標(biāo)準(zhǔn)管法蘭要校核管道載荷的影響？

在ASME VIII I-2019的UG-44一節(jié)中，新增加了外部管道載荷對(duì)標(biāo)準(zhǔn)管法蘭的影響評(píng)估方法。

對(duì)此有幾個(gè)問(wèn)題想討論一下：

1. 規(guī)范用的是may be，不是shall be，但是會(huì)不會(huì)很多人對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的解讀，要求從嚴(yán)，從而變成一項(xiàng)強(qiáng)制的要求。能否不評(píng)估？

2. 規(guī)范只提了WN法蘭，那么對(duì)于SO或者其它法蘭是不是不允許有管口載荷。換句話說(shuō)：是不是以后會(huì)有人認(rèn)為，只要有管口載荷，只能用WN法蘭，其余的法蘭類型都不能用。

3. 法蘭評(píng)估時(shí)，要求設(shè)備的MAWP不超過(guò)法蘭的MAWP。也就是要求管法蘭的MAWP不能起控制作用。

4. 萬(wàn)一評(píng)估不過(guò)，其它專業(yè)是否認(rèn)可，底是哪個(gè)專業(yè)應(yīng)該來(lái)校核管口載荷對(duì)于法蘭的影響？

管法蘭不能控制設(shè)備的MAWP？

在以前的文章中，寫過(guò)MAWP到底為了什么？

天之道與MAWP

在API660-2015的第7.6.12條，開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)不能控制MAWP。

以前都是開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)不能控制MAWP，現(xiàn)在正經(jīng)的規(guī)范又來(lái)一條：有管口載荷的管法蘭不能控制整臺(tái)設(shè)備的MAWP，這求MAWP可是越來(lái)越難啊。

在ASME 2019出來(lái)之前，就有一些業(yè)主公司的規(guī)定，管法蘭和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)都不能控制設(shè)備的MAWP，如果做不到，還可以商量。

在規(guī)范出來(lái)后，你猜這些業(yè)主規(guī)范會(huì)不會(huì)要求強(qiáng)制，還好不好商量。

如以前的文章所說(shuō)的，有時(shí)候就是管法蘭控制了MAWP，天要下雨，娘要嫁人，能勉強(qiáng)得來(lái)嗎？

比如小直徑，低壓容器，或者換熱器，最低厚度10mm起步，計(jì)算厚度1mm，十幾倍裕量，讓管法蘭不控制MAWP，難度有點(diǎn)大。

當(dāng)然有時(shí)候偏要勉強(qiáng)，會(huì)用一些小技巧：

比如用封頭控制設(shè)備的MAWP，下料10mm，封頭壓到3mm，標(biāo)注10（min3）。

這種“騷操作”對(duì)于換熱器也適用，畢竟換熱器要求的厚度是成型前的厚度，而MAWP是加工后的厚度，不管是否辣眼，規(guī)范起碼滿足了。

畢竟，關(guān)注了我信息朋友，都有望成為MAWP精確操縱師。

評(píng)定公式的來(lái)源

對(duì)于塔設(shè)備的設(shè)備法蘭和普通的設(shè)備法蘭有什么不同？

這也是很多答辯老師喜歡出的題。

答案之一是：塔設(shè)備的設(shè)備法蘭需要按照當(dāng)量設(shè)計(jì)壓力來(lái)計(jì)算。將彎矩和軸向拉力折算成當(dāng)量的壓力并加上設(shè)計(jì)壓力來(lái)校核法蘭的強(qiáng)度。如下圖：

ASME的公式來(lái)源是什么呢？

該方法取自ASME于2013年7月14-18日在巴黎發(fā)布的PVP2013-97814“ImprovedAnalysis of External Loads on Flanged Joints”（WarrenBrown博士編寫）。這些公式目前已收錄到2017年12月發(fā)布的規(guī)范案例2901中。現(xiàn)在進(jìn)入了ASME 2019版規(guī)范。

它本質(zhì)上是當(dāng)量壓力法。拿著規(guī)范的公式稍微變形：

彎矩當(dāng)量壓力+軸向力當(dāng)量壓力+設(shè)備MAWP≤當(dāng)量法蘭MAWP

解讀：

不等式左邊：將彎矩ME和軸向拉力FE折算成當(dāng)量?jī)?nèi)壓再加上PD（設(shè)備的MAWP），即當(dāng)量壓力。

右邊是許用值，管法蘭查表得到的MAWP，PR*系數(shù)，系數(shù)大于1，也就是不用法蘭自身的MAWP，而是按比例提高法蘭的MAWP。FM就是提高的比例，詳細(xì)可以查表UG-44-1。

可以看到，對(duì)于Class150的管法蘭，F(xiàn)M為1.2，也就是法蘭的當(dāng)量MAWP可以提高比原來(lái)多120%， 2.2倍基本夠用吧。

是否應(yīng)該用當(dāng)量壓力法校核管法蘭

在以前的文章里，討論過(guò)，是否應(yīng)該用當(dāng)量壓力法來(lái)校核管法蘭。

當(dāng)時(shí)的結(jié)論是，不建議。

是否應(yīng)該將管道載荷用當(dāng)量壓力法校核法蘭

我們?cè)瓉?lái)做過(guò)比較，拿著工程公司的管道載荷，當(dāng)量壓力直接超過(guò)法蘭的MAWP?，F(xiàn)在按這么大的比例提高了法蘭的當(dāng)量MAWP，總算解決了第二條問(wèn)題。

但是其余的問(wèn)題，還是 長(zhǎng)路漫漫。

原來(lái)設(shè)備專業(yè)用了當(dāng)量壓力法，找材料或者應(yīng)力專業(yè)，別的專業(yè)根本不認(rèn)，道：

空口無(wú)憑，呵呵。

現(xiàn)在有規(guī)范白紙黑字了，別的專業(yè)可能能抬眼看一下，道：

別人應(yīng)力專業(yè)就算用和你一樣的公式，他們算出來(lái)是接近真實(shí)的管口載荷，設(shè)備專業(yè)用的是為了專業(yè)齊頭并進(jìn)而設(shè)置的一個(gè)載荷表格。你說(shuō)誰(shuí)算的準(zhǔn)？

遇到的結(jié)果常常是：

設(shè)備專業(yè)：根據(jù)ASME規(guī)范，因?yàn)楣艿垒d荷，法蘭等級(jí)要提高。

應(yīng)力專業(yè)：經(jīng)過(guò)我們核算，管道載荷沒(méi)有那么大，不需要提高，這事...歸你管？

所以UG-44的這條，所起到的作用是，提醒應(yīng)力專業(yè)，請(qǐng)檢查一下是不是真的法蘭等級(jí)不夠？好比你提醒隔壁老王，請(qǐng)注意，你們家孩子作業(yè)可能沒(méi)做。

也許，可能，大概，may be 法蘭等級(jí)要勉強(qiáng)提高罷。