壓力容器壁厚-計(jì)算

1、 內(nèi)壓圓筒體 (gb150-1998)共 頁 第 1 頁 設(shè) 計(jì) 條 件單 位 計(jì)算壓力 pc0.6mpa 設(shè)計(jì)溫度 t100 oc 筒體內(nèi)徑 di600 m m 筒體材料16mnr 常溫屈服點(diǎn) s345mpa 許用應(yīng)力 常 溫 170mpa 設(shè)計(jì)溫度 t170mpa 鋼板厚度負(fù)偏差 c10.6 m m 腐蝕裕量 c23.2m m 焊接接頭系數(shù) 1 壁 厚 計(jì) 算 殼體最小厚度min碳鋼低合金鋼3m m 取較大值 （不包括腐蝕裕量)不銹鋼2m m 計(jì)算壁厚= pcdi 1.06m m 2t-pc 壁厚附加量 c c1 + c2 3.8m m n = + c = 4.86m m _ 取 n =6

2、 m m 液 壓 試 驗(yàn) 時(shí) 應(yīng) 力 校 核 有效厚度e = n _ c =2.2 m m 液壓試驗(yàn)壓力 pt = 1.25p 0.75m p a t 試驗(yàn)壓力下 t = pt(di+e) 102.65mpa 圓筒應(yīng)力 2e 許用值 0.9s =310.50 mpa t 0.9s 可行 內(nèi)壓橢圓形封頭共 頁 第 2 頁 設(shè)計(jì)條件單 位 計(jì)算壓力 pc0.6mpa 設(shè)計(jì)溫度 t100 oc 筒體內(nèi)徑 di600 m m 筒體材料16mnr 常溫屈服點(diǎn) s345mpa 許用應(yīng)力 常 溫 170mpa 設(shè)計(jì)溫度 t170mpa 鋼板厚度負(fù)偏差 c10.6 m m 腐蝕裕量 c23.2m m 焊接接頭

3、系數(shù) 1 封頭形狀系數(shù) k1 壁 厚 計(jì) 算 計(jì)算壁厚= kpcdi 1.06m m 2t-0.5pc 壁厚附加量 c = c1 + c2 = 3.80 m m 計(jì)算名義厚度n = + c =4.86 m m 名義厚度取 n =6 m m 有效厚度e = n - c =2.2 m m di n h 內(nèi)壓筒體開孔補(bǔ)強(qiáng)共 頁 第 3 頁 設(shè)計(jì)條件單 位管口符號(hào)a, b 計(jì)算壓力 pc1.9mpa 設(shè)計(jì)溫度 t100 oc 筒體材料20 筒 筒體內(nèi)徑 di305 m m 開孔處筒體名義壁厚 n10 m m 鋼板厚度負(fù)偏差 c10.8 m m 腐蝕裕量 c21 m m 體設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力t113mp

4、a 開孔處筒體焊接接頭系數(shù)1 接管材料20 接 接管尺寸100 m m 接管名義壁厚 nt6 m m 接管壁厚負(fù)偏差 ct10.9 m m 腐蝕裕量 ct21 m m 管設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力 tt130mpa 接管焊接接頭系數(shù) t1 開 孔 補(bǔ) 強(qiáng) 計(jì) 算 筒 計(jì)算壁厚 = pcdi 2.59m m 2t-pc 壁厚附加量 c = c1 + c2 = mm1.8 m m 體 厚度系數(shù)k= n-c 3.17 接 接管內(nèi)直徑 dti = 88m m 壁厚附加量 ct = ct1 + ct2 = 1.9m m 開孔內(nèi)直徑 d = dti + 2ct = 91.8m m 管 計(jì)算壁厚 t = pcdti

5、 0.65m m nt = t+ct 2t tt-pc = 2.55 強(qiáng)度削弱系數(shù) fr = tt t =1.150 取fr = 1.000 a4a1 x y a2 d a3 ct b n t w c h2 e nh1 z dt i 內(nèi)壓筒體開孔補(bǔ)強(qiáng)共 頁 第 4 頁 開孔有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)多余金屬面積 筒體多余金屬面積 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 b = 2d = 183.6m m a1= (b- d)(e-)-2(nt - ct )(e-)(1 - fr )=515.37m m2 接管外側(cè)有效高度h1 = ( d * nt )1/2 =23.47m m 接管外側(cè)實(shí)際高度 h1 =134m m 接管多余金屬

6、面積 取較小值 h1 =23.47m m a2接管內(nèi)側(cè)有效高度h2 = ( d * nt )1/2 =23.47m m 接管內(nèi)側(cè)實(shí)際高度 h2 =48m m 取較小值 h2 =23.47m m a2=2h1(nt-t- ct )fr + 2h2(nt- ct - ct2)fr =307.55m m2 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)焊縫截面積 焊縫底邊長(zhǎng)度 a= 5m m a3焊縫高度 b= 5m m a3 = a * b =25m m2 需 要 補(bǔ) 強(qiáng) 的 面 積 a a4 = a - ( a1 + a2 + a3)= -610.54 m m2 判 斷a4 0 開孔處需要補(bǔ)強(qiáng) a4 0 開孔處無需補(bǔ)強(qiáng) 加 強(qiáng) 管 補(bǔ)

7、 強(qiáng) 重取接管管壁厚度t, 重復(fù)以上計(jì)算 ,直至 ( a1 + a2 + a3)a 補(bǔ) 強(qiáng) 圈 補(bǔ) 強(qiáng) 補(bǔ)強(qiáng)圈取與殼體相同材料 補(bǔ)強(qiáng)圈外徑 d= 0 m m 取較小值為b0 補(bǔ)強(qiáng)圈有效寬度 b=2d = 183.6 m m 補(bǔ)強(qiáng)圈計(jì)算厚度 s =a4/(b -d)= 0.00 m m 適用于標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)強(qiáng)圈 jb/t4736-95 內(nèi)壓封頭開孔補(bǔ)強(qiáng)共 頁 第 5 頁 設(shè) 計(jì) 條 件單 位管口符號(hào) 計(jì)算壓力 pc0.8mpa 設(shè)計(jì)溫度 t150 oc 封頭材料q235-a 封封頭內(nèi)直徑 di600 m m 開孔處封頭名義壁厚6 m m 鋼板厚度負(fù)偏差 c10.8 m m 腐蝕裕量 c21 m m 頭設(shè)

8、計(jì)溫度下許用應(yīng)力t113mpa 開孔處封頭焊接接頭系數(shù)1 接接管材料20 m m 接管尺寸219 m m 接管名義壁厚 nt6 m m 接管壁厚負(fù)偏差 ct10.9 m m 腐蝕裕量 ct21 m m 管設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力 tt130mpa 接管焊接接頭系數(shù) t1 開 孔 補(bǔ) 強(qiáng) 計(jì) 算 封 計(jì)算壁厚 = kpcdi 2.13m m 2t-0.5pc 頭形狀系數(shù)k =1 接 接管內(nèi)直徑 dti = 207 m m 壁厚附加量 ct = ct1 + ct2 = 1.9 m m 管開孔內(nèi)直徑 d = dti + 2ct = 210.8 m m 計(jì)算壁厚 t = pcdti 0.64 m m nt

9、= t+ct 2t tt-pc = 2.55 強(qiáng)度削弱系數(shù) fr = tt t =1.1504 取fr = 1.0000 a4a1 x y a2 d a3 ct b n t w c h2 e nh1 z dt i 內(nèi)壓封頭開孔補(bǔ)強(qiáng)共 頁 第 6 頁 開孔有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)多余金屬面積 筒體多余金屬面積 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 b = 2d = 421.6m m a1=(b- d)(e-)- 2 (nt - ct )(e-)(1 - fr ) =436.85m m2 接管多余金屬面積接管外側(cè)有效高度h1 =( d * nt )1/2 =35.56m m a2 接管外側(cè)實(shí)際高度 h1 =84m m 取較小值

10、h1 =35.564m m 接管內(nèi)側(cè)有效高度h2 =( d * nt )1/2 =35.56m m 接管內(nèi)側(cè)實(shí)際高度 h2 =33m m 取較小值 h2 =33m m a2= 2h1(nt -t- ct )fr + 2h2(nt - ct - ct2) fr =450.782m m2 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)焊縫截面積 焊縫底邊長(zhǎng)度 a= 5m m a3 焊縫高度 b= 5m m a3 = a * b =25m m2 需 要 補(bǔ) 強(qiáng) 的 面 積 a a4 = a - ( a1 + a2 + a3)= -464.12 m m2 判 斷a4 0 開孔處需要補(bǔ)強(qiáng) a4 0 開孔處無需補(bǔ)強(qiáng) 加 強(qiáng) 管 補(bǔ) 強(qiáng) 重取接管

11、管壁厚度t, 重復(fù)以上計(jì)算 ,直至 ( a1 + a2 + a3)a 補(bǔ) 強(qiáng) 圈 補(bǔ) 強(qiáng) 補(bǔ)強(qiáng)圈取與殼體相同材料 補(bǔ)強(qiáng)圈外徑 d= m m 取較小值為b0 補(bǔ)強(qiáng)圈有效寬度 b=2d = 421.6m m 補(bǔ)強(qiáng)圈計(jì)算厚度 s =a4/(b -d)= 0.00m m 適用于標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)強(qiáng)圈 jb/t4736-95 安 全 閥 選 擇 計(jì) 算共 頁 第 7 頁 元件名稱安全閥 安全閥排氣截面積計(jì)算 計(jì)算依據(jù)壓力容器安全技術(shù)監(jiān)督規(guī)程 (1999) 附件5 初 始 數(shù) 據(jù) 已 介 質(zhì) 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)排氣量 vn =904.8nm3/h 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)氣體密度 =0.7168kg/m3 安全閥的泄放壓力(絕壓） pd =2

12、7.6mpa 安全閥的出口側(cè)壓力（絕壓） po =0.1mpa 知 氣體絕熱指數(shù) k =1.309506 選排氣能力 ws= 648.5606kg/h 氣體溫度 t = 383.15k 排放系數(shù) k =0.66 氣體特性系數(shù) c =349 取氣體摩爾質(zhì)量 m = 16.03kg/kmol 壓縮系數(shù) z =1 微啟式閥開啟高度 h =m m 計(jì) 算 結(jié) 果 安全閥的最小 a= ws 6.6m m2 排氣截面積 7.6*0.01*c*k*pd*(m/zt)1/2 選用安全閥型式 全啟式為1 微啟式為21 全啟式喉徑dt=(a/0.785)1/2 =2.9m m 微啟式閥座口徑dv=a / 3.14*h =0.0m m 選用安全閥型號(hào) a42y-16cpn=2.5mpadn=25m m 所選安全閥截面積為 490.625 m m2 故安全 臨界條件po/pd(2/(k+1)(k /(k-1)時(shí)公式適用 po/pd =0.003623 (2/(k+1)k/(k