锅炉强度计算书

SHW6-1.15–AⅡ蒸汽锅炉强度计算书计算:李国庆审核:佟成伟批准:刘德环日期:2010.04.1大连旅顺锅炉有限公司目录1、上锅筒封头强度计算…………………………………………012、上锅筒筒体强度计算…………………………………………023、下锅筒封头强度计算…………………………………………034、下锅筒筒体强度计算…………………………………………055、上集箱强度计算………………………………………………066、左右下集箱强度计算…………………………………………087、前(后）拱上(下)集箱强度计算………………………………108、安全阀排放量计算……………………………………………12说明:本强度计算书按GB/T9222－2008《水管锅炉受压元件强度计算》标准计算11、上锅筒封头强度计算封头内径Dn㎜结构1000封头内高度hn㎜结构250封头材料选用(GB713-2008)Q245R锅炉额定压力PeMpa1.25设计附加压力△PaMpa按6.3条取0.04Pe0.04*1.150.046计算压力PMpaPg+△pa1.15+0.0461.196介质温度tj℃1.15Mpa190计算壁温tbj℃取上锅筒计算壁温250基本许用应力[σ]JMPa表2125修正系数η表31许用应力[σ]MPaη×[σ]J1.0×125125人孔直径d㎜给定400封头减弱系数表151-d/Dn1-400/10000.6形状系数Y公式821理论计算壁厚δL㎜公式77PYPDnφ][2196.16.0125211000196.18.04取用壁厚δ㎜16腐蚀减薄的附加壁厚C1㎜6.5.2条0.5工艺减薄附加厚度C2㎜表160.1(δL+C1)0.1(8.07+0.5)0.86钢板负偏差C3mm查GB709-20060.3附加壁厚C㎜C1+C2+C30.5+0.86+0.31.66校核计算工艺减薄附加厚度C’2表160.09(δ-C3)0.09(16-0.3)1.413校核计算附加厚度C’式84C1+C’2+C30.5+1.413+0.32.21设计计算厚度δS㎜δL+C8.04+1.669.7有效壁厚δy㎜δ-C’16-2.2113.79直段部分计算厚度δzL㎜PPDnhφ][2196.1112521000196.14.81系数hn/Dn250/10000.25系数d/Dn400/10000.4系数δL/Dn0.008742系数β1+2δy/Dn1+2*13.79/10001.028材料屈服限σsMPa225允许最高水压试验压力[Psw]MPaSSW)1()Y(2)1(9.0333βββ225*6.0)1028.1()028.1(2)1028.1(9.03333.307水压试验压力PswMPaJB/T16121.55最高允许计算压力[p]MPaynyYD][279.13100079.13*125*6.0*22.04结论:hn/Dn=0.25＞0.2d/Dn=0.4＜0.6δL/Dn=0.0089＜0.1δ=16＞δs=9.7Psw=1.55＜[Psw]=3.307[p]P强度合格2、上锅筒筒体强度计算锅筒内径Dn㎜结构1000锅筒筒体取用壁厚δ结构16计算压力Ppg+△pa1.15+0.0461.196筒身材料选定(GB713-2008)Q245R计算壁温tbj℃按5.4.1表4t+50250基本许用应力[σ]JMPa表2125修正系数η表30.9许用应力[σ]MPaη[σ]J0.95×125112.5开孔直径d㎜52.8纵向节距s㎜82纵向孔桥减弱系数sds828.52820.356横向节距s′mm79.52倍横向系数2’2*''sds2*5.798.525.790.67b值b设计给定82a值a设计给定79.5比值nb/a82/79.51.03斜向两孔节距sa√1+n279.5√1+1.032114.13换算系数K1√1−0.75/(1+n2)21√1−0.75/(1+1.032)21.1023斜向减弱系数sds13.1148.5213.1140.537斜向当量减弱系数dK1.102*0.5370.59焊缝减弱系数h查表71.0最小减弱系数min取以上最小值纵向孔桥减弱系数0.356理论计算壁厚δL㎜PDn2φmin[σ]−P1.196×10002×0.356×112.5−1.19615.15腐蚀减薄的附加壁厚C1㎜6.5.20.5工艺减薄附加厚度C2㎜表8冷卷冷校0钢板厚度负偏差C3mmGB709-20060.3附加壁厚C㎜C1+C2+C30.5+0+0.30.8设计计算厚度δS㎜δL+C15.15+0.815.95有效壁厚δy㎜δ-C16-0.815.2最高允许计算压力[p]Mpa2φJ[σ]δyDn+δy2×0.356×112.5×15.21000+15.21.199比值βL1+2δL/Dn1+2*15.15/10001.03系数β1+2δy/Dn1+2*15.2/10001.03材料屈服限Mpa表2225允许最高水压试验压力[Psw]MPasQsw'.β21-β245.0225*356.01.031-1.0345.0222.07水压试验压力PswMPaJB/T16121.55系数KYPбDnP*)][*2(*2.15*)196.15.112*2(1000*196.10.35结论:K=0.35＜0.4δ=16＞δS=15.95[Psw]=2.07＞Psw=1.55βL=1.031.3所以强度合格,不必进行加强计算3、下锅筒封头强度计算封头内径Dnmm结构800封头内高hnmm结构200封头材料选定(GB713-2008)Q245R额定压力PeMpa1.154设计附加压力△PaMPa0.04Pe0.046液柱静压力△PszMPa(1..15+0.046)0.03=0.035880.035280工作压力PgMPaPe+△Psz1.15+01.15计算压力PMPaPg+△Pa1.15+0.0461.196介质温度tj℃190计算壁温tbj℃相连筒体计算壁温250基本许用应力[σ]JMPa表2125修正系数η表31.00许用应力[σ]MPaη[σ]J1.0×125125人孔长轴尺寸dmm400封头减弱系数φ表151-d/Dn=1-400/8000.5形状系数Y公式821理论计算壁厚δL㎜PYPDnφ][2196.15.0*125*2800*196.17.73取用壁厚δ㎜14腐蚀减薄附加壁厚C1㎜6.5.20.5冲压工艺减薄值C2㎜0.1(δL+C1)0.1*(7.73+0.5)0.82钢板负偏差C3mm查GB709-20060.3附加壁厚C㎜C1+C2+C30.5+0.82+0.31.62校核计算工艺减薄附加厚度C’2表160.09(δ-C3)0.09(14-0.3)1.233校核计算附加厚度C’C1+C’2+C30.5+1.233+0.32.03设计计算厚度δS㎜δL+C7.73+1.629.35有效壁厚δy㎜δ-C'14-2.0311.97直段部分计算厚度δzL㎜PPDnhφ][2196.111252800196.13.85系数hn/Dn200/8000.25系数δL/Dn8.67/8000.01系数d/Dn400/8000.5层服限σsMPa225系数β1+2δy/Dn1+2*11.97/8001.035允许最高水压试验压力[Psw]MPaSSW)1()Y(2)1(9.0333βββ225*5.0)103.1()03.1(2)103.1(9.03332.95水压试验压力PswMPaJB/T16121.65最高允许计算压力[p]MPaynyYD][297.1180097.11*125*5.0*21.84水压试验压力PswMPa1.65结论:hn/Dn=0.25＞0.2d/Dn=0.5＜0.6δL/Dn=0.010.15δzL+C1+C3=3.85+0.5+0.3=4.65δ=14＞δS=9.35[p]=1.84P=1.196Psw=1.59＜[Psw]=2.95强度合格4、下锅筒筒体强度计算锅炉内径Dnmm结构800锅筒筒体壁厚δmm结构14材料选定(GB713-2008)Q245R计算压力PMPa同下锅筒封头1.196计算壁温tbi℃250基本许用应力[σ]JMPa表2125修正系数η表30.9许用应力[σ]MPaη[σ]J0.9×125112.5开孔直径d1mm52.852孔纵向节距S1mm8252孔纵向减弱系数111SdS828.52820.35652孔横向节距S′mm712倍横向减弱系数22*'1'sds2×718.52710.513b值b设计给定82a值a设计给定71比值nb/a82/711.16斜向节距S″mma71*216.11108.48斜向孔桥减弱系数″sds48.1088.5248.1080.513换算系数K1√1−0.75/(1+n2)21√1−0.75/(1+1.162)21.07721n6斜向当量减弱系数dK″1.077*0.5130.55最小减弱系数min取以上最小值0.356理论计算壁厚δl㎜196.15.112*356.0*2800*196.112.13腐蚀减薄的附加壁厚C1㎜6.5.20.5冲压工艺减薄值C2㎜6.5.30钢板负偏差C3GB709-20060.3附加壁厚C㎜C1+C2+C30.5+0.30.8设计计算厚度δS㎜δL+C12.13+0.812.83有效壁厚δy㎜δ-C14-0.813.2最高允许计算压力[p]Mpa2φJ[σ]δyDn+δy2×0.356×112.5×13.2800+13.21.3比值βL1+2δL/Dn1+2*12.13/8001.03系数β1+DnY21+8002.13*21.033层服限σsMPa表1225允许最高水压试验压力[Psw]MPassw.β1-β45.022225*356.01.0331-1.033*45.0222.28水压试验压力PswMPaJB/T16121.59系数KYPDnP*)][*2(*2.13*)196.15.112*2(800*196.10.32结论:K=0.32＜0.4δ=14＞δS=12.83[Psw]=2.28＞Psw=1.59[p]=1.3P=1.196所以强度合格,不必进行加强计算5、上集箱强度计算集箱外径Dwmm219材料按设计20(GB3087-2008)20额定作压力peMpa1.15集箱取用壁厚δmm10设计附加压力△PaMPa按6.3条取0.04Pe0.04*1.150.046液柱静压力△PszMPa0计算压力PMPaPg+△Pa1.15+0.0461.1967开孔直径d1㎜145开孔直径d2㎜109.8开孔直径dp㎜（d1+d2）/2(145+109.8)/2127.4纵向节距s㎜254纵向减弱系数sdsp2544.1272540.5开孔直径d'㎜52.8横向节距s'㎜109.4横向减弱系数φ''''sds4.1098.524.1090.517两倍横向减弱系数2φ'2φ'2*0.5171.034开孔直径d1㎜设计给定145开孔直径d2㎜设计给定52.8平均真径dp㎜(d1+d2)/2(145+52.8)/298.9b值b设计给定63.5a值a设计给定109.4比值nb/a63.5/109.40.58斜向节距S″mma109.4*258.01126.47斜向孔桥减弱系数″sdsp47.1269.9847.1260.218换算系数K1√1−0.75/(1+n2)21√1−0.75/(1+0.582)21.313斜向当量减弱系数dK″1.313*0.2180.286焊缝减弱系统数h表70.9最小减弱系数min以上最小值0.286介质温度tj℃190计算壁温tbj℃190+110300基本许用应力[