压力容器设计计算书

1、压压力力容容器器设设计计计计算算书书( (适适用用标标准准：GBGB 150.1150.1150.4-2011)150.4-2011)容器代号：F(J)200/150/100容器名称：分（集）水器所属图号：HY.F(J)S001-00设 计：校 对：审 核：批 准：日 期：2012.3.22武汉宏悦化工设备制造有限公司 WuHan Hong yue chemical equipment manufacture Co., LTD 内内压压圆圆筒筒体体共 页 第 1 页设 计 条 件单 位简 图计 算 压 力Pc1MPa设 计 温 度t100筒 体 内 径Di360mm筒 体 材 料Q245R常温

2、屈服强度ReL245MPa许用应力常 温148MPa设计温度t147MPa钢板厚度负偏差C10.6mm腐 蚀 裕 量C21mm焊接接头系数1壁 厚 计 算壳体最小厚度min碳钢、低合金钢3 mm说明： 1、当圆筒环焊缝系数小于纵焊缝系数一半时，圆筒厚度取纵焊缝和环焊缝中较大值。2、公式适用于设计压力Pc0.4t的范围。（不包括腐蚀裕量）不锈钢2 mm计算壁厚：1.23mm设计厚度：d = + C2 =2.23mm名义厚度：n = d + C1 =2.83mm取n =3mm有效厚度：e = n - C1 - C2 =1.4mm液压试验时应力校核液压试验压力1.26MPa试验压力下圆筒应力162.

3、44MPa液压实验应力许用值0.9ReL=220.5MPa校核结论：0.9ReLT合格=ctoicPDPfsd2)(=tTPP25. 1ss=fddseeoiTTDP2)()(内内压压椭椭圆圆形形封封头头共 页 第 2 页设 计 条 件单 位简 图计 算 压 力Pc1MPa设 计 温 度t100封 头 外 径Do360mm封头曲面深度Hi90mm封 头 材 料Q245R常温屈服强度eL245MPa许用应力常 温148MPa设计温度t147MPa钢板厚度负偏差C10.6mm腐 蚀 裕 量C21mm焊接接头系数1椭圆封头形状系数K0.98壁 厚 计 算计算壁厚：1.19mm厚度附加量：C = C1

4、 + C2 =1.60mm 说明： 1、当Di/2hi2时 eh0.15%Di 2、当Di/2hi2时 eh0.3%Di名义厚度：nh = h + C =2.79mm取nh =3mm有效厚度：eh = nh - C1 - C2 =1.4mm最小厚度：min=0.54mm检验结论：满足最小厚度要求合格应力校核最大允许工作压力1.19MPa设计温度下计算应力126.68MPa校核结论：tt合格=-+=-=ctochctichPKDKPPDKP) 5 . 02 ( 25 . 0 2fsdfsd或=+=ehiehtwK DPdf ds5. 02=+=fddse he hictDP2)5. 0(筒筒体体

5、开开孔孔补补强强计计算算( (单单孔孔) )共 页 第 3 页设 计 条 件单 位简 图设计压力Pc1MPa设计温度t100筒体筒体内径Di360mm筒体材料Q245R设计温度下许用应力t147MPa开孔处名义厚度n3mm材料厚度负偏差C10.6mm腐蚀裕量C21mm筒体有效厚度e1.4mm开孔处焊接接头系数1接管接 管 材 料20接 管 外 径Dot219mm接管厚度负偏差Ct10.25mm腐 蚀 裕 量Ct21mm设计温度下许用应力tt147MPa接 管 内 径Dit219mm( Dit = Dot - 2nt )接管焊接接头系数t0.85强度削弱系数fr1.00说明：当fr1时取fr=1

6、，对于安放式接管fr=1筒体壁厚计算1.23mm接管壁厚计算接管计算厚度0.88mm接管名义厚度nt = t + Ct =2.13mm取nt =3.00mm壁厚附加量Ct = Ct1 + Ct2 =1.25mm接管有效厚度et = nt - Ct =1.75mm开 孔 直 径dop = Dit + 2 Ct221.5mm因开孔所削弱面积A =dop+2et(1-fr)=272.15mm2补强范围有效宽度B =2dop =443.00mm取较大者dop+2n+2nt=233.50mm443mm=-=ctttitctPDPfsd 2=-=cticPDPfsd 2筒筒体体开开孔孔补补强强计计算算(

7、(单单孔孔) )共 页 第 4 页补强范围有效高度外伸接管有效补强高度h1 =25.78mm取较小者接管实际外伸高度150mm25.78mm内伸接管有效补强高度h2 =25.78mm取较小者接管实际内伸高度10mm10.00mm筒体多余金属面积A1 =(B-dop)(e-)-2et(e-)(1-fr)=37.95mm2接管多余金属面积A2 = 2h1(et-t)fr+2h2(et-C2)fr =59.86mm2焊缝金属截面积焊缝底边长度b =10mm焊缝高度h =5mmA3 = b * h =50.00mm2可作为补强的面积Ae = A1 + A2 + A3 =147.81mm2AeA不需补强

8、需要补强面积A4 = A - Ae =不需计算mm2补强圈设计补强圈外径B0 B =不需计算mm取B0 =补强圈外径mmJB/T4736-2002补强圈内径dB = 3 + Dot =不需计算mm补强圈厚度不需计算mm取nc =0mm=n to pdd=n to pdd=-=BcdBA04d封封头头开开孔孔补补强强计计算算( (单单孔孔) )共 页 第 5 页设 计 条 件单 位简 图壳体型式椭圆封头设计压力Pc1MPa设计温度t100封头封头内径Di2600mm封头外径Do2608mm封头内曲面深度hi500mm封头外曲面深度ho504mm封头材料Q235B设计温度下许用应力t135MPa开

9、孔处名义厚度nh4mm材料厚度负偏差C10.6mm腐蚀裕量C21mm封头有效厚度eh2.4mm开孔中心至椭圆中心距离R100mm椭圆封头形状系数K1.46表5-1椭圆长短轴比值决定系数K11.17表5-2开孔处焊接接头系数1接管接 管 材 料20接 管 外 径Dot219mm接管厚度负偏差Ct10.6mm腐 蚀 裕 量Ct21mm设计温度下许用应力tt133MPa接 管 内 径Dit219mm( Dit = Dot - 2nt )接管焊接接头系数t0.85强度削弱系数fr0.99说明：当fr1时取fr=1，对于安放式接管fr=1封头壁厚计算开孔中心距与封头内直径的比值K2 = 2R/Di =0

10、.0811.32mm 当开孔位于以椭圆形封头中心为中心80%封头内直径的范围内时，即K20.8。不需计算mm 当开孔位于以椭圆形封头中心为中心80%封头内直径的范围外时，即K20.8。=-=ctichPDPK5 . 0 21fsd=-=ctichPDPK5 . 0 2fsd封封头头开开孔孔补补强强计计算算( (单单孔孔) )共 页 第 6 页接管壁厚计算接管计算厚度0.97mm接管名义厚度nt = t + Ct =2.57mm取nt =3.00mm壁厚附加量Ct = Ct1 + Ct2 =1.60mm接管有效厚度et = nt - Ct =1.40mm开 孔 直 径dop = Dit + 2

11、Ct222.20mm因开孔所削弱面积A =doph+2het(1-fr)=2516.39mm2补强范围有效宽度B =2dop =444.40mm取较大者dop+2nh+2nt=236.20mm444.40mm补强范围有效高度外伸接管有效补强高度h1 =25.82mm取较小者接管实际外伸高度150mm25.82mm内伸接管有效补强高度h2 =25.82mm取较小者接管实际内伸高度10mm10.00mm封头多余金属面积A1 =(B-dop)(eh-h)-2et(eh-h)(1-fr)=-1982.27mm2接管多余金属面积A2 = 2h1(et-t)fr+2h2(et-C2)fr =29.61mm

12、2焊缝金属截面积焊缝底边长度b =10mm焊缝高度h =5mmA3 = b * h =50.00mm2可作为补强的面积Ae = A1 + A2 + A3 =-1902.66mm2AeA需要补强需要补强面积A4 = A - Ae =4419.06mm2补强圈设计补强圈外径B0 B =444.40mm取B0 =400mmJB/T4736-2002补强圈内径dB = 3 + Dot =222mm补强圈厚度24.83mm取nc =25mm=n to pdd=n to pdd=-=BcdBA04d=-=ctttitctPDPfsd 2版版权权所所有有：CopyrightCopyright ByBy Al

13、lAll RightsRights ReservedReserved内内压压球球壳壳共 页 第 1 页设 计 条 件单 位简 图计 算 压 力Pc1MPa设 计 温 度t100球 壳 内 径Di360mm球 壳 材 料Q245R常温屈服强度ReL245MPa许用应力常 温148MPa设计温度t147MPa钢板厚度负偏差C10.6mm腐 蚀 裕 量C21mm焊接接头系数1壁 厚 计 算壳体最小厚度min碳钢、低合金钢3 mm说明： 以下所有公式适用于设计压力Pc0.6t的范围。（不包括腐蚀裕量）不锈钢2 mm计算壁厚：0.61mm设计厚度：d = + C2 =1.61mm名义厚度：n = d +

14、 C1 =2.21mm取n =3mm有效厚度：e = n - C1 - C2 =1.4mm液压试验时应力校核液压试验压力1.26MPa试验压力下圆筒应力81.22MPa液压实验应力许用值0.9ReL=220.5MPa校核结论：0.9ReLT合格=ctoicPDPfsd 4)(=tTPP25. 1ss=fddseeoiTTDP4)()(内内压压碟碟形形封封头头共 页 第 2 页设 计 条 件单 位简 图计 算 压 力Pc1MPa设 计 温 度t100封 头 内 径Di2000mm碟形封头球面内半径Ri1800mm封 头 材 料Q245R常温屈服强度eL245MPa许用应力常 温148MPa设计温

15、度t147MPa钢板厚度负偏差C10.6mm 说明： 1、通常取Ri=0.9Di； 2、ri0.1Di且ri3nh。腐 蚀 裕 量C21mm焊接接头系数1碟形封头形状系数M1.50过渡段转角内半径ri200mm壁 厚 计 算计算壁厚：9.20mm厚度附加量：C = C1 + C2 =1.60mm 说明： 1、当Ri/ri5.5时 eh0.15%Di 2、当Ri/ri5.5时 eh0.3%Di名义厚度：nh = h + C =10.80mm取nh =12mm有效厚度：eh = nh - C1 - C2 =10.4mm最小厚度：min=6mm检验结论：满足最小厚度要求合格应力校核最大允许工作压力1

16、.13MPa设计温度下计算应力130.06MPa校核结论：tt合格=-+=-=ctochctichPMRM PPRM P) 5 . 0( 25 . 0 2fsdfsd或=+=ehiehtwM RPdf ds5. 02=+=fddsehehictM RP2)5 . 0(SPSP型型吊吊耳耳强强度度计计算算(HG/T(HG/T 21574-2008)21574-2008)共 页 第 页计算简图基本数据吊耳材料Q235A许用拉应力140.6MPa许用剪应力84.36MPa取0.6角焊缝系数a0.7综合影响系数 K1.65吊耳起重质量参数 G050tS40mmC11.1mmS130mmC110.9mm

17、说明：H280mmHSP380mmS216mmC210.8mmC1、C11、C21分别为S、S1、S2的厚度负偏差LSP310mmL1160mma30mmG50mmr30mmD110mmF100mmD1220mm计算吊耳竖向载荷 FVFV=10009.81G0K=8.09E+05N吊耳AA截面拉应力=FV/(S-C1)(H-D)+2(S2-C21)(D1-D)=81.28MPa垫板焊缝剪应力11=FV/0.7070.8S12(HSP+LSP)-820+220a=50.64MPa吊耳板焊缝剪应力22=FV/0.707a2(LSP-G+L1)+0.5F+H-F-8r+2ra=48.43MPa吊耳板

18、BB截面剪应力33=(FV/2)/(S-C1)(H-D)/2+(S2-C21)(D1-D)=81.28MPa结论1=满足要求32=满足要求21=满足要求43=满足要求TPPTPP型型吊吊耳耳强强度度计计算算(HG/T(HG/T 21574-2008)21574-2008)共 页 第 页计算简图基本数据垫板、封头材料20R吊耳板材料Q235A垫板、封头材料许用应力H133MPa吊耳板许用拉应力134.4MPa角焊缝系数a0.7吊耳板许用剪应力80.64MPa综合影响系数 K1.65吊耳起重质量参数 G010tS48mmL140mmD100mmR100mmC11.2mmHTP560mmLTP280

19、mm注：C1为S厚度负偏差计算吊耳竖向载荷 FVFV=10009.81G0K=1.62E+05N吊耳横向载荷 FHFH=FVtan30=9.35E+04N吊绳方向载荷 FLFL=FV/cos30=1.87E+05N吊耳经向弯矩 MM=FHL=1.31E+07Nmm吊耳板吊索方向的最大拉应力LL=FL/(2R-D)(S-C1)=39.94MPaL合格吊耳板吊索方向的最大剪应力LL=L=39.94MPaL合格角焊缝面积为 AA=2(Ltan20+R)(S-C1)=1.41E+04mm2角焊缝的拉应力 aa=FV/A=11.46MPa角焊缝的剪应力 aa=FH/A=6.61MPa角焊缝的弯曲应力 a

20、bab=6M/(S-C1)2(Ltan20+R)2=18.40MPa组合应力 0abL32.66MPaoab 合格带垫板时方形附件边长 CX395.98mm不带垫板时方形附件边长CXO118.87mm=+=2204)(aabaabtsss=TPTPXLHC=-+=)(20tan( 21CSRLCXOAXAX型型吊吊耳耳强强度度计计算算(HG/T(HG/T 21574-2008)21574-2008)共 页 第 页计算简图基本数据管轴、内筋板材料Q235AG0130t许用拉应力140.6MPaL250mm垫板、筒钵材料20RDo630mm角焊缝系数a0.7S18mm综合影响系数 K1.65C10

21、.8mm计算吊耳竖向载荷 FVFV=10009.81G0K=2.10E+06N吊耳横向载荷 FHFH=FVtan15=5.64E+05N吊耳经向弯矩 MM=FVL=5.26E+08Nmm吊耳横截面积 AA=(D0-S)(S-C1)=3.31E+04mm2=D0-2(S-C1)/D0=0.95JJ=D04(1-4)/64=1.56E+09mm4吊耳抗弯断面模数 WW=J/(0.5D0)=4.94E+06mm3吊耳拉应力LtLt=FH/A=17.05MPa吊耳最大弯曲应力LbLb=M/W=106.53MPa组合应力LL=Lt+Lb=123.58MPaL满足要求耳耳式式支支座座计计算算(JB/T(J

22、B/T 4712.3-2007)4712.3-2007)共 页 第 页基本数据设计压力Pc0.6MPa计 算 简 图设计温度t50壳体内径Di2800mm壳体材料Q235B壳体设计温度下的许用应力t113MPa筒体名义厚度n12mm厚度附加量C1mm筒体有效厚度e11mm设备总质量m035000kg设备总高度H06500mm支座底板离地面高度H15000mm水平力作用点至支座底板高度h1500mm10m高度处的基本风压值q0550N/m2地面粗糙度类别B风压高度变化系数fi1壳体保温层厚度is0mm容器外径（包括保温层）Do2824mm地震设防烈度8地震影响系数a0.24偏心载荷Ge10000

23、N偏心距Se2000mm支座处壳体的允许弯矩ML24.26kNm 选用支座型号支座A7-支座材料Q235A支座垫板厚度314mm支座本体允许载荷Q200kN支座筋板间距b2280mm支座数量n4pcs支座筋板宽度l2300mm支座不均匀系数k0.83支座底板螺栓孔位置S1130mm计算水平地震载荷PePe=am0g=82404.00N水平风载荷PwPw=1.2fiq0DoH010-6=12114.96N水平力PP=Pw或P=Pe+0.25Pw=85432.74N取较大值支座安装尺寸D3178.2mm支座实际承受载荷Q153.0kN支座处圆筒所受的支座弯矩ML26.02KNm结 论QQ满足要求M

24、LML不满足要求=-+-+=)( 2)22(122223SlbDDnidd=+=-3010)( 4nDSGPhknGgmQeee=-=31210)(SlQML支支承承式式支支座座计计算算(JB/T(JB/T 4712.4-2007)4712.4-2007)共 页 第 页基本数据设计压力Pc0.3MPa计 算 简 图设计温度t50壳体内径Di2800mm封头材料16MnDR封头设计温度下的许用应力t170MPa封头名义厚度n12mm厚度附加量C1mm封头有效厚度e11mm设备总质量m035000kg设备总高度H06500mm水平力作用点至支座底板高度H3568mm10m高度处的基本风压值q055

25、0N/m2地面粗糙度类别B风压高度变化系数fi1壳体保温层厚度is0mm容器外径（包括保温层）Do2824mm地震设防烈度7地震影响系数a0.12偏心载荷Ge10000N偏心距Se2000mm椭圆形封头的允许垂直载荷F225.2kN支座材料Q235A选用支座型号支座B6支座本体允许载荷Q450kN支座数量n4pcs支座不均匀系数k0.83支座垫板厚度314mm支座安装尺寸Dr1820mm计算水平地震载荷PePe=am0g=41202.00N水平风载荷PwPw=1.2fiq0DoH010-6=12114.96N水平力PP=Pw或P=Pe+0.25Pw=44230.74N取较大值支座实际承受载荷Q

26、204.1kN结 论QQ满足要求QF满足要求=+=-3010)( 4reeenDSGPHknGgmQ腿腿式式支支座座计计算算(JB/T(JB/T 4712.2-2007)4712.2-2007)共 页 第 页适用范围：、DN4001600mm；、L/DN5；、对角钢和钢管支柱H15m，对H型钢H18m；、设计温度t=200；、设计基本风压qo=800Pa，地面粗糙度为A类；、地震设防烈度8度（类场地上），设计基本地震加速度0.2g基本数据设计压力Pc0.6MPa计 算 简 图设计温度t200容器公称直径DN1200mm壳体材料Q235B壳体设计温度下的许用应力t113MPa筒体名义厚度n14m

27、m厚度附加量C1mm筒体有效厚度e13mm封头名义厚度hn16mm设备总质量m013395kg设备总高度H18m壳体总长度H06456mm支承高度H1900mm壳体切线距L5824mm封头直边高度h40mm10m高度处的基本风压值q0800N/m2壳体保温层厚度is100mm容器外径（包括保温层）Do1428mm地面粗糙度类别B地震设防烈度8地震影响系数a0.16设备质心高度HcHc=H-h+L/2=4772mm风压高度变化系数fi1地脚螺栓规格M24支座处壳体的允许弯矩ML24.26kNm 地脚螺栓腐蚀裕度Cbt2mm支座型号支腿C7-1900-63支座本体允许载荷Q33kN支座材料Q235

28、A支腿许用剪切应力t63MPa设计温度下支腿许用应力t105MPa支座垫板厚度a12mm支座数量n4pcs支座底板厚度b22mm支腿H型钢高度W180mm支座底板腐蚀裕度Cb2mm支腿H型钢翼板厚度t212mm角钢支腿中心圆参数D1166mm钢管支腿底板螺栓孔距Lo70mm支腿型式H型钢设备重要度系数1支腿与壳体装配焊缝长度hf360mm腿腿式式支支座座计计算算(JB/T(JB/T 4712.2-2007)4712.2-2007)共 页 第 页载荷计算水平地震载荷PePe=am0g=21024.79N水平风载荷PwPw=1.2fiq0DoH010-6=8850.40N水平载荷FHFH=Pw或F

29、H=Pe+0.25Pw=23237.39N取较大值垂直载荷FVFV=W1=mog=131404.95N每个支腿的水平反力RR=FH/n=5809.35N角钢支腿中心圆直径DbDb=D+2（n+a)=不需计算mm钢管支腿中心圆直径DbDb=DN+2n-2Lo-40=不需计算mmH型钢支腿中心圆直径Db1422.2mm弯矩拉伸侧单根支腿垂直反力FL145116.3N弯矩压缩侧单根支腿垂直反力FL2-110818.8N支腿稳定计算单根支腿的横截面积A5568mm2查型钢截面特性单根支腿的压应力cc=FL2/A=-19.9MPa单根支腿的周向水平截面惯性矩X-XX-X=33065000mm4查型钢截面

30、特性单根支腿的径向水平截面惯性矩Y-YY-Y=11671000mm4查型钢截面特性支腿材料的拉伸弹性模量EE=206000MPa支腿材料的屈服强度ReLReL=235.4MPa水平截面惯性矩minmin=11671000mm4取X-X和Y-Y的最小值单根支腿截面的最小回转半径45.78mm支腿的有效长细比29.05支腿的极限长细比119.98由和决定的系数nS1.54支腿的临界许用应力cr179.2MPa支腿的稳定验算|c|cr压杆稳定，合格支腿强度计算支腿的剪切应力1.04MPa支腿剪切检验安全壳体外壁至支腿形心距离ee=W/2=90.0mm单根支腿的最小抗弯截面模量Wmin129674mm

31、3查型钢截面特性=-+=222)22()2(2tWDWDanibdd=-=nFnDHFFVbCHL41=-=nFnDHFFVbCHL42i=AIiminl=iH7 . 0l=e LRE6. 02pl=+=2)(3223llSn=-22)/(227. 0)/(4 . 01 2 . 1llhlleLseLRnR或=AnFHt腿腿式式支支座座计计算算(JB/T(JB/T 4712.2-2007)4712.2-2007)共 页 第 页支腿强度计算基础板下表面至支腿装配焊缝中心的距离长度L1L1=H+hf/2+50=2130.0mm支腿的弯曲应力b172.34MPa支腿的许用弯曲应力b235MPa支腿弯

32、曲检验bb安全钢结构综合评价0.844K1满足要求地脚螺栓强度计算地脚螺栓的内径d120.752mm一个支脚的地脚螺栓数nbt2地脚螺栓的螺距tb3mm地脚螺栓常温下许用应力bt147MPa地脚螺栓常温许用剪应力bt117.6MPa混凝土许用耐压应力c111.768MPa一个地脚螺栓的有效截面积Abt263.57mm2地脚螺栓的拉应力bt85.59MPa地脚螺栓的剪切应力bt-13.91MPa应力检验btbt安全btbt安全基础板强度计算基础板的长度b1240mm基础板的宽度b2240mm支腿到基础板边缘的最大长度B30mm支腿底板许用应力235MPa基础上的压缩应力c1c1=FL2/(b1b

33、2)=-1.92MPa强度检验c1c1满足要求支腿基础板厚度b6.7mmbb满足要求支腿装配焊缝的强度计算焊缝的焊脚高度tf112mm焊缝系数0.49每条装配焊缝的计算长度hf1hf1=hf-10=350mm焊缝的抗弯截面模量Z346482.32mm3支腿装配焊缝的弯曲应力ff=RL1/Z=35.71MPa焊缝的横截面积A15939.70mm2支腿装配焊缝的剪切应力11=FL2/A1=-18.66MPa支腿装配焊缝的当量应力z48.16MPa支腿焊缝抗弯、抗剪许用应力取许=1.5t=77.18MPa检验f许安全1许安全z许安全=-=min21WeFLRLbs=+=|bbcrcKssss=-=2

34、1)6866. 0(4bbtbttCdAp=-=)4(11WDHFAnnbcHbtbtbts=-=btbtHbtAnnWF14 . 0t=+=bcbCB31ssd=262121ffthZ=22111ffthA=+=2123tssfZ法法兰兰计计算算（窄窄面面法法兰兰）(GB(GB 150.3-2011)150.3-2011)共共 页页 第第 页页计算基本数据计 算 简 图法 兰 型 式带颈整体法兰计 算 压 力内 压Pc1MPa设 计 温 度t250法 兰 材 料法兰材料常温弹性模量E201000MPa法兰许用应力室温下许用应力f150MPa设计温度许用应力 ft129MPa法 兰 内 径Di

35、1200mm螺 栓 材 料腐 蚀 裕 量C21mm螺栓分布圆直径Db1410mm螺栓许用应力室温下许用应力b245MPa设计温度许用应力 bt206MPa垫片特性参数垫片系数m3垫 片 简 图比压力y69MPa垫片接触宽度N30mm垫片基本密封宽度b015mm垫片内径di1220mm垫片外径do1280mm垫片计算垫片有效密封宽度b9.80mm垫片压紧力作用中心圆直径DG按GB150规定1260.40mm垫片压紧力预压状态下最小压紧力FaFa=DGby2677160.70N操作状态下最小压紧力FpFp=2DGbmPc232796.58N螺栓计算预紧状态下需的最小螺栓载荷WaWa=Fa26771

36、60.70N内压引起的总轴向力F1247062.76N操作状态下需的最小螺栓载荷WpWp=F+Fp1479859.34N预紧状态下需的最小螺栓面积AaAa=Wa/b10927.19mm2操作状态下需的最小螺栓面积ApAp=Wp/bt7183.78mm2需要的螺栓面积AmAm取Aa和Ap中的大值10927.19mm2螺栓公称直径dB42mm螺栓螺距P4.50mm螺栓数量n40螺栓小径dB137.13mm实际螺栓面积AbAb=n(dB1/2)243307.91mm2预紧状态下螺栓设计载荷W0W0=(Am+Ab)b/26643798.84N操作状态下螺栓设计载荷W1W1=Wp1479859.34N0

37、053.2bbbb=或cGPDF2785.0=法法兰兰计计算算（窄窄面面法法兰兰）(GB(GB 150.3-2011)150.3-2011)共共 页页 第第 页页法兰计算法兰最小径向尺寸LA56mm查表7-3Le42mm查表7-3 最小螺栓间距L90mm查表7-3法兰外径Do1490mm符合要求螺孔分布中心到颈肩距离LA60mm符合要求法兰颈肩部厚度160mm法兰颈部厚度060mm参数LD、LG、LT计算LDLD=LA+0.51或LD=LA+190.00mmLGLG=(Db-DG)/274.80mmLTLT=(LA+LG+1)/2或LT=(LD+LG)/297.40mm预紧状态的法兰力矩MaM

38、a=(Am+Ab)bLG/2496947170.13Nmm法兰内径截面内压引起的轴向力FDFD=0.785Di2Pc1130400.00N总轴向力F内径截面轴向力之差FTFT=F-FD116662.76N操作状态的法兰力矩MpMp=FDLD+FTLT+FGLG或Mp=FD(LD-LG)+FT(LT-LG)130511743.23Nmm法兰设计力矩M0M0=max(Maft/f,Mp)427374566.31Nmm法兰颈高度h10mm应力校正系数f1.00法兰外、内直径比K1.24法兰计算直径Di11200.00mm与K相关系数T1.82与K相关系数Y9.09与K相关系数U9.99与K相关系数Z

39、4.69法兰系数FI0.91法兰系数VI0.55法兰有效厚度(假设)f120mm法兰参数h0268.33mm法兰参数e0.00339mm-1法兰参数d11.75E+07mm3法兰系数0.87连接筒体材料16MnDR筒体常温许用应力n315MPa 设计温度下许用应力nt153MPa法兰轴向应力HH=fM0/(12Di1)113.65MPa法兰径向应力RR=(1.33fe+1)M0/(f2Di1)43.77MPa法兰环向应力TT=YM0/(f2Di1)-ZR19.55MPa剪切面计算直径（法兰所镶嵌的筒体外径）D1200mm剪切面计算高度（法兰颈部与筒体焊接的角焊缝高度）10mm剪切面积AA=D3

40、7699.11mm2预紧状态下的剪切力00=W0/A176.23MPa操作状态下的剪切力11=W1/A39.25MPa校核校核轴向应力HH=min（1.5ft,2.5nt)193.50MPa或H=1.5ft不需计算MPa组合应力HRHR=（H+R）/278.71MPa组合应力HTHT=（H+T）/266.60MPa法法兰兰计计算算（窄窄面面法法兰兰）(GB(GB 150.3-2011)150.3-2011)共共 页页 第第 页页校核应力校核说明：为了表式方便，令=ft,n=ntHH满足要求R满足要求满足要求HR满足要求HT满足要求o0.8n满足要求10.8n满足要求刚度校核法兰材料设计温度弹性

41、模量E188000MPa法兰刚度系数K10.3预紧状态法兰刚度指数J0.072530407刚度校核J1满足要求法兰螺栓尺寸检验两相邻螺栓间距L L=Dbsin360/(1802n)110.63mm螺栓最大间距Lmax Lmax=2dB+6f/(m+0.5)289.71mm检 验 尺 寸LL满足要求LLmax满足要求oIoIhKEMVJ2014.52dl=附表1：焊焊接接接接头头系系数数 双面焊对接接头和相当于双面焊的全焊透对接接头：100%无损检测=1.0局部无损检测=0.85 单面焊对接接头（沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的垫板）：100%无损检测=0.9局部无损检测=0.8附表2：系系数数K

42、 K1 1值值2.62.42.221.81.61.4K11.181.080.990.90.810.730.65附表3：钢钢板板厚厚度度负负偏偏差差C C1 1值值钢板厚度n22.22.52.833.23.5负偏差C10.180.190.20.220.25钢板厚度n67825263032343640负偏差C10.60.80.911.1附表4：石石油油化化工工设设备备的的腐腐蚀蚀裕裕量量C C2 2值值腐蚀程度不腐蚀轻微腐蚀腐蚀腐蚀速率（mm/年)0.050.050.130.130.25腐蚀裕量(mm)011335附表5：炼炼油油设设备备的的腐腐蚀蚀裕裕量量C C2 2值值腐蚀速率（mm/年）腐

43、蚀 裕 量 C2塔、反应器高压换热器壳体一般容器换热器壳体（管箱）0.1221.51.50.10.244330.20.3664.54.5附表6：常常用用钢钢板板许许用用应应力力值值钢 号钢板标准厚度(mm)常温强度在下列温度（）下的许用应力/MPaRmReL20100150200250300350碳碳素素钢钢和和低低合合金金钢钢板板Q235-BGB32743161161131089988811630116108102948275Q235-CGB3274316123120114105948616401231141081008779Q245RGB71331640024514814714013111

44、71089816364002351481401331241111029336604002251481331271191079889002hD60100390205137123117109989082100150380185123112107100908073Q345RGB71331651034518918918918316715314316365003251851851831701571431333660490315181181173160147133123601004903051811811671501371231171001504802851781731601471331201131502

45、00470265174163153143130117110Q370RGB71310165303701961961961961901801701636530360196196196193183173163366052034019319319318017016015015CrMoRGB7136604502951671671671601501401336010045027516716715714714013112410015044025516315714714013312311715MnNiDRGB353161649032518118118117316364803151781781781673660

46、47030517417417316016MnDRGB35316164903151811811801671531401301636470295174174167157143130120366046028517017016015013712311760100450275167167157147133120113100120440265163163153143130117110高高合合金金钢钢钢钢板板S11306GB245111.525137126123120119117112S11348GB245111.525113104101100999795S30408GB245111.58013713713

47、713012211411113711410396908582S30403GB245111.5801201201181101039894120988781767369S30409GB245111.58013713713713012211411113711410396908582S3100806Cr25Ni20GB245111.580137137137137134130125137121111105999693S32168GB245111.58013713713713012211411113711410396908582附表7：常常用用钢钢管管许许用用应应力力值值碳碳素素钢钢和和低低合合金金钢钢管

48、管10GB/T816310335205124121115108988982GB994816335205124121115108988982Q245RGB713163033519512411711110595857920GB/T81631041024515214714013111710898GB99481641024515214714013111710898GB9948163041023515214013312411110293GB64791641024515214714013111710898GB6479164041023515214013312411110293Q345DGB/T816310

49、47034517417417417416715314316MnGB647916490320181181180167153140130164049031018118117316014713312312Cr2Mo13045028016716716315715315014709MnD842027015615615014313012011012CrMoGB9948164102051371211151081019588163041019513011711110598918515CrMoGB9948164402351571401311241171081011630440225150133124117111

50、10397305044021514312711711110597921Cr5MoGB994816390195130117111108105101981630390185123111105101989591高高合合金金钢钢钢钢管管S304080Cr18Ni9GB132961413713713713012211411113711410396908582GB/T149762813713713713012211411113711410396908582GB/T12771281161161161111049794116978882777270GB/T245934116116116111104979411

51、6978882777270S3040300Cr19Ni10GB13296141171171171101039894117978781767369GB/T14976281171171171101039894117978781767369GB/T12771289999999488838099827469656259GB/T2459349999999488838099827469656259S321680Cr18Ni10TiGB132961413713713713012211411113711410396908582GB/T14976281371371371301221141111371141039

52、6908582GB/T1277128116116116111104979410GB9948116978882777270GB/T2459341161161161111049794116978882777270S310080Cr25Ni20GB1329614137137137137134130125137121111105999693GB/T1497628137137137137134130125137121111105999693S304091Cr19Ni9GB132961413713713713012211411113711410396908582S321680Cr18Ni10TiGB/T1

53、277128附表8:地地震震影影响响系系数数设防烈度789设计基本地震加速度0.1g 0.15g 0.2g0.3g0.4g地震影响系数ae0.080.120.160.240.32附表9:风风压压高高度度变变化化系系数数f fi i距地面高度(m)地面粗糙度类别1.21ABCD51.1710.740.620.570.5101.3810.740.62151.521.140.740.62201.631.250.840.623.844.55.5301.81.4210.620.30.5401.921.561.130.7342505260502.031.671.250.841.21.3602.121.77

54、1.350.93702.21.861.451.02802.271.951.541.11重腐蚀902.342.021.621.190.251002.42.091.71.2761502.642.382.031.61附表10：推推荐荐的的容容器器设设计计使使用用寿寿命命隔热衬里容器容器类别推荐使用寿命备 注2一般容器、换热器102分馏塔类、反应器、高压换热器202球形容器25重要的反应容器30如厚壁加氢反应器、氨合成塔等400425450475500525550575600625650675700725750 1、容器设计压力P1.6MPa；钢板使用温度为20300；不得用于毒性程度为极度或高度危害的介质。 2、用于壳体时，钢板厚度不大于16mm；用于其他受压元件时不大于30mm。 1、容器设计压力P1.6MPa；钢板使用温度为0300；不得用于毒性程度为极度或高度危害的介质。 2、用于壳体时，钢板厚度不大于16mm；用于其他受压元件时不大于40mm。91856141下列钢板应在正火状态下使用： 1、用于多层容器内筒的Q245R和Q345R。 2、用于壳体厚度大于36mm的Q245R和Q345R； 3、用于其它受压元件（法兰、管板、平盖等）的厚度大于50mm的Q245R和Q345R。8684614