钢制压力容器计算程序.xls

内压圆筒体 GB150 1998 共 页 第 1 页 设 计 条 件单 位 计算压力 Pc1 6MPa 设计温度 t100 oC 筒体内径 Di400 m m 筒体材料Q235A 常温屈服点 s235MPa 许用应力 常 温 113MPa 设计温度 t113MPa 钢板厚度负偏差 C10 6 m m 腐蚀裕量 C23 2m m 焊接接头系数 1 壁 厚 计 算 壳体最小厚度 min碳钢低合金钢 3m m 取较大值 不包括腐蚀裕量 不锈钢 2m m 计算壁厚 PcDi 2 85m m 2 t Pc 壁厚附加量 C C1 C2 3 8m m n C 6 65m m 取 n 6 m m 液 压 试 验 时 应 力 校 核 有效厚度 e n C 2 2 m m 液压试验压力 PT 1 25P 2M p a t 试验压力下 T PT Di e 182 82Mpa 圆筒应力 2 e 许用值 0 9 s 211 50 Mpa T 0 9 s 可行 内压椭圆形封头共 页 第 2 页 设计条件单 位 计算压力 Pc0 6MPa 设计温度 t100 oC 筒体内径 Di600 m m 筒体材料16MnR 常温屈服点 s345MPa 许用应力 常 温 170MPa 设计温度 t170MPa 钢板厚度负偏差 C10 6 m m 腐蚀裕量 C23 2m m 焊接接头系数 1 封头形状系数 K1 壁 厚 计 算 计算壁厚 KPcDi 1 06m m 2 t 0 5Pc 壁厚附加量 C C1 C2 3 80 m m 计算名义厚度 n C 4 86 m m 名义厚度取 n 6 m m 有效厚度 e n C 2 2 m m Di n h 内压筒体开孔补强共 页 第 3 页 设计条件单 位管口符号a b 计算压力 Pc1 9MPa 设计温度 t100 oC 筒体材料20 筒 筒体内径 Di305 m m 开孔处筒体名义壁厚 n10 m m 钢板厚度负偏差 C10 8 m m 腐蚀裕量 C21 m m 体设计温度下许用应力 t113MPa 开孔处筒体焊接接头系数 1 接管材料20 接 接管尺寸100 m m 接管名义壁厚 nt6 m m 接管壁厚负偏差 CT10 9 m m 腐蚀裕量 CT21 m m 管设计温度下许用应力 tT130MPa 接管焊接接头系数 T1 开 孔 补 强 计 算 筒 计算壁厚 PcDi 2 59m m 2 t Pc 壁厚附加量 C C1 C2 mm1 8 m m 体 厚度系数k n C 3 17 接 接管内直径 DTi 88m m 壁厚附加量 CT CT1 CT2 1 9m m 开孔内直径 d DTi 2CT 91 8m m 管 计算壁厚 t PcDTi 0 65m m nt t CT 2 t T T Pc 2 55 强度削弱系数 fr tT t 1 150 取fr 1 000 A4A1 X Y A2 d A3 C t B n t W C h2 e nh1 Z DT i 内压筒体开孔补强共 页 第 4 页 开孔有效补强范围内多余金属面积 筒体多余金属面积 补强区有效宽度 B 2d 183 6m m A1 B d e 2 nt CT e 1 fr 515 37m m2 接管外侧有效高度h1 d nt 1 2 23 47m m 接管外侧实际高度 h1 134m m 接管多余金属面积 取较小值 h1 23 47m m A2接管内侧有效高度h2 d nt 1 2 23 47m m 接管内侧实际高度 h2 48m m 取较小值 h2 23 47m m A2 2h1 nt t CT fr 2h2 nt CT CT2 fr 307 55m m2 补强区焊缝截面积 焊缝底边长度 a 5m m A3焊缝高度 b 5m m A3 a b 25m m2 需 要 补 强 的 面 积 A A4 A A1 A2 A3 610 54 m m2 判 断A4 0 开孔处需要补强 A4 0 开孔处无需补强 加 强 管 补 强 重取接管管壁厚度 t 重复以上计算 直至 A1 A2 A3 A 补 强 圈 补 强 补强圈取与壳体相同材料 补强圈外径 D 0 m m 取较小值为B 0 补强圈有效宽度 B 2d 183 6 m m 补强圈计算厚度 S A4 B d 0 00 m m 适用于标准补强圈 JB T4736 95 内压封头开孔补强共 页 第 5 页 设 计 条 件单 位管口符号 计算压力 Pc0 8MPa 设计温度 t150 oC 封头材料Q235 A 封封头内直径 Di600 m m 开孔处封头名义壁厚6 m m 钢板厚度负偏差 C10 8 m m 腐蚀裕量 C21 m m 头设计温度下许用应力 t113MPa 开孔处封头焊接接头系数 1 接接管材料20 m m 接管尺寸219 m m 接管名义壁厚 nt6 m m 接管壁厚负偏差 CT10 9 m m 腐蚀裕量 CT21 m m 管设计温度下许用应力 tT130MPa 接管焊接接头系数 T1 开 孔 补 强 计 算 封 计算壁厚 KPcDi 2 13m m 2 t 0 5Pc 头形状系数K 1 接 接管内直径 DTi 207 m m 壁厚附加量 CT CT1 CT2 1 9 m m 管开孔内直径 d DTi 2CT 210 8 m m 计算壁厚 t PcDTi 0 64 m m nt t CT 2 t T T Pc 2 55 强度削弱系数 fr tT t 1 1504 取fr 1 0000 A4A1 X Y A2 d A3 C t B n t W C h2 e nh1 Z DT i 内压封头开孔补强共 页 第 6 页 开孔有效补强范围内多余金属面积 筒体多余金属面积 补强区有效宽度 B 2d 421 6m m A1 B d e 2 nt CT e 1 fr 436 85m m2 接管多余金属面积接管外侧有效高度h1 d nt 1 2 35 56m m A2 接管外侧实际高度 h1 84m m 取较小值 h1 35 564m m 接管内侧有效高度h2 d nt 1 2 35 56m m 接管内侧实际高度 h2 33m m 取较小值 h2 33m m A2 2h1 nt t CT fr 2h2 nt CT CT2 fr 450 782m m2 补强区焊缝截面积 焊缝底边长度 a 5m m A3 焊缝高度 b 5m m A3 a b 25m m2 需 要 补 强 的 面 积 A A4 A A1 A2 A3 464 12 m m2 判 断A4 0 开孔处需要补强 A4 0 开孔处无需补强 加 强 管 补 强 重取接管管壁厚度 t 重复以上计算 直至 A1 A2 A3 A 补 强 圈 补 强 补强圈取与壳体相同材料 补强圈外径 D m m 取较小值为B 0 补强圈有效宽度 B 2d 421 6m m 补强圈计算厚度 S A4 B d 0 00m m 适用于标准补强圈 JB T4736 95 安 全 阀 选 择 计 算共 页 第 7 页 元件名称安全阀 安全阀排气截面积计算 计算依据压力容器安全技术监督规程 1999 附件5 初 始 数 据 已 介 质 标准状态排气量 Vn 904 8Nm3 h 标准状态气体密度 0 7168kg m3 安全阀的泄放压力 绝压 pd 27 6Mpa 安全阀的出口侧压力 绝压 po 0 1Mpa 知 气体绝热指数 k 1 309506 选排气能力 Ws 648 5606kg h 气体温度 T 383 15k 排放系数 K 0 66 气体特性系数 C 349 取气体摩尔质量 M 16 03kg kmol 压缩系数 Z 1 微启式阀开启高度 h m m 计 算 结 果 安全阀的最小 A Ws 6 6m m2 排气截面积 7 6 0 01 C K pd M ZT 1 2 选用安全阀型式 全启式为1 微启式为21 全启式喉径dt A 0 785 1 2 2 9m m 微启式阀座口径dv A 3 14 h 0 0m m 选用安全阀型号 A42Y 16CPN 2 5MpaDN 25m m 所选安全阀截面积为 490 625 m m2 故安全 临界条件Po Pd 2 k 1 k k 1 时公式适用 Po Pd