夹具设计规范

1、夹具设计规范ICS 13 J中华人民共和国国家标准GB/T xxx X 200 x 承压设备带压密封Generic Specification for Online Leaksealing Clamps200 x - x x - x x发布 200 x - x x - x x实施 中华人 民共和国国家质量监督检验检疫总局发布GB/T xx xx20XX目 次前言引言1范围 12规范性引用文 件 13 术 语 和 定 义 14符 号 35夹具设计参数勘测3概述 .3夹具设计的理化参数勘测3夹具设计的几何参数勘 测.46 夹具设计准则 7概述.7夹具的作 用.7夹具设计准则.77 夹具结构设 计

2、7法兰夹具结构.7直管夹具结 构.8弯头夹具结构.9三通夹具结构10辅助夹具结构128 材料选择 12设 计 荷载 .12按泄漏介质化学性质选择12材料可焊性的选择129 夹 具 计12 法兰夹具壁厚计12 管道夹具壁厚计12 温度对夹具设计的影13耳板壁厚计14 连接螺栓计.16管道夹具侧端板厚度计1610 夹具密封结构设计16 夹具密封间隙要求.16法兰夹具密封结构设计.17直管夹具密封结构设计.17弯头夹具密封结构设计.17三通夹具密封结构设计.1811 注剂孔结构及安装位置.18注剂孔结.18注剂孔安装位置 .1912 夹具制作 19夹 具 成 型 .19夹具加工精 度 .19焊接成型

3、 .19 IGB/T xxx x 20XX附录A应用夹具结构类型附图附录B应用夹具密封结构附图 IIGB/T xxx x 20XX前 言本标准是承压设备带压密封系列标准的第二个标准。GB/T x x x X- 件GB/T x x x x承压设备带压密封系列标准三个标准组成：200 x承压设备带压密封技术条200 X承压设备带压密封 GB/T200 x承压设备带压密封剂技术条件标准的附录A为规范性附录。本标准全国锅炉压力容器标准化技术委员会提由并归口。本标准全国锅炉压力容器标准化技术委员会固定式压力 容器分技术委员会负责组织编写和审查。本标准 负责起草等参加起草本标准主要起草人本标准于200 X

4、年首次发布。IIIGB/T xxx x 20XX引 言本标准规定的夹具设计内容， 包括尺寸确定，材料选择, 结构应用和强度计算。本标准的目的是为规范带压密封技术在生产中应用，提高封堵操作的安全性，完善带压密封技术管理，特编制本标准。鉴于目前的技术水平，对带压密封专用夹具的强度计算，尚没有直接对应的计算公式，虽然已进行了夹具受内压 作用后的应力值和分布状态的测试与分析，但尚不能建立完 全适用的夹具强度计算公式。只能根据相近似的受力状态和“容规”中的相应规定，套用现有标准计算公式，并对公式 中的个别参数，根据带压密封技术应用实际经验进行修正。IVGB/T xxx x 20XX承压设备带压密封1范围

5、本标准规定了带压密封夹具设计参数、准则、结构类型、材料选择、计算、密封结构、注剂孔结构和夹具制作。本标准适用于承压设备泄漏带压密封夹具的设计和制 作，非承压设备泄漏带压密封夹具的设计亦可参照本标准。 2规范性引用文件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或修订 版均不适用于本标准，然而，豉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。压力容器安全技术监察规程 GB 150 钢制压力容器GB 5044职业性接触毒物危害程度分级HG 20660压力容器中化学介质毒性危害和爆炸3术

6、语和定义下列术语和定义适用于GB/T xxx x 20XX的本部分。 夹具clamp安装在泄漏缺陷部位外部形成封闭空腔，提供强度和刚 度保证的金属构件。 夹具的内直径D nominal diameter法兰夹具的内直径等于泄漏法兰的外直径，管段夹具内内直径等于泄漏管道的外直径加2倍的空腔高度。夹具热膨胀 clamp thermal expansion在温度升高时，夹具内直径 D的增量。密封比压sealing pressure切断泄漏通道时，施加在密封注剂单位面积上所需的最低压力值。法兰夹具 flange clamp利用法兰外边缘与法兰垫片之间的空隙构成封闭空腔的镶嵌式或凹形夹具。偏心法兰夹具

7、eccentric flangeclamp为法兰副外径存在外径错口量大于等于而设计和制作的法兰夹具。异径法兰夹具 reducer flange clamp为法兰副外径各异，直径差大于而设计和制作的法兰夹具。 凹形法兰夹具 concavity flange clamp夹具断面为“凹”字形的法兰夹具。孔板法兰夹具orifice flange clamp1GB/T xxx x 20XX为孔板法兰泄漏而设计和制作的法兰夹具。盒式法兰夹具 box type clamp壁面和端板组成的包容式夹具。 局部法兰夹具local flange clamp为封堵点状或局部泄漏有效区域而设计和制作的法兰夹具。密封增强

8、结构在夹具需要增强密封性的部位上开槽，填充O形、短形截面填料或软金属的夹具结构。隔离式夹具Isolatedbarrier clamp在泄漏孔洞周边设密闭空腔、可有效隔离密封剂与泄漏介质直接接触的一种夹具结构。封闭空腔 close downcavity可有效覆盖泄漏缺陷、包容密封注剂的特定空间。注齐好 L injecting threaded hole连接注剂阀、注剂接头并形成注剂通道的螺纹孔。 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。方形法兰夹具用于方形法兰泄漏的夹具结构。 直管夹具用于直管段泄漏的夹具结构。偏心直管夹具用于管道对接后，存在较大不

9、同心度泄漏的夹具结构。隔离式直管夹具用于密封剂不宜与泄漏孔洞直接接触的直管夹具结构。90弯头焊接夹具用于90弯头泄漏的夹具结构。三通焊接夹具用于三通泄漏的夹具结构。隔离式三通夹具用于密封剂不宜与泄漏孔洞直接接触的三通结局结构异径直管夹具用于管道异径对接焊缝或异径接管泄漏夹具结构。局部三通夹具用于夹具大端公称直径 D 80，小端公称直径小于大端 公称直径一个数量级以上。自熟煨弯头夹具用于自熟煨弯头的夹具结构。2GB/T xxx x 20XX4符号山t 泄漏介质温度下夹具材料的许用应力，MPa。焊接接头系数； a夹具耳板的宽度， mmB夹具宽度，mmb 夹具耳板长度，mm C 夹具密封空腔宽度，

10、mm CK预紧和刚度系数。 CK=; D 夹具内直径， mm do夹具外径，mmdi 计算最小螺纹直径，mmk端板平盖系数；L耳板螺栓孔中心线至夹具外壁与耳板连接处距离，mm L1 耳板单螺栓孔中心线至法兰夹具外圆周边 的距离，mm L2 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夹具材料热膨胀系数hx 10-6(1/ C )；夹具热膨胀量，mmpl 泄漏介质最高压力， MPa Pp 注射压力,MPaT泄漏介质系统最高温度c； S 夹具计算厚度，mm Se 夹具实际厚度， mm So 凸台厚度， mmSp 夹具端板计算厚度，mm t 夹具耳板厚度

11、，mm 5夹具设计参数勘测概述夹具的设计参数包括：几何设计参数和理化设计参数两 方面内容。夹具设计的几何参数包括：夹具的内直径D、管道外径和法兰螺栓数量、同心偏差和弯管半径等。夹具设计的理化参数包括：温度、压力和化学性质。夹具的设计参数取自于泄漏部位的勘测数据。泄漏部位勘测的安全措施应符合GB/T xx xx -20XX承压设备带压密封技术规范第4章规定。夹具设计的理化参数勘测泄漏介质勘测的项目应符合表 1的规定。GB/T xxx x 20XX表1泄漏介质勘测记录 泄漏介质化学参数泄漏介 质物理参数名称腐蚀性最低工作温度，C危险性类别危险特性最高工作温度，C化学类别 作业环境温度，C 最低工作

12、压力，MPa最高工作压力，MPa勘测人 员姓名：年 月 日泄漏介质性质、温度、压力应以现场实际运行的数据为 准进行记录。当对勘测结果有怀疑时，应在现场重新进行测 量或取样复检。泄漏介质危险性类别，按GB5044职业性接触毒物危害 程度分级执行。危险性按HG20660压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类执行。夹具设计的几何参数勘测法兰夹具的几何设计参数勘测法兰垫片泄漏部位勘测的项目和内容应符合表2和图1规定。表2 法兰泄漏勘测记录表 项目 测量值D1 D2 e C1 C2 C Cmin= h hmin= 螺栓 规格 M 数量n=泄漏缺 陷简图长x宽或当量孔径图1法兰泄漏点的勘测法兰角焊缝

13、或螺纹连接泄漏部位勘测的项目和内容应符合表3和图2规定。表3 法兰角焊缝或螺纹连接泄漏勘测记录表项目D1D2 di d2 e el C1 C2 C h 螺栓 规格M 数量n=泄漏缺陷 简图测量值 Cmin= hmin=长x宽 或当量孔径 4GB/T xxx x 20XX图2法兰泄漏点的勘测直管夹具的几何设计参数勘测直管、设备筒体泄漏部位勘测的项目和内容应符合表4和图3规定。表4直管泄漏勘测记录表项目D1 测量值D2 e b 名义壁厚 长X宽或 当量孔径 测量壁厚 泄漏缺陷及简图 注：b为确定夹具空腔 覆盖宽度尺寸。图3直管泄漏点的勘测变径管泄漏部位勘测的项目和内容应符合表5和图4规定。表5变径

14、管泄漏勘测记录表项D1目测量值D2e L b名义壁厚 测量壁厚泄漏缺陷及简图 长x宽 或当量孔径 注：b为确定夹具空腔覆盖宽度尺寸。5GB/T xxx x 20XX图4变径管泄漏的勘测弯头夹具的几何设计参数勘测90弯头泄漏部位勘测的项目和内容应符合表6和图5 规定。表6 90 弯管泄漏勘测记录表 项目 测量值D1 D2 F1 F2 R R1 R2 b 名义壁厚 测量壁厚 泄漏缺陷及简图长x宽 或当量孔径 注：b为确定夹具空腔覆盖宽度尺 寸。图5弯头泄漏点的勘测三通夹具的几何设计参数勘测三通泄漏部位勘测的项目和内容应符合表7和图6规定表7三通泄漏勘测记录表 项目测量值注：b为确定 夹具空腔覆盖宽

15、度尺寸。 D1 D2 D3 M C b 名义壁厚 测 量壁厚 泄漏缺陷及简图 长X宽 或当量孔径 6GB/T xxx x 20XX图6三通泄漏点的勘测6夹具设计准则概述夹具按其结构基本型式分为法兰夹具、管道夹具。管道 夹具包括直管夹具、变径管夹具、弯头夹具、三通夹具等。 夹具的作用夹具的结构应包容泄漏部位外表面并形成密封空腔容 纳密封注剂，保证密封剂的充填、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体系。即密封保证。夹具刚度应满足泄漏介质系统的最高压力及注剂枪所产生的注射压力。注剂时不应由现塑性变形。是新建立的密 封结构的刚度保证体系

16、。即刚度保证。夹具应设置注剂孔，用于连接注剂阀和注剂枪，并提供注剂通道。夹具设计准则承受注剂压力和泄漏介质压力的夹具部位的金属材料壁厚应满足刚度条件，使用中不应由现变形。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。选择夹具结构型式时，不应产生对泄漏缺陷部位形成拉应力的受力状态。夹具与泄漏部位外表面接触部位应有适宜的密封间隙，满足形成密封比压的要求。夹具与泄漏部位的外表面应构成可注入密封注剂的封闭空腔，并应符合下列规定：a）管道夹具封闭空腔的宽度应覆盖泄漏缺陷终止点，距夹具侧端板单向不小于 15mm以上。其高度，即密封注剂 的厚度应与泄漏系统温度成正比，宜在5mm-20mm之间对应选

17、取。b）法兰夹具宜设计为“凸”型，其最大凸台宽度应略小于法兰间隙。c）法兰与接管的角焊缝或对焊法兰的焊缝泄漏，应按 盒式夹具设计。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。间距不大于100mm b ）管道夹具注剂孔间距离应w 100mm 夹具的剖分设计，便于现场安装。夹具设计人员应取得国家质检总局颁发的带压密封特种设备作业人员证资质，方能从事带压密封技术夹具的设计工作。7夹具结构设计法兰夹具结构法兰夹具宜设计为图 7的型式。7GB/T xxx x 20XX图7法兰夹具结构凹形法兰夹具宜设计为图8的型式。图8凹形法兰夹具直管夹具结构方形直管夹具宜设计为图9的

18、型式。管道的公称直径 D80o8GB/T xxx x 20XX图9方形管道夹具结构隔离式直管夹具宜设计为图10的型式。泄漏缺陷当量直径A 2mm或减薄至设计壁厚，且无法采取其它有效隔离密封剂与泄漏孔洞直接接触措施时，应采用隔离式夹具。图10隔离式直管夹具弯头夹具结构弯头的整体加工90弯头夹具宜设计为图 11的型式公称直径CK 80o9GB/T xxx x 20XX图11整体加工90弯头夹具结构隔离式弯头夹具宜设计为图12的型式图12隔离式弯头夹具三通夹具结构整体加工式三通夹具宜设计为图13的型式。管道的公称直径D为最高系统温度下螺栓材料的许用应力。C值同注管道夹具侧端版厚度计算tDKP t式中

19、：D一夹具内径、管道外径+2倍空腔高度；K一端板平盖系数当管道夹具为整体加工结构时，K一焊接系数，焊接结构二；整体加工结构，=1;当端板与夹具本体采用焊接结构时，端板平盖系数K按GB150第七章，表7-7平 盖系数选择。10夹具密封结构设计夹具密封间隙要求夹具与泄漏部位密封间隙应符合表9的规定。当夹具与泄漏部位密封间隙不能满足表9的规定时，应考虑在夹具上增设密封结构设计。表9夹具与泄漏部位密封间隙泄漏介质压力/MPa配合间隙/mm 3 5 710 10mm 双单边 V 型坡口 220ICS 13 J中华人民共和国国家标准GB/T xxx x 200 x 承压设备带压密封Generic Spec

20、ification for Online Leaksealing Clamps200 x - x x - x x发布 200 x - x x - x x实施 中华人 民共和国国家质量监督检验检疫总局发布GB/T xx xx20XX目 次前言引言1范围 12规范性引用文 件术 语 和 定义 TOC o 1-5 h z 14符号 3 5夹具设计参数勘 测3概述 .3夹具设计的理化参数勘测3夹具设计的几何参数勘测.46 夹具设计准则 7概述.7夹具的作 用.7 夹具设计准则.7 7 夹具结构设计 7法兰夹具结构.7直管夹具结构.8弯头夹具结构.9三通夹具结构10辅助夹具结构128 材料选择 12设 计 荷载 .12按泄漏介质化学性质选择12材料可焊性的选择129 夹 具 计12 法兰夹具壁厚计12 管道夹具壁厚计12 温度对夹具设计的影响13耳板壁厚计14 连接螺栓计.16管道夹具侧端板厚度计1610 夹具密封结构设计16 夹具密封间隙要求.16法兰夹具密封结构设计.17直管夹具密封结构设计.