1、玻璃板液面计HG 21589.1-21589.2-95 HG 21590-95、HG21591.1-21591.2-95 编制说明一、前言玻璃板液面计是根据化工部(93)化基标字第(28)号文下达的1993年设计基础工作计划进行编制的。本标准的编制是以原HG5一1363-1370-80玻璃板液面计标准H以下简称原标准)为基础，对其设计、制造和使用等情况进行调研后进行的。原标准经十五年来的使用，基本上满足了化工、石油工业生产的需要，为化工、石油产品的生产起到了指示液面、指导生产的作用。但是，使用中也发现一些缺点和不足，主要是z当液面计发生破裂时，若液面计进出口处未装截止间，则需停产后才能更换液面
2、计，这样给生产和操作带来很大不便z当介质较脏或较粘稠时，时有发生堵塞现象。近年来我国大量引进国外化工生产装置，为适应生产的发展，扩大液面汁的使用范围，液面计应配备与装置相应的标准法兰。此外，原液面计标准中，所用的一些材料牌号及零部件标准，已有较大变化，也应以新牌号、新标准取代。本标准就上述主要问题给予了解决。二、编制原则及内容1.关于羹型和结构形式为使液面计的名称更具直观性，本标准将原标准中的R6型及R型液面计的名称改为视镜式玻璃板液面计，其它型液面计名称未变。因此，本标准中的液面计采用了透光式、反射式和视镜式三种类型，其型号分别为T型、R型和S型。原标准中带有接管法兰(本标准中的T型和R型)
3、的玻璃板液面计安装时，需在进出口两端加装截止阀，才能做到当液面计破裂后，在不停产的情况下，更换液面计。本标准针对上述问题对结构进行了改进。改进后的液面计进出口两端可不再安装截止阀，中途不停产即可维修和更换液面计。既简化了安装，又节省了截止阀，给生产和维修带来较大方便。原标准中R6型(本标准中的S型-PNO.6)液面计为带颈型，R型(本标准中的S型一常压)液面计为嵌入连接型。本标准对带颈型液面计的颈部零件进行了验算，发现该部位的零件用于O.6 MPa时，在强度上是不安全的，用于O.lMPa时则安全可靠F而嵌入连接型液面计由于接缘有一定的厚度，可以作为壳体开孔补强(面积)之用。因此，本标准将常压液
4、面计在结构型式上除保留原有的嵌入连接型外，又增加了带颈型;而将O.6MPa的液面计在结构型式上由原来的带颈型改为嵌入连接型。2.关于公称压力透光式(2.5MPa及6.3MPa)、反射式(4.MPa)、视镜式(常压及.6MPa)液面汁的公称压力仍采用原标准中的压力级别。其中采用6.3MPa而不采用6.4MPa，是因为64kgf/cm2= 6. 28MPa，且HGJ(钢制管法兰、垫片、紧固件标准中采用6.3MPa，为取其一致，故采用6.3MPa。关于常压的含义是指设计压力从零开始至小于O.lMPa的范围。3.关于使用温度玻璃板液面计的使用温度主要取决于玻璃板的材质。就棚硅64 玻璃的物化性能来说，
5、无论是耐热冲击性能、膨胀系数和抗张能力都优于一般销钙玻璃，所以国内外的液面计均用棚硅玻璃。本标准中规定最高使用温度为250.C(介质温度).对PN4.0、PN6.3液面计，当温度超过200.C时，应降低使用压力，其原因是通过对玻璃板强度测试，发现钢化处理后的玻璃板若再经200300-C的加热处理，其抗弯强度值下降。而液面计标准中均采用了同等厚度的标准玻璃板，因此须升温降压使用的液面计只涉及了部分标准。对PN2.5、PNO.6和常压液面计，由于玻璃板的强度在此温度下使用满足要求，故在250.C时可不降压使用。采用衬里结构的液面计，使用温度为衬里材料的允许温度，但衬里材料的允许温度不得超过本标准中
6、规定的最高使用温度。4.关于腐蚀裕度原标准对液面计的腐蚀裕度未作规定。为了避免由于腐蚀作用对液面计的损害，本标准增加了对液面计腐蚀裕度的规定。5.关于液面计用垫片柔性石墨复合垫片各项性能均优于石棉橡胶板，且无污染。在HGJ 70-91标准中已被采用，因此在编制本标准时，对T型、R型液面计以柔性石墨复合垫片代替了原标准中的石棉橡胶板;对S型液面计，由于其设计压力低，仍采用石棉橡胶板。为了扩大介质的适用范围，本标准还给出垫片可以更换的规定。6.关于液面计用法兰(1)关于对外连接法兰标准本标准采用了新制订的HGJ钢制管法兰、垫片、紧固件标准，还采用了ANSIB16. 5管子法兰和法兰管件标准，该标准
7、是国外化工生产装置中常用标准。65 (2)关于本标准用法兰型式由于使用压力、使用温度及使用介质的限制，本标准均采用带颈对焊法兰.若采用其它标准法兰，应与液面计制造厂协商一致，并在设计文件中予以说明.(3)关于本标准用法兰尺寸及压力等级由于HGJ67-91(钢制管法兰压力-温度等级标准的限制，本标准对T型。N6.3)和R型(PN4.0)掖面计，根据HG21588 -95(玻璃板液面计标准系列及技术要求标准中表1.o. 3规定的最高允许使用压力(4.0MPa或6.3MPa)和使用温度(200C)进行法兰设计.为了简化设计，本标准只给出此压力、此温度下的法兰尺寸，对在此压力下，使用温度低于2时仍使用
8、此法兰，这样给制造、供货、安装提供了方便.但当使用温度高于200C时，最高允许使用压力无冲击应按HG21588-95标准中表1.o. 3的规定确定。对T型(PN2.5)系列按使用温度为250C设计，低于此温度时仍使用此法兰.(4)与本标准用法兰相连接的法兰压力等级由于不同材料峭法兰当使用温度提高时，使用压力会有所下降，故本标准采用比液面计公称压力提高一档的相连接的法兰。即z66 液面计公称压力PN2.5 PN4.0 PN6.3 对外连接法兰压力等级PN4.0 PN6.3 PNIO 由于HGJ(钢制管法兰、垫片、紧固件标准中.PN2.5和PN4.0及PN6.3和PNI0的法兰连接尺寸一样，选用者
9、如不愿升级使用法兰也可以，但对R型(PN4.0)系列则不行.请选用时注意.选用者选用与本标准用法兰相连的法兰时，其法兰压力一温度等级仍按HGJ67-91(钢制管法兰压力一温度等级标准中的有关规定选用.7.关于结鞠设计方面(1)关于本体结构对T型、R型液面计，在本体结构上未作大的政动，只是由于前面所述原因，在液面计本体与上、下针型阔的连接处，以可拆式结掏代替了原标准中的不可拆式结构.强度计算后，:-1满足结构上的要求，本标准中液面计的公称长度比原标准中液面计公称怯度均增加了5伽nm，致使盲区长度也随之增加.所以，此次编制对尽量缩小原标准中液面计盲区的要求未能给予圆满解决，还有待进一步完善.(2)
10、关于阔门通道关于针形阀结构，在编制过程中未作大的改动.阀杆的密封模料仍采用柔性石墨压环，该填料密封结构尺寸小，旦耐温、耐腐蚀、装配及维.修均比较方便.这次编制中适当增大了嗣门通道尺寸，可防止物料粘稠或辅料较脏引起的堵塞问题，并在液丽计下部增设了排污阀以便能及时冲洗及排污.(3)关于矩形保温铜管原标准中保温铜管的外壁截丽尺寸是19mmXIOm.mXlmm，但目前市场上，该规格巴不多见，根据市场上的供货情况，本标准以各铜管厂家均生产的常用规格18mm浏阳mXlmm代替了原标准中的铜管规格.67 8.关于液面计玻精板原标准在使用过程中未发现玻璃板强度方面的问题，本标准仍沿用过去QB716-80(掖面
11、计用政璃板和玻璃管标准。9.关于液面计用材料本标准液面计用材料分碳钢I、不锈钢E两类，除标准中注明外，液面计选用者可以选用强度和耐蚀性能与本标准相当的材料代替，但所用标准图中的材料牌号，均应做相应修改，并在订货时与液面计制造厂协商。10.关于玻璃板的强度计算关于玻璃板的强度计算，仍采用原标准(QB776一80)中的规定，为使用方便现列如下。式中计算公式zm=K1中2pX叫81Kl一一应力系数，。由一一弯曲应力(MPa);t一一短形板厚度(mrn) b一一矩形板非支承部分宽度(mm);P一一工作荷载(MPa)0 (1)玻璃板的许用弯曲应力mJ:钢化砌砖玻璃的抗弯强度值为107.9MPa.安全系数取n=10o107. 9 .amJ=寸0 = 10. 79 MPa 当玻璃板温度超过150C.考虑到妖期在较高温度条件下工作时，其抗弯强度值有所下降(根据实验测定的结果).故取抗弯强68 度为-86.33MPa。(2)对比系数的确定:Kl值与支承方式有关，在手册中按自由支承与固定支承型式规定了不同的Kl值。对于如何选取Kl值的问题，就液面计上玻璃板的支承方式，我们分析认为既不能完全按自由支承，也不能按固定支承来考虑，而是介于两者之间状态，故凡是取两者的算术平均值z自由支承z几句0.75固定支承:Kl句0.50实际选取:K1=叫:=0.62569
