压力容器壁厚-计算

1、 内压圆筒体 (GB150-1998)共 页 第 1 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=PcDi1.06m m2t-Pc壁厚附加量 C C1 + C2 3.8m mn = + C =4.86m m_取 n =6 m m液 压 试 验 时

2、应 力 校 核有效厚度e = n _ C =2.2 m m液压试验压力 PT = 1.25P0.75M p at试验压力下 T =PT(Di+e)102.65Mpa圆筒应力2e许用值 0.9s =310.50Mpa T 0.9s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=KPcD

3、i1.06m m2t-0.5Pc 壁厚附加量 C = C1 + C2 = 3.80m m计算名义厚度n = + C =4.86m m名义厚度取 n =6 m m有效厚度e = n - C =2.2 m mDi nh 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

4、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 =PcDi2.59m m2t-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 =PcDTi0.65m m nt = t+CT2t TT-Pc= 2.55强度削弱系数 fr = tT t =1.150 取fr =1.000A4A

5、1XYA2dA3CtBn tWCh2enh1ZDT 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 mA2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 mA2=2

6、h1(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 mA3焊缝高度 b= 5m mA3 = a * b =25m m2需 要 补 强 的 面 积 AA4 = 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B0 补强圈有效宽度 B=2d = 183.6 m m

7、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

8、系数 T1开 孔 补 强 计 算封计算壁厚 =KPcDi2.13m m2t-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 =PcDTi0.64 m m nt = t+CT2t TT-Pc= 2.55强度削弱系数 fr = tT t =1.1504 取fr =1.0000A4A1XYA2dA3CtBn tWCh2enh1ZDT 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 =

9、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 mA2 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 mA3 焊

10、缝高度 b= 5m m A3 = a * b =25m m2需 要 补 强 的 面 积 AA4 = 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B0 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

11、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=Ws6.6m 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 =0.003623(2/(k+1)k/(k