过程设备强度计算

容器名称：高压分气缸所属图号：HY.S13002-00设计：校对：WuHanHongYuechemicalequipmentmanufactureCo.,LTD审核：批准：日期：武汉宏悦化工设备制造有限公司容器代号：HYS13-024/325-10压力容器设计计算书(适用标准：GB150.1～150.4-2011)Pc1.3t常温Di1600ReL345常温[σ]189设计温度[σ]t189C10.3C21φ0.85mmmm取mmmmMPa共1页第1页液压实验应力许用值0.9ReLφ=263.925校核结论：0.9ReLφ≥σT液压试验时应力校核液压试验压力1.63MPa229.23MPa87.507.80计算压力设计温度许用应力碳钢、低合金钢不锈钢6.7名义厚度：有效厚度：设计厚度：δd=δ+C2=δ'n=δd+C1=δe=δn-C1-C2=δn=计算壁厚：mm≥2mm≥3mm常温屈服强度壁厚计算mm钢板厚度负偏差腐蚀裕量Q345R壳体最小厚度δmin（不包括腐蚀裕量）试验压力下圆筒应力内压圆筒体设计条件单位MPammmmMPa℃筒体内径筒体材料简图说明：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Pc≤0.4[σ]tφ的范围。合格6.50MPaMPa焊接接头系数ctoicPDP][2)(tTPP][][25.1eeoiTTDP2)()(Pc1.25t190Di500Hi125ReL345常温[σ]189设计温度[σ]t189C10.3C21φ0.85K1.00mmmm取mmmmδmin=mm设计温度下计算应力校核结论：σt≤[σ]t最大允许工作压力MPa合格136.53共1页第1页壁厚计算封头内径mm许用应力mm封头材料常温屈服强度MPaMPaMPa钢板厚度负偏差mm腐蚀裕量mm焊接接头系数封头曲面深度椭圆封头形状系数计算压力MPa设计温度℃应力校核厚度附加量：C=C1+C2=计算壁厚：mm1.30名义厚度：δ'nh=δh+C=3.251.95δnh=4有效厚度：δeh=δnh-C1-C2=2.7检验结论：最小厚度：说明：1、当Di/2hi≤2时δeh≥0.15%Di2、当Di/2hi＞2时δeh≥0.3%Di左内压椭圆形封头设计条件单位简图合格MPa1.730.75满足最小厚度要求Q345RctochctichPKDKPPDKP)5.02(][25.0][2或ehiehtwKDP5.0][2][ehehictDP2)5.0(Pc1.3t常温Di1600[σ]t345δn8C10.3C21δe6.7φ0.85Dot1590.10满足要求Ct10.675Ct21[σ]tt152Dit150φt0.85fr0.44mmmmmmmmmmmm2mmmm306.7mm接管接管材料接管外径mm接管厚度负偏差mm腐蚀裕量mm接管有效厚度1.6753.550.762.83共2页第1页设计条件单位筒体开孔补强计算(单孔)简图设计压力设计温度MPa℃mm接管焊接接头系数开孔处名义厚度开孔处焊接接头系数mmmm接管内径补强范围有效宽度B=dop+2δn+2δnt=2dop=178.35306.70强度削弱系数mm材料厚度负偏差腐蚀裕量mm筒体有效厚度mm说明：当fr≥1时取fr=1，对于安放式接管fr=1筒体壁厚计算壁厚附加量因开孔所削弱面积取接管壁厚计算开孔直径接管计算厚度mm接管名义厚度取较大者筒体筒体内径筒体材料设计温度下许用应力mmMPa设计温度下许用应力153.35Q345R20MPaCt=Ct1+Ct2=δet=δnt-Ct=dop=Dit+2Ct556.29δ'nt=δt+Ct=δnt=A=dopδ+2δδet(1-fr)=Dot/Di=注：1、当Di≤1500mm时，Dot≤Di/2且Dot≤520mm；2、当Di＞1500mm时，Dot≤Di/3且Dot≤1000mm。2.434.50ctttitctPDP][2cticPDP][2mmmm26.27mmmmmm13.00mmmm2mm2mmmmmm2mm2不需补强mm2mmmmmmmmmm13114外伸接管有效补强高度接管多余金属面积JB/T4736-2002补强圈内径补强圈外径取共2页第2页内伸接管有效补强高度26.2726.27h1=h2=取较小者取较小者接管实际外伸高度接管实际内伸高度焊缝底边长度b=焊缝高度h=焊缝金属截面积A3=b*h=筒体开孔补强计算(单孔)筒体多余金属面积补强范围有效高度A1=(B-dop)(δe-δ)-2δet(δe-δ)(1-fr)=472.44A2=2h1(δet-δt)fr+2h2(δet-C2)fr=68.746636.00需要补强面积不需计算A4=A-Ae=可作为补强的面积Ae≥A577.18Ae=A1+A2+A3=B0=不需计算dB=3+Dot=不需计算补强圈设计取δnc=补强圈厚度不需计算B0≤B=无ntopdntopdBcdBA04Pc1.4t50Di1600Do1624hi400ho412[σ]t189δnh12C10.3C22δeh9.7R0K1.00K10.89φ0.85Dot3250.20Ct11.2满足要求Ct21[σ]tt149.5Dit309φt0.85fr0.79封头开孔补强计算(单孔)注：开孔最大直径d≤0.5DiDot/Di=Dot≤0.5Di(Dit=Dot-2δnt)接管焊接接头系数20℃封头封头内径mm封头材料设计温度下许用应力MPa开孔处名义厚度mm材料厚度负偏差mm腐蚀裕量mm封头有效厚度mm开孔处焊接接头系数接管接管材料接管外径mm接管厚度负偏差mm腐蚀裕量mm设计温度下许用应力MPa接管内径mm强度削弱系数说明：当fr≥1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=单位简图设计压力MPa设计温度开孔中心至椭圆中心距离椭圆长短轴比值决定系数mm表5-2表5-1椭圆封头形状系数封头外径封头内曲面深度mmmm封头外曲面深度mm壳体型式椭圆封头0.00mm6.20不需计算mm当开孔位于以椭圆形封头中心为中心80%封头内直径的范围内时，即K2≤0.8。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K2＞0.8。Q345R共2页第1页设计条件ctichPDPK5.0][21ctichPDPK5.0][2mmmmmmmmmmmm2mmmm626.80mmmmmm50.07mmmmmm0.00mmmm2mm2mmmmmm2mm2需要补强mm2mmmmmmmmmm取较小者补强范围有效高度外伸接管有效补强高度h1=50.07取较小者接管实际外伸高度202内伸接管有效补强高度h2=50.07接管实际内伸高度0壁厚附加量接管有效厚度开孔直径δet=δnt-Ct=5.80dop=Dit+2Ct313.40JB/T4736-2002补强圈内径dB=3+Dot=328补强圈厚度-2.24取δnc=需要补强面积A4=A-Ae=443.72补强圈设计补强圈外径B0≤B=626.80取B0=130可作为补强的面积Ae=A1+A2+A3=1513.32Ae＜A封头多余金属面积A1=(B-dop)(δeh-δh)-2δet(δeh-δh)(1-fr)=1089.46接管多余金属面积A2=2h1(δet-δt)fr+2h2(δet-C2)fr=323.86焊缝金属截面积焊缝底边长度b=10焊缝高度h=10A3=b*h=100.00接管名义厚度A=dopδh+2δhδet(1-fr)=1957.05补强范围有效宽度B=2dop=626.80接管壁厚计算取2.20dop+2δnh+2δnt=353.40取较大者封头开孔补强计算(单孔)共1页第1页接管计算厚度1.71mmδ'nt=δt+Ct=3.91δnt=8.00Ct=Ct1+Ct2=因开孔所削弱面积ntopdntopdBcdBA04ctttitctPDP][2版权所有：[e-mail]©[e-mail]1t100Di360ReL245常温[σ]148设计温度[σ]t147C10.6C21φ1mmmm取mmmmMPa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0.9ReLφ=220.5校核结论：0.9ReLφ≥σT合格液压试验时应力校核设计厚度：δd=δ+C2=1.61名义厚度：δ'n=δd+C1=2.21δn=3有效厚度：δe=δn-C1-C2=1.4mm焊接接头系数壁厚计算壳体最小厚度δmin碳钢、低合金钢≥3mm说明：以下所有公式适用于设计压力Pc≤0.6[σ]tφ的范围。（不包括腐蚀裕量）不锈钢≥2mm计算壁厚：0.61mm内压球壳共1页第1页设计条件单位简图计算压力MPa设计温度℃球壳内径mm球壳材料常温屈服强度MPa许用应力MPaMPa钢板厚度负偏差mm腐蚀裕量Q245RctoicPDP][4)(tTPP][][25.1eeoiTTDP4)()(Pc1t100Do2000Ro1800ReL245常温[σ]148设计温度[σ]t147C10.6C21φ1M1.50ri200mmmmmm取mmmmδmin=mm9.15mm厚度附加量：C=C1+C2=焊接接头系数碟形封头形状系数许用应力MPaMPa钢板厚度负偏差mm腐蚀裕量mm计算压力MPa设计温度℃封头外径常温屈服强度MPamm碟形封头球面外半径mm封头材料共1页第1页设计条件单位简图校核结论：σt≤[σ]t合格过渡段转角内半径说明：1、通常取Ri=0.9Di；2、ri≥0.1Di且ri≥3δnh。应力校核最大允许工作压力1.15MPa设计温度下计算应力129.19MPa壁厚计算计算壁厚：1.60说明：1、当Ri/ri≤5.5时δeh≥0.15%Di2、当Ri/ri＞5.5时δeh≥0.3%Di名义厚度：δ'nh=δh+C=合格10.75内压碟形封头δnh=12有效厚度：δeh=δnh-C1-C2=10.4最小厚度：6检验结论：满足最小厚度要求Q245RctochctichPMRMPPRMP)5.0(][25.0][2或ehiehtwMRP5.0][2][ehehictMRP2)5.0(Pc0.5t150Do2036δn18C10.8C22L1901.7δe15.2L/Do0.93Do/δe133.95Lcr27569.6A9.33E-04否ReltMPaBEtMPaBMPaσ02[σ]t=不需计算MPaσ0MPa校核[P]≥Pc外压圆筒稳定性校核满足强度要求当A小于设计温度曲线最小值时取两者中的较小值不需计算[P]不需计算MPa[σ]t设计温度下筒体材料的许用应力不需计算Mpa，0.9Relt或0.9Rp0.2t=当Do/δe＜20时当A小于设计温度曲线的最小值时不需计算外压圆筒稳定性校核共1页第1页设计条件单位简图计算压力MPa设计温度℃0.05≤L/Do≤50计算临界长度判断圆筒类别短圆筒筒体外径mm筒体材料名义厚度mmmmmm圆筒计算长度mmmm腐蚀裕量长度与外径的比值A小于设计温度曲线的最小值吗材料设计温度屈服强度当A大于设计温度曲线的最小值时(查图4-3～图4-11)(GB150-2011)当Do/δe≥20时MPa0.50[P]67B=2AEt/3=设计温度下材料的弹性模量外径与厚度的比值图a_1计算外压应变系数值S30408圆筒有效厚度钢板厚度负偏差mmLcr≥LeoDBP/][)}/11(/2)0625.0/25.2min{(0eoeoeoDDB，DPc0.5t150Do2036δn