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GB150的平面密封法兰的计算
压力容器中，法兰是很常见的零部件，法兰的计算也经常用到。
一般来说，法兰已经有商业软件可以计算，不过有些时候，因为超界，非标，出差缺乏商业软件等等，需要手动校核，此时用excel来计算，也是一种非常好的补充。
今天教大家一种不用商业软件计算法兰的方法。希望以此为案例，给喜欢自己动手计算和校核的朋友一个参考。
首先做计算的输入界面：
当然一开始，不可能那么美观，可以在后期计算完成后，再调整格式。一开始只要注意大致需要多少列就行了，我的习惯是一般设置10-12列，并将这些列刚好设置成一页宽，打印出来比较美观。
所有需要手动填入的输入项都带背景颜色，主要目的是当打印成黑白的计算书时，也能知道哪些是输入项。
法兰的计算第一步是计算螺栓受力：
第二步是法兰力矩的计算：
第三步是法兰的螺栓间距校核：
第四步是形状常数确定：
第五步是法兰应力校核：
第六步是法兰刚度校核：
编制法兰计算时遇到的问题
分程隔板槽面积用来计算法兰的操作状态下需要的最小垫片压紧力和预紧状态下需要的最小螺栓载荷。
由于隔板槽处有效密封宽度只取垫片宽度的一半，所以计算公式中，有效面积为Ar的一半。
2. 负压如何考虑
负压主要考虑，螺栓面积仅仅按照预紧状态考虑。
计算中的压力取正值，所以在引用压力时，将压力的值加上abs，使之变成正值。
法兰力矩公式按照7-24考虑。
3. 形状常数的确定
法兰有很多形状常数，所幸的是，都有公式可以计算。
所以将公式做成函数引用，将会非常方便。
轴向应力的Dil如何确定
在GB150.3的法兰计算中，对于Di的取值，有一段话：
此处有一点模糊：
当Di<20δ1时，Dil的取值，判断依据中的f，是原始值，还是当f<1时取f=1后的调整值。
按照规范的含义，应该是f调整前的值，否则f永远大于等于1，导致f无法取小于1，使得Dil的值无法取Di+δ1。
为了避免这个问题，最好加上一句，f取调整前的原始值，或者将判断依据换成f>1的整体法兰Dil=Di+δ0。毕竟原始值f=1的情况非常罕见。
另一个问题是，Dil的作用范围在哪里，是仅供（7-16）的轴向应力公式还是a）中的h0也需要使用Dil？
规范并没有明示。
在ASME VIII I中，表示的比较明显：
f值取按照h/h0,g1/g0查得的值，毫无疑问，f是原始值。
Dil代替Di仅仅参与轴向应力公式，中间的形状常数计算，Di是不变的。
参考ASME，对比SW6的计算结果，这样理解是准确的。
压力容器，EXCEL群
EXCEL是工程师的语言，它简单易用，随心所欲，对工作非常有帮助。
以前总结过一些表格编写心得：
在编制之前先列好计算流程，已知量，未知量，已知量输入尽量符合输入习惯，并且尽量的减少输入量。 熟悉一些 EXCEL 的基本函数，如数学公式，三角函数，if 用法，hlookup 和vlookup 用法，数据有效性，条件等在编制时能如鱼得水。 计算书要结构清晰，明确，过程详细，方便数据输入和校审。 注意计算书的宽度，计算书要能使用 A4 纸1:1 打印。 给输入项设置合适的颜色，黑白打印也能知道哪些是输入项，校核时只需要核输入项和结果即可，节省大量时间。 侧面提供计算的依据，背景，注意事项等，避免出现误用。
Vcad，公众号：压力容器唯心不易EXCEL编制计算书
然而每个人手里的表格，都是非常碎片化的，无人校核，用过就算，准确性很难把握。
尺有所短,寸有所长，编制人有时候考虑不周，很难面面俱到，或者由于笔误，引用错误，造成计算出现问题，此时需要有人来反馈，协助。
有鉴于此，建立了一个EXCEL群，供大家交流，我会逐步将做过的一些表格分享出来，供大家参考，并持续改进。
也欢迎大家在此基础上，修改，编辑成自己想要的格式，最好统一风格，做成标准版本，供后来者直接使用。
表格也有一页供大家使用时查看历史记录。
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发表于 2022-6-9 11:29:42
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