GB／T9222-2008《水管锅炉受压元件强度计算》中的补强计算探讨

2 2 余 热 锅 炉2 0 1 l - 3 G B T 9 2 2 2 - 2 0 0 8 水管锅炉受压元件 强度计算中的补强计算探讨 杭州锅炉集团股份有限公司 郑水云叶苏 摘 要本文通过对 GB T 9 2 2 2 2 0 0 8中系数 k的取值与补强计算的推导， 指出 在 强度计 算中 当 k 0 4 0 ， 但 开孔 大于 2 0 0 mm 时， 判断是 否应该 补强。 关键词强度计算 k补强 本文所采用的符号的含义和单位如下 ： k：系数 ； d：锅筒筒体， 集箱简体上孔 的直径， 插 入式整体焊接管接 头、 插入式双面角焊管接 头 ( 或孔圈)的 内径 ， 椭 圆孔在筒体纵截面 上的尺寸，r n l T l ： ( 1 n ： 焊接管接头， 管予 的内径，mm ； D ： 锅筒筒体， 集箱筒体的内径，mm ： A ： 纵截面上补强需要的面积 ，mm ； A ： 纵截面 内起补强作用的焊缝面积 ， n ,l n1 2 ： A， ： 纵截 面 内起 补强作用 的管接 头面 积，mi l l 2 ； A ： 纵褐 湎 内起辛 虽 作用的垫板面积， mm： ； A 4 ： 纵截面内起补强作用的锅筒筒体 或集箱筒体的面积，m lT l ： 6 。 ： 强度未减弱的锅筒筒体或集箱简 体的理论计算厚度 ： b： 锅筒简体或集箱简体的有效补强宽 度，mm： 6 ： 锅筒简体 集箱简体的有效厚度， mm： 6 补强管接头的有效厚度 ，ml n： 【 o】 1 ：管接头的许用应力，MP a； 【 0 ： 锅筒筒体、 集箱筒体的许用应力 ， M Pa4 P：计算压力，MP a； D ： 集箱简体的外径 ，mm。 前言 GB T 9 2 2 2 2 0 0 8 水 管锅 炉 受压 元件 强度计算中 1 1 4 2节中指 出 ：当锅筒筒体 或集箱简体 的系数 k 0 4 0时， 如果锅筒或集 箱简体上的开孔直径超过按 1 1 2 3 所确定的 未补强孔的最大允许直径 ， 应采用 1 1 _ 3 规定 的补强结构予 以补强。 当系数 k0 4 0时， 不 必进行补 强。 在 G B T 9 2 2 2的图 1 8及 图 l 9 中给 出的最大的允许开孔直径为 2 0 0 mm， 在 强度计算中， 存在这样一种情况，d Dn ， 即式 ( 3 ) 成立。 = t 一 = 一 c ， 同理 ， 如果 1 A 2 A成立 ，则说明简体 2 _ A l b - d - 2 z ： 一 c 一 亳 3 Il(1 一 ) 由 以 因此 式 ( 1 1 ) ， 7 结 论 ： 参 考 式( 7 ) ， 2 5 言 ， 式( 7 ) 成 昔， 一 ( ) 同 理 ， 如 果 一 0 5 ( 一 ) 亏 成 立 ， A - 0 5 ( 6 y 詈 日 ： 一o - s 一 0 5 z ： 式 一 3d - 126b(1- ) 由于七 = 而 k S 0 4 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 余 热 锅 炉2 0 1 1 3 3 1 楚。 年长 日久， 泥渣污 物堆积 于金属受热面 上， 致使锅炉严重腐蚀 。 除此之外， 热水 锅炉 由于循 环水量大， 水中溶解氧量也较大 ， 锅炉及其热力系统腐 蚀较 蒸汽锅炉严重得多 ， 从而循环水中的含 铁量也 自然 偏高， 所有 这些 因素 ， 带高铁质 的循环水进入锅 炉后便沉积 在锅筒 的底 部 或吸 附在热 负荷较 高 的后 管板 以及水冷 壁 的向火侧 。 根据 幽外 资料报 导， 氧化铁垢 的 腐蚀对锅炉的损坏极其严重 。 防止沉积物下的碱性腐蚀 ( 或酸性腐 蚀 ) 以及氧化铁垢的腐蚀 ， 应注意以下几点 ： 严格按照低压锅 炉水质指标要求控 制好各项指标 ； 锅炉在制造、 安装过程 中 应 保证焊 口质量 ， 焊 口内应无杂质 ， 焊 口外 应清除氧化皮 ； 锅炉运行时其给水系统 应 防止 氧腐 蚀和 酸腐 蚀 ， 尽 量减 少腐蚀产 物进入锅炉， 这一点对热水锅炉更应特别注 意 ； 对进入锅炉内的腐蚀产物， 采取适当 的锅 内水处理措施 ， 以减缓氧化铁垢 的生成 和减低腐蚀速度 ； 要做好停炉保养工作 ： 及时彻底清除水垢， 水渣以及氧化铁垢， 必要时应清洗 ； 锅炉运行时应避免受热 面过热 ； 新装锅炉或大修、 清洗后的锅垢 汽包 内部应除锈刷漆 。 ( 上接 第 2 4页 ) 所以 4 2 5 式 ( 1 7 ) 由于 式 ( 1 7 )与式 ( 7 )相 同， 所 以其 他推 导计算 同锅筒 ， 从而计算略。 3结论 无 论 锅 筒 还 是 集 箱 ，d D n 0 8 ， 系数 k 0 4 0 ， 不论开孔直径是多少 ， 是否需要 补 强有 以下结论 ： ( 1 ) 采用型式 3的结构， 在上述前提下无 需进行补强计算 。 ( 2 ) 采用型 式 l ，2的结构， 分 以下情 况 考虑 ： a当筒体材 料与管接头材料一致时， 在 上述前提下无需进行补强计算。 b当筒体材料与管接头材料不一致时 ： 当 【 a 【 o】 ， 在上述前提下无 需进行 补强计算