关于中高压管线试压用盲板的选择

浅谈中高压管线试压盲板的选择编撰人：陈光远编撰日期：2007.11.29单 位：吉化乙烯项目部目 录摘 要3一、引言4二、铰接盲板与固定盲板的形式划分4三、盲板连接形式的确认5四、盲板的校核与厚度计算51、铰接盲板的计算52、固接盲板的计算8五、技术效果评价9六、编制依据及参考文献：9摘 要随着我国化工的不断发展，石油炼化项目及化工项目的工艺不断更新。科学技术水平不断提高。高温高压化工装置不断建设并相继投产。我们公司对中高压化工装置的承揽数量在不断的增加。我们对中高压管线的试压便成为我们要解决的问题。笔者在项目技术管理的工作中，发现某些施工单位的技术人员对工艺管线试压过程中盲板的选择问题上还有一些误区，甚至盲板选型不正确的现象。针对以上问题，笔者总结几年来的施工实践，与大家一起讨论一下如何正确选用试压用盲板的问题。一、引言我们要想实现对试压用盲板的正确选择，首先要清楚以下问题，即，在什么情况下盲板应力计算采用周界铰支计算公式计算圆形平板的中心应力。而在什么情况下盲板应力计算采用周界固定计算公式计算圆形平板的中心应力。因此要弄清楚以上问题前提是我们必须清楚：试压用的管线与盲板在什么样的连接情况下属于铰接，而在什么情况下管与盲板的连接属于固定连接形式。二、铰接盲板与固定盲板的形式划分首先我们先对工程施工中工艺管线试压用盲板的使用形式作一下总结。我们来看以下的盲板连接形式的图例：盲板盲板 （图A ） （图B） 盲板 （图C） 对于以上盲板的使用方式要针对我们施工现场的实际情况而定。三、盲板连接形式的确认以上图A及图B在试压过程中，主要考虑管道内压力对盲板与试验管道之间连接焊缝的强度检验，而图C则是主要考虑管道内压力对盲板母材强度的检验。根据相关文献及笔者所参加过工程实践证明，当盲板与我们所要进行压力试验的管线连接方式为焊接形式时，我们可以确认它们的连接形式为周界铰接，即（图A和图B）。当盲板与管线的连接形式为（图C）时，我们可以认定，它们之间的连接为周界固定连接。四、盲板的校核与厚度计算1、铰接盲板的计算既然我们已经对管线与盲板的连接形式已经确认，那么计算我们在不同情况下所选用的盲板厚度便可以利用如下如下两种手段求得我们所选用盲板得最小厚度。方法一：根据GB 150中的相关章节可有如下计算式：盲板厚度计算如下式：p=D(K.P/t.)-2其中：p :平板计算厚度,mm;D :平板的计算直径，mm;K :结构特征系数;P :计算压力，Mpa;t ：设计温度下材料的许用应力，Mpa; ：焊接接头系数；注：以上参数见GB150-1998方法二：对于管线与盲板的连接形式如图A和图B，我们还可以利用液体静压力原理，来求的盲板厚度。即我们可以简化盲板的受力情况，盲板在试压时可以被我们视为是周界铰接，在整个板面受均布载荷q,简图如下： 图D因此我们可以由设计手册得如下计算盲板厚度的计算式如下：盲板的计算厚度可由下式推导出： p=1.24q(R/h)2则有： h= R/(p/1.24q)-2其中：p : 中心应力R : 铰接点中心圆半径，h :钢板厚度，中心挠度计算如下式： f=0.7qR4 /Eh3 其中：f : 中心挠度，q :均布载荷，R : 铰接点中心圆半径，E :板材用钢材的弹性模量，h :钢板厚度，注：以上参数相见机械设计手册通过以上两种方法计算所得的盲板厚的结果基本相同，但是有时由于管线试验压力过高，计算所得的盲板厚度过厚。在现场无法找到与盲板厚度相适用的盲板。此时我们可以适当的缩小盲板材质的计算许用应力安全系数，例如我们在对奥氏体高合金钢盲板，当压力试验温度低于蠕变范围，且允许有微量的永久变形时，可适当提高盲板许用应力至0.9st(0.2t )但不超过（s(0.2t )/1.5）。如果，管线在试压时盲板的变形过大（对于大管径管道），我们可以对盲板进行事先的处理，即对盲板的外端加设加强筋的方法对盲板进行加强。如图所示： 图E盲板加强筋的加固道数可由盲板挠度核算后确定，从而保证管道试压过程中的安全。当盲板与试压管道之间为（图A或图B）的连接形式时，坡口的形式即焊缝金属的填充量可按照GB-150中的有关章节进行焊接。2、固接盲板的计算当盲板与管道连接如图C所示时，我们可以将盲板的受力状态简化为如下的简图：图F对图C所示盲板的计算厚度可由下式推导出：p=0.49q(R/h)2则有： h= R/(p/0.49q)-2其中：p : 中心应力;R : 铰接点中心圆半径;h :钢板厚度;盲板的中心挠度计算如下式： f=0.17qR4 /Eh3 其中：f : 中心挠度;q :均布载荷;R : 铰接点中心圆半径;E :板材用钢材的弹性模量;h :钢板厚度;注：以上参数相见机械设计手册当盲板的中心挠度过大时，也可以采用在盲板外端加设筋板的方式进行加固。五、技术效果评价以上盲板的应用均在笔者以往工程技术管理中得到了检验。并且完全能够满足试压用盲板