
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6 mm~ 30 mm |
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GB/T 26468—2011
(资料性附录)
变异夹具结构
A.1 总则
A.1.1
本附录作为第6章夹具结构设计基本结构外为适应不同泄漏部位特殊需要的补充。
A.1.2 本附录所列变异夹具结构的材料选择,应符合第7章的规定。
A.1.3 本附录所列变异夹具结构的夹具计算,应符合第8章的规定。
A.2 法兰变异夹具结构
A.2.1 凹形法兰夹具
style="width:5.52004in;height:5.58668in" />
图 A.1 凹 形 法 兰 夹 具
GB/T 26468—2011
A.2.2 偏心法兰夹具
style="width:6.24in;height:4.02006in" />
style="width:6.06677in;height:2.33332in" />
图 A.2 偏心法兰夹具
A.2.3 异径法兰夹具
style="width:7.41339in;height:5.4802in" />
A—A 向
Xφ
style="width:7.15332in;height:2.59336in" />
图 A.3 异径法兰夹具
GB/T 26468—2011
A.2.4 孔板法兰夹具
style="width:7.65993in;height:5.06682in" />
style="width:7.36005in;height:2.81314in" />
图 A.4 孔板法兰夹具
A.2.5 盒式法兰夹具
style="width:7.24662in;height:4.56676in" />
A—A 向
style="width:6.62657in;height:2.5399in" />
图 A.5 盒式法兰夹具
style="width:4.25996in;height:3.56004in" />
style="width:3.09333in;height:3.89334in" />
style="width:2.72674in;height:2.02004in" />
style="width:2.48665in;height:1.44012in" />
style="width:3.46668in;height:1.05336in" />
style="width:3.52663in;height:1.9602in" />GB/T 26468—2011
A.2.6 局部法兰夹具
A—A 旋转
style="width:0.98003in;height:1.23992in" />
b) 本 体
style="width:4.42673in;height:3.5398in" />
c) 拉紧螺栓
图 A.6 局部法兰夹具
A.2.7 方形法兰夹具
style="width:6.75998in;height:4.2801in" />
style="width:6.2068in;height:2.15314in" />
图 A.7 方形法兰夹具
GB/T 26468—2011
A.3 管段变异夹具结构
A.3.1 隔离式直管夹具
泄漏缺陷当量直径大于或等于2mm,
或减薄至设计强度计算厚度以下,且无法采取其他有效隔离
密封注剂与泄漏孔洞及其周边直接接触措施时,应采用隔离式夹具。
style="width:5.79333in;height:7.39992in" />
A—— 槽宽;
B-— 槽深。
图 A.8 隔离式直管夹具
GB/T 26468—2011
A.3.2 焊接直管夹具
style="width:6.70004in;height:4.20662in" />
A—A 向
style="width:6.41999in;height:3.26678in" />
图 A.9 焊接直管夹具
A.3.3 偏心直管夹具
style="width:6.04003in;height:4.79336in" />
style="width:5.29332in;height:3.22674in" />
图 A.10 偏心直管夹具结构
GB/T 26468—2011
A.4
弯头变异夹具结构
A.4.1 隔离式弯头夹具
style="width:5.54002in;height:5.20652in" />
style="width:4.75996in;height:2.44002in" />
A- 槽宽;
B— 槽深。
图 A.11 隔离式弯头夹具
GB/T 26468—2011
A.4.2 90 °弯 头焊接夹具
style="width:6.17345in;height:7.66678in" />
图 A.12 90° 弯头焊接夹具
A.4.3 自由热煨弯头夹具结构
style="width:5.86004in;height:5.21994in" />
style="width:5.07998in;height:1.9668in" />
图 A.13 自由热煨弯头夹具
18
GB/T 26468—2011
A.5 三通变异夹具结构
A.5.1 隔离式三通夹具
style="width:5.70664in;height:5.57348in" />
style="width:4.29331in;height:2.3133in" />
A— 槽宽;
B— 槽深。
图 A.14 隔离式三通夹具
GB/T 26468—2011
A.5.2 三通焊接夹具
style="width:6.5866in;height:7.5933in" />
图 A.15 三通焊接夹具
A.5.3 局部三通夹具
style="width:4.8133in;height:7.60672in" />
a) 双 U 形螺栓局部三通夹具装配图
图 A.16
style="width:4.8133in;height:3.24016in" />
style="width:5.06661in;height:2.3001in" />
b) 单 U 形螺栓局部三通夹具结构图
局部三通夹具
GB/T 26468—2011
(资料性附录)
夹具增强密封结构
B.1 总 则
B.1.1
本附录作为第6章夹具结构设计基本结构外,为适应不同泄漏部位特殊需要采用增强密封结
构的补充。
B.1.2 本附录所列夹具增强密封结构的夹具材料选择应符合第7章的规定。
B.1.3 本附录所列夹具增强密封结构的夹具计算,应符合第8章的规定。
B.2 法兰夹具增强密封结构
B.2.1 法兰夹具密封结构
style="width:8.12674in;height:5.29342in" />
style="width:7.79335in;height:2.67982in" />
A—— 槽 宽 ;
B— 槽 深 。
图 B.1 0 形圈法兰夹具密封结构
style="width:7.20005in;height:2.68686in" />GB/T 26468—2011
B.2.2 金属条法兰夹具密封结构
style="width:7.59999in;height:4.75992in" />
A—— 槽 宽 ;
B—— 槽深。
图 B.2 金属条法兰夹具密封结构
B.2.3 柔性填料法兰夹具密封结构
style="width:6.98009in;height:7.28662in" />
A—— 槽宽;
B—— 槽深。
图B.3 柔性填料法兰夹具密封结构
GB/T 26468—2011
B.2.4 嵌入式法兰夹具密封结构
style="width:7.02666in;height:8.04012in" />
图 B.4 嵌入式法兰夹具密封结构
GB/T 26468—2011
B.3 直 管 夹 具 增 强 密 封 结
构
B.3.1 直管夹具密封结构
style="width:5.54002in;height:5.40672in" />
style="width:4.54662in;height:2.70666in" />
A—— 槽宽;
B—— 槽深。
图 B.5 0 形圈密封增强直管夹具密封结构
style="width:5.70003in;height:3.9468in" />
style="width:5.64669in;height:3.27338in" />
GB/T 26468—2011
B.3.2 0 形圈直管夹具密封结构
style="width:6.78673in;height:4.10674in" />
style="width:6.24661in;height:3.32002in" />
A— 槽 宽 ;
B— 槽 深 。
图 B.6 0 型圈直管夹具密封结构
B.3.3 金属条直管圆形夹具密封结构
4
A—— 槽 宽 ;
B— 槽 深 。
图 B.7 金属条直管圆形夹具密封结构
GB/T 26468—2011
B.4 弯头夹具增强密封结构
B.4.1 0 形圈整体加工式弯头密封结构
style="width:5.7466in;height:4.48668in" />
style="width:4.82667in;height:2.36016in" />
A—— 槽宽;
B— 槽深。
图 B.8 0 形圈整体加工式弯头密封结构
B.4.2 0 形圈焊接式弯头夹具密封结构
style="width:5.53341in;height:4.46666in" />
A—A
style="width:4.76657in;height:2.33992in" />
A—— 槽宽;
B— 槽深。
图 B.9 0 形圈焊接式弯头夹具密封结构
26
GB/T 26468—2011
B.4.3 金属条自由热煨弯头夹具密封结构
style="width:5.45994in;height:5.0732in" />
style="width:4.74675in;height:1.90014in" />
A—— 槽宽;
B—— 槽深。
图 B.10 金 属 条 自 由 热 煨 弯 头 夹 具 密 封 结 构
B.4.4 金 属 条 异 径 整 体 加 工 9 0 ° 弯 头 夹 具 密 封 结 构
style="width:6.10674in;height:4.9599in" />
style="width:4.80669in;height:2.22662in" />
A— 槽宽;
B—— 槽深。
图 B.11 金属条异径整体加工90°弯头夹具密封结构
style="width:4.68664in;height:6.42004in" />
style="width:5.84666in;height:6.8332in" />GB/T 26468—2011
B.5 三通夹具增强密封结构
B.5.1 0 形圈整体加工式三通夹具密封结构
A—
B——
槽 宽 ;
槽 深 。
A A
图 B.12 0 形圈整体加工式三通夹具密封结构
B.5.2 O 形圈焊接三通夹具密封结构
A—— 槽 宽 ;
B—— 槽 深 。
图 B.13 0 形圈焊接三通夹具密封结构
更多内容 可以 GB-T 26468-2011 承压设备带压密封夹具设计规范. 进一步学习