釜体及夹套强度计算

第三章釜体及夹套强度计算3.1确定设计压力根据工艺参数和设计要求：P设计=1.25P操作釜体筒体设计压力P筒=1.25*0.4=0.5Mpa；夹套设计压力P夹=1.25*0.6=0.75Mpa；3.2夹套筒体壁厚和封头壁厚计算3.2.1夹套筒体壁厚δ夹:C夹夹夹P-]φ2[DPδ封式中：P夹=0.75Mpa；D夹=1400mm；[ó]=122.5Mpa；φ为焊缝系数，取0.7；壁厚附加量C=C1+C2+C3，C1为钢板负偏差，取0.6mm,腐蚀裕量C2=2mm,热加工减薄量C3=0；C=0.6+2+0=2.6mm；=0.75*1400/(2*122.5*0.7-0.5)+C=8.74mm根据钢板厚度规格，取δ夹=10mm3.2.2夹套封头壁厚δ封夹C夹夹夹0.5P-]φ2[YDPδ夹封夹C0.750.5-0.7122.52114000.75=9.23mm其中Ｙ夹为封头形状系数，对于标准椭球封头，Y=1；C=C1+C2+C3=0.6+2+0.5=3.1mm；P夹=0.75Mpa、D夹=1400mm、[ó]同上、φ取0.7；综上考虑到加工的质量以及难易程度，夹套封头壁厚取10mm3.3釜体的筒体壁厚3.3.1按承受0.5Mpa的内压计算釜体筒体壁厚δ釜:C夹P-]φ2[DPδ釜釜釜C0.5-0.7122.5212000.5=6.11mm；P釜=0.5Mpa；D夹=1200mm；[ó]=122.5Mpa；φ为焊缝系数，取0.7；壁厚附加量C=C1+C2+C3，C1为钢板负偏差，取0.6mm,腐蚀裕量C2=2mm,热加工减薄量C3=0；C=0.6+2+0=2.6mm；根据钢板规格，釜体壁厚取8mm3.3.2按承受0.75Mpa的外压力计算根据根据《压力容器及化工设备实用手册》，公称直径DN为1200mm许用外压为0.75Mpa，L/D=1.2，t≤2600C，碳合金钢，封头计算厚度δ，推荐为10.5mm；综合考虑釜体受内压和外压的作用需用厚度以及钢板规格，釜体厚度取12mm。3.4釜体封头壁厚计算3.4.1按内压计算根据封头计算公式：釜体封头壁厚δ封夹≥P釜D釜Y釜/(2[ó]φ-0.5P釜)+C各符号含义同上；钢板负偏差C1取0.6mm，腐蚀裕量C2=2mm,热加工减薄量C3=0.5；C釜釜釜釜封夹0.5P-]φ2[YDPδC0.50.5-0.7122.52112000.5δ封夹=6.60mm3.4.2按外压计算根据《压力容器及化工设备实用手册》，设定δ/D0=1/140=0.00714;根据公式A=0.125δ/0.9D0;A=0.125/0.9/140;=0.000992;根据《压力容器及化工设备实用手册》知；碳钢在260oC，从外压算图A-B曲线上，根据A查得B≈95；根据公式[P]=Bδ/0.9D0;[P]=95/0.9/140;=0.7539Mpa;稍大于0.7Mpa；原设定的δ/D0值有效；可知计算厚度δ=D0/140=1200/140;=8.57mm;综上考虑内压和外压计算结果、钢板规格以及与釜体筒体的焊接效果，釜体封头厚度取12mm。设定δ/D0=公称直径ＤＮ为１２００ｍｍ许用外压为０．７５Ｍｐａ时封头有效厚度δｅ推荐为９ｍｍ；（《压力容器及化工设备实用手册》（上）推荐方法）3.5水压试验3.5.1内压试验根据《锅炉及压力容器强度设计》，对于圆筒体，其壁厚设计公式为：CPPDSti][2故釜体筒体S釜体筒体S釜体筒体=CPPDSti][2=6.11mm；S釜体封头=CP][2PDSti=6.60mm；S夹套筒体=CP][2PDSti=8.74mm；S夹套封头=CP][2PDSti=9.23mm；根据锅炉总体和压力容器水压试验压力规定，试验压力Pr如下压力容器设计压力P/Mpa水压试验压力容器（铸铁容器除外）Pr/Mpa外压及真空容器1.25P内压容器1.25P[ó]/[ó]t气瓶1.5P[ó]、[ó]t分别是容器材料在水压试验和设计温度下的许用压力，根据碳钢力学性质，查得：[ó]=113Mpa、[ó]t=122.5Mpa；故：Pr外压=1.25·0.75=0.937Mpa；Pr内压=1.25·0.5·113/122.5=0.58Mpa;3.5.2釜体筒体水压试验：CSCSDPir2釜体圆筒=142.1Mpa＜0.9ós=211.68Mpa;CSCSDPir2釜体圆筒=142.5Mpa＜0.9ós=211.68Mpa;CSCSDPir2釜体圆筒=153.3Mpa＜0.9ós=211.68Mpa;CSCSDPir2釜体圆筒=153.5Mpa＜0.9ós=211.68Mpa;