水管锅炉受压元件强度计算2008版

水管锅炉受压元件强度计算 9222009年 10月 目录 标准适用范围： 额定压力 固定式 水管蒸汽锅炉 水管热水锅炉 满足以上条件的受压元件强度计算 目前引用文件的最新版本： 13锅炉和压力容器用钢板 087低中压锅炉用无缝钢管 310高压锅炉用无缝钢管 3274碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带 8163输送流体用无缝钢管 6734锅炉角焊缝强度计算方法 蒸汽锅炉安全技术监察规程 劳部发 1996 276号 热水锅炉安全技术监察规程 劳部发(1997)74号 总则 按本标准计算的锅炉受压元件，应符合 蒸汽锅炉安全技术监察规程 、 热水锅炉安全技术监察规程 及有关锅炉制造技术条件及标准。 对于调峰负荷机组等参数波动较大的锅炉，还应进行疲劳强度校核 (锅筒疲 劳强度校核按附录 。 材料： 材料应符合 13,087, 274,310, 8163和锅炉行业有关材料采购规范的规定。 使用本标准中表 1，表 2未列人的材料应符合 蒸汽锅炉安全技术监察规程 或 热水锅炉安全技术监察规程 的有关规定 用于制造锅炉受压元件的板材应具有良好的塑性，其伸长率 5应不小于 18% 许用应力： 计算公式： = j 其中： 许用应力 j基本许用应力 修正系数 基本许用应力： j j b/ n b 、 j t s / n s 、 j t D / n D 其中： b 常温抗拉强度 t s 计算壁温下屈服强度 t D 计算壁温下持久强度 t t 安全系数 n b = n s =n D = 各国许用应力比较 nb ns 变变形 ) 备注 均值 ) 锅炉 均值 ) 小值 ) 压力容器 4 4 均值 ) 均值 ) 美国 均值 ) 小值 ) 国际标准化组织 105 德国 日本基本参照美国 关于基本许用应力的几点说明： 、表 2、表 本许用应力按公式计算，并取最小值。 3. 计算时 b、 t t 可用钢材抽样试验。并将试验结果乘以 5. 低碳钢、低碳锰钢及低碳锰钒钢使用温度在 350 以下，其他低合金热强钢使用温度在 400 以下，其基本许用应力一般只需按式 j b/ n b 和式 j t s / n 必考虑式 j t D / n D。 需舍弃小数点后的数字。 算数内插法： 算术内插法基本公式： i是 121121 112121 常用钢材的最高使用温度 序号 钢 号 用于蒸汽管道 用于受热面管道 备 注 1 20、 20g 425 450 2 151600 530 3 12510 540 4 1070 580 1200 102钢 6 60 610(过 )、 650(再 ) 110 188 00 625 (过 )、 650 (再 ) 10正系数： 根据受压元件工作特点选取： 。 对于电站锅炉， 一般取 1。 额定压力 计算壁温： 定义： 算壁温，用于确定钢材基本许用应力的受压元件金属壁温。 质额定平均温度。 应于计算压力下的介质饱和温度。 t：温度偏差。 X：介质混合程度系数。 关于计算壁温的几点说明 50 时，取 250 。 可按公式计算。 t，在 任 何情况下不应小于 10 。 ，对于集箱，一般可取 0 当 介质从集箱端部进人时，允许取为 0。 6. 对于不受热的过热蒸汽集箱，即使完全混合，也应取 X t=10 。 筒体理论计算厚度计算公式： 其中： p计算压力 n 筒体内径 最小孔桥减弱系数 锅筒筒体理论计算厚度 mm p i 公式适用范围： L L按锅筒筒体理论计 算 厚 度 算出的外径与内径的比值。 当 L 论计算公式适用。 21 筒体成品最小需要厚度： L +体设计计算厚度： s =L +C 筒体取用厚度： s 筒体有效厚度： y = C (筒体有效厚度也可取筒体实际 最小厚度减去腐蚀减薄值 附加厚度： C 筒体附加厚度 C=2+ 虑腐蚀减薄的附加厚度 虑钢板工艺减薄的附加厚度 虑钢板厚度负偏差的附加厚度 单位： 值规定：规程 算压力： p P=R =中： 工作压力 计附加压力 e锅炉额定压力 介质流动阻力附加压力 算元件所受液柱静压力 算中的取值规定： 以下规定计算： 2. 之间的压力降。 3. 当锅筒筒体所受液柱静压力不大于（ 的 3时， 0 减弱系数： 纵向焊缝减弱系数 纵向孔桥减弱系数 两倍横向孔桥减弱系数 斜向孔桥当量减弱系数 最小减弱系数 取以上 4个减弱系数中的最小值。 各减弱系数取值见规程 h2d校核计算： 校核计算时，锅筒筒体最高允许计算压力： 其中： p 校核计算最高允许计算压力 J 校核部位的减弱系数 y 锅筒筒体有效厚度 取值规定见规程 集箱筒体理论计算厚度计算公式： 其中： p计算压力 w集箱筒体外径 最小减弱系数 集箱筒体理论计算厚度 p 2i 公式适用范围： L L按集箱筒体理论计 算 厚 度 算出的外径与内径的比值。 L 当 论计算公式适用： 对于汽水混合物或饱和蒸汽集箱： L 对于过热蒸汽集箱筒体： L 集箱筒体成品最小需要厚度： L +箱筒体设计计算厚度： s =L +C 集箱筒体取用厚度应满足： s 计算压力： p 集箱的压力计算与锅筒的计算方法相同。 P=R =中： 工作压力 计附加压力 e锅炉额定压力 介质流动阻力附加压力 算元件所受液柱静压力 热蒸汽集箱筒体计算压力 减弱系数： 集箱筒体的减弱系数 与锅筒的减弱系数计算方法相同。 加厚度： C C 集箱筒体附加厚度 C=2+ 虑腐蚀减薄的附加厚度 虑钢板工艺减薄的附加厚度 虑钢板厚度负偏差的附加厚度 单位： 值规定：规程 核计算： 校核计算时，集箱筒体最高允许计算压力： 其中： p 校核计算最高允许计算压力 J 校核部位的减弱系数 y 集箱筒体有效厚度 取值规定见规程 集箱筒体理论计算厚度计算公式： 其中： p计算压力 w管道外径 焊缝减弱系数 L 直管道理论计算厚度 p 2 h公式适用范围： L L按管子或管道理论计 算 厚 度 算出的外径与内径的比值。 当 L 论计算公式适用。 L 直管道： 直管成品最小需要厚度： L +管设计计算厚度： s =L +C 直管取用厚度应满足： s 弯管： 由钢管弯成的弯管： 弯管外弧侧理论计算厚度： K弯管形状系数 R弯管中心线的半径 mm 由钢管弯成的弯管： 弯管成品外弧侧最小需要厚度： 管设计计算厚度： C 直管取用厚度应满足： 接弯管和铸造弯管： 由钢板压制的焊接弯管（ R/铸造弯管的厚度按直管计算。 但是： 焊接弯管的附加厚度 C=2+ 铸造弯管的附加厚度 C= 数 2)/(41计算压力： p 管子的压力计算与锅筒的计算方法相同。 P=R =中： 工作压力 计附加压力 e锅炉额定压力 介质流动阻力附加压力 算元件所受液柱静压力 热蒸汽管子计算压力 焊缝减弱系数： 对于无缝钢管 对于由钢板压制的焊接弯管，焊缝减弱系数与锅筒取值相同。 7。 h1h附加厚度： C =3 =2+ = 虑腐蚀减薄的附加厚度 虑钢板工艺减薄的附加厚度 虑钢板厚度负偏差的附加厚度 单位： 值规定：规程 核计算： 校核计算时，直管最高允许计算压力： 其中： p 直管校核计算最高允许计算压力 h 焊缝减弱系数 y 直管有效厚度 管子外径 取值规定见规程 管校核计算： 校核计算时，弯管最高允许计算压力： 其中： pw 弯管校核计算最高允许计算压力 h 焊缝减弱系数 弯管外弧侧的有效厚度 K 弯管形状系数 取值规定见规程 d/103 按 130 103 d 200 取 d 200 即：未加强孔的最大允许直径按图表 查取，但最大 200 当锅炉额定压力 许使用以下方式补强： 当锅炉额定压力 以下方式补强： 开孔直径大于未加强孔的最大允许直径时必须进行开孔补强。 必进行补强。 1/ 取 h=h= 者较小值。 1/ ,取 b=2 其中： 子内径 1管接头厚度 锅筒、集箱取用厚度 11 )( A 且补强所需面积的 2/3应分布在离孔边 1/4 孔径的范围内。 A纵截面上补强所需的面积； 纵截面内起补强作用的焊缝面积； 纵截面内起补强作用的管接头面积； 纵截面内起补强作用的垫板面积； 纵截面内起补强作用的筒体面积。 当补强元件钢材的许用应力大于被补强元件材料的许用应力时，则按被补强元件材料的许用应力计算。即选用许用应力小的偏于安全。 （ A/dd） y 对于纵向孔桥： dd (1 )s； 对于横向孔桥： dd (1 /2 )s； 对于斜向孔桥： dd (1 /K)s； 7. 材料代用原则 选择代用材料时，要有充分的技术依据，原则上应该选用化学成分、性能相近或略优者。 应进行强度校核计算，应保证在使用条件下，各项性能