压力容器校核

钢制卧式容器 设计压力 p 设计温度 t 筒体材料名称 封头材料名称 封头型式 | 筒体内直径 Di 筒体长度 L 筒体名义厚度 n ! 支座垫板名义厚度 腐蚀裕量 C1 筒体焊接接头系数 封头名义厚度 鞍座材料名称 鞍座宽度 b 鞍座包角 θ 支座形心至封头切线距离 A 鞍座高度 H 地震烈度 hn计算单位 太原理工大学 简 图 MPa 、 ℃ 计 算 条 件 50 Q345R Q345R 椭圆形 2000 5700 mm mm 12 rn mm mm mm mm ; 10 1 1 12 Q235-B 220 120 475 250 \" 八 筒体厚度附加量 C mm mm mm （封头厚度附加量 Ch ° mm mm 度

内压圆筒校核 计算所依据的标准 计算压力 Pc 设计温度 t 内径 Di 。 材料 试验温度许用应力 设计温度许用应力 t [ 试验温度下屈服点 钢板负偏差 C1 腐蚀裕量 C2 焊接接头系数 计算条件 、 Q345R ( 板材 ) s 计算单位 太原理工大学 过控11 GB 筒体简图 MPa C mm MPa MPa MPa mm mm 厚度及重量计算 计算厚度 有效厚度 ； 名义厚度 重量 = ePcDi2[]Pcntmm = mm mm Kg 压力试验时应力校核 = - C1- C2= n = 压力试验类型 试验压力值 压力试验允许通过 的应力水平 试验压力下 圆筒的应力 校核条件 】 校核结果 T 液压试验 PT = [][]t《 = (或由用户输入) sMPa MPa T = pT.(Die)MPa 2.e = T = T T 合格 压力及应力计算 最大允许工作压力 [Pw]= 设计温度下计算应力 tt2e[]t(Die)MPa = MPa = MPa ' = Pc(Die)2e t校核条件 结论 合格 ≥t

左封头计算 计算所依据的标准 ~计算单位 太原理工大学 过控11 GB 椭圆封头简图 计算条件 计算压力 Pc 设计温度 t 内径 Di 曲面深度 hi 材料 设计温度许用应力 t 试验温度许用应力 钢板负偏差 C1 腐蚀裕量 C2 焊接接头系数 压力试验类型 试验压力值 压力试验允许通过的应力t 试验压力下封头的应力 校核条件 校核结果 ` Q345R (板材) 液压试验 、MPa C mm mm MPa MPa mm 》 mm 压力试验时应力校核 PT = [][]t= (或由用户输入) sMPa MPa MPa T = pT.(KDi0.5e)2e.= T = T T 合格 厚度及重量计算 21Di262hi = K = 形状系数 计算厚度 有效厚度 最小厚度 名义厚度 结论 重量 KPcDi h = =2[]t0.5Pcnh = mm mm …eh - C1- C2= minnh = mm mm Kg 、 = 满足最小厚度要求 压 力 计 算 最大允许工作压力 [Pw]= 结论

合格 2[]teKDi0.5eMPa =

右封头计算 计算所依据的标准 计算条件 计算压力 Pc 设计温度 t 内径 Di 曲面深度 hi ~ 材料 设计温度许用应力 t 试验温度许用应力 ( 钢板负偏差 C1 腐蚀裕量 C2 焊接接头系数 / Q345R (板材) MPa MPa mm mm 压力试验时应力校核 ? 计算单位 。 太原理工大学 过控11 GB 椭圆封头简图 MPa C mm mm 压力试验类型 试验压力值 压力试验允许通过的应力t 试验压力下封头的应力 校核条件 校核结果 液压试验 PT = [][]t= (或由用户输入) sMPa MPa MPa 】T = pT.(KDi0.5e)2e.= T = T T 厚度及重量计算 合格 21Di262hi = K = 形状系数 计算厚度 有效厚度 >KPcDi h = =2[]t0.5Pcnhmm = mm mm mm Kg eh - C1- C2= 最小厚度 名义厚度 结论 ' 重量 minnh = = 满足最小厚度要求 压 力 计 算 最大允许工作压力 [Pw]= 结论 '

合格 2[]teKDi0.5eMPa =

卧式容器（双鞍座） 计算压力 pC 设计温度 t 圆筒材料 鞍座材料 圆筒材料常温许用应力 [ 圆筒材料常温屈服点 鞍座材料许用应力 [ 工作时物料密度 O ]sa ] t 计算单位 @ 50 Q345R Q235-B 1 ]1 345 MPa {太原理工大学 过控11 简 图 MPa ℃ 计 算 条 件 圆筒材料设计温度下许用应力[MPa MPa 147 ·MPa kg/m3 kg/m3 · mm mm mm mm mm mm mm mm mm ° | mm mm MPa mm mm mm ： mm mm mm mm 32485 1000 2000 T 液压试验介质密度 圆筒内直径Di 圆筒名义厚度 n 12 1 ￥ 12 5750 10 10 220 120 475 500 250 [ 圆筒厚度附加量 C 圆筒焊接接头系数  封头名义厚度 hn 封头厚度附加量 Ch 两封头切线间距离 L 鞍座垫板名义厚度 rn · 鞍座垫板有效厚度 re 鞍座轴向宽度 b 鞍座包角 θ 鞍座底板中心至封头切线距离 A 封头曲面高度 hi 试验压力 pT 鞍座高度 H 腹板与筋板组合截面积 Asa20080 腹板与筋板组合截面断面系数Zr 地震烈度 圆筒平均半径 Ra 物料充装系数 o 一个鞍座上地脚螺栓个数 地脚螺栓公称直径 地脚螺栓根径 鞍座轴线两侧的螺栓间距 地脚螺栓材料 369095 8 1006 2 20 \\ 1260 16Mn

圆筒质量(两切线间) mDL1incns \"支 座 反 力 计 算 kg kg kg mm3 mm3 kg kg 封头质量(曲面部分) m2 m30 封头容积(曲面部分) Vh+09 附件质量 容器容积(两切线间) V = +10 ? 容器内充液质量 耐热层质量 工作时, m4Voo '压力试验时, m4VT= m50 — 总质量 工作时, mm12m2m3m4m5 4kg 压力试验时, 单位长度载荷 mm12m2m3mm524409 mgmgqq44LhiLhi33 F11mgFmg22 119751 N/mm 支座反力 FmaxF,F119751 筒 体 弯 矩 计 算 工作时 222FL12Rahi/L4AM14hi4L1= +07 3LN  圆筒中间处截 面上的弯矩 -压力试验 222FL12Rahi/L4AMT14hi4L13L= +08 N·mm 操作工况： ARa2hi21L2ALM2FA14h1i3L +06 支座处横 截面弯矩 压力试验工况： \\N·mm MT2ARa2hi21L2ALFA14h1i3L +06

系 数 计 算 K1=1 K4= | K2=1 K5= K7= C4= 23pCRaM12eRa2e pCRaM22eK1Ra2e K3= K6= K8= C5= K6’= K9= 筒 体 轴 向 应 力 计 算 [ 操作状态 MPa 轴向应力计算 pCRaM212eRae pRM24Ca22KRe2ae MT12T1Rae 1MPa 水压试验状态 T4MT2K2Ra2e MPa …T2T3pTRaMT12eRa2e pRMT2Ta2eK1Ra2e MPa 0.094eRa 根据圆筒材料查GB150图4-3～4-12 许用压缩应力 B = A应力校核 MPa MPa tacmint,B acmin(0.9ReL,B) 2，3 < 1 合格 t） |1|,|4| < ac 合格 tMPa |T1|,|T4| < ac 合格 T2 ,T3 < s = 合格 筒体和封头的切应力 ARmKFL2AL3A2时(4时,不适用) RaeL4h/3i MPa ARm2时 圆筒中：— K3FRae MPa KFh4Rahe 封头中：

椭圆形封头, 封头 应力校核 碟形封头, 半球形封头, hhKPcDi2he MPcRh2he PcDi4he MPa h圆筒 [] = [ ]t = ） t封头 1.25h 圆筒, 封头, MPa < [ ] = MPa 合格 h < [ h] = MPa 合格 鞍 座 处 圆 筒 周 向 应 力 mm ：圆筒的有效宽度 b2b1.56Ran kK5F在横截面最低5无无垫eb2点处 加板或L/Rm≥8时, 强垫板@ 圈不起F3K6F62在鞍座 圆加强4b2e2e 边角处 L/Rm<8时, 筒 作用12K6FRaF时 624bLe2e Wb1.56Ran鞍座垫板宽度 ； 鞍座垫板包角12 kK5F横截面最低点5ereb2 处的周向应力 L/Rm≥8时, F3K6F无 622 4b2鞍座边角处 ere2ere 垫板加 的周向应力 L/Rm<8时, [ 起加 F12K6FRm强作62强 4ereb2Le2re 用时 【 L/Rm≥8时, 圈 MPa MPa MPa MPa MPa MPa 筒 体 '3K6FF鞍座垫板边 624b2ee2 缘处圆筒中 的周向应力 L/Rm<8时, '12K6FRmF64eb2Le2 ` t |5| < [ ]= 1 合格 t 应力校核 |6 | < [ ]= 合格 t |’6 | < [ ]= 合格 MPa MPa MPa

加强圈材料, ； e = mm mm 个 mm2 mm4 MPa MPa MPa 《 d = 有加强圈圆筒 加强圈参数 加强圈数量, n = 组合总截面积, A0 = 组合截面总惯性矩, I0 = tR 设计温度下许用应力加强圈位于 鞍座平面上 在鞍座边角处圆筒的周向应力： CKFReKF747m8I0A0 在 鞍 座 边 角 处 ，加 强 圈 内 缘 或 外 缘 表 面 的 周 向 应 力 ： CKRdFK8F857mI0A0 横 截 面 最 低 点 的 周 向 应 力 无垫板时，（ 或 垫 板 不 起 加 强 作 用 ） kKF55eb2 采用垫板时，（垫板起加强作用） 在横截上靠近水平中心线的周向应力： CKFReKF747m8I0A0 eMPa 5加强圈靠近鞍座 kK5Freb2MPa 有加强圈圆筒 在横截上靠近水平中心线处，不与筒壁相接的加强圈内缘 或 外 缘 表 面 的 周 向 应 力 ： CKRdFK8F857mI0A0 MPa 无垫板或垫板不起 加强 作用 F3K6F624b2e2eL/Rm≥8时, 无垫板或垫板不起 加强 作用 加F12K6FRm强624bL圈e2eL/Rm<8时, 鞍座边角处点靠（垫板起加强作用） 处的周向应力 采用垫板时，近F3K6F622鞍4b2ere2ereL/Rm≥8时, 座 采用垫板时，（垫板起加强作用） | F12K6FRm6224bLere2ereL/Rm<8时, MPa MPa :MPa MPa

应力校核 ||||| < []= 合格 t ]= 合格 6 | < [t ]= 7 | < [t ]R= 8 | < [5>t MPa 水平分力 计算高度 鞍 座 应 力 计 算 N mm mm mm FSK9F 1HsminRa,H3250 bo10 鞍座腹板厚度 ? b4430 鞍座垫板实际宽度 腹板水平应力 鞍座垫板有效宽度 brminb4,b2 无 垫 板 或 垫 板 不 起 加 强 作 用 , F9SHSb0 ( 腹板水平应力 垫板起加强作用, FS9HbbS0rre 应力判断 29 < 3[mm MPa ]sa = 98 合格 MPa 由地震水平分力引起的支座强度计算 ￥ 圆筒中心至基础表面距离 Hv1262 腹板与FEv1mg 轴向力 筋板组FEvHFEvHVFsa合截面FEvFfA2ZAL2Asarsa, 应力 FFfsHFEvHVFsaEvFEvFf, AsaZrAsaL2A |samm N MPa MPa %| < [bt]= 合格 00MEvbtnlA1bt bt < [bt] = 204 MPa 合格 拉应力 地脚螺栓应力 MPa 剪应力 ， btFEvFfsn'Abt Ko[bt] = 136 MPa 合格 bt < MPa FfFf 温差引 FFfHtsa起的应AZsar 力 t|sa| < []sa = 147 合格 注：带#的材料数据是设计者给定的

N MPa ,

开孔补强计算 接 管: N1, φ530×10 设 计 条 件 计算压力 pc 设计温度 壳体型式 壳体材料 名称及类型 50 MPa ℃ 圆形筒体 Q345R 板材 mm @计算单位 太原理工大学 过控11 计算方法: 等面积补强法，单孔 @ 简 图 壳体开孔处焊接接头系数φ 1 壳体内直径 Di 壳体开孔处名义厚度δn 壳体厚度负偏差 C1 壳体腐蚀裕量 C2 壳体材料许用应力[σ] t2000 12 - 1 1 mm mm mm MPa $接管轴线与筒体表面法线的夹角(°) 0 凸形封头上接管轴线与封头轴线的夹角(°) 接管实际外伸长度 接管实际内伸长度 接管焊接接头系数 接管腐蚀裕量 ￥ 凸形封头开孔中心至 封头轴线的距离 接管厚度负偏差 C1t 300 0 1 1 1 mm mm mm mm mm 接管连接型式 接管材料 名称及类型 补强圈外径 补强圈厚度 插入式接管 * 16Mn 管材 840 ， 12 mm mm mm MPa 补强圈材料名称 Q345R 补强圈厚度负偏差 C1r | t181 1 接管材料许用应力[σ] MPa 补强圈许用应力[σ]t 开 孔 补 强 计 算 非圆形开孔长直径 壳体计算厚度δ 514 ！ mm mm mm mm mm mm mm 222开孔长径与短径之比 接管计算厚度δt 1 mm mm mm ^补强圈强度削弱系数 frr 1 （ 514 开孔补强计算直径 d 接管有效外伸长度 h1 接管材料强度削弱系数 fr 补强区有效宽度 B 接管有效内伸长度 h2 壳体多余金属面积 A1 补强区内的焊缝面积 A3 1004 0 632 ！ 180 3277 开孔削弱所需的补强面积A 4843 接管多余金属面积 A2 754 3627 mm mm mm 222A1+A2+A3= 1566 补强圈面积 A4 结论: 合格 。

mm，小于A，需另加补强。 2 A-(A1+A2+A3)

开孔补强计算 计算单位 太原理工大学 过控11 计算方法: 等面积补强法，单孔 简 图 MPa {接 管: N2, φ108×5 设 计 条 件 计算压力 pc 设计温度 壳体型式 壳体材料 名称及类型 50 ？℃ 圆形筒体 Q345R 板材 2000 … 12 1 1 mm mm mm mm MPa 壳体开孔处焊接接头系数φ 1 壳体内直径 Di 壳体开孔处名义厚度δn 壳体厚度负偏差 C1 壳体腐蚀裕量 C2 ] t壳体材料许用应力[σ] 接管轴线与筒体表面法线的夹角(°) 0 凸形封头上接管轴线与封头轴线的夹角(°) - 接管实际外伸长度 150 接管实际内伸长度 接管焊接接头系数 接管腐蚀裕量 凸形封头开孔中心至 封头轴线的距离 接管厚度负偏差 C1t 0 1 1 mm mm mm mm mm 接管连接型式 接管材料 名称及类型 补强圈外径 补强圈厚度 插入式接管 16Mn 管材 200 8 mm mm mm MPa mm mm mm mm mm mm 222补强圈材料名称 Q345R 补强圈厚度负偏差 C1r tt1 接管材料许用应力[σ] 181 MPa 补强圈许用应力[σ] 开 孔 补 强 计 算 非圆形开孔长直径 壳体计算厚度δ 开孔补强计算直径 d 接管有效外伸长度 h1 101 101 mm mm mm mm mm 2开孔长径与短径之比 接管计算厚度δt 补强区有效宽度 B 接管有效内伸长度 h2 壳体多余金属面积 A1 补强区内的焊缝面积 A3 1 202 0 130 160 533 补强圈强度削弱系数 frr 1 接管材料强度削弱系数 fr 开孔削弱所需的补强面积A 953 2130 接管多余金属面积 A2 mm 2 A1+A2+A3= 420 mm，小于A，需另加补强。 补强圈面积 A4 结论: 合格

708 mm 2A-(A1+A2+A3)