一 引言
在化工企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)與檢修系統(tǒng)的安全隔離中，通常采取加盲板的辦法，現(xiàn)對盲板的受力情況做應力分析給出了盲板厚度的計算方法。并結(jié)合實例進行計算，其結(jié)果即為盲板的最薄厚度。對盲板的使用也提出相應的注意事項。
在化工企業(yè)中，經(jīng)常遇到邊生產(chǎn)邊檢修的情況，為了保證生產(chǎn)系統(tǒng)和檢修系統(tǒng)的有效隔離，通常采用在相關(guān)聯(lián)的管道的法蘭之間加盲板的辦法。這就涉及到盲板的選用問題，對于高壓盲板——無孔透徑墊，有成系列的產(chǎn)品可供選購，在此不再介紹。而對于中低壓盲板，都是由各單位自己用氣割制作一塊圓形的鐵板作為盲板來使用，而盲板的直徑和厚度大多憑經(jīng)驗選取，沒有科學的依據(jù)。如果盲板選薄了，使用過程中變形，就很難從法蘭之間抽出來。如果盲板選厚了，法蘭之間的間距又不夠?qū)?，就很難插到法蘭之間去。另外，這也是一種材料的浪費。不管盲板選得太厚還是太薄，這兩種情況均會給施工帶來不便。為了使用盡可能薄的盲板，又要保證盲板在使用過程中不發(fā)生變形，本文對盲板的受力情況做應力分析并結(jié)合實例給出了盲板厚度的計算方法。其計算結(jié)果即為盲板的最薄厚度。對于不受壓的盲板，僅起到隔離和密封作用，在此也不做討論。
二 盲板的厚度計算
由于盲板兩面被法蘭壓緊，且盲板所受壓力在盲板上是均勻分布的，盲板受力的結(jié)果是使盲板變曲變形。由此可知，盲板可以按“周邊固定的承受均布載荷的平板封頭”來做應力分析；盲板與管道之間不焊接，且管端有法蘭，故盲板基本不會對管道造成邊界應力；對盲板做應力分析主要考慮的是盲板受壓后彎曲變形的問題。
1平板封頭厚度計算
對圓形平板做內(nèi)力分析得出平板封頭的最大彎曲應力為：
式中：σmax——平板封頭的最大彎曲應力，MPa；
K——與平板周邊支承方式有關(guān)的系數(shù)，無因次；
P——封頭承受的壓力，MPa；
D——管道直徑，mm；
S——平板厚度，mm。
1.2平板封厚度計算
由σmax≤[σ]Φ和公式（1）得出平板封頭厚度計算公式：
式中：[σ]——設計溫度下鋼板的許用應力，MPa；
Φ——焊縫系數(shù)；
C——壁厚附加量，由鋼板負偏差C1、腐蝕裕量C2組成，即C＝C1+ C2。
對盲板而言，（2）式中各項參數(shù)的具體選 用：
① 盲板的支承方式為周邊固定，K值取0.188；
② 在整張的鐵板上割盲板不會有焊縫存在，Φ值取1；
③ 取盲板使用壓力可能達到的最高值。
a. 為方便計算，P與[σ]取相同計量單位MPa.
b. 當所使用的盲板較重時，要考慮盲板的自重，壓力要加一個自重修正值PG＝盲板的重量/管道流通面積。
c. 當被隔離的介質(zhì)為液體時，要考慮是否存在靜壓，靜壓值計算：
P＝ρgh/1×106
式中：P——靜壓，MPa；
ρ——介質(zhì)密度，kg/m3；
g——重力加速度，9.8m/s2；
h——液位高度，m。
④ 盲板厚度Sc與管道公稱直徑Dc單位相同，當計算所得盲板厚度小于3mm時，取3mm。即受壓盲板的最小厚度為3mm；
⑤ 由于盲板主要是受彎曲應力，故許用應力值就采用鋼板的許用彎曲應力，其確定方法如下：
a. 盲板中存在的一次彎曲應力，是沿板厚呈直線分布的。隨著內(nèi)壓的增長，首先是上、下表面進入屈服，其他部分仍處于彈性狀態(tài)。雖然此時的最大彎曲應力已經(jīng)達到材料的屈服極限，但整個盲板除了上、下表面仍處于彈性狀態(tài)，因而不會導致盲板的失效。按照極限設計法的原則，只有當平板整個截面上各點的應力均達到屈服極限時，結(jié)構(gòu)才算失效。板此時所受的載荷稱為極限載荷，與這一載荷相對應的應力稱為極限應力：
σmax＝1.5σs（3）
式中σb為材料的屈服極限，查“鋼板的許用應力值”表可得。
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c. 結(jié)合式（3）、（4）可以得出鋼板的許用彎曲應力值為
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式中ns即為安全系數(shù)，實踐中為了使[σb]不超過σs，一般所選安全系數(shù)ns≥1.5。將式（5）代入式（2）得：
式中鋼板在設計溫度下的許用應力[σ] t可查“鋼板的許用應力值”表可得。
d. 由于盲板特定的使用條件，使它在使用中允許有微量的永久變形，所以，ns可以取比壓力容器設計中選用的要低的一些的值，相應地式（6）有兩種特殊情況。
當直徑<400mm溫度<300℃時，可取ns＝1.0，
（6-1）
當直徑≥400mm、溫度<300℃時，可取ns＝1.5，
（6-2）
從適用條件和實踐結(jié)果看，式（6-1）在生產(chǎn)實踐中用得最多。
⑥C的確定，一般情況下盲板的厚度不會超過30mm，故鋼板負偏差值取0～1mm；由于盲板使用時間較短，腐蝕裕量可以不考慮。故C值結(jié)合計算結(jié)果的取整可在0～1mm范圍內(nèi)酌情選取。
計算出盲板的厚度后，盲板的直徑查管法蘭規(guī)格，取法蘭密封面直徑（一般法蘭規(guī)格尺寸的D2值）即可。
例如：在DN200、PN16、常溫的管道法蘭上加盲板，單面受壓P＝0.686MPa鋼板材料20g，計算盲板規(guī)格。
查表DN200、PN16的管法蘭密封面直徑268mm，20g鋼板屈服極限245MPa，則按式（6-1）計算：
取C＝0.3mm則Sc＝3.7+0.3＝4.0mm
即盲板規(guī)格：厚4mm、直徑268mm，這一計算結(jié)果在實踐中使用一段時間后，拆下盲板檢查，盲板未發(fā)生變形。
三 盲板使用應注意的問題
1密封與墊片選用，管法蘭一般使用石棉板墊密封，但盲板表面均不進行二次加工，所以盲板表面不光滑，如采用普通的石棉板墊〔圖（b）所示〕容易在受壓后發(fā)生介質(zhì)的泄漏。因此需要改變石棉板墊的形式，盲板與法蘭之間的墊片采用與盲板相同的形狀〔圖（a）所示〕，這樣就可以避免使用后泄漏情況的發(fā)生。
2抽加盲板的施工要嚴格遵守《廠區(qū)盲板抽堵作業(yè)安全規(guī)程》（中華人民共和國化工行業(yè)標準HG 23013-1999）中“盲板抽堵作業(yè)安全要求”中的各項規(guī)定。有條件的廠最好建立專門的盲板臺賬，對廠生產(chǎn)區(qū)內(nèi)在用盲板進行統(tǒng)一管理。
3不得采用關(guān)死閥門或在閥后石加棉板盲板密封的辦法對系統(tǒng)進行隔離，一旦閥門內(nèi)漏或工人誤操作，生產(chǎn)系統(tǒng)的介質(zhì)很快就會鼓破石棉盲板進入檢修系統(tǒng)，其后果不堪設想。 (王金平)
