仙女晨怀中仙--盖德问答-化工人互助问答社区

仙女晨怀中仙

影响力0.00

经验值0.00

粉丝12

工艺专业主任

关注已关注 私信

他的提问 2487 他的回答 13673

各种干燥器动画？ 各种干燥器动画共同交流学习查看更多 3个回答 . 5人已关注

关注问题已关注 回答

登录后参与回答

中段回流的问题？分馏塔中的中段回流，可以更好平衡气液相均衡，控制临近侧线产品以及塔顶产品的质量，更好的切割柴油和蜡油。请问这些优势的理论依据都是怎么样的？？？查看更多 2个回答 . 4人已关注

关注问题已关注 回答

登录后参与回答

请问线形比例的快捷键是哪一个? 请问线形比例的快捷键是哪一个？查看更多 3个回答 . 5人已关注

关注问题已关注 回答

登录后参与回答

卧式螺旋筛网离心机的差速调节？请高手讲一下卧式螺旋筛网离心机的差速调节原理？还有离心机上的两组皮带是干什么用的？所有带差速器的离心机差速都可以调节吗？（我们公司的两台离心机厂家说差速不能调节，所以问一下）还有就是现在离心机厂家都给客户提供哪些资料呢？查看更多 7个回答 . 5人已关注

关注问题已关注 回答

登录后参与回答

哪儿的大型真空泵好？ 用过沈阳鼓风机厂的，可是他们的图纸实在糟糕，虽然标有尺寸，可是比例不对，请大家说说自己用的真空泵的心得 [ ]查看更多 18个回答 . 5人已关注

关注问题已关注 回答

登录后参与回答

氩塔设计中问题？请教下前辈，在塔器设计中用户提供工作温度和工作压力，如何确定设计压力值，在一张图纸中看到设计压力达到了工作压力10倍，这样合适不合适查看更多 1个回答 . 5人已关注

关注问题已关注 回答

登录后参与回答

煤中硫的处理？ 哪位有煤中硫的处理相关文献知识呢，还有国内这方面做的比较好的机构有哪几家查看更多 3个回答 . 3人已关注

关注问题已关注 回答

登录后参与回答

污水处理用ASPEN怎么模拟？ 请问用ASPEN能够模拟深井曝气或者接触氧化法对污水处理的模拟吗，或者这个软件能够模拟吗查看更多 0个回答 . 4人已关注

关注问题已关注 回答

登录后参与回答

带有段间冷却与段间分离的多级压缩如何用aspen plus模拟 ...？ 请问带有段间冷却与段间分离的多级压缩如何用aspen plus模拟？查看更多 9个回答 . 2人已关注

关注问题已关注 回答

登录后参与回答

液氨球罐的温度与压力？ 我单位的液氨球罐，它的操作温度与压力分别为1.485MPA与40度，而它的在40度是的饱和蒸汽压为1.55MPA，而大于它的操作压力，如何操作？查看更多 2个回答 . 2人已关注

关注问题已关注 回答

登录后参与回答

甲醛四元气银法关于经验值？各位老师，本人刚学甲醛，想请教几个问题 1 甲醇转化率一般多少，有多少甲醇参与副反应怎么知道，或者有没有经验值？ 2 如何根据流量就能根据经验值知道醇含量大约是多少？诚心请教谢谢各位老师查看更多 4个回答 . 1人已关注

关注问题已关注 回答

登录后参与回答

■槽罐容积>1000m3的常压容器按什么规范进行设计? NB/T 47003.1-2009(JB/T 4735.1)钢制焊接常压容器的标准中规定： 1.3 本部分不适用于下列各类容器： a）直接受火焰加热的容器； b）受核辐射的容器； c）盛装毒性为极度或高度危害介质的容器； d）直接埋入地下的容器； e）可升降气柜； f）经常搬运的容器； g）料仓； h）几何容积大于1 000m3 的立式圆筒形容器； i）高度大于10m 且长径比大于5 的塔式容器。如果槽子容积大于1 000m3用什么规范呢？查看更多 2个回答 . 3人已关注

关注问题已关注 回答

登录后参与回答

SW6讲义？ 2016/5/23 1 SW6用户研讨班讲义 SW6 软件编制组 2016.5.16~19 黄山 SW6 软件材料数据库 2016/5/23 2 材料数据库一 , 软件中索取材料性能的途径 SW6 软件中索取材料力学、物理性能的途径有三个：标准数据库、用户定义库及界面直接读入临时数据。标准数据库：软件自身固有的数据文件，用户不得修改；用户定义库：用户自建的数据文件，可长期使用；临时数据：设计者界面输入，一次性使用。标准数据库二 , 标准数据库 1 ，标准数据库的功能及组成标准数据库提供 GB150.2-2011 及相关有色金属标准所允许使用全部材料的力学性能（室温抗拉强度、室温屈服强度、温度下许用应力、高温屈服限、高温持久强度极限平均值、外压应力系数）、物理性能（温度下弹性模量、温度下平均线膨胀系数）。数据分成 5 部分：板材、筒体或接管用钢管、换热管用钢管、锻件及螺栓。 2016/5/23 3 标准数据库 2 ，标准数据库的编制依据：标准数据库提供的数据来源于下列标准：压力容器： GB150.2-2011 ；热交换器： GB151-2014 ；钛制焊接容器： JB/T4745 ；铝制焊接容器： JB/T4734 ；铜制焊接容器； JB/T4755 ；镍及镍合金焊接容器； JB/T4756 。标准数据库 3 ，选材说明： ● Q235 系列钢材使用限制条件：磷硫含量；附加检验项目；控制容器设计压力及使用厚度；控制使用介质。 ● 材料的最低使用温度最低使用温度不包含由协议冲击试验温度导致的使用温度下限。 2016/5/23 4 标准数据库 ● 高合金钢的命名：统一数字代号结构型式表示：□ □ □□□□ 例如： S30408 ，第一位“ S” 代表合金类型， “ S” 是不锈、耐蚀及耐热钢的代号，第二位第一个阿拉伯数字“ 3” 代表合金细分类， S1 ：铁素体型； S2 ：奥氏体－铁素体型， S3 ：奥氏体型， S4 ：马氏体型，标准数据库后四位阿拉伯数字代表不同分类内的编组和同一编组内的不同牌号的区别顺序号奥氏体型 304 表示钢的编组 , 参照 AMSE 标准， 304 ( 鉻镍， S30403 ， 00Cr19Ni10 ）； 310 （ 2520 ， S31008 ， 0Cr25Ni20 ）； 316 （含钼， S31608, 0Cr17Ni12Mo2 ）； 321 （含钛 , S32168, 0Cr18Ni11Ti ）等， 2016/5/23 5 标准数据库第 4 位表示含有不同元素 : “0” 是顺序号 , 或者“ 6”, 表示含钛，例如 : (S31668, 0Cr18Ni12Mo2Ti) ，第五位表示碳含量： “ 3” 是超低碳， C≤0.003%, “8” 是低碳， C≤0.08% 。标准数据库 ● 材料高温段许用应力高温段有粗黑线划界，在黑线左侧表示许用应力取决于抗拉强度或屈服强度，在黑线右侧表示许用应力取决于持久极限。如果许用应力落在黑线右侧，在计算容器的液压试验压力时计算公式中 [σ] t / [σ] 中的 [σ] t 应该取黑线左侧的第一个值。 2016/5/23 6 标准数据库 ● 碳素钢及低合金钢钢管标准 GB8163 ：输送流体用无缝钢管 GB6479 ：高压化肥设备用无缝钢管 GB9948 ：石油裂化用无缝钢管标准数据库 ▲ 各个钢管标准号所含钢号： GB8163 10#,20#,Q345D GB6479 20#,16Mn GB9948 10# ， 20# ， 12CrMo ， 15CrMo ， 12Cr2Mo1 ， 1Cr5Mo ， 09MnD ， 12Cr1MoVG ， 09MnNiD ， 08Cr2AIMo ， 09CrCuSb 2016/5/23 7 标准数据库 △ 技术要求： GB 6479- 2000 GB9948- 2008 GB8163- 2008 P,S 含量 % P≤0.03, S≤0.03 P≤0.03, S≤0.02 P≤0.035, S≤0.035 交货状态正火正火热轧，热处理冲击试验 ≥18J 35J 不做标准数据库 △ 使用规定： GB8163 不得用于换热管、设计压力 ≤4.0MPa 、壁厚不大于 10mm 、不得用于极度和高毒危害介质。 GB6479 钢中 S 含量应不大于 0.02% ；换热管应选用冷轧或冷拔高级精度管。 GB9948 换热管应选用冷轧或冷拔高级精度管。 2016/5/23 8 标准数据库 ▲ 提醒： △ 选用钢管必须标明标准号。 △ 新版 GB150 将原来表 4-4 ，现表 7“ 低温用钢管的使用温度下限”修改了，取消了 10 号钢最低冲击试验温度为 -30 ℃的规定。修改后 10 号钢换热管的使用温度下限为 -20 ℃。标准数据库 ● 高合金钢钢管 ▲ 各种高合金钢钢管的标准号：换热管：不锈钢无缝管： GB13296 ；不锈钢有缝管： GB/T24593 ；流体输送管：不锈钢无缝管： GB/T14976 ；不锈钢有缝管： GB/T12771 ；双相不锈钢无缝管： GB/T21833 ；双相不锈钢有缝管： GB/T21832 ； 2016/5/23 9 标准数据库 ▲ 高合金钢钢管的钢号命名： GB150.2 中：不锈无缝钢管钢号用成分或数字代号表示；不锈有缝钢管钢号用数字代号表示；双相不锈钢管的钢号全部用数字代号表示；高合金钢钢管的钢号与用途无关。标准数据库在 SW6 软件中：不锈无缝钢管钢号用成分表示；不锈有缝钢管钢号用数字代号表示；双相无缝钢管钢号用数字代号表示；双相有缝钢管钢号用数字代号加 ( 有缝 ) 表示； 2016/5/23 10 标准数据库 ▲ 有缝不锈钢管的分类及使用限制条件： GB/T24593 ( 不锈钢有缝换管 ) ；按 GB/T7735 B 级验收；不得用于毒性程度为极度或高度危害的介质；设计压力小于 10.0MPa 。标准数据库 • GB/T12771 （不锈钢有缝流体输送管）；根据焊接方法和检验比例不同分成 4 类 , 使用限制条件：不得用于换热管； III ， IV 类局部探伤管不得用于毒性程度为极度或高度危害的介质；设计压力小于 10.0MPa ， 2016/5/23 11 标准数据库 • GB/T21832( 双相不锈钢有缝管 ) ：根据焊接方法和检验比例不同分成 6 类：使用限制条件：使用温度下限 -20 ℃；压力容器接管只可用 I ， II 类焊接管，换热管仅可选用 IV 类管，不得用于毒性程度为极度或高度危害的介质；设计压力小于 10.0MPa ，标准数据库 ● 锻件 ▲ 锻件的公称厚度定义：筒性锻件：筒体壁厚；环形锻件：长度与壁厚的小者；饼形锻件：轴向长度；碗形锻件：底部厚度与筒体端部厚度者；长颈法兰锻件：法兰厚与大端厚的大者；条形锻件：圆形：直径；距形：短边长度。 2016/5/23 12 标准数据库 ▲ 锻件的级别：压力容器用锻件按照检验项目的不同分成 4 个级别， 4 个级别有相同的许用应力，在 SW6 软件中没有区分，设计时必须确定锻件级别。 Ⅰ级锻件：仅用于公称厚度 ≤100 的 20 ， 35 和 16Mn 锻件； Ⅱ级锻件：一般受压元件锻件； GB150.2 Pg58 页明确规定了Ⅲ或Ⅳ级锻件使用条件，要求保证力学性能的关键受压元件、一般应选Ⅳ级。标准数据库 ▲ 高合金钢锻件高合金钢锻件用统一数字代号命名，命名方法同板材。 2016/5/23 13 用户定义库三，用户定义库 1 ，用户定义库的功能：当设计使用材料在标准数据库中没有被包含时，可以利用”用户数据库管理系统” 自建数据库（用户定义库） , 该库数据一旦建立可以长期使用。用户定义库 2 ，用户定义库的编制方法： ● 建立用户定义库所需数据： ▲ 强度数据：尺寸上、下限；使用温度上、下限；常温抗拉强度；常温屈服强度；温度下许用应力；温度下屈服限；温度下持久强度或抗拉强度；外压应力系数数据。 ▲ 物理数据：温度下弹性模量；平均线膨胀系数（温度下与 20 ℃之间）。 2016/5/23 14 用户定义库 3 ，用户定义库的编制：一种材料类别 ( 板材、管材、锻件、螺栓 ) 及应力类型 ( 温度下许用应力、温度下屈服限、温度下持久强度或抗拉强度 ) 各建立一条数据。例如：板材在上、下尺寸限制条件下的各种温度下的许用应力；不锈钢板材各种温度下的高许用应力；不锈钢板材各种温度下的低许用应力；锻件在上、下尺寸限制条件下的各种温度下的屈服限。用户定义库同一材料名且相同材料类别如若已建立温度下的许用应力，再建立温度下的屈服限或持久强度数据时可以不再输入物理性能数据。 2016/5/23 15 用户定义库 4 ，编制用户库的注意事项： ● 用户库定义的材料名不得与标准库所含材料名相同； ● 新版 SW6 的用户库文件（网络版）只存放在装 SW6 软件的服务器上，只有被授权可以修改用户库文件内容的人员才允许实施修改。用户定义库 ● 在 SW6-2011 版之前建立的用户库文件，在使用之前需要将弹性模量及热膨胀系数按提示项重新选择一次。 ● 发行软件所带用户库内数据仅是演示，不可直接使用。 2016/5/23 16 界面直接输入数据四，界面直接输入数据当某些材料因力学性能数据或物理性能数据不全而不能满足计算需求时，可以在界面上直接输入数据。该数据仅在本次计算过程中有效。 SW6-2011中筒体和封头使用说明及常见问题解析常平江全国化工设备设计技术中心站 Tel: 021-32140411-816 Email: pjchang@tced.com Website: www.tced.com 2016/5/23 17 主体设计参数内压输入正值，外压输入负值。建议用户输入试验压力如何确定？外径基准壁厚计算 2) 筒体、球壳、椭圆封头、碟形封头有外径基准计算公式； 4 ）内、外径壁厚计算公式计算结果可能会有一定的差别。      t c D p  2   c t i c p D p      2    i D D    o D D （内径基准）（外径基准）外径基准壁厚计算 1）适用于采用管材作为圆筒形受压元件的场合（SW6不限制）； 3) 由中径公式及其强度条件可导出（以圆筒为例）：   c t o c p D p      2 2016/5/23 18 试验压力的取值及其应力校核 1 ）试验压力的最低值：内压外压液压试验气压试验     t T p p   25 . 1      t T p p   1 . 1  p p T 25 . 1  p p T 1 . 1  2 ）试验压力的上限为使得所有受压元件满足强度校核条件压力的最大值 3 ） GB150.3 的 4.6.3 节规定，当实际的试验压力大于按 1 ）计算得到的最低值时，需对所有受压元件进行强度校核。液压试验：气压试验：   eL T R 9 . 0    eL T R 8 . 0  1. p是设计压力 3.[σ] t 不应低于材料受抗拉强度和屈服强度控制的许用应力最小值注： 2.应取各元件材料的[σ]/[σ] t 比值中的最小值； SW6只对壳体元件最大总体薄膜应力进行应力校核。如对壳体元件最大总体薄膜应力应满足：温度 ≤20 100 …… 300 350 400 425 450 475 许用应力 185 185 …… 143 133 125 93 66 44 计算示例抗拉强度和屈服强度控制 10 万小时的高温持久强度极限确定     t T p p   25 . 1  设计压力黑线 [σ] t 不应低于材料受抗拉强度和屈服强度控制的许用应力最小值例：材料 Q345R ，圆筒厚度 24mm ，设计温度 400 ℃ ，设计压力 p=1MPa ，液柱静压 0.07MPa ，计算压力 pc=1.07MPa ；液压试验 Q345R 钢板（厚度 16-36mm ）许用应力表 a 74 . 1 133 185 1 25 . 1 MP     2016/5/23 19 SW6确定试验压力的方法 1. 程序确定（不输入）在筒体单独计算时，程序仅取筒体材料的许用应力比值；在设备计算时，程序会比较所有需计算零部件的许用应力的比值，选取最小比值来计算试验压力的最低值。 2. 建议用户自行确定后将试验压力输入筒体数据输入提示：如果用户需要的负偏差与程序给出的不一致时，也可选中 “指定板材负偏差为0”，然后将所要的负偏差加到腐蚀裕量中去，最后将计算书中的值修改过来。不输入不会影响计算，只是筒体质量将以0输出。 1.如用户选择“指定板材负偏差为 0”，则不管选什么材料和尺寸，在计算中负偏差都取为0；反之，则由程序自动给出； 2.用户自定义材料数据库，负偏差都取为0。 2016/5/23 20 筒体内压计算 GB150.1中4.3.7节：壳体加工成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度： a)碳素钢、低合金钢制容器，不小于3mm； b)高合金钢制容器，一般不小于2mm。对于有色金属制压力容器，按其所在标准规定确定。另外：对于椭圆封头和碟形封头，为保证刚度，给出了所需要的最小厚度。（不包括负偏差）外压圆筒设计数据设计： 1. 已知壁厚，设计计算长度； 2. 已知计算长度，计算壁厚。校核：壁厚和计算长度均输入。如何输入？ 2016/5/23 21 外压圆筒计算长度输入 L1 L2 L=max(L1,L2) L1 L=L1 L1 hi/3 L=L1+hi/3 典型结构的计算长度确定： L1 hi/3 hi/3 L=L1+hi/3+hi/3 计算长度：取圆筒上两相邻支撑线之间的距离。支撑线：指该处的截面有足够的惯性矩，以确保外压作用下该处不出现失稳现象。 L1 L2 L3 1.大、小端连接处都不作为支撑线：计算长度：大、小端L=L1+L2+L3，锥壳L=L2(Le) 分别计算大端筒体、锥壳、小端筒体的厚度。锥壳的最终厚度取三者中大值。 2. 大端连接处作为支撑线：计算长度：大端L=L1，小端L=L2+L3，锥壳L=L2(Le) 分别计算大端筒体、锥壳、小端筒体的厚度。锥壳的最终厚度不小于小端筒体的厚度。 3. 小端连接处作为支撑线：计算长度：大端L=L1+L2 ，小端L=L3，锥壳L=L2(Le) 分别计算大端筒体、锥壳、小端筒体的厚度。锥壳的最终厚度不小于大端筒体的厚度。 4. 大、小端连接处都作为支撑线：计算长度：大端L=L1、小端L=L3、锥壳L=L2(Le) 分别计算大端筒体、锥壳、小端筒体的厚度。同一结构可用不同的模型进行计算，从而得到不同的结果。四种方式中，只要有一种方式计算校核合格，就可认为该结构是安全的。是否做支撑线由设计人员自行确定 2016/5/23 22 外压应力系数 B 曲线图选用表（表 4-1 ） 1. 包括材料及其对应的外压设计温度上限和适用的B值曲线图号。因此， SW6对表4-1中一些材料的温度上限进行了修改。 2. GB150给出计算方法以及B值曲线图均不考虑蠕变问题。钢号设计温度上限钢号设计温度上限修正前修正后修正前修正后 10 475 425 12Cr2Mo1VR 475 425 20 475 425 0Cr18Ni9 S30408 650 600 Q245R 475 425 1Cr19Ni9 S30409 650 600 Q345R 475 350 0Cr25Ni20 S31008 650 575 Q345D 475 425 0Cr17Ni12Mo2 S31608 650 600 1Cr5Mo 475 450 0Cr19Ni13Mo3 S31708 650 600 18MnMoNbR 475 425 0Cr18Ni10Ti S32168 650 550 12CrMo1 475 450 S39042 650 350 12CrMo1R 475 425 有色金属压力容器中材料的温度上限及其B值曲线图 JB/T 4734 《铝制焊接容器》（表4-1 ~ 4-3，图6-3 ~ 6-13） JB/T 4745 《钛制焊接容器》 (表4-1 ~ 4-2，图6-3 ~ 6-8） JB/T 4755 《铜制焊接容器》（表5-3 ~ 5-7，图5-1 ~ 5-5） JB/T 4756 《镍及镍合金焊接容器》（表5-6 ~ 5-9，图5-1 ~ 5-21）有色金属换热管外压计算时，用户需注意材料的B值温度上限。 2016/5/23 23 加强圈数据 L1 L2 Ls=(L1+L2)/2 0.5L≤ Ls ≤L 如果圆筒校核不合格，则程序不会校核加强圈。程序可按用户选择或者输入确定加强圈的结构参数计算厚度：满足稳定性要求的最小厚度。程序通过反复迭代得到。按筒体材料和B值，查取A值。加强圈与圆筒有效段组合截面惯性矩外压圆筒计算书稳定性问题强度问题+稳定性问题 2016/5/23 24 椭圆封头如不输入，程序取： 1. δn ≤8 ， c=25 ； 2. 8<δn ≤18 ， c=40 ； 3. δn >8 ， c=50 ；如考虑减薄量，SW6中凸型封头厚度如何输入？碟形封头不管内外径基准，过渡圆转角都输入的是内半径。 2016/5/23 25 碟形封头在开孔补强与封头模块计算时的计算厚度不一致？ δ=9.14mm δ=6.93mm ？ 2. 碟形封头开孔 1 . 碟形封头：   14 . 9 7 . 0 5 . 0 - 1 170 2 3360 7 . 0 32 . 1 5 . 0 2          c t i c p R Mp      93 . 6 7 . 0 5. 0 - 1 170 2 3360 7 . 0 5 . 0 2         c t i c p R p    a. 开孔位于碟形封头球面部分内： b. 开孔位于碟形封头球面部分外：   14 . 9 7 . 0 5 . 0 - 1 170 2 3360 7 . 0 32 . 1 5. 0 2          c t i c p R Mp    dop=644mm ， Di=4200mm ，正接管椭圆封头开孔时同样如此。 2016/5/23 26 球冠形封头结构和计算方法 2. 封头计算厚度：按球壳计算；封头加强段计算厚度： δr=Qδ 。 δ 为圆筒计算厚度， Q 查图 5-5 ；端封头为例 GB150-1998 GB150.3-2011 圆筒 δ 1. 采用加强段结构，球面部分厚度和加强段厚度可不一致；注：当 2δ/Di<0.002 时，取 δ=0.001Di ，用 p c /([σ] t ϕ)=0.002 查图得对应的 Q 值，代入上式进行计算。中间封头考虑封头两侧最苛刻的压力组合工况 : 工况凹面凸面压力封头封头加强段工况 1 + - p 1 -p 2 内压球壳式 5-7 ， Q 查图 5-6 工况 2 - + -p 1 +p 2 外压球壳取大值 : 1. 式 5-7 ， Q 查图 5-7 2. 外压球壳工况 3 + + p 1 ,p 2 取大值： 1.p1 内压 2.p2 外压取大值 : 1. 式 5-7 ， p1 、 Q 查图 5-6 2. 式 5-7 ， p2 、 Q 查图 5-7 3. 外压球壳， p2 工况 4 - - p 1 ,p 2 取大值 1.p1 外压， 2.p2 内压，取大值 : 1. 式 5-7 ， p1 、 Q 查图 5-7 2. 式 5-7 ， p2 、 Q 查图 5-6 3. 外压球壳， p1 p 1 p 2 2016/5/23 27 球冠形封头中间封头时输入如果筒体数据已经输入，此时这些数据会自动显示在屏幕上。球面半径应为筒体内径的 0.7~1.0 倍受内压的无折边锥壳大端或小端与筒体连接处的应力校核无折边锥形封头与筒体连接处存在几何结构不连续,会产生附加内力和内力矩，由此可能产生强度和局部失稳问题。计算包括两部分： 1. 压力作用下强度的校核； 2. 轴向力作用下的局部失稳问题校核。（新增内容）       cos 1 2    c t c c c p D p 锥壳厚度计算： 2016/5/23 28 确定锥壳大端连接处的加强图锥壳大端连接处的Q 1 值图需要加强 1.不需加强：锥壳大端厚度取锥壳厚度； 2. 需要加强：加强段计算厚度： δ r =Q 1 δ ， δ 为与锥壳相连的圆筒计算厚度， Q 1 值查图得。 1 ）任何情况下加强段的厚度不得小于相连接的锥壳厚度，即 δ r ≥δ c ； 2 ）当 δ/R L <0.002 时，取 δ r =0.001Q 1 D iL ， Q 1 由 p c /([σ] t ϕ)=0.002 查 Q 1 图得到。内压和轴向载荷共同作用下加强设计锥壳大端：当Δ 大 <α时，加强设计；锥壳小端：当Δ 小 <α时，加强设计。 4.如何加强设计：应增加连接处的截面积使得有效加强面积大于等于需要的加强面积： a.增加壁厚； b.设置加强圈。 1.适用范围： α≤ 30°,Q L 、Q s 需为拉伸载荷（二者为正值）； 3.加强设计时，首先应满足强度计算要求； 2.加强设计的判断：（单独内压也适用） 2016/5/23 29 无折边内压锥壳数据输入轴向拉伸输入正值，轴向压缩输入负值。当用户选择设置加强圈，需输入加强圈数据。 δ=max(4.57,6)=6mm δn= 圆整（ 6+0.3+2 ） =9mm GB150.3 的 5.6.1.3 节， 0.3% × 2000=6mm 无折边锥壳内压计算书 2016/5/23 30 程序以封头本体的厚度作为校核依据，给出加强段的厚度供设计人员作为结构设计的基础。？外压锥壳计算对于承受外压的锥形封头首先满足设计条件下的强度要求。（新增要求） a.增加壁厚； b.设置加强圈。外压加强计算方法适用于： Q L 、Q s 为压缩载荷（二者为正值）。加强设计： 1. 锥壳与圆筒连接处的加强面积校核：只有无折边需考虑。是否加强设计： a.大端： Δ<α时，需加强设计； b. 小端：直接加强设计。如何加强设计：有效加强面积大于等于需要的加强面积的最小值            cos 55 . 0 55 . 0 nc os c nc n os n es D C D C A       注： 2016/5/23 31 2. 锥壳与圆筒连接处的稳定性校核 L1 n oL D L L  55 . 0 2 1   L1 1.计算组合截面的形心； 2.利用平行移轴公式计算各截面对形心的惯性矩； 3.计算整个截面的惯性矩。 L1 是否加强设计：大、小端做支撑线时需考虑。如何加强设计：组合截面的有效惯性矩大于等于其所需的惯性矩。 a.增加壁厚； b.设置加强圈；计算组合截面的有效惯性矩Is的方法（以大端连接处为例）：外压锥壳数据大端支撑线位置(大端与锥壳过渡段连接处) 小端支撑线位置(小端与锥壳过渡段连接处) L L L sm L x 轴向压缩输入正值，轴向拉伸输入负值。锥壳的计算长度取当量长度Le，见 5.6.6.1 节 2016/5/23 32 偏心锥壳的计算计算方法： 1. 受内压偏心锥壳，取  1 和  2 中大值，按正锥壳计算； 2. 受外压偏心锥壳，分别取  1 和  2 ，按正锥壳计算。注：1)受内压锥壳的壁厚和应力计算与锥壳的长度无关； 2)受外压锥壳的壁厚和应力计算与锥壳的长度有关，因此，对于每一个半锥角，都需要分别改变锥壳长度和小端半径进行计算。 α 1 α 2 小端半径可能会变大，也有可能变小（与半锥角大小有关）锥壳长度可能会变大，也有可能变小（与半锥角大小有关）固定锥壳长度，改变小端半径（分别按两个半锥角进行计算）固定小端半径，改变锥壳长度（分别按两个半锥角进行计算） 2016/5/23 33 平盖 1. 单孔（不输入）； 2. 多孔（可输入），但注意适用条件。问题：在图 5- 21 、图 5-22 中，当 δ/R i <0.002 时， K值如何查取？ 1 ）取 δ=0.002Ri ； 2 ）按 δ/Ri=0.002 、新的 δe/ δ ，查图得到 K 。平盖 15 、 16 、 17 ， K 查图 5-22 平盖 11 、 12 、 13 、 14 ， K 查图 5-21 平盖上开孔单孔 1. dop<=Dc/2: 等面积补强； 2. dop>Dc/2: a. 螺栓平盖（类型 8 、 9 、 10 ）：按法兰结构计算； b. 其它（类型 2~7 、 11~17 ）：按平盖大开孔（类型 19 ）计算多孔： 1. 按 GB150.3-2011 中的 6.4.3 节，联合补强。（用户需自行判断适用条件后输入） 2. 采用其他设计方法。 SW6只对各种平盖的某些结构中参与运算的参数进行了检查，对于那些不参与运算的结构参数，用户应自行检查。 2016/5/23 34 平盖多孔联合补强，提示 K1/V>0.5 ，请选用其他设计方法？ 52 . 0 500 240 - 500      c c D b D  3 . 0 ) 3 . 0 , 11 . 0 max( ) 3 .0 , / 44 . 0 max(    e K         3 .0 3 . 0 3 . 0 1 K K K K 当当 3 . 0 1  K 5 . 0 58 . 0 52 . 0 / 3 . 0 / 1     K 应采用其他设计方法（有限元分析等）例：平盖类型2 Σb=240mm ， Dc=500mm ， δ=2.13mm ， δe=8.7mm ； SW6-2011中筒体和封头使用说明及常见问题解析常平江全国化工设备设计技术中心站 Tel: 021-32140411-816 Email: pjchang@tced.com Website: www.tced.com 2016/5/23 35 主体设计参数内压输入正值，外压输入负值。建议用户输入试验压力如何确定？外径基准壁厚计算 2) 筒体、球壳、椭圆封头、碟形封头有外径基准计算公式； 4 ）内、外径壁厚计算公式计算结果可能会有一定的差别。      t c D p  2   c t i c p D p      2    i D D    o D D （内径基准）（外径基准）外径基准壁厚计算 1）适用于采用管材作为圆筒形受压元件的场合（SW6不限制）； 3) 由中径公式及其强度条件可导出（以圆筒为例）：   c t o c p D p      2 2016/5/23 36 试验压力的取值及其应力校核 1 ）试验压力的最低值：内压外压液压试验气压试验     t T p p   25 . 1      t T p p   1 . 1  p p T 25 . 1  p p T 1 . 1  2 ）试验压力的上限为使得所有受压元件满足强度校核条件压力的最大值 3 ） GB150.3 的 4.6.3 节规定，当实际的试验压力大于按 1 ）计算得到的最低值时，需对所有受压元件进行强度校核。液压试验：气压试验：   eL T R 9 . 0    eL T R 8 . 0  1. p是设计压力 3.[σ] t 不应低于材料受抗拉强度和屈服强度控制的许用应力最小值注： 2.应取各元件材料的[σ]/[σ] t 比值中的最小值； SW6只对壳体元件最大总体薄膜应力进行应力校核。如对壳体元件最大总体薄膜应力应满足：温度 ≤20 100 …… 300 350 400 425 450 475 许用应力 185 185 …… 143 133 125 93 66 44 计算示例抗拉强度和屈服强度控制 10 万小时的高温持久强度极限确定     t T p p   25 . 1  设计压力黑线 [σ] t 不应低于材料受抗拉强度和屈服强度控制的许用应力最小值例：材料 Q345R ，圆筒厚度 24mm ，设计温度 400 ℃ ，设计压力 p=1MPa ，液柱静压 0.07MPa ，计算压力 pc=1.07MPa ；液压试验 Q345R 钢板（厚度 16-36mm ）许用应力表 a 74 . 1 133 185 1 25 . 1 MP     2016/5/23 37 SW6确定试验压力的方法 1. 程序确定（不输入）在筒体单独计算时，程序仅取筒体材料的许用应力比值；在设备计算时，程序会比较所有需计算零部件的许用应力的比值，选取最小比值来计算试验压力的最低值。 2. 建议用户自行确定后将试验压力输入筒体数据输入提示：如果用户需要的负偏差与程序给出的不一致时，也可选中 “指定板材负偏差为0”，然后将所要的负偏差加到腐蚀裕量中去，最后将计算书中的值修改过来。不输入不会影响计算，只是筒体质量将以0输出。 1.如用户选择“指定板材负偏差为 0”，则不管选什么材料和尺寸，在计算中负偏差都取为0；反之，则由程序自动给出； 2.用户自定义材料数据库，负偏差都取为0。 2016/5/23 38 筒体内压计算 GB150.1中4.3.7节：壳体加工成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度： a)碳素钢、低合金钢制容器，不小于3mm； b)高合金钢制容器，一般不小于2mm。对于有色金属制压力容器，按其所在标准规定确定。另外：对于椭圆封头和碟形封头，为保证刚度，给出了所需要的最小厚度。（不包括负偏差）外压圆筒设计数据设计： 1. 已知壁厚，设计计算长度； 2. 已知计算长度，计算壁厚。校核：壁厚和计算长度均输入。如何输入？ 2016/5/23 39 外压圆筒计算长度输入 L1 L2 L=max(L1,L2) L1 L=L1 L1 hi/3 L=L1+hi/3 典型结构的计算长度确定： L1 hi/3 hi/3 L=L1+hi/3+hi/3 计算长度：取圆筒上两相邻支撑线之间的距离。支撑线：指该处的截面有足够的惯性矩，以确保外压作用下该处不出现失稳现象。 L1 L2 L3 1.大、小端连接处都不作为支撑线：计算长度：大、小端L=L1+L2+L3，锥壳L=L2(Le) 分别计算大端筒体、锥壳、小端筒体的厚度。锥壳的最终厚度取三者中大值。 2. 大端连接处作为支撑线：计算长度：大端L=L1，小端L=L2+L3，锥壳L=L2(Le) 分别计算大端筒体、锥壳、小端筒体的厚度。锥壳的最终厚度不小于小端筒体的厚度。 3. 小端连接处作为支撑线：计算长度：大端L=L1+L2 ，小端L=L3，锥壳L=L2(Le) 分别计算大端筒体、锥壳、小端筒体的厚度。锥壳的最终厚度不小于大端筒体的厚度。 4. 大、小端连接处都作为支撑线：计算长度：大端L=L1、小端L=L3、锥壳L=L2(Le) 分别计算大端筒体、锥壳、小端筒体的厚度。同一结构可用不同的模型进行计算，从而得到不同的结果。四种方式中，只要有一种方式计算校核合格，就可认为该结构是安全的。是否做支撑线由设计人员自行确定 2016/5/23 40 外压应力系数 B 曲线图选用表（表 4-1 ） 1. 包括材料及其对应的外压设计温度上限和适用的B值曲线图号。因此， SW6对表4-1中一些材料的温度上限进行了修改。 2. GB150给出计算方法以及B值曲线图均不考虑蠕变问题。钢号设计温度上限钢号设计温度上限修正前修正后修正前修正后 10 475 425 12Cr2Mo1VR 475 425 20 475 425 0Cr18Ni9 S30408 650 600 Q245R 475 425 1Cr19Ni9 S30409 650 600 Q345R 475 350 0Cr25Ni20 S31008 650 575 Q345D 475 425 0Cr17Ni12Mo2 S31608 650 600 1Cr5Mo 475 450 0Cr19Ni13Mo3 S31708 650 600 18MnMoNbR 475 425 0Cr18Ni10Ti S32168 650 550 12CrMo1 475 450 S39042 650 350 12CrMo1R 475 425 有色金属压力容器中材料的温度上限及其B值曲线图 JB/T 4734 《铝制焊接容器》（表4-1 ~ 4-3，图6-3 ~ 6-13） JB/T 4745 《钛制焊接容器》 (表4-1 ~ 4-2，图6-3 ~ 6-8） JB/T 4755 《铜制焊接容器》（表5-3 ~ 5-7，图5-1 ~ 5-5） JB/T 4756 《镍及镍合金焊接容器》（表5-6 ~ 5-9，图5-1 ~ 5-21）有色金属换热管外压计算时，用户需注意材料的B值温度上限。 2016/5/23 41 加强圈数据 L1 L2 Ls=(L1+L2)/2 0.5L≤ Ls ≤L 如果圆筒校核不合格，则程序不会校核加强圈。程序可按用户选择或者输入确定加强圈的结构参数计算厚度：满足稳定性要求的最小厚度。程序通过反复迭代得到。按筒体材料和B值，查取A值。加强圈与圆筒有效段组合截面惯性矩外压圆筒计算书稳定性问题强度问题+稳定性问题 2016/5/23 42 椭圆封头如不输入，程序取： 1. δn ≤8 ， c=25 ； 2. 8<δn ≤18 ， c=40 ； 3. δn >8 ， c=50 ；如考虑减薄量，SW6中凸型封头厚度如何输入？碟形封头不管内外径基准，过渡圆转角都输入的是内半径。 2016/5/23 43 碟形封头在开孔补强与封头模块计算时的计算厚度不一致？ δ=9.14mm δ=6.93mm ？ 2. 碟形封头开孔 1 . 碟形封头：   14 . 9 7 . 0 5 . 0 - 1 170 2 3360 7 . 0 32 . 1 5 . 0 2          c t i c p R Mp      93 . 6 7 . 0 5. 0 - 1 170 2 3360 7 . 0 5 . 0 2         c t i c p R p    a. 开孔位于碟形封头球面部分内： b. 开孔位于碟形封头球面部分外：   14 . 9 7 . 0 5 . 0 - 1 170 2 3360 7 . 0 32 . 1 5. 0 2          c t i c p R Mp    dop=644mm ， Di=4200mm ，正接管椭圆封头开孔时同样如此。 2016/5/23 44 球冠形封头结构和计算方法 2. 封头计算厚度：按球壳计算；封头加强段计算厚度： δr=Qδ 。 δ 为圆筒计算厚度， Q 查图 5-5 ；端封头为例 GB150-1998 GB150.3-2011 圆筒 δ 1. 采用加强段结构，球面部分厚度和加强段厚度可不一致；注：当 2δ/Di<0.002 时，取 δ=0.001Di ，用 p c /([σ] t ϕ)=0.002 查图得对应的 Q 值，代入上式进行计算。中间封头考虑封头两侧最苛刻的压力组合工况 : 工况凹面凸面压力封头封头加强段工况 1 + - p 1 -p 2 内压球壳式 5-7 ， Q 查图 5-6 工况 2 - + -p 1 +p 2 外压球壳取大值 : 1. 式 5-7 ， Q 查图 5-7 2. 外压球壳工况 3 + + p 1 ,p 2 取大值： 1.p1 内压 2.p2 外压取大值 : 1. 式 5-7 ， p1 、 Q 查图 5-6 2. 式 5-7 ， p2 、 Q 查图 5-7 3. 外压球壳， p2 工况 4 - - p 1 ,p 2 取大值 1.p1 外压， 2.p2 内压，取大值 : 1. 式 5-7 ， p1 、 Q 查图 5-7 2. 式 5-7 ， p2 、 Q 查图 5-6 3. 外压球壳， p1 p 1 p 2 2016/5/23 45 球冠形封头中间封头时输入如果筒体数据已经输入，此时这些数据会自动显示在屏幕上。球面半径应为筒体内径的 0.7~1.0 倍受内压的无折边锥壳大端或小端与筒体连接处的应力校核无折边锥形封头与筒体连接处存在几何结构不连续,会产生附加内力和内力矩，由此可能产生强度和局部失稳问题。计算包括两部分： 1. 压力作用下强度的校核； 2. 轴向力作用下的局部失稳问题校核。（新增内容）       cos 1 2    c t c c c p D p 锥壳厚度计算： 2016/5/23 46 确定锥壳大端连接处的加强图锥壳大端连接处的Q 1 值图需要加强 1.不需加强：锥壳大端厚度取锥壳厚度； 2. 需要加强：加强段计算厚度： δ r =Q 1 δ ， δ 为与锥壳相连的圆筒计算厚度， Q 1 值查图得。 1 ）任何情况下加强段的厚度不得小于相连接的锥壳厚度，即 δ r ≥δ c ； 2 ）当 δ/R L <0.002 时，取 δ r =0.001Q 1 D iL ， Q 1 由 p c /([σ] t ϕ)=0.002 查 Q 1 图得到。内压和轴向载荷共同作用下加强设计锥壳大端：当Δ 大 <α时，加强设计；锥壳小端：当Δ 小 <α时，加强设计。 4.如何加强设计：应增加连接处的截面积使得有效加强面积大于等于需要的加强面积： a.增加壁厚； b.设置加强圈。 1.适用范围： α≤ 30°,Q L 、Q s 需为拉伸载荷（二者为正值）； 3.加强设计时，首先应满足强度计算要求； 2.加强设计的判断：（单独内压也适用） 2016/5/23 47 无折边内压锥壳数据输入轴向拉伸输入正值，轴向压缩输入负值。当用户选择设置加强圈，需输入加强圈数据。 δ=max(4.57,6)=6mm δn= 圆整（ 6+0.3+2 ） =9mm GB150.3 的 5.6.1.3 节， 0.3% × 2000=6mm 无折边锥壳内压计算书 2016/5/23 48 程序以封头本体的厚度作为校核依据，给出加强段的厚度供设计人员作为结构设计的基础。？外压锥壳计算对于承受外压的锥形封头首先满足设计条件下的强度要求。（新增要求） a.增加壁厚； b.设置加强圈。外压加强计算方法适用于： Q L 、Q s 为压缩载荷（二者为正值）。加强设计： 1. 锥壳与圆筒连接处的加强面积校核：只有无折边需考虑。是否加强设计： a.大端： Δ<α时，需加强设计； b. 小端：直接加强设计。如何加强设计：有效加强面积大于等于需要的加强面积的最小值            cos 55 . 0 55 . 0 nc os c nc n os n es D C D C A       注： 2016/5/23 49 2. 锥壳与圆筒连接处的稳定性校核 L1 n oL D L L  55 . 0 2 1   L1 1.计算组合截面的形心； 2.利用平行移轴公式计算各截面对形心的惯性矩； 3.计算整个截面的惯性矩。 L1 是否加强设计：大、小端做支撑线时需考虑。如何加强设计：组合截面的有效惯性矩大于等于其所需的惯性矩。 a.增加壁厚； b.设置加强圈；计算组合截面的有效惯性矩Is的方法（以大端连接处为例）：外压锥壳数据大端支撑线位置(大端与锥壳过渡段连接处) 小端支撑线位置(小端与锥壳过渡段连接处) L L L sm L x 轴向压缩输入正值，轴向拉伸输入负值。锥壳的计算长度取当量长度Le，见 5.6.6.1 节 2016/5/23 50 偏心锥壳的计算计算方法： 1. 受内压偏心锥壳，取  1 和  2 中大值，按正锥壳计算； 2. 受外压偏心锥壳，分别取  1 和  2 ，按正锥壳计算。注：1)受内压锥壳的壁厚和应力计算与锥壳的长度无关； 2)受外压锥壳的壁厚和应力计算与锥壳的长度有关，因此，对于每一个半锥角，都需要分别改变锥壳长度和小端半径进行计算。 α 1 α 2 小端半径可能会变大，也有可能变小（与半锥角大小有关）锥壳长度可能会变大，也有可能变小（与半锥角大小有关）固定锥壳长度，改变小端半径（分别按两个半锥角进行计算）固定小端半径，改变锥壳长度（分别按两个半锥角进行计算） 2016/5/23 51 平盖 1. 单孔（不输入）； 2. 多孔（可输入），但注意适用条件。问题：在图 5- 21 、图 5-22 中，当 δ/R i <0.002 时， K值如何查取？ 1 ）取 δ=0.002Ri ； 2 ）按 δ/Ri=0.002 、新的 δe/ δ ，查图得到 K 。平盖 15 、 16 、 17 ， K 查图 5-22 平盖 11 、 12 、 13 、 14 ， K 查图 5-21 平盖上开孔单孔 1. dop<=Dc/2: 等面积补强； 2. dop>Dc/2: a. 螺栓平盖（类型 8 、 9 、 10 ）：按法兰结构计算； b. 其它（类型 2~7 、 11~17 ）：按平盖大开孔（类型 19 ）计算多孔： 1. 按 GB150.3-2011 中的 6.4.3 节，联合补强。（用户需自行判断适用条件后输入） 2. 采用其他设计方法。 SW6只对各种平盖的某些结构中参与运算的参数进行了检查，对于那些不参与运算的结构参数，用户应自行检查。 2016/5/23 52 平盖多孔联合补强，提示 K1/V>0.5 ，请选用其他设计方法？ 52 . 0 500 240 - 500      c c D b D  3 . 0 ) 3 . 0 , 11 . 0 max( ) 3 .0 , / 44 . 0 max(    e K         3 .0 3 . 0 3 . 0 1 K K K K 当当 3 . 0 1  K 5 . 0 58 . 0 52 . 0 / 3 . 0 / 1     K 应采用其他设计方法（有限元分析等）例：平盖类型2 Σb=240mm ， Dc=500mm ， δ=2.13mm ， δe=8.7mm ； SW6-2011中筒体和封头使用说明及常见问题解析常平江全国化工设备设计技术中心站 Tel: 021-32140411-816 Email: pjchang@tced.com Website: www.tced.com 2016/5/23 53 主体设计参数内压输入正值，外压输入负值。建议用户输入试验压力如何确定？外径基准壁厚计算 2) 筒体、球壳、椭圆封头、碟形封头有外径基准计算公式； 4 ）内、外径壁厚计算公式计算结果可能会有一定的差别。      t c D p  2   c t i c p D p      2    i D D    o D D （内径基准）（外径基准）外径基准壁厚计算 1）适用于采用管材作为圆筒形受压元件的场合（SW6不限制）； 3) 由中径公式及其强度条件可导出（以圆筒为例）：   c t o c p D p      2 2016/5/23 54 试验压力的取值及其应力校核 1 ）试验压力的最低值：内压外压液压试验气压试验     t T p p   25 . 1      t T p p   1 . 1  p p T 25 . 1  p p T 1 . 1  2 ）试验压力的上限为使得所有受压元件满足强度校核条件压力的最大值 3 ） GB150.3 的 4.6.3 节规定，当实际的试验压力大于按 1 ）计算得到的最低值时，需对所有受压元件进行强度校核。液压试验：气压试验：   eL T R 9 . 0    eL T R 8 . 0  1. p是设计压力 3.[σ] t 不应低于材料受抗拉强度和屈服强度控制的许用应力最小值注： 2.应取各元件材料的[σ]/[σ] t 比值中的最小值； SW6只对壳体元件最大总体薄膜应力进行应力校核。如对壳体元件最大总体薄膜应力应满足：温度 ≤20 100 …… 300 350 400 425 450 475 许用应力 185 185 …… 143 133 125 93 66 44 计算示例抗拉强度和屈服强度控制 10 万小时的高温持久强度极限确定     t T p p   25 . 1  设计压力黑线 [σ] t 不应低于材料受抗拉强度和屈服强度控制的许用应力最小值例：材料 Q345R ，圆筒厚度 24mm ，设计温度 400 ℃ ，设计压力 p=1MPa ，液柱静压 0.07MPa ，计算压力 pc=1.07MPa ；液压试验 Q345R 钢板（厚度 16-36mm ）许用应力表 a 74 . 1 133 185 1 25 . 1 MP     2016/5/23 55 SW6确定试验压力的方法 1. 程序确定（不输入）在筒体单独计算时，程序仅取筒体材料的许用应力比值；在设备计算时，程序会比较所有需计算零部件的许用应力的比值，选取最小比值来计算试验压力的最低值。 2. 建议用户自行确定后将试验压力输入筒体数据输入提示：如果用户需要的负偏差与程序给出的不一致时，也可选中 “指定板材负偏差为0”，然后将所要的负偏差加到腐蚀裕量中去，最后将计算书中的值修改过来。不输入不会影响计算，只是筒体质量将以0输出。 1.如用户选择“指定板材负偏差为 0”，则不管选什么材料和尺寸，在计算中负偏差都取为0；反之，则由程序自动给出； 2.用户自定义材料数据库，负偏差都取为0。 2016/5/23 56 筒体内压计算 GB150.1中4.3.7节：壳体加工成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度： a)碳素钢、低合金钢制容器，不小于3mm； b)高合金钢制容器，一般不小于2mm。对于有色金属制压力容器，按其所在标准规定确定。另外：对于椭圆封头和碟形封头，为保证刚度，给出了所需要的最小厚度。（不包括负偏差）外压圆筒设计数据设计： 1. 已知壁厚，设计计算长度； 2. 已知计算长度，计算壁厚。校核：壁厚和计算长度均输入。如何输入？ 2016/5/23 57 外压圆筒计算长度输入 L1 L2 L=max(L1,L2) L1 L=L1 L1 hi/3 L=L1+hi/3 典型结构的计算长度确定： L1 hi/3 hi/3 L=L1+hi/3+hi/3 计算长度：取圆筒上两相邻支撑线之间的距离。支撑线：指该处的截面有足够的惯性矩，以确保外压作用下该处不出现失稳现象。 L1 L2 L3 1.大、小端连接处都不作为支撑线：计算长度：大、小端L=L1+L2+L3，锥壳L=L2(Le) 分别计算大端筒体、锥壳、小端筒体的厚度。锥壳的最终厚度取三者中大值。 2. 大端连接处作为支撑线：计算长度：大端L=L1，小端L=L2+L3，锥壳L=L2(Le) 分别计算大端筒体、锥壳、小端筒体的厚度。锥壳的最终厚度不小于小端筒体的厚度。 3. 小端连接处作为支撑线：计算长度：大端L=L1+L2 ，小端L=L3，锥壳L=L2(Le) 分别计算大端筒体、锥壳、小端筒体的厚度。锥壳的最终厚度不小于大端筒体的厚度。 4. 大、小端连接处都作为支撑线：计算长度：大端L=L1、小端L=L3、锥壳L=L2(Le) 分别计算大端筒体、锥壳、小端筒体的厚度。同一结构可用不同的模型进行计算，从而得到不同的结果。四种方式中，只要有一种方式计算校核合格，就可认为该结构是安全的。是否做支撑线由设计人员自行确定 2016/5/23 58 外压应力系数 B 曲线图选用表（表 4-1 ） 1. 包括材料及其对应的外压设计温度上限和适用的B值曲线图号。因此， SW6对表4-1中一些材料的温度上限进行了修改。 2. GB150给出计算方法以及B值曲线图均不考虑蠕变问题。钢号设计温度上限钢号设计温度上限修正前修正后修正前修正后 10 475 425 12Cr2Mo1VR 475 425 20 475 425 0Cr18Ni9 S30408 650 600 Q245R 475 425 1Cr19Ni9 S30409 650 600 Q345R 475 350 0Cr25Ni20 S31008 650 575 Q345D 475 425 0Cr17Ni12Mo2 S31608 650 600 1Cr5Mo 475 450 0Cr19Ni13Mo3 S31708 650 600 18MnMoNbR 475 425 0Cr18Ni10Ti S32168 650 550 12CrMo1 475 450 S39042 650 350 12CrMo1R 475 425 有色金属压力容器中材料的温度上限及其B值曲线图 JB/T 4734 《铝制焊接容器》（表4-1 ~ 4-3，图6-3 ~ 6-13） JB/T 4745 《钛制焊接容器》 (表4-1 ~ 4-2，图6-3 ~ 6-8） JB/T 4755 《铜制焊接容器》（表5-3 ~ 5-7，图5-1 ~ 5-5） JB/T 4756 《镍及镍合金焊接容器》（表5-6 ~ 5-9，图5-1 ~ 5-21）有色金属换热管外压计算时，用户需注意材料的B值温度上限。 2016/5/23 59 加强圈数据 L1 L2 Ls=(L1+L2)/2 0.5L≤ Ls ≤L 如果圆筒校核不合格，则程序不会校核加强圈。程序可按用户选择或者输入确定加强圈的结构参数计算厚度：满足稳定性要求的最小厚度。程序通过反复迭代得到。按筒体材料和B值，查取A值。加强圈与圆筒有效段组合截面惯性矩外压圆筒计算书稳定性问题强度问题+稳定性问题 2016/5/23 60 椭圆封头如不输入，程序取： 1. δn ≤8 ， c=25 ； 2. 8<δn ≤18 ， c=40 ； 3. δn >8 ， c=50 ；如考虑减薄量，SW6中凸型封头厚度如何输入？碟形封头不管内外径基准，过渡圆转角都输入的是内半径。 2016/5/23 61 碟形封头在开孔补强与封头模块计算时的计算厚度不一致？ δ=9.14mm δ=6.93mm ？ 2. 碟形封头开孔 1 . 碟形封头：   14 . 9 7 . 0 5 . 0 - 1 170 2 3360 7 . 0 32 . 1 5 . 0 2          c t i c p R Mp      93 . 6 7 . 0 5. 0 - 1 170 2 3360 7 . 0 5 . 0 2         c t i c p R p    a. 开孔位于碟形封头球面部分内： b. 开孔位于碟形封头球面部分外：   14 . 9 7 . 0 5 . 0 - 1 170 2 3360 7 . 0 32 . 1 5. 0 2          c t i c p R Mp    dop=644mm ， Di=4200mm ，正接管椭圆封头开孔时同样如此。 2016/5/23 62 球冠形封头结构和计算方法 2. 封头计算厚度：按球壳计算；封头加强段计算厚度： δr=Qδ 。 δ 为圆筒计算厚度， Q 查图 5-5 ；端封头为例 GB150-1998 GB150.3-2011 圆筒 δ 1. 采用加强段结构，球面部分厚度和加强段厚度可不一致；注：当 2δ/Di<0.002 时，取 δ=0.001Di ，用 p c /([σ] t ϕ)=0.002 查图得对应的 Q 值，代入上式进行计算。中间封头考虑封头两侧最苛刻的压力组合工况 : 工况凹面凸面压力封头封头加强段工况 1 + - p 1 -p 2 内压球壳式 5-7 ， Q 查图 5-6 工况 2 - + -p 1 +p 2 外压球壳取大值 : 1. 式 5-7 ， Q 查图 5-7 2. 外压球壳工况 3 + + p 1 ,p 2 取大值： 1.p1 内压 2.p2 外压取大值 : 1. 式 5-7 ， p1 、 Q 查图 5-6 2. 式 5-7 ， p2 、 Q 查图 5-7 3. 外压球壳， p2 工况 4 - - p 1 ,p 2 取大值 1.p1 外压， 2.p2 内压，取大值 : 1. 式 5-7 ， p1 、 Q 查图 5-7 2. 式 5-7 ， p2 、 Q 查图 5-6 3. 外压球壳， p1 p 1 p 2 2016/5/23 63 球冠形封头中间封头时输入如果筒体数据已经输入，此时这些数据会自动显示在屏幕上。球面半径应为筒体内径的 0.7~1.0 倍受内压的无折边锥壳大端或小端与筒体连接处的应力校核无折边锥形封头与筒体连接处存在几何结构不连续,会产生附加内力和内力矩，由此可能产生强度和局部失稳问题。计算包括两部分： 1. 压力作用下强度的校核； 2. 轴向力作用下的局部失稳问题校核。（新增内容）       cos 1 2    c t c c c p D p 锥壳厚度计算： 2016/5/23 64 确定锥壳大端连接处的加强图锥壳大端连接处的Q 1 值图需要加强 1.不需加强：锥壳大端厚度取锥壳厚度； 2. 需要加强：加强段计算厚度： δ r =Q 1 δ ， δ 为与锥壳相连的圆筒计算厚度， Q 1 值查图得。 1 ）任何情况下加强段的厚度不得小于相连接的锥壳厚度，即 δ r ≥δ c ； 2 ）当 δ/R L <0.002 时，取 δ r =0.001Q 1 D iL ， Q 1 由 p c /([σ] t ϕ)=0.002 查 Q 1 图得到。内压和轴向载荷共同作用下加强设计锥壳大端：当Δ 大 <α时，加强设计；锥壳小端：当Δ 小 <α时，加强设计。 4.如何加强设计：应增加连接处的截面积使得有效加强面积大于等于需要的加强面积： a.增加壁厚； b.设置加强圈。 1.适用范围： α≤ 30°,Q L 、Q s 需为拉伸载荷（二者为正值）； 3.加强设计时，首先应满足强度计算要求； 2.加强设计的判断：（单独内压也适用） 2016/5/23 65 无折边内压锥壳数据输入轴向拉伸输入正值，轴向压缩输入负值。当用户选择设置加强圈，需输入加强圈数据。 δ=max(4.57,6)=6mm δn= 圆整（ 6+0.3+2 ） =9mm GB150.3 的 5.6.1.3 节， 0.3% × 2000=6mm 无折边锥壳内压计算书 2016/5/23 66 程序以封头本体的厚度作为校核依据，给出加强段的厚度供设计人员作为结构设计的基础。？外压锥壳计算对于承受外压的锥形封头首先满足设计条件下的强度要求。（新增要求） a.增加壁厚； b.设置加强圈。外压加强计算方法适用于： Q L 、Q s 为压缩载荷（二者为正值）。加强设计： 1. 锥壳与圆筒连接处的加强面积校核：只有无折边需考虑。是否加强设计： a.大端： Δ<α时，需加强设计； b. 小端：直接加强设计。如何加强设计：有效加强面积大于等于需要的加强面积的最小值            cos 55 . 0 55 . 0 nc os c nc n os n es D C D C A       注： 2016/5/23 67 2. 锥壳与圆筒连接处的稳定性校核 L1 n oL D L L  55 . 0 2 1   L1 1.计算组合截面的形心； 2.利用平行移轴公式计算各截面对形心的惯性矩； 3.计算整个截面的惯性矩。 L1 是否加强设计：大、小端做支撑线时需考虑。如何加强设计：组合截面的有效惯性矩大于等于其所需的惯性矩。 a.增加壁厚； b.设置加强圈；计算组合截面的有效惯性矩Is的方法（以大端连接处为例）：外压锥壳数据大端支撑线位置(大端与锥壳过渡段连接处) 小端支撑线位置(小端与锥壳过渡段连接处) L L L sm L x 轴向压缩输入正值，轴向拉伸输入负值。锥壳的计算长度取当量长度Le，见 5.6.6.1 节 2016/5/23 68 偏心锥壳的计算计算方法： 1. 受内压偏心锥壳，取  1 和  2 中大值，按正锥壳计算； 2. 受外压偏心锥壳，分别取  1 和  2 ，按正锥壳计算。注：1)受内压锥壳的壁厚和应力计算与锥壳的长度无关； 2)受外压锥壳的壁厚和应力计算与锥壳的长度有关，因此，对于每一个半锥角，都需要分别改变锥壳长度和小端半径进行计算。 α 1 α 2 小端半径可能会变大，也有可能变小（与半锥角大小有关）锥壳长度可能会变大，也有可能变小（与半锥角大小有关）固定锥壳长度，改变小端半径（分别按两个半锥角进行计算）固定小端半径，改变锥壳长度（分别按两个半锥角进行计算） 2016/5/23 69 平盖 1. 单孔（不输入）； 2. 多孔（可输入），但注意适用条件。问题：在图 5- 21 、图 5-22 中，当 δ/R i <0.002 时， K值如何查取？ 1 ）取 δ=0.002Ri ； 2 ）按 δ/Ri=0.002 、新的 δe/ δ ，查图得到 K 。平盖 15 、 16 、 17 ， K 查图 5-22 平盖 11 、 12 、 13 、 14 ， K 查图 5-21 平盖上开孔单孔 1. dop<=Dc/2: 等面积补强； 2. dop>Dc/2: a. 螺栓平盖（类型 8 、 9 、 10 ）：按法兰结构计算； b. 其它（类型 2~7 、 11~17 ）：按平盖大开孔（类型 19 ）计算多孔： 1. 按 GB150.3-2011 中的 6.4.3 节，联合补强。（用户需自行判断适用条件后输入） 2. 采用其他设计方法。 SW6只对各种平盖的某些结构中参与运算的参数进行了检查，对于那些不参与运算的结构参数，用户应自行检查。 2016/5/23 70 平盖多孔联合补强，提示 K1/V>0.5 ，请选用其他设计方法？ 52 . 0 500 240 - 500      c c D b D  3 . 0 ) 3 . 0 , 11 . 0 max( ) 3 .0 , / 44 . 0 max(    e K         3 .0 3 . 0 3 . 0 1 K K K K 当当 3 . 0 1  K 5 . 0 58 . 0 52 . 0 / 3 . 0 / 1     K 应采用其他设计方法（有限元分析等）例：平盖类型2 Σb=240mm ， Dc=500mm ， δ=2.13mm ， δe=8.7mm ； SW6-2011中筒体和封头使用说明及常见问题解析常平江全国化工设备设计技术中心站 Tel: 021-32140411-816 Email: pjchang@tced.com Website: www.tced.com 2016/5/23 71 主体设计参数内压输入正值，外压输入负值。建议用户输入试验压力如何确定？外径基准壁厚计算 2) 筒体、球壳、椭圆封头、碟形封头有外径基准计算公式； 4 ）内、外径壁厚计算公式计算结果可能会有一定的差别。      t c D p  2   c t i c p D p      2    i D D    o D D （内径基准）（外径基准）外径基准壁厚计算 1）适用于采用管材作为圆筒形受压元件的场合（SW6不限制）； 3) 由中径公式及其强度条件可导出（以圆筒为例）：   c t o c p D p      2 2016/5/23 72 试验压力的取值及其应力校核 1 ）试验压力的最低值：内压外压液压试验气压试验     t T p p   25 . 1      t T p p   1 . 1  p p T 25 . 1  p p T 1 . 1  2 ）试验压力的上限为使得所有受压元件满足强度校核条件压力的最大值 3 ） GB150.3 的 4.6.3 节规定，当实际的试验压力大于按 1 ）计算得到的最低值时，需对所有受压元件进行强度校核。液压试验：气压试验：   eL T R 9 . 0    eL T R 8 . 0  1. p是设计压力 3.[σ] t 不应低于材料受抗拉强度和屈服强度控制的许用应力最小值注： 2.应取各元件材料的[σ]/[σ] t 比值中的最小值； SW6只对壳体元件最大总体薄膜应力进行应力校核。如对壳体元件最大总体薄膜应力应满足：温度 ≤20 100 …… 300 350 400 425 450 475 许用应力 185 185 …… 143 133 125 93 66 44 计算示例抗拉强度和屈服强度控制 10 万小时的高温持久强度极限确定     t T p p   25 . 1  设计压力黑线 [σ] t 不应低于材料受抗拉强度和屈服强度控制的许用应力最小值例：材料 Q345R ，圆筒厚度 24mm ，设计温度 400 ℃ ，设计压力 p=1MPa ，液柱静压 0.07MPa ，计算压力 pc=1.07MPa ；液压试验 Q345R 钢板（厚度 16-36mm ）许用应力表 a 74 . 1 133 185 1 25 . 1 MP     2016/5/23 73 SW6确定试验压力的方法 1. 程序确定（不输入）在筒体单独计算时，程序仅取筒体材料的许用应力比值；在设备计算时，程序会比较所有需计算零部件的许用应力的比值，选取最小比值来计算试验压力的最低值。 2. 建议用户自行确定后将试验压力输入筒体数据输入提示：如果用户需要的负偏差与程序给出的不一致时，也可选中 “指定板材负偏差为0”，然后将所要的负偏差加到腐蚀裕量中去，最后将计算书中的值修改过来。不输入不会影响计算，只是筒体质量将以0输出。 1.如用户选择“指定板材负偏差为 0”，则不管选什么材料和尺寸，在计算中负偏差都取为0；反之，则由程序自动给出； 2.用户自定义材料数据库，负偏差都取为0。 2016/5/23 74 筒体内压计算 GB150.1中4.3.7节：壳体加工成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度： a)碳素钢、低合金钢制容器，不小于3mm； b)高合金钢制容器，一般不小于2mm。对于有色金属制压力容器，按其所在标准规定确定。另外：对于椭圆封头和碟形封头，为保证刚度，给出了所需要的最小厚度。（不包括负偏差）外压圆筒设计数据设计： 1. 已知壁厚，设计计算长度； 2. 已知计算长度，计算壁厚。校核：壁厚和计算长度均输入。如何输入？ 2016/5/23 75 外压圆筒计算长度输入 L1 L2 L=max(L1,L2) L1 L=L1 L1 hi/3 L=L1+hi/3 典型结构的计算长度确定： L1 hi/3 hi/3 L=L1+hi/3+hi/3 计算长度：取圆筒上两相邻支撑线之间的距离。支撑线：指该处的截面有足够的惯性矩，以确保外压作用下该处不出现失稳现象。 L1 L2 L3 1.大、小端连接处都不作为支撑线：计算长度：大、小端L=L1+L2+L3，锥壳L=L2(Le) 分别计算大端筒体、锥壳、小端筒体的厚度。锥壳的最终厚度取三者中大值。 2. 大端连接处作为支撑线：计算长度：大端L=L1，小端L=L2+L3，锥壳L=L2(Le) 分别计算大端筒体、锥壳、小端筒体的厚度。锥壳的最终厚度不小于小端筒体的厚度。 3. 小端连接处作为支撑线：计算长度：大端L=L1+L2 ，小端L=L3，锥壳L=L2(Le) 分别计算大端筒体、锥壳、小端筒体的厚度。锥壳的最终厚度不小于大端筒体的厚度。 4. 大、小端连接处都作为支撑线：计算长度：大端L=L1、小端L=L3、锥壳L=L2(Le) 分别计算大端筒体、锥壳、小端筒体的厚度。同一结构可用不同的模型进行计算，从而得到不同的结果。四种方式中，只要有一种方式计算校核合格，就可认为该结构是安全的。是否做支撑线由设计人员自行确定 2016/5/23 76 外压应力系数 B 曲线图选用表（表 4-1 ） 1. 包括材料及其对应的外压设计温度上限和适用的B值曲线图号。因此， SW6对表4-1中一些材料的温度上限进行了修改。 2. GB150给出计算方法以及B值曲线图均不考虑蠕变问题。钢号设计温度上限钢号设计温度上限修正前修正后修正前修正后 10 475 425 12Cr2Mo1VR 475 425 20 475 425 0Cr18Ni9 S30408 650 600 Q245R 475 425 1Cr19Ni9 S30409 650 600 Q345R 475 350 0Cr25Ni20 S31008 650 575 Q345D 475 425 0Cr17Ni12Mo2 S31608 650 600 1Cr5Mo 475 450 0Cr19Ni13Mo3 S31708 650 600 18MnMoNbR 475 425 0Cr18Ni10Ti S32168 650 550 12CrMo1 475 450 S39042 650 350 12CrMo1R 475 425 有色金属压力容器中材料的温度上限及其B值曲线图 JB/T 4734 《铝制焊接容器》（表4-1 ~ 4-3，图6-3 ~ 6-13） JB/T 4745 《钛制焊接容器》 (表4-1 ~ 4-2，图6-3 ~ 6-8） JB/T 4755 《铜制焊接容器》（表5-3 ~ 5-7，图5-1 ~ 5-5） JB/T 4756 《镍及镍合金焊接容器》（表5-6 ~ 5-9，图5-1 ~ 5-21）有色金属换热管外压计算时，用户需注意材料的B值温度上限。 2016/5/23 77 加强圈数据 L1 L2 Ls=(L1+L2)/2 0.5L≤ Ls ≤L 如果圆筒校核不合格，则程序不会校核加强圈。程序可按用户选择或者输入确定加强圈的结构参数计算厚度：满足稳定性要求的最小厚度。程序通过反复迭代得到。按筒体材料和B值，查取A值。加强圈与圆筒有效段组合截面惯性矩外压圆筒计算书稳定性问题强度问题+稳定性问题 2016/5/23 78 椭圆封头如不输入，程序取： 1. δn ≤8 ， c=25 ； 2. 8<δn ≤18 ， c=40 ； 3. δn >8 ， c=50 ；如考虑减薄量，SW6中凸型封头厚度如何输入？碟形封头不管内外径基准，过渡圆转角都输入的是内半径。 2016/5/23 79 碟形封头在开孔补强与封头模块计算时的计算厚度不一致？ δ=9.14mm δ=6.93mm ？ 2. 碟形封头开孔 1 . 碟形封头：   14 . 9 7 . 0 5 . 0 - 1 170 2 3360 7 . 0 32 . 1 5 . 0 2          c t i c p R Mp      93 . 6 7 . 0 5. 0 - 1 170 2 3360 7 . 0 5 . 0 2         c t i c p R p    a. 开孔位于碟形封头球面部分内： b. 开孔位于碟形封头球面部分外：   14 . 9 7 . 0 5 . 0 - 1 170 2 3360 7 . 0 32 . 1 5. 0 2          c t i c p R Mp    dop=644mm ， Di=4200mm ，正接管椭圆封头开孔时同样如此。 2016/5/23 80 球冠形封头结构和计算方法 2. 封头计算厚度：按球壳计算；封头加强段计算厚度： δr=Qδ 。 δ 为圆筒计算厚度， Q 查图 5-5 ；端封头为例 GB150-1998 GB150.3-2011 圆筒 δ 1. 采用加强段结构，球面部分厚度和加强段厚度可不一致；注：当 2δ/Di<0.002 时，取 δ=0.001Di ，用 p c /([σ] t ϕ)=0.002 查图得对应的 Q 值，代入上式进行计算。中间封头考虑封头两侧最苛刻的压力组合工况 : 工况凹面凸面压力封头封头加强段工况 1 + - p 1 -p 2 内压球壳式 5-7 ， Q 查图 5-6 工况 2 - + -p 1 +p 2 外压球壳取大值 : 1. 式 5-7 ， Q 查图 5-7 2. 外压球壳工况 3 + + p 1 ,p 2 取大值： 1.p1 内压 2.p2 外压取大值 : 1. 式 5-7 ， p1 、 Q 查图 5-6 2. 式 5-7 ， p2 、 Q 查图 5-7 3. 外压球壳， p2 工况 4 - - p 1 ,p 2 取大值 1.p1 外压， 2.p2 内压，取大值 : 1. 式 5-7 ， p1 、 Q 查图 5-7 2. 式 5-7 ， p2 、 Q 查图 5-6 3. 外压球壳， p1 p 1 p 2 2016/5/23 81 球冠形封头中间封头时输入如果筒体数据已经输入，此时这些数据会自动显示在屏幕上。球面半径应为筒体内径的 0.7~1.0 倍受内压的无折边锥壳大端或小端与筒体连接处的应力校核无折边锥形封头与筒体连接处存在几何结构不连续,会产生附加内力和内力矩，由此可能产生强度和局部失稳问题。计算包括两部分： 1. 压力作用下强度的校核； 2. 轴向力作用下的局部失稳问题校核。（新增内容）       cos 1 2    c t c c c p D p 锥壳厚度计算： 2016/5/23 82 确定锥壳大端连接处的加强图锥壳大端连接处的Q 1 值图需要加强 1.不需加强：锥壳大端厚度取锥壳厚度； 2. 需要加强：加强段计算厚度： δ r =Q 1 δ ， δ 为与锥壳相连的圆筒计算厚度， Q 1 值查图得。 1 ）任何情况下加强段的厚度不得小于相连接的锥壳厚度，即 δ r ≥δ c ； 2 ）当 δ/R L <0.002 时，取 δ r =0.001Q 1 D iL ， Q 1 由 p c /([σ] t ϕ)=0.002 查 Q 1 图得到。内压和轴向载荷共同作用下加强设计锥壳大端：当Δ 大 <α时，加强设计；锥壳小端：当Δ 小 <α时，加强设计。 4.如何加强设计：应增加连接处的截面积使得有效加强面积大于等于需要的加强面积： a.增加壁厚； b.设置加强圈。 1.适用范围： α≤ 30°,Q L 、Q s 需为拉伸载荷（二者为正值）； 3.加强设计时，首先应满足强度计算要求； 2.加强设计的判断：（单独内压也适用） 2016/5/23 83 无折边内压锥壳数据输入轴向拉伸输入正值，轴向压缩输入负值。当用户选择设置加强圈，需输入加强圈数据。 δ=max(4.57,6)=6mm δn= 圆整（ 6+0.3+2 ） =9mm GB150.3 的 5.6.1.3 节， 0.3% × 2000=6mm 无折边锥壳内压计算书 2016/5/23 84 程序以封头本体的厚度作为校核依据，给出加强段的厚度供设计人员作为结构设计的基础。？外压锥壳计算对于承受外压的锥形封头首先满足设计条件下的强度要求。（新增要求） a.增加壁厚； b.设置加强圈。外压加强计算方法适用于： Q L 、Q s 为压缩载荷（二者为正值）。加强设计： 1. 锥壳与圆筒连接处的加强面积校核：只有无折边需考虑。是否加强设计： a.大端： Δ<α时，需加强设计； b. 小端：直接加强设计。如何加强设计：有效加强面积大于等于需要的加强面积的最小值            cos 55 . 0 55 . 0 nc os c nc n os n es D C D C A       注： 2016/5/23 85 2. 锥壳与圆筒连接处的稳定性校核 L1 n oL D L L  55 . 0 2 1   L1 1.计算组合截面的形心； 2.利用平行移轴公式计算各截面对形心的惯性矩； 3.计算整个截面的惯性矩。 L1 是否加强设计：大、小端做支撑线时需考虑。如何加强设计：组合截面的有效惯性矩大于等于其所需的惯性矩。 a.增加壁厚； b.设置加强圈；计算组合截面的有效惯性矩Is的方法（以大端连接处为例）：外压锥壳数据大端支撑线位置(大端与锥壳过渡段连接处) 小端支撑线位置(小端与锥壳过渡段连接处) L L L sm L x 轴向压缩输入正值，轴向拉伸输入负值。锥壳的计算长度取当量长度Le，见 5.6.6.1 节 2016/5/23 86 偏心锥壳的计算计算方法： 1. 受内压偏心锥壳，取  1 和  2 中大值，按正锥壳计算； 2. 受外压偏心锥壳，分别取  1 和  2 ，按正锥壳计算。注：1)受内压锥壳的壁厚和应力计算与锥壳的长度无关； 2)受外压锥壳的壁厚和应力计算与锥壳的长度有关，因此，对于每一个半锥角，都需要分别改变锥壳长度和小端半径进行计算。 α 1 α 2 小端半径可能会变大，也有可能变小（与半锥角大小有关）锥壳长度可能会变大，也有可能变小（与半锥角大小有关）固定锥壳长度，改变小端半径（分别按两个半锥角进行计算）固定小端半径，改变锥壳长度（分别按两个半锥角进行计算） 2016/5/23 87 平盖 1. 单孔（不输入）； 2. 多孔（可输入），但注意适用条件。问题：在图 5- 21 、图 5-22 中，当 δ/R i <0.002 时， K值如何查取？ 1 ）取 δ=0.002Ri ； 2 ）按 δ/Ri=0.002 、新的 δe/ δ ，查图得到 K 。平盖 15 、 16 、 17 ， K 查图 5-22 平盖 11 、 12 、 13 、 14 ， K 查图 5-21 平盖上开孔单孔 1. dop<=Dc/2: 等面积补强； 2. dop>Dc/2: a. 螺栓平盖（类型 8 、 9 、 10 ）：按法兰结构计算； b. 其它（类型 2~7 、 11~17 ）：按平盖大开孔（类型 19 ）计算多孔： 1. 按 GB150.3-2011 中的 6.4.3 节，联合补强。（用户需自行判断适用条件后输入） 2. 采用其他设计方法。 SW6只对各种平盖的某些结构中参与运算的参数进行了检查，对于那些不参与运算的结构参数，用户应自行检查。 2016/5/23 88 平盖多孔联合补强，提示 K1/V>0.5 ，请选用其他设计方法？ 52 . 0 500 240 - 500      c c D b D  3 . 0 ) 3 . 0 , 11 . 0 max( ) 3 .0 , / 44 . 0 max(    e K         3 .0 3 . 0 3 . 0 1 K K K K 当当 3 . 0 1  K 5 . 0 58 . 0 52 . 0 / 3 . 0 / 1     K 应采用其他设计方法（有限元分析等）例：平盖类型2 Σb=240mm ， Dc=500mm ， δ=2.13mm ， δe=8.7mm ； 17 6 李家伟 2016年5月开孔补强 SW6 之 2016/5/23 89 1. 开孔对于壳体的影响 2. 开孔补强计算方法简介 3. SW6 中的计算方法 4. SW6 中单孔补强计算方法的选择 5. 输入数据详解 6. 查看计算结果要点 7. 关于联合补强 8. 举例 — 封头上偏心接管 17 7 开孔补强大纲：简述，详见教科书 1. 开孔对于壳体的影响 17 8 开孔补强壳体上的开孔附近，会产生：   局部薄膜应力和弯曲应力未开孔的筒体上薄膜应力是均匀的，弯曲应力非常小。开孔后，局部存在比较大的薄膜应力和弯曲应力。如不加以控制，某些截面会因为存在过大的塑性变形，导致失效。   峰值应力过大的峰值应力是产生疲劳破坏的根源。图示是由于局部结构不连续产生的应力分布不均匀。由于开孔需要焊接，也会在局部产生应力集中。即使不是疲劳容器，如果峰值应力过大，也可能在有限几次开停车和耐压试验过程中因渐增性塑性变形而失效。 2016/5/23 90 2. 开孔补强计算方法简介 ① GB150- - 2011 等面积法 17 9 开孔补强 2. 开孔补强计算方法简介 ② GB150- - 2011 分析法 18 0 开孔补强 2016/5/23 91 2. 开孔补强计算方法简介 ③ HG/T20582- - 2011 斜开孔等面积法 18 1 开孔补强 2. 开孔补强计算方法简介 ④ HG/T20582- - 2011 压力面积法 18 2 开孔补强 2016/5/23 92 2. 开孔补强计算方法简介 ⑤ GB150- - 1989 另一方法（又名极限补强法） 18 3 开孔补强 2. 开孔补强计算方法简介 ⑦ ASME Ⅷ - - 1 （ v.2013 ） UG- - 36 等面积法附录 1 1- - 7 大开孔补强法附录 1 1- - 8 外压开孔补强附录 1 1- - 9 分析法附录 1 1- - 10 等面积法（另一种） ⑧ EN13445- - 3:2014 压力面积法独立开孔（含斜开孔）联合补强（含斜向联合、一个开孔是斜开孔）开孔临近壳体结构不连续处的计算方法 18 4 开孔补强 2016/5/23 93 3. SW6 中的计算方法 18 5 开孔补强问题： 1. 关于 GB150 的两种计算方法 2. 关于 HG/T20582-2011 斜开孔等面积法 3. 关于 HG/T20582-2011 压力面积法 3. SW6 中的计算方法 18 6 开孔补强问题 1. 关于 GB150 的两种计算方法仅分析法适用但是限制：内压、筒体、法向其他限制后面还将讲述注意：此图只是比较了两个方法的“几何”上的适用范围两种方法同时适用注意：计算结果并不等价（见下页）仅等面积法适用 2016/5/23 94 3. SW6 中的计算方法 18 7 开孔补强问题 1. 关于 GB150 的两种计算方法注意：计算结果并不等价 ≠ ≠ 3. SW6 中的计算方法 18 8 开孔补强问题 2. 关于 HG/T20582-2011 斜开孔等面积法可以发现： GB150.3-2011 的等面积法已经完全覆盖了 HG/T20582-2011 的非径向开孔补强等面积法 GB150 是强制性计算方法，因此不能按照 HG/T20582 计算 2016/5/23 95 4. SW6 中单孔补强计算方法的选择 18 9 开孔补强单孔开孔补强计算开始用户选择按“另一方法”计算？是按“另一方法”计算正常计算 “等面积法”是否适用？否用户选择按“等面积法”计算？是否 “分析法”是否适用？是否否 “另一方法”是否适用？是否按“等面积法”计算 “分析法”是否适用？是按“分析法”计算 “等面积法”是否适用？否是按“分析法”计算是按“等面积法”计算结束否无法计算结束无法计算结束 “压力面积法”是否适用？是按“压力面积法”计算否也就是选择按 “分析法”计算 5. 输入数据详解（一） 19 0 开孔补强接管符号不得超过 29 个字符，且中间不能有空格。例如： a D1 N1,N2a/b,N6 T1~4,P • 壳体符号随不同模块变化； • 点击开孔所在壳体后，该壳体的参数即刻被调入本页； • 壳体符号不得超过 29 个字符，且中间不能有空格。 2016/5/23 96 5. 输入数据详解（二） 19 1 开孔补强 “指定板材负偏差为 0 ” 在筒体输入数据中可选定，开孔补强模块直接使用由于外压计算时，需要的壳体参数比较多，为了减小用户输入的工作量，以下情况下需要在计算开孔补强之前，预先计算壳体厚度： 1. 外压筒体或外压锥壳； 2. 内压或外压平盖； 3. 中间封头。注：外压是指开孔处表压力 p+pl<0 。 5. 输入数据详解（三） 19 2 开孔补强与其他模块一样，对于材料库没有的材料， “筒体材料设计温度下许用应力”可以填写在这里。但是，对于库内材料，即使填写了许用应力，我们也不会采用。厚壁管补强：取厚壁管根部的外径和厚度参考：接管外伸长度、另一方法补强 2016/5/23 97 5. 输入数据详解（四） 19 3 开孔补强内伸长度也是指纵剖面上的，不是横剖面上的。横剖面纵剖面封头轴向开孔、筒体斜开孔：外伸长度是指沿接管圆周测得的最短长度 5. 输入数据详解（五） 19 4 开孔补强最好的办法是进行有限元分析，可以得到较精确的结果，减小锻件长度。如不愿做有限元，根据经验，建议按此图取接管外伸长度进行开孔补强计算（如果端部是平盖，没有管道力，有限元分析结果表明附加弯矩引起的应力不是很大）筒体上凸缘法兰： GB150 和 HG/T20582 中没有计算方法  与一般开孔不同的是在接管端部存在螺栓力和垫片力，这一对力会产生附加的弯矩  由于锻件长度通常较短，上述弯矩产生的应力会与内压引起的应力叠加纵剖面 2016/5/23 98 5. 输入数据详解（六） 19 5 开孔补强接管焊接接头系数不一定总取 1.0 顺便说明，如果开孔处（或附近）壳体上有焊缝，要求对该焊缝进行 100% 无损检测，但且该壳体的焊接接头系数不是 1.0 ，那么壳体的焊接接头系数就不能填 1.0 。与其他模块一样，对于材料库没有的材料， “接管材料许用应力”可以填写在这里。但是，对于库内材料，即使填写了许用应力，我们也不会采用。 5. 输入数据详解（七） 19 6 开孔补强如果采用平齐接管（即安放式），且壳体是板材，那么一般需要对壳体材料提出厚度方向拉伸试验的要求。（原因：接管与壳体焊接处的壳体厚度方向上存在拉伸应力和弯曲应力）  本数据不适用于“另一方法”补强  要注意补强圈补强的适用范围  补强圈补强不适用于“分析法”补强  整锻件补强分嵌入式、安放式和插入式。其中嵌入式最费材料。但如果是 Cr-Mo 钢锻件，则采用嵌入式结构较好平齐接管的计算公式略有不同 2016/5/23 99 5. 输入数据详解（八） 19 7 开孔补强  不填写时，程序按 GB150.3-2011 图 6-12(b) 计算（顺便说明，即使不是按等面积法计算，在焊接接头设计时，也建议按该图取焊脚高度）  如果想把 A3 作为裕量，可以填 1 ，即 A3=1mm 2  红字的意思是一般孤立接管不必填写  接管附近有法兰、管板、锥壳焊缝、支座等应力不连续因素时，都应减小 B  靠得太近时，还应进行有限元应力分析（另见下页） 5. 输入数据详解（九） 19 8 开孔补强接管附近有应力不连续因素的例子 2016/5/23 100 5. 输入数据详解（九 / / 续） 19 9 开孔补强接管靠近管板时应力重新分布的的例子不同距离 L L 下各个截面的计算应力与许用应力之比（%）截面编号 [接管与筒体焊缝]到[管板与筒体焊缝]之间的距离 L=50 L=100 L=200 L=300 L=400 1 90 103 105 97 91 2 85 85 86 86 86 3 42 40 35 32 31 4 32 32 32 32 32 5 50 46 58 70 78 6 80 82 83 84 84 7 56 65 78 84 87 8 78 81 84 86 86 9 67 74 84 88 90 10 76 80 86 89 90 11 8 8 8 7 7 5. 输入数据详解（十） 20 0 开孔补强整锻件补强的三种型式仅适用于“另一方法” （虽然没有规定，但建议设计成嵌入式）请注意补强面积的范围 2016/5/23 101 6. 查看计算结果要点（一） 20 1 开孔补强如果是分析法，“即时输出结果”会提示的内容。详见 GB150.3-2011 特别提示：用分析法必须 φ=1 新版本增加了富余量（正的百分数）或欠缺量（负的百分数） 6. 查看计算结果要点（二） 20 2 开孔补强如果用了补强圈，“即时输出结果”会提示的内容。正式计算书中不会提示。如果可以不用补强圈，而用户用了补强圈，这里会提示这是 GB150 对补强圈使用条件的限制。各个工程公司还有进一步的限制，如：低温、疲劳、高压（甚至中压） 2016/5/23 102 6. 查看计算结果要点（三） 20 3 开孔补强如果用了压力面积法，“即时输出结果”会提示的内容。正式计算书中不会提示。  “特别提示”进一步强调了“压力面积法”的“推荐性”地位  事实上，本例的接管再加厚 2mm ，“分析法”即可计算。因此，这样计算是不可接受的！  “压力面积法”一般用于：外压大开孔、封头大开孔 6. 查看计算结果要点（四） 20 4 开孔补强新版的斜接管按照 GB150 计算，因此不会出现 HG 标准中的斜接管图形 2016/5/23 103 6. 查看计算结果要点（五） 20 5 开孔补强判断是不是按斜接管计算的，可以看这个数 6. 查看计算结果要点（六） 20 6 开孔补强要查看“接管实际外伸长度”是不是大于“接管有效外伸长度”。如果二者相等，表示设计的接管外伸长度不足。危害性：开孔引起的应力可能与管法兰颈部的弯曲应力重叠，而常规设计并没有校核手段。 2016/5/23 104 6. 查看计算结果要点（七） 20 7 开孔补强与 HG/T20582 标准不同，不是所有长圆形开孔都按开孔长直径计算。（详见 GB150.3-2011 第 6.3.3.1 节） 7. 关于联合补强（一） 20 8 开孔补强从内壁扣除厚度附加量以后，壳体中面上两点之间弧线的长度相邻两个接管之间的间距 2016/5/23 105 7. 关于联合补强（二） 20 9 开孔补强建议：两个相邻开孔只要有联合补强的 “嫌疑”，就应按联合补强计算。如果距离较远， SW6 会按单孔分别计算的。相邻两个接管之间的间距反之，如果距离太近，两孔有重叠， SW6 也会提示的。 7. 关于联合补强（三） 21 0 开孔补强两孔之间的壳体、接管、补强圈金属均不能用作补强假想孔 2016/5/23 106 7. 关于联合补强（四） 21 1 开孔补强按“假想孔”计算时，两孔之间的面积为 0 假想孔 7. 关于联合补强（五） 21 2 开孔补强  按照 GB150.3-2011 规定的“计算截面选取”方法，只能计算沿筒体轴向的两个开孔的联合补强  斜向或周向见下页 GB150- - 2011 筒体轴向等面积法联合补强 2016/5/23 107 7. 关于联合补强（六） 21 3 开孔补强 GB150.3-2011 没有规定筒体周向或斜向等面积法联合补强怎么计算  采用 HG/T20582-2011 中的计算方法计算周向或斜向联合补强  同时，两个接管自身在纵截面上的补强面积必须合格 HG/T20582- - 2011 筒体周向或斜向等面积法联合补强 8. 举例 — 封头上偏心接管 21 4 开孔补强 2016/5/23 108 21 5 谢谢各位！ 21 6 李家伟 2016年5月非对称双鞍座及多鞍座卧式容器 SW6 之 2016/5/23 109 1. 非对称双鞍座及多鞍座卧式容器计算模块开发背景 2. 程序功能 3. 力学模型简介 4. 程序输入数据说明 5. 举例 — 重叠式换热器支座计算 21 7 非对称双鞍座及多鞍座卧式容器大纲： 1. 计算模块开发背景 21 8 非对称双鞍座及多鞍座卧式容器本模块依据 NB/T47042- - 2014 《卧式容器》，但扩展了其适用范围，例如：   非对称布置的三鞍座卧式容器   鞍座个数多于 3 3 个的卧式容器，如超长卧式容器、大型塔器卧置水压试验   两个压力腔的卧式容器，如卧式换热器   重叠式卧式容器或换热器   多段筒体材料或厚度不同的卧式容器   顶部带多个平台的卧式容器   特殊参数卧式容器，例如高温卧式容器、特殊地震加速度、基础处特殊摩擦系数，等等 2016/5/23 110 2. 程序功能 21 9 非对称双鞍座及多鞍座卧式容器   支座个数最少为 2 2 个，最多为 10 个。支座间距任意。   每个支座的参数可以不同。参数包括：地脚螺栓大小和个数、鞍座包角、宽度、板厚、材料，等等   可计算卧式换热器：允许有两个压力腔、允许有最多 3 3 段筒体、允许考虑管束重量、考虑管板的加强作用，等等。换热器型式包括： BEM 、 NEN 、 BEU 、 BET 、 BKU 等。   允许有最多 5 5 个集中质量、 1 1 组均布质量。附加质量如：管束、管板、平台、另一个卧式容器。   任一支座可以是固定支座，也可以是滑动支座，也可以按两种可能分别计算。 3. 力学模型简介（一、计算工况） 22 0 非对称双鞍座及多鞍座卧式容器   除 “设计工况 ( ( 无地震载荷 )” 必须计算外，“设计工况 ( ( 有地震载荷 )” 工况只有在地震加速度比较大时计算   “压力试验工况” 只有用户要求时计算   单独压力试验工况只有在用户要求且有两个压力腔时计算。工况编号工况描述载荷描述 0 设计工况 ( 无地震载荷 ) 各压力腔设计压力 ① 自重 + 各压力腔工作物料重 + 附件重 + 集中载荷 + 均布载荷 1 设计工况 ( 有地震载荷 ) 各压力腔设计压力 ① 自重 + 各压力腔工作物料重 + 附件重 + 集中载荷 + 均布载荷横向地震力 ( 侧翻力 ) 轴向地震载荷 ( 弯矩导致支座反力增大 ) ② 2 压力试验工况各压力腔试验压力 ① 自重 + 各压力腔试验物料重 + 附件重 + 集中载荷 + 均布载荷 3 压力腔 0 水压试验工况压力腔 0 试验压力 ① 自重 + 压力腔 0 试验物料重 + 附件重 + 集中载荷 + 均布载荷 4 压力腔 1 水压试验工况压力腔 1 试验压力 ① 自重 + 压力腔 1 试验物料重 + 附件重 + 集中载荷 + 均布载荷注：①凡公式中带压力的，均按“代入压力”和“压力置 0 ”分别计算，取应力较高者； ②轴向地震载荷取右向左和左向右两个方向的较大者 2016/5/23 111 3. 力学模型简介（二、载荷与反力） 22 1 非对称双鞍座及多鞍座卧式容器集中质量、均布质量、支座反力：一般卧式容器可以简化为多点支承的连续梁。除筒体、封头及其物料外， M41 模块允许有最多 5 5 个集中质量、 1 1 组均布质量 3. 力学模型简介（三、力法求反力） 22 2 非对称双鞍座及多鞍座卧式容器载荷计算采用传统的材料力学“力法”。有地震载荷时，还要考虑附加质量的“高度” 的影响： ① 产生附加的支座反力（正值或负值），使支座反力的重新分配； ② 各处弯矩和剪力也会重新分配 em.m em.y 左支座右支座封头切线地震时轴线外质量产生的支座反力增量 L aLeft em.m em.y 左支座右支座封头切线 L aLeft em.m em.y 左支座右支座封头切线 L aLeft M=α *em.m*g*em.y, eF[0]=-M/L, eF[1]=M/L 此点位移通常≠0 1 2016/5/23 112 3. 力学模型简介（三、力法求反力 / / 续） 22 3 非对称双鞍座及多鞍座卧式容器区间内部的均布载荷产生的弯矩分布图： 3. 力学模型简介（四、剪力和剪应力） 22 4 非对称双鞍座及多鞍座卧式容器剪力和剪应力按不同工况分别计算。   支座处剪力：对于每一个支座，将其左侧的全部集中载荷（含支座反力）、均布载荷合并，得到一个剪力；将其与支座反力叠加，就得到另一个剪力。取二者绝对值较大者，即得到该支座处的剪力。   剪应力：计算时有一个特殊情况：当支座“靠近”法兰、管板等加强件时，可以认为 “筒体被加强” 【注】，需要按 NB/T 47042- - 2014 计算和校核剪应力【注】不要忘记填写到加强件的距离 ①“靠近”的含义：鞍座中心到加强件边缘的距离 ≤Ra/2 ，程序判断。 ②“筒体被加强”时，筒体周向应力减小，但需校核支座处剪应力。这些都是由程序自动完成的。 2016/5/23 113 4. 程序输入数据说明（一） 22 5 非对称双鞍座及多鞍座卧式容器【压力腔个数】一般容器选“一个”， U U 形管换热器选“两个 (A- - B)” ，固定管板换热器选“两个 (A- -B B- - A)” 。压力腔从左到右排列，即：对于换热器，压力腔 A A 表示管程，压力腔 B B 表示壳程。【筒体段数】一般容器可以有最多 3 3 段筒体，各段的材料、厚度、直径等可以不同。换热器的管程筒体和壳程筒体必须分开成不同的筒体。各段直径不同时，程序计算结果有一定误差。 4. 程序输入数据说明（二） 22 6 非对称双鞍座及多鞍座卧式容器【支座位置】管箱上允许设支座。管板上设支座时，该支座处筒体应力失真，但支座和地脚螺栓应力是正确的。【均布于设备全长的附件重量】指隔热层、小接管、盘管等。换热器管束重量很大，且不是均布于设备全长，应该作为“附加均布质量”输入（后面详述）。【地震加速度】可输入特殊地震加速度（后面详述） 2016/5/23 114 4. 程序输入数据说明（三） 22 7 非对称双鞍座及多鞍座卧式容器【筒体长度】必须包含与之相邻的法兰、管板等的长度。因此，有多段筒体时，用户应正确划分筒体之间的界限，使得 “多段筒体长度之和” 等于 “左右封头切线之间的距离减去封头直边之和” 。【筒体轴线到基础的距离】此处基础即“基础上表面”，也就是“支座底板下表面” 。程序假定所有“支座底板下表面”在一个水平面上。 4. 程序输入数据说明（四） 22 8 非对称双鞍座及多鞍座卧式容器【液柱静压力】支座计算时不会用到这个数据。【封头类型】只允许封头为椭圆形封头、半球形封头、平盖和碟形封头等 4 4 种，请不要选择其他类型。【封头内曲面深度和封头直边长度】椭圆形封头和碟形封头据实填写；半球形封头的“封头内曲面深度”填“封头内半径”，“封头直边长度” 为 0 0 ；平盖的“封头切线”为内侧表面，其“封头内曲面深度”和“封头直边长度”均为 0 0 。 2016/5/23 115 4. 程序输入数据说明（五） 22 9 非对称双鞍座及多鞍座卧式容器附加均布质量和附加集中质量的定位点都是左封头切线，其中平盖的“封头切线”为其内侧表面。“鞍座底板”是指鞍座底板下表面。程序按这些质量的高度计算支座反力、弯矩、倾覆力等。允许负的高度（在底板以下）。但是，它们与设备连接处的局部应力不是本模块的计算范围。【附加均布质量】不是均布于设备全长的均布质量，如换热器管束、长条形平台等。【附加集中质量】包括：较大内件、较大接管、设备法兰、管板、顶部平台、附属设备（蒸发器、过滤器、分离器等）、含重叠式换热器。 4. 程序输入数据说明（六） 23 0 非对称双鞍座及多鞍座卧式容器鞍座的定位点都是左封头切线。鞍座中心到最近加强件的距离：这个参数用以确定鞍座处筒体是否被加强。当鞍座非常靠近管板等加强件时，需要校核鞍座处筒体的剪切强度。鞍座数据还有一些扩充和附加选项，如鞍座设计温度、摩擦系数、腐蚀裕量等，后面详述。 2016/5/23 116 4. 程序输入数据说明（七、附加选项文件①） 23 1 非对称双鞍座及多鞍座卧式容器附加选项文件“ . ..\ \ data\ \ M41add.txt” 是输入数据的补充，用于增加某些数据的灵活性或合理性。软件发行时，这个文件的内容如下： 3 (1) / 腹板/ / 筋板设计温度的取法 -- 1/2/[3]/4/5/6=20/7 4 (2) 地脚螺栓设计温度的取法 --- 1/2/3/[4]=50/5=20/6 1 (3) 加强圈许用应力的方法 ----- [1]= 按 tn16 板 /2/3/4/5 1 (4) 什么情况下计算地震载荷 --- [1]= 7 大于或等于7 7 度 0.15g 时计算 /2/3 3.0 (5) 地脚螺栓根径是否扣除 C2 --- 0/>0 取该值 [3.0] 0.0 (6) 特殊静摩擦系数 ----------- [0]/>0 取该值 0.00 (7) 特殊动摩擦系数 ----------- [0]/>0 取该值 0 (8) 哪一个支座是固定支座 ----- [0] 都可能是 /1/2/3 0 (9) 是否计算和校核鞍座应力 --- [0] 总是计算 /1= 不计算 0.00 (10) 特殊设计基本地震加速度 -- [0] 按界面取 />0 取该值注：本文件载有 M41“ 非对称双鞍座和多鞍座卧式容器”模块的补充数据，共 10 个。 4. 程序输入数据说明（七、附加选项文件②） 23 2 非对称双鞍座及多鞍座卧式容器 1 第1 1据 = 个数据 = = 【 / 求鞍座腹板/ / 筋板许用应力时设计温度的取法】设以下设 T= 鞍座对应的压力腔的设计温度 , 7 水压试验工况除选项7 7 外均按 20℃ 1 - -- =max(T,50) 2 - -- - =max(T- - 50,50) 3 - -- - =max(T- - 100,50) （程序推荐选项） 4 - -- =200 5 - -- =50 6 - -- =20 7 - = -- = = / 程序不查鞍座腹板/ / , 筋板许用应力, , 取输入界面上的许用应力 2 第2 2据 = 个数据 = = 【求地脚螺栓许用应力时设计温度的取法】 T 】 T T 的意义同上 1 - -- =max(T,50) 2 - -- - =max(T- - 50,50) 3 - -- - =max(T- - 100,50) 4 - -- =50 （程序推荐选项） 5 - -- =20 6 - = -- = = , 程序不查地脚螺栓许用应力, , 取输入界面上的许用应力 2016/5/23 117 4. 程序输入数据说明（七、附加选项文件③） 23 3 非对称双鞍座及多鞍座卧式容器 3 第3 3据 = 个数据 = = 【求加强圈许用应力的方法】 1 - = -- = = 按 tn=16 的板材求许用应力（程序推荐选项） 2 - = -- = = 按 tn=36 的板材求许用应力 3 - = -- = = 按 tn=60 的板材求许用应力 4 - = -- = = , 程序不查加强圈许用应力, , 取筒体的许用应力 5 - = -- = = , 程序不查加强圈许用应力, , 取输入界面上的许用应力 4 第4 4据 = 个数据 = = 【地震计算选项 -- 什么情况下计算地震载荷的影响】 1 - = -- = = 7 地震烈度大于或等于7 7 度 0.15g 时计算（程序推荐选项） 2 - = -- = = 7 地震烈度大于或等于7 7 度 0.10g 时计算（附加质量较大时建议选此项） 3 - = -- = = 7 地震烈度小于7 7 6 度时按6 6 度 0.05g 计算（附加质量很大或质心较高时建议选此项） 5 第5 5据 = 个数据 = = 【地脚螺栓根径是否扣除腐蚀裕量】 0 - = -- = = 按输入数据，不扣腐蚀裕量 >0 - = -- = = 根径扣除该腐蚀裕量（程序推荐取 3.0 ） 4. 程序输入数据说明（七、附加选项文件④） 23 4 非对称双鞍座及多鞍座卧式容器 6 第6 6据 = 个数据 = = 【支座与基础之间静摩擦系数】 0 - = -- = = 按输入数据（程序推荐选项） >0 - = -- = = 取静摩擦系数等于该值 7 第7 7据 = 个数据 = = 【支座与基础之间动摩擦系数】 0 - = -- = = 按输入数据（程序推荐选项） >0 - = -- = = 取动摩擦系数等于该值 8 第8 8据 = 个数据 = = 【 ( 哪一个支座是固定支座( ( ) 固定支座在地震工况下需计算地脚螺栓剪应力) ) 】 0 - = -- = = 每个支座都可能是固定支座（程序推荐选项） 1 - = -- = = 仅最左支座是固定支座 2 - = -- = = 仅左数第二个支座是固定支座 3 - = -- = = ( 仅最右支座是固定支座( ( 2 双支座时取2 2 3 或3 3 ) 均可) ) ) 2016/5/23 118 4. 程序输入数据说明（七、附加选项文件⑤） 23 5 非对称双鞍座及多鞍座卧式容器 9 第9 9据 = 个数据 = = 【是否计算和校核鞍座应力 ( 】( ( 落实 6.1.3 ) 条) ) ) 0 - = -- = = 总是计算和校核鞍座应力（程序推荐选项） 1 - = -- = = 是 JB/T4712.1 标准鞍座，且用户要求不计算和校核鞍座应力第 10据 = 个数据 = = ' 【' ' ' 设计基本地震加速度' ' 不是标准值时的取法】 0 - -- =' ' 设计基本地震加速度' ' ' 按输入界面取 (0.05,0.10,0.15,...,0.40 ) 之一) ) ) >0 - = -- = = ' 取' ' ' 设计基本地震加速度' ' 等于该值，例如 0.135 用户可以用任意文本编辑器打开和编辑这个文件的前 10 行。但要注意： ①修改前最好保留副本； ②每一行中，除了前面的数值与后面的说明之间有空格外，不能在其他位置有空格； ③使用后建议将各参数恢复到缺省值。 5. 举例 — 重叠式换热器支座计算 23 6 非对称双鞍座及多鞍座卧式容器特点：①两台 U U 形管换热器重叠 ②三支座 2016/5/23 119 23 7 非对称双鞍座及多鞍座卧式容器 ② 如上部换热器有不合格项，应调整至全部合格。生成上部换热器强度计算书。 ③ 计算下部换热器。此时将上部换热器作为集中质量考虑。下部换热器一共需计算 3 3 次： 1 1 ）取上部换热器设计工况 ( ( 无地震载荷 ) ) 工况下的支反力 (N) 除以 9.81 得到质点质量 (kg) ，加上下部换热器自身的均布载荷和集中载荷，计算书只保留输入数据和设计工况 ( ( 无地震载荷 ) ) 的部分。 2 2 ）取上部换热器设计工况 ( ( 有地震载荷 ) ) 工况下的支反力作同上的计算。 3 3 ）取上部换热器压力试验工况工况下的支反力力作同上的计算。 ④ ④ 将上部换热器强度计算书和以上 3 3 部分计算书合并，即为整个设备支座计算部分的计算书。注：在计算下部换热器时，由于多了 3 3 个集中质量，有可能产生多于 5 5 个集中质量。此时可以合并一些集中质量：合并时，质量直接相加，组合质量的水平位置和竖直位置按重量加权平均。应优先合并距离相近的质量。计算流程： ① 计算上部换热器，包括设计工况 ( ( 无地震载荷 ) ) 、设计工况 ( ( 有地震载荷 ) ) 、压力试验工况。一般来说，管程或壳程单独进行水压试验时，载荷小于两侧同时进行水压试验时，不必计算后两种工况。 23 8 谢谢各位！ 2016/5/23 120 SW6-2011在塔器中的应用常平江全国化工设备设计技术中心站 Tel: 021-32140411-816 Email: pjchang@tced.com Website: www.tced.com 塔器计算流程按压力载荷确定塔体、变径段、封头厚度塔体和裙座各危险截面的轴向应力校核（压力载荷、重力载荷、地震载荷、风载荷、偏心载荷）地脚螺栓座的校核（基础环、地脚螺栓、筋板、盖板）法兰计算开孔补强计算 2016/5/23 121 设计与校核 3. 外压等径塔，当所有截面计算应力与许用应力之比小于0.85时，程序会自动减小计算长度（即塔体结构上需增加加强圈个数）；二.校核一.设计 1. 裙座、封头、各段塔体、变径段壁厚均为0； 2. 等径塔，设计结果会给出两个方案供用户选择： a）自动设计成分段变壁厚形式，并给出每段壁厚及长度； b）整体等壁厚设计 4. 外压变径塔，程序不能设计。裙座、封头、各段塔体、变径段壁厚均不为0。压力载荷对于外压塔器计算，程序取计算压力=设计压力(负)+液柱静压（正），进行计算。如果用户需单独考虑，则需自行输入；多腔塔两腔之间的分隔封头在塔器程序中不能计算，可利用零部件程序单独进行计算。可对筒体、封头、变径段的壁厚进行计算；程序根据塔釜液面高度，自动计算塔体、变径段和下封头的液柱静压力。当其小于设计压力的5%时，程序忽略不计；程序要求对每一段塔体和变径段输入设计压力，如不输入则作为该段压力为0进行计算；对于内压塔器，设计压力小于0.1MPa时，程序取 0.1MPa； 2016/5/23 122 主体设计参数最多为5段 1.不同直径分段； 2.等直径不等壁厚分段； 3.不同材料分段。 1. 用户自己确定； 2. 设定后，需输入变径段参数。塔体数据 1. 管材：筒体外径； 2. 板材、锻件：筒体内径若分段，则输入各段的筒体长度。筒体厚度计算用塔体轴向应力校核时用 1. 立式液压试验压力值，不包括液柱静压； 2. 可不输入由程序确定，但是建议用户输入。 2016/5/23 123 变径段负压时显示，正压时暗的。如变径端的大端或小端没有折边过渡段，则相应的过渡段半径可以不填，或填0。此长度是轴向长度，如有过渡段则需包括其轴向长度。对于外压或者无折边变径段，显示供用户输入。？为什么下封头的液柱静压没有输入？而上封头却有输入？上、下封头 2016/5/23 124 重力载荷扶梯、平台、塔盘质量按标准附录D计算；塔盘上持液重按用户输入的物料厚度及密度计算；塔器的自重（包括塔壳、裙座、内件和填料等）；操作工况下或耐压试验工况下内装介质的重量；附属设备及保温层、扶梯、平台、偏心载荷等的重量；每个平台、塔盘及其持液、填料的质量将折算到所在的分段塔体上；塔器自身及其附属件（人孔、接管、法兰）的质量均分到塔体上。注：新标准在计算最小质量时，不计入偏心载荷的质量。附件数据顺风向水平风力计算时，各计算段有效直径公式不一样。一般指塔顶管线外直径液面到塔体与下封头焊缝连接处高度计算平台质量确定各平台所在位置 2016/5/23 125 塔板参照附录D计算塔盘质量用计算塔板上积液重量确定该段各塔板所在位置（等分）填料确定该段各填料质量和高度。 2016/5/23 126 自振周期序号类型自振周期第一振型第二振型第三振型 1 H/D<=5 不考虑不考虑 2 H/D>15且 H>20m （高振型） 3 除1、2外不考虑不考虑 D H T 2 6 1 10 4 . 0 56 . 0     1 1 2    T 2 2 2    T 3 3 2    T 3 1 2 1 1 3 3 3 1 1 10 8 . 114                           n i n i i t i i i t i i n i i i I E H I E H H h m T 注： 1. 按操作工况计算塔器的自振周期； 2. 高振型，需考虑三阶振型，分别计算自振周期； 3. 程序按一米一分段进行计算。裙座数据 “有框架”系指塔设备支承在框架上，并将框架看作是结构上均匀的直立设备的一部分，作为分段计算中的一段。 “无框架” 系指塔设备直接安装在基础上。见标准的 6.3 节指从基础至裙座与下封头或筒体焊接焊缝处的高度。一般取当地月平均最低气温的最低值加20℃ 材料和设计温度同塔体最底分段连接段与裙座连接处作为危险截面 2016/5/23 127 地震载荷（一） H/D<=5 （底部剪力法）（二） H/D>15 且 H>20m （高振型）除（一）（二）外水平地震力垂直地震力不考虑地震弯矩注： 1.增加一类场地土类别，并修正了衰减系数 γ 、斜率调整系数 η 1 、阻尼调整系数 η 2 的公式； 2.对于高振型，需考虑组合地震弯矩。 ) ... 2 , 1 ( 1 1 n k F h m h m F E n i i i k k k     g m F k Nk N Nk    2 3 2 2 2 1 ) ( ) ( ) ( I I E I I E I I E I I E M M M M        g m F k k k 1 1 1    ) ... 2 , 1 ( n i F F n i k vk I I V      ) ... 2 , 1 ( v n i F F n i k vk I I           n i k k k I I E h h F M ) ( 1 1      n i k k k I I E h h F M ) ( 1 1 风载荷 H/D>15 且 H>30m （顺风向 + 横风向）顺风向顺风向水平风力顺风向风弯矩共振判别 1.ν<ν c1 ，不考虑 2. ν c1 ≤ν<ν c2 ，考虑第一振型 3.ν≥ν c2 ，考虑第一、第二振型共振横风向弯矩共振组合风弯矩 6 0 2 1 10    ei i i i i D l f q K K P 6 2 1 10    ei i i co i i D l f q K K P ... ) 2 ( 2 1       i i i i i I I w l l P l P M ... ) 2 ( 2 1       i i i i i I I w l l P l P M      n j k ki k Ti i J J ca h h mk Y T M   ) ( ) / 2 ( 2     ) , max( 2 w 2 I I c I I ca I I w I I ew M M M M       注： 1. 计算时高度应考虑基础和框架（如有）的高度； 2. 对于需同时考虑第一、第二振型的振动，需计算一二阶组合风弯矩； 3. 对于考虑横风向风振时顺风向弯矩计算时基本风压取离地10m处的风压值。 2016/5/23 128 塔式容器挠度计算具体的挠度控制值用户可按工程设计要求确定。程序按照附录 C 给出了顺风向塔顶挠度值。当发生横风向共振时，程序会给出等截面塔的塔顶振幅。通常情况下，顺风向挠度值大于横风向共振时的挠度值。如同时考虑这两个挠度影响，用户可将两个挠度进行合成，形成实际的挠度。载荷数据包括人孔、接管、法兰等，一般取1.1-1.25。当用户不按标准规定取设防烈度时，可选择“其他” ，然后自行输入地震影响系数最大值。不应小于300，如小于程序自动取300。程序默认为0.01，用户可自行修改输入。用户需输入偏心载荷数据 2016/5/23 129 偏心载荷程序输入的偏心载荷重量和力臂，均指同一方向上的。对于不同方向（同一平面或不同平面）的偏心载荷需用户转换成同一方向后输入。计算工况组合工况最大轴向压应力最大轴向拉应力周向应力内压塔操作工况 ★ 检修工况 ★ 压力试验工况 ★（未加压） ★（加压） ★ 外压塔操作工况 ★ 检修工况 ★ 压力试验工况 ★（未加压） ★（加压） ★ 裙座操作工况 ★ 压力试验工况 ★ 注：塔设备筒体应力校核时的试验压力取值：周向应力校核：压力值=立试水压试验压力+液柱静压轴向应力校核：压力值=立试水压试验压力 2016/5/23 130 塔体轴向应力计算和校核操作工况检修工况压力试验工况压应力拉应力压应力拉应力压应力拉应力内压外压内压外压未加压加压未加压加压 σ 1 - + + - - + σ 2 + + - - + - + + - - σ 3 + + + + + + + + + + 组合应力 -σ 1 + σ 2 +σ 3 σ 1 +σ 2 +σ 3 σ 1 - σ 2 +σ 3 -σ 1 - σ 2 +σ 3 σ 2 +σ 3 -σ 2 +σ 3 σ 2 +σ 3 -σ 1 + σ 2 +σ 3 -σ 2 +σ 3 σ 1- σ 2 +σ 3 许用值 [σ] cr K[σ]ϕ [σ] cr K[σ]ϕ [σ] cr 0.9R eL ϕ( 液压 ) 0.8R eL ϕ( 气压 ) 注： 1. 检修工况，重力载荷不考虑内部介质和偏心载荷； 2. 压力试验工况考虑部分风载作用，不考虑地震载荷作用； 3. 对于σ 2 计算，当最大弯矩为地震弯矩时需考虑垂直地震载荷作用。塔体轴向压缩应力校核不合格，计算书输出B=1，什么原因？往往是塔体材料的设计温度超过了材料在B值计算时的上限温度，程序无法计算到B值。因此出现此问题后，用户需确认材料的B值温度上限。 2016/5/23 131 危险截面 3. 各变径段的底部和顶部截面； 4. 裙座壳与塔壳焊接截面 a.裙座与塔体对接； b.裙座与下封头搭接； c.裙座与塔体搭接。裙座： 1. 裙座壳底部截面； 2. 裙座壳最大引出管截面或开孔处水平中心线的最小横截面； 3. 裙座与筒体连接段底截面；塔体： 1. 各分段圆筒的底部截面； 2. 下封头直边部分截面（裙座与塔体对接时）；裙座较大孔数据输入裙座上较大孔中心线至基础的高度校核裙座检查孔或较大管线引出孔截面组合应力计算裙座引出孔截面的截面积和抗弯截面系数 2016/5/23 132 地脚螺栓座（基础环、地脚螺栓、筋板、盖板）一.设计不输入结构参数，程序可设计出不同方案的结构参数供用户选择。二.校核输入结构参数进行校核。对于H/D<=5时，当设备水平地震力大于底板与基础间的静摩擦力时，需计算地震力引起的地脚螺栓剪应力，但标准并没给出限制条件。地脚螺栓作用： 1. 固定塔的位置（ σ B <=0 ）； 2. 防止塔在倾覆力矩作用下倾倒（ σ B >0 ）；地脚螺栓座数据下拉选定地脚螺栓公称直径后，程序参照标准释义的表 SY3-2，相关结构数据可显示在界面上。但用户可修改这些数据。材料数据需输入 2016/5/23 133 该计算压力可能远高于塔设备的设计压力，在选用标准法兰时必须注意。塔设备各段筒体用法兰连接时，程序先将法兰截面的力和弯矩折算成当量压力，然后与内压或外压叠加后得计算压力，再对该法兰进行计算和校核。 3 1 1 2 16 4 4 D M p D p D M                    弯矩折算的当量压力 2 2 2 4 4 D F p D p D F                       力折算的当量压力法兰计算时的计算压力 d G G d c p D F D M p p p p               2 3 2 1 4 16     法兰计算法兰最多为5个法兰用来确定该法兰所在的位置，以便得到该法兰所在的塔体设计参数。 2016/5/23 134 开孔补强当开孔位置在塔体上时，需确定该开孔所在的塔体分段的位置，以得到该段壳体结构和材料数据。当开孔在变径段上时，目前不能计算，用户可通过零部件计算。程序不要求输入开孔具体高度位置，此液柱静压力用户自行输入程序不知开孔是否位于焊缝处，默认为1，但用户需根据实际情况修改。谢谢 ! 2016/5/23 135 SW6-2011 在换热器设计中的应用秦叔经全国化工设备设计技术中心站 Email ： sw6@tced.com Web Site ： www.tced.com 目录一、固定管板换热器的设计计算二、浮头式换热器的设计计算三、U形管换热器的设计计算四、外压壳体设计方法的适用范围 2016/5/23 136  管板的设计计算  计算工况  6种工况： p s 、 p t 、 p s + p t ( 包括计温差和不计温差 )  腐蚀前和腐蚀后腐蚀前–位移载荷（温差等）可能产生较大应力腐蚀后–力载荷（压力等）可能产生较大应力一、固定管板换热器的设计计算  管板计算的其他说明  固定管板换热器可以选择的管板结构为： b 、 c 、 e 型（按 GB/T151-2014 ）；平齐焊和贴面焊薄管板（按 JB 4732 ）注：薄管板不能与膨胀节同时使用  GB151 的方法仅适用于条件 k 1.0 ，而 JB4732 的方法对 k 值无限制  当程序按 GB151 方法设计管板厚度时，该厚度有可能是由条件 k 1.0 决定的 2016/5/23 137  SW6-2011 将对换热管在管、壳程压力作用下的强度和刚度进行校核  换热管的外压计算长度为两管板间的管子长度  对于管板兼作法兰的结构，当配对的管箱法兰的法兰连接螺栓强度校核不合格时，将无法进行管板的应力计算，程序在管板应力计算时将提示 “ 法兰力矩系数为0 ”  e型管板与壳程筒体的焊接接头只能是单面焊，且一般无法进行RT无损检测，按GB151，在筒体数据输入时，该换焊缝的焊接接头系数应为0.6 2016/5/23 138  固定管板换热器设计中，影响确定是否需要设置膨胀节的因素  管、壳程温差大于50℃需考虑安装膨胀节”的原则不一定正确，应通过计算确定。  在设置膨胀节以后，有可能使得管板应力或管板法兰部分的应力反而增大 (特别在管、壳程压力同时作用的情况下)。  换热管和壳体中的温差应力由两者的金属平均温度决定。在可能的条件下，应尽量通过计算或实测获得壳体和换热管的金属温度，这两个温度值对换热管应力校核有很大影响。 2016/5/23 139  壳体与换热管间的长度变形差为：             L t t           20 20 2 2 1 1         换热管金属温度壳体金属温度换热管线胀系数壳体线胀系数即使 t 1 = t 2 ，也有可能需要设置膨胀节（如壳体为碳钢或低合金钢，换热管为奥氏体不锈钢，后者的线胀系数约为前者的 1.5 倍）  当  产生的换热管中的温差应力为压应力并大于许用压应力时或换热管与管板的拉脱力校核不合格时，程序会自动考虑设置膨胀节  程序允许用户直接输入膨胀节的刚度以进行管板计算  如程序无法得到合适的标准膨胀节，程序将给出壳体与换热管间因温度载荷产生的长度变形差 2016/5/23 140  膨胀节的计算  用 SW6 － 2011 计算时，建议先计算管板，再计算膨胀节，以利用程序所算出的膨胀节所受的轴向力 ( 膨胀节校核计算时需要输入轴向力和轴向位移, 这两个值必须通过管板计算才能得到 )  在计算膨胀节的许用平面失稳压力时，要用到的是膨胀节材料加工成形后的实际屈服点，该值与许用平面失稳压力成正比。  在换热器上安装标准膨胀节时，该标准膨胀节也需校核，除非能确保该膨胀节的实际膨胀量小于标准中所规定的允许最大膨胀量  程序要求输入的膨胀节成形后厚度是指包括腐蚀裕量的厚度 2016/5/23 141  固定管板换热器，在壳程压力较高或温差较大时，管板与壳体连接处的薄膜应力加边缘弯曲应力的值有可能过大而导致在该处开裂，特别在水压试验工况，但在现行规范中均没有给出该处应力的计算式和强度条件。  换热器设计标准没有提及的一些问题  标准与规范并不保证解决设计中的所有问题  在 k > 1 的计算模块中给出了管板与壳体连接处的薄膜应力加边缘弯曲应力计算值，并进行了校核。如校核不通过时，可根据应力不合格的工况而采取不同的结构尺寸修正方案： - 有温差工况：减小筒体厚度或增加管板厚度； - 无温差工况：增加筒体厚度或减小管板厚度。注：程序计算的结构模型未考虑加工圆角、退荷槽等因素，因此，计算结果仅供参考。 2016/5/23 142  GB151 对管板作了满布管的假定，但实际上周边不布管区的存在将有助于降低换热管中的最大应力。 GB151 简化算法的后果是对换热管应力校核的结果在某些情况下会过于保守，特别是对浮头式换热器，有可能使保守程度大于 100% 以上。因此， GB151-2014 对换热管许用轴向压应力的安全系数由 2.0 改为 1.5 。  双管板结构的设计计算  内、外管板结构类型的匹配外管板可以是 b 、 c 、 e 型结构；不管是分离式、连接式、整体式，对于任何一种外管板结构形式，内管板均为 b 型 2016/5/23 143  内、外管板计算时所取计算参数管程压力壳程压力  内、外管板间存在温度差时的强度校核  整体式双管板间隔离腔的筒体被认为有足够的刚度，不存在弯曲变形通过管板圆心在两块管板上沿同一角度各取一窄条，两窄条间存在温度变形差：     i D T T l 2 2 1 1              2016/5/23 144 两窄条相互作用力 F ，力 F 使得变形相对较短的窄条伸长，而另一变形相对较长的窄条缩短，两窄条在力 F 作用下的变形绝对值之和与温度变形差相等： r E E D F i                                 2 2 1 1 1 1 连接件（即隔离腔筒体）中的剪应力： e F                 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 1 1 E E E E T T E E D r F i                                                     解得作用力 F ： 2016/5/23 145  连接式双管板间隔离腔的筒体被认为没有足够的刚度，在两块管板的作用力下存在弯曲变形。沿筒体轴线在筒体上割取一窄条，该窄条可作为受两管板支撑（固支）的梁，梁的两端间有一位移差   r ，同时，两端的转角都为 0 。 2 6 g r EJ M                                                                                   g g M g F EJ g dx M x F EJ M g F EJ g dx x M x F EJ r 0 0 2 2 1 0 2 3 1     s t eL n R g d r E d J M                     2 3 2 取 n s =1.25 代入，得： s t eL n R d r E g / 3         t eL R d r E g 27 . 0         2016/5/23 146  采用波纹管结构的设计计算  波纹管的轴向单波刚度 K 1 可查表K.1取得，当无法从表K.1查得时，可参照 GB16749-1997 给出的公式计算： 3 2 1 7 . 1                         h C S C E D m K p f t b m     1 2 1 2 1 1 2 1 2           m d d D d d h m 式中可取  波纹管许用内、外压力的计算和校核  许用内压力[ p ] ] i 按式(K.1)计算管程压力 p t ≤ [ [ p ] ] i  许用外压力[ p ] ] o 按式(K.2)计算（考虑波纹管的周向失稳）壳程压力 p s ≤ [ [ p ] ] o 2016/5/23 147  波纹管轴向压应力校核按 K.6 进行 a R WK R a K l C l K W K t p t p bl cr r cr bl             2 . 0 1 2 . 0 1 2 2     光管： t eL t r R E C 2     注：波纹管单波刚度在SW6中要求按“N/mm ”输入，因此应以1000 乘以表中值后输入二、浮头式换热器的设计计算  浮头法兰厚度计算：或 (1) 取上两式中之大值。 a f J     2 L J L p f          当预紧工况下力矩起控制作用时，由于封头焊入深度与该力矩无关，故对法兰厚度没有影响； 2016/5/23 148                                    r r G T T G D D r r T T G G D D o L F L L F L L F L F L F L F L F M ) ( ) (  结论：式 (1) 得到的厚度不是计算厚度，只能用于检验假定厚度   f ’ 是否合格。 l L h f r          cos 2 2 '  操作工况下：  操作工况： 1. 受内压作用时，封头薄膜力的水平分力对法兰环作用的扭矩一般不可能大于其它几个力对法兰环所作用的扭矩之和。因此，封头焊入深度应尽可能取较小的值，以使封头薄膜力的水平分力对法兰截面形心作用的力臂有较大值 2016/5/23 149 2. 受外压作用时，力学模型中取螺栓力为0，因此，一般来说，封头薄膜力的水平分力对法兰环的扭转将起控制作用，故封头焊入深度的值不宜取得太小  SW6 － 98 v3.1 中关于浮头法兰的设计计算方法  输入封头焊入深度 l 和浮头法兰厚度，程序进行强度校核  由程序用优化计算的方法设计封头焊入深度 l 和浮头法兰厚度   f 。设计人员还应进行圆整后再次校核  当仅输入封头焊入深度 l ，则程序所算出的浮头法兰厚度   f 并不能保证满足强度要求。建议封头焊入深度 l 和浮头法兰厚度   f 都不输入，而由程序给出优化计算结果后，再进行调整 2016/5/23 150  换热管轴向应力校核 GB151 中的换热管中应力是按最小管板厚度下进行计算，计算值将高于实际应力值。当按 GB151 公式计算得到的管子应力大于许用值时，工程设计中往往难以处理。  SW6 根据已知管板厚度，确定换热管中的实际应力。计算方法参见：薛明德等，“ GB151 中浮头式换热器管板设计方法的理论依据及其应用”，化工设备与管道， Vol.52 ， No.3 ， 2015 2016/5/23 151        a t a t a t P D P K C K m C P D C ~ ~ / ~ , ~ 2 / 1 3 / 1             ；                  5 . 1 ~ 1 6 4 / 1 2 / 1 4 2 d a p t t p p P L E na E D K                                   ；    2 / 1 3 / 1 ~ / ~ 1 a t we we we d c t P K G G G p p                         注：在壁厚计算式中，可反过来看，由实际壁厚求应力值，然后得到 a P ~  问题归结为利用 GB151 中图 7-10 的曲线求得         r d a p P ' ~  利用以下关系式得到 GB151 中图 7-10 的曲线     3 / 4 3 2 2 / 1 3 / 1 , 1 6 ~ / ~ K K m C P K p a t             2016/5/23 152  计算系数 C 和 G we  SW6 中计算浮头式换热器中换热管实际应力的近似方法 1) 按 GB151 定义计算 2) 取实际有效厚度   1 ，计算 3) 按查得 C 1 4) 计算 a t P D C ~       a a P P ~ ~ 1 ) 1 (       ) 1 ( 3 / 1 / ~ a t P K t a D C P     1 1 ) 2 ( ~   2016/5/23 153 5) 计算，如   < 0.003 转（ 7 ），否则转（ 6 ）。 6) 以代入 (3) ，执行 (3) ~ (5) 。 7) 按和 1/   t 查得 G we ，计算换热管轴向应力： ) 2 ( ) 1 ( ) 2 ( ~ ~ ~ a a a P P P       ) 2 ( ~ a P ) ( 3 / 1 ~ / ~ i a t P K                 we d c t G p p       1  管板中实际应力 SW6 未给出管板中的实际应力，管板强度校核按管板实际厚度是否大于所需最小厚度来确定。管板中的实际应力可由迭代后得到的，然后按下式得到   r ： ) ( ~ i a P         ) ( ~ i a d r P p 2016/5/23 154  关于计算系数 C 和 G we 2016/5/23 155  GB/T151-2014 中关于这两个系数曲线的横坐标右端最大值仅给到 5.0 。由于整个算法新、老标准并没有变化，故这两个系数新、老标准应该是一致的。 SW6 仍按老标准的曲线图，横坐标的最大值可允许达 10.0 三、 U 形管换热器的设计计算  U 形管换热器的管板结构形式可以是所有 6 种形式之一  a 形管板的力学模型为受均布载荷有弹性支撑的圆平板，周边为简支，故其最大应力在板中心 2016/5/23 156  考虑开孔削弱后的应力为   t p d c G p C D            0.82  将板中心的最大应力限制为 1.5[ ] t ，即可得 2 0                         G d c r r D p C  b 、 c 、 d 、 e 、 f 型管板的力学模型为受均布载荷的圆平板，周边支承介于固支与简支之间，故最大应力有可能出现在板中心和布管区边缘或管板边缘。 e 、 f 型管板还需计算和校核兼作法兰处的应力。 2016/5/23 157     2 0                             G t s c r r D p p C     2                             G t s e R r r D p p C t   2                         G t s M R r r D p p C     t r r     5 . 1   按三种工况计算，强度条件：  应力的大小取决于系数 C c 、 C e 、 C M ，系数的大小与布管区的大小 ( 以参数   t 表述 ) 和管板边缘的支承条件（以旋转刚度无量纲参数表述）有关。   t   C c   ； C e 、 C M     C c 、 C e   ； C M   f K ~ f K ~ 2016/5/23 158 2016/5/23 159  按 GB/T151-2014 ， SW6 对三种工况分别计算换热管中的应力，即 p s 单独作用、 p t 单独作用、 p s 和 p t 同时作用：强度条件：注： U 形管换热器的管子应力小于 0 时，并不按直管失稳校核，仍按强度失效进行校核。     t t t t t s t p a d p p                     4 2 2016/5/23 160  换热管与管板胀接时，按 GB151 中条款 7.4.7 的要求，如换热管材料为有色金属，必须为开槽胀接结构，许用拉脱力为 [q]=3MPa 。 SW6 程序没有检查是否符合以上条款，使用者需要选择换热管与管板连接结构时自行注意。该条款对所有类型的换热器适用。  为了对换热管进行外压计算和校核，程序要求输入 U 形管直管段长度，该长度即为换热管的外压计算长度。注：按管道标准中针对弯管的外压计算，可将弯管部分拉直考虑，这样，计算长度应为 U 形管拉直后的全长。 2016/5/23 161  GB151 按可抽管束和不可抽管束来规定筒体的最小壁厚，因此，应先选定管板的结构形式，这样程序才能正确确定筒体的最小壁厚注：表 7-1 中筒体最小厚度是在腐蚀裕量为 1mm 的条件下规定  双管板结构  U 形管换热器的双管板结构搭配不同于固定管板换热器，内管板可能有多种选择： 1) 整体式或连接式 2) 分离式 2016/5/23 162  外管板程序将按固定管板换热器的管板进行计算；内管板按 U 形管换热器的管板进行计算 475 550 425 475 四、外压壳体设计方法的适用范围 2016/5/23 163 感谢您的支持！谢谢！查看更多 8个回答 . 4人已关注

关注问题已关注 回答

登录后参与回答

电浆气化技术探讨？电浆是台湾对plasma一词的译法，因为plasma的另一个含义是“血浆”。大陆对这个词的译法是“等离子体”。上述等离子体是发生在两个电极之间，所以离开电极不远温度就大大降低。不必担心容器问题。用等离子体气化早就有成功的案例，只是耗电过大未能转为应用。查看更多 2个回答 . 4人已关注

关注问题已关注 回答

登录后参与回答

汽提塔出液组份氨偏高？我车间2009年上一套30万吨CO2汽提尿素装置，6月初系统长停开车后，系统产量在350t/班时，合成塔出液氨含量在30.82%，CO2组份在15.9%，尿素在32.97%，氨碳比在3.2，水碳比在0.65，转化率61%,而汽提塔出液组份不正常：氨含量在8.3%，CO2组份在7.6%，尿素在58%，低压系统长时间处于超压0.33Mpa（正常控制在0.28至0.30)Mpa状态，请问各位盖德帮忙分析原因？查看更多 4个回答 . 5人已关注

关注问题已关注 回答

登录后参与回答

GBT 13640-2008 劳动防护服号型？ GBT 13640-2008 劳动防护服号型查看更多 0个回答 . 2人已关注

关注问题已关注 回答

登录后参与回答

气相平衡线压力? 操作设计都和储罐一样就行了查看更多 5个回答 . 5人已关注

关注问题已关注 回答

登录后参与回答

塔平台（不知道该发到什么区呢）？ 1、看见有的塔平台在设计的时候，采用的是一个整的圆环，有的就只有圆环的部分（扇形），一般是考虑哪些方面区别出了这2种不同的结构呢？ 2、塔的直爬梯，在平台上是一个圆洞，存在安全隐患，人员有可能会踩空，一般采取哪种形式来避免呢？查看更多 4个回答 . 4人已关注

关注问题已关注 回答

登录后参与回答

辽宁省安装工程消耗量定额？ 请问谁有：辽宁省安装工程消耗量定额　新旧版本都行，谢谢！查看更多 0个回答 . 4人已关注

关注问题已关注 回答

登录后参与回答

求液化气纤维膜脱硫醇技术资料？ 如题，如果有的话请我邮箱 lihua4321@163.com ，多谢了查看更多 8个回答 . 2人已关注

关注问题已关注 回答

登录后参与回答

上一页57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67下一页

简介

职业：江西名成科技发展有限公司 - 工艺专业主任

学校：济宁职业技术学院 - 生物与化学工程系

地区：广东省

个人简介：让我们继续以此闻名：「这家代理商，花了大部分时间在改进它的理念，而不是在辩解它的正确性」。查看更多

喜爱的版块返回首页

已连续签到天，累积获取个能量值

第1天
第2天
第3天
第4天
第5天
第6天
第7天