锅炉强度计算书.docx

SHW6 - 1.15 A 蒸 汽 锅 炉强 度 计 算 书计算: 李国庆审核: 佟成伟批准: 刘德环日期: 2010.04.1大连旅顺锅炉有限公司目 录1、上锅筒封头强度计算012、上锅筒筒体强度计算023、下锅筒封头强度计算034、下锅筒筒体强度计算055、上集箱强度计算066、左右下集箱强度计算087、前(后）拱上(下)集箱强度计算108、安全阀排放量计算12说明:本强度计算书按GB/T92222008水管锅炉受压元件强度计算标准计算1、上锅筒封头强度计算封头内径Dn结构1000封头内高度hn结构250封头材料选用(GB713-2008)Q245R锅炉额定压力PeMpa1.25设计附加压力PaMpa按6.3条 取0.04Pe0.04*1.150.046计算压力PMpaPg +pa1.15+0.0461.196介质温度t j1.15 Mpa190计算壁温tb j取上锅筒计算壁温250基本许用应力JMPa表2125修正系数表31许用应力MPaJ1.0125125人孔直径d给定400封头减弱系数表15 1-d/Dn1-400/10000.6形状系数Y公式821理论计算壁厚L公式778.04取用壁厚16腐蚀减薄的附加壁厚C16.5.2条0.5工艺减薄附加厚度C2表16 0.1(L+C1)0.1(8.07+0.5)0.86钢板负偏差C3mm查GB709-20060.3附加壁厚CC1+ C2+C30.5+0.86+0.31.66校核计算工艺减薄附加厚度C2表16 0.09(-C3)0.09(16-0.3)1.413校核计算附加厚度C式84 C1+C2+C30.5+1.413+0.32.21设计计算厚度SL+C8.04+1.669.7有效壁厚y-C16-2.2113.79直段部分计算厚度zL4.81系 数hn/Dn250/10000.25系 数d/Dn400/10000.4系 数L/ Dn0.00874系 数1+2y /Dn1+2*13.79/10001.028材料屈服限sMPa225允许最高水压试验压力PswMPa3.307水压试验压力PswMPaJB/T16121.55最高允许计算压力pMPa2.04结论: hn/Dn=0.25 0.2 d/Dn=0.40.6L/Dn=0.0089 0.1 =16s=9.7 Psw=1.55 Psw=3.307 pP 强度合格2、上锅筒筒体强度计算锅筒内径Dn结构1000锅筒筒体取用壁厚结构16计算压力Ppg +pa1.15+0.0461.196筒身材料选定(GB713-2008)Q245R计算壁温tb j按5.4.1表4 t +50250基本许用应力JMPa表2125修正系数表30.9许用应力MPaJ0.95125112.5开孔直径d52.8纵向节距s82纵向孔桥减弱系数0.356横向节距smm79.52倍横向系数22*2*0.67b值b设计给定82a值a设计给定79.5比值nb/a82/79.51.03斜向两孔节距sa1+n279.51+1.032114.13换算系数K11-0.75/1+n2211-0.75/1+1.03221.102斜向减弱系数0.537斜向当量减弱系数dK1.102*0.5370.59焊缝减弱系数h 查表71.0最小减弱系数min取以上最小值纵向孔桥减弱系数0.356理论计算壁厚LPDn2min-P1.196100020.356112.5-1.19615.15腐蚀减薄的附加壁厚C16.5.20.5工艺减薄附加厚度C2表8冷卷冷校0钢板厚度负偏差C3mmGB709-20060.3附加壁厚CC1+ C2+C30.5+0+0.30.8设计计算厚度SL +C15.15+0.815.95有效壁厚y-C16-0.815.2最高允许计算压力pMpa2JyDn+y20.356112.515.21000+15.21.199比值L1+2L/Dn1+2*15.15/10001.03系 数1+2y/Dn1+2*15.2/10001.03材料屈服限Mpa表2225允许最高水压试验压力PswMPa2.07水压试验压力PswMPaJB/T16121.55系数K0.35结论: K=0.350.4 =16S=15.95 Psw=2.07Psw=1.55 L=1.031.3所以强度合格,不必进行加强计算3、下锅筒封头强度计算封头内径Dnmm结构800封头内高hnmm结构200封头材料选定(GB713-2008)Q245R额定压力PeMpa1.15设计附加压力PaMPa0.04Pe0.046液柱静压力PszMPa(1.15+0.046)0.03=0.035880.035280工作压力PgMPaPe+Psz1.15+01.15计算压力PMPaPg+Pa1.15+0.0461.196介质温度t j190计算壁温tb j相连筒体计算壁温250基本许用应力JMPa表2125修正系数表31.00许用应力MPaJ1.0125125人孔长轴尺寸dmm400封头减弱系数表151-d/Dn=1-400/8000.5形状系数Y公式821理论计算壁厚L7.73取用壁厚14腐蚀减薄附加壁厚C16.5.20.5冲压工艺减薄值C20.1(L+C1)0.1*(7.73+0.5)0.82钢板负偏差C3mm查GB709-20060.3附加壁厚CC1+ C2+C30.5+0.82+0.31.62校核计算工艺减薄附加厚度C2表16 0.09(-C3)0.09(14-0.3)1.233校核计算附加厚度CC1+C2+C30.5+1.233+0.32.03设计计算厚度SL+C7.73+1.629.35有效壁厚y-C14-2.0311.97直段部分计算厚度zL3.85系 数hn/Dn200/8000.25系 数L/Dn8.67/8000.01系 数d/Dn400/8000.5层服限sMPa225系 数1+2y/Dn1+2*11.97/8001.03允许最高水压试验压力PswMPa2.95水压试验压力PswMPaJB/T16121.65最高允许计算压力pMPa1.84水压试验压力PswMPa1.65结论: hn/Dn=0.25 0.2 d/Dn=0.50.6L/Dn=0.010.15 zL+C1+C3 =3.85+0.5+0.3=4.65P=1.196 Psw=1.59 Psw=2.95 强度合格4、下锅筒筒体强度计算锅炉内径Dnmm结构800锅筒筒体壁厚mm结构14材料选定(GB713-2008)Q245R计算压力PMPa同下锅筒封头1.196计算壁温tbi250基本许用应力JMPa表2125修正系数表30.9许用应力MPaJ0.9125112.5开孔直径d1mm52.852孔纵向节距S1mm8252孔纵向减弱系数0.35652孔横向节距Smm712倍横向减弱系数22*20.513b值b设计给定82a值a设计给定71比值nb/a82/711.16斜向节距Smma71*108.48斜向孔桥减弱系数0.513换算系数K11-0.75/1+n2211-0.75/1+1.16221.077斜向当量减弱系数dK1.077*0.5130.55最小减弱系数min取以上最小值0.356理论计算壁厚l12.13腐蚀减薄的附加壁厚C16.5.20.5冲压工艺减薄值C26.5.30钢板负偏差C3GB709-20060.3附加壁厚CC1+ C2+C30.5+0.30.8设计计算厚度SL+C12.13+0.812.83有效壁厚y-C14-0.813.2最高允许计算压力pMpa2JyDn+y20.356112.513.2800+13.21.3比值L1+2L/Dn1+2*12.13/8001.03系 数1+1+1.033层服限sMPa表1225允许最高水压试验压力PswMPa2.28水压试验压力PswMPaJB/T16121.59系数K0.32结论: K=0.320.4 =14S=12.83Psw=2.28Psw=1.59 p=1.3P=1.196 所以强度合格,不必进行加强计算5、上集箱强度计算集箱外径Dwmm219材料按设计20(GB3087-2008)20额定作压力peMpa1.15集箱取用壁厚mm10设计附加压力PaMPa按6.3条 取0.04Pe0.04*1.150.046液柱静压力PszMPa0计算压力PMPaPg+Pa1.15+0.0461.196开孔直径d1145开孔直径d2109.8开孔直径dp（d1+d2）/2(145+109.8)/2127.4纵向节距s254纵向减弱系数0.5开孔直径d52.8横向节距s109.4横向减弱系数0.517两倍横向减弱系数222*0.5171.034开孔直径d1设计给定145开孔直径d2设计给定52.8平均真径dp(d1+ d2)/2(145+52.8)/298.9b值b设计给定63.5a值a设计给定109.4比值nb/a63.5/109.40.58斜向节距Smma109.4*126.47斜向孔桥减弱系数0.218换算系数K11-0.75/1+n2211-0.75/1+0.58221.313斜向当量减弱系数dK1.313*0.2180.286焊缝减弱系统数h表70.9最小减弱系数min以上最小值0.286介质温度t j190计算壁温tb j190+110300基本许用应力JMPa表2113修正系数表30.90许用应力MPaJ0.9113101.7理论计算壁厚L4.41壁厚负偏差比取用厚度m%15腐蚀减薄附加壁厚C17.5.20.5工艺减薄附加厚度C27.5.30钢管厚度负偏差附加厚度C3(L+C1) (4.41+0.5)0.87附加壁厚CC1+ C2+C30.5+0+0.871.37校核计算负偏差C3m10015100101.5校核计算附加厚度CC1+C2+C30.5+0+1.52设计计算厚度SL+C4.41+1.375.78有效壁厚y- C10-28系 数Kp(Dw-2y)(2-p)y1.196(219-28)(2101.7-1.196)80.15最高允许计算压力pMpa2JyDw-y20.286101.78219-82.206系 数LDwDw-2L219219-24.411.04系 数DwDw-2y219219-281.08水压试验最高允许压力psw4.13水压试验压力PswMPa随本体1.55结论: L=1.041.5 K=0.150.4Psw=4.13Psw=1.55 =10s=5.78 所以强度合格,不必进行加强计算6、左右下集箱强度计算集箱外径Dwmm结构219材料选定20(GB3087-2008)20额定工作压力peMpa1.15集箱取用壁厚mm10设计附加压力PaMPa0.04Pe1.15*0.040.046静压力PszMPa结构0.038工作压力PgMPaPe+Psz1.15+0.0381.188计算压力PMPaPg+Pa1.188+0.0461.234开孔直径d52.8纵向节距s127纵向减弱系数0.584焊缝减弱系统数h表70.9最小减弱系数min0.584介质温度t J190计算壁温tbi表5190+110300基本许用应力JMPa表2113修正系数表30.9许用应力MPaJ0.9113101.7理论计算壁厚L2.25壁厚负偏差比取用厚度m%15腐蚀减薄附加壁厚C17.5.20.5工艺减薄附加厚度C27.5.30钢管厚度负偏差附加厚度C3(L+C1) (2.25+0.5)0.49附加壁厚CC1+ C2+C30.5+0+0.490.99校核计算负偏差C3m10015100101.5校核计算附加厚度CC1+C2+C30.5+0+1.52设计计算厚度SL+C2.25+0.993.24有效壁厚y- C10-28系 数Kp(Dw-2y)(2-p)y1.234(219-28)(2101.7-1.234)80.155最高允许计算压力pMpa2JyDw-y20.584101.78219-84.5系 数LDwDw-2L219219-22.251.02系 数DwDw-2y219219-281.08层服限sMPa225允许最高水压试验压力PswMPa8.44水压试验压力PswMPa随本体1.55结论: L=1.021.5 K=0.1550.4Psw=8.44Psw=1.55 =10s=3.24 所以强度合格,不必进行加强计算7、前(后)拱上(下)集箱强度计算集箱外径Dw结构159集箱取用壁厚7集箱内径Dn145额定工作压力PeMPa1.15设计附加压力PaMPa0.04Pe0.046静压力PszMPa6.3.10计算压力PMPaPg+Pa1.15+0.0461.196开孔直径d61.8纵向节距s150纵向减弱系数0.588开孔直径d161.8开孔直径d2109.8平均直径dp(d1+ d2)/2(61.8+109.8)/285.8b值b设计给定5a值a设计给定119.38比值nb/a5/119.380.042斜向节距sa 119.38 119.49斜向孔桥减弱系数0.282系 数k11-0.75/1+n2211-0.75/1+0.042221.989当量减弱系数dK*1.9890.2820.561焊缝减弱系统数h表70.9最小减弱系数min0.561介质温度t J190计算壁温tbi表5190+110300基本许用应力JMPa表2113修正系数表30.9许用应力MPaJ0.9113101.7理论计算壁厚L1.65腐蚀减薄附加壁厚C17.5.20.5工艺减薄附加厚度C27.5.30钢管厚度负偏差附加厚度C3(L+C1) (1.65 +0.5)0.38附加壁厚CC1+ C2+C30.5+0+0.380.88校核计算负偏差C3m1001510