《16RS-强度校核.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《16RS-强度校核.doc（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、常规压力容器的强度校核一、压力容器的基本设计公式1、圆筒体 PcDi设计公式：= + C 2t Pc其中：厚度，mm 计算厚度：按标准各章公式计算得到的厚度，不包括厚度附加量。 设计厚度：计算厚度与腐蚀裕量之和。 名义厚度：设计厚度加上钢板厚度负偏差后向上圆整至钢材标准规格的厚度。图样上的厚度。 有效厚度：名义厚度减去腐蚀裕量和钢板负偏差。 Pc计算压力：计算压力指在相应设计温度下，用以确定元件厚度的压力，包括液柱静压力（当小于5%设计压力时，可忽略不计）。一般为设计压力,MPa Di 内直径，mm t 设计温度下的材料许用应力，MPa 焊接接头系数，按GB150第三章 C 厚度附加量，mm。
2、 C1：钢板厚度负偏差； C2：腐蚀裕量。2、球壳 PcDi设计公式：= + C 4t Pc3、椭圆型封头 PcDi设计公式：= + C 2t 0.5Pc二、常规压力容器的强度校核1、圆筒体 三种校核方式： 厚度校核公式： PDi 校核公式：= + 2C2 2t P 压力校核公式： 2t(2C2) 校核公式： PMAX = Di+(2C2) 应力校核公式：(水压0.9s ; 气压0.9s) PDi+(-2C2) 校核公式：= 2(-2C2)2、球壳 三种校核方式： 厚度校核公式： PDi 校核公式：= + 2C2 4t P 压力校核公式： 4t(2C2) 校核公式： PMAX = Di+(2C
3、2) 应力校核公式： PDi+(-2C2) 校核公式：= 4(-2C2)二、关于压力容器强度校核的有关规定 常规压力容器的强度校核按检规第24条 进行： 有下列情况之一，应进行强度校核： （1）存在大面积腐蚀； （2）强度计算资料不全或强度设计参数与实际情况不符； （3）错边量和棱角度有严重超标； （4）结构不合理，且已发现严重缺陷； （5）检验员对强度有怀疑。 强度校核后，再次检验时，如无异常情况，一般可不再重复审核。 强度校核的有关原则： （1）原设计已明确提出所采用的强度设计标准，可按该标准进行强度校核（原标准有错误的除外）； （2）原设计没有注明所依据的强度设计标准或无强度计算的，原则
4、上可根据用途（如石油、化工、冶金、轻工、制冷等）或类型（如球罐、废热锅炉、搪玻璃设备、换热器、高压容器等），按当时的有关标准进行校核； （3）国外进口的或按国外技术设计的，原则上仍按原设计规范进行强度校核； （4）压力容器的材料牌号不明，可按该压力容器同类材料的最低标准值选取； *可用硬度值换算，或取样拉伸，其抗拉强度除以安全系数后乘以95%。 （5）焊缝系数应根据焊缝的实际结构型式和检验结果，参照原设计规定选取； （6）剩余壁厚按实测的最小值减去到下一个使用周期的两倍腐蚀量，作为强度校核的壁厚； （7）强度校核压力，一般取压力容器实际最高工作压力；装有安全装置的，校核用压力不得小于其开启压力
5、（或爆破片爆破压力）；盛装液化气体的，强度校核压力，应取原设计压力；（注：本条是校核壁厚时，对所选压力的规定） （8）强度校核时的壁温，取实际最高壁温；低温压力容器，取常温值； （9）壳体直径按实测最大值选取； （10）强度校核时，应考虑附加载荷； *如风、雪、地震等载荷，特别是异地使用或二手容器。 （11）由具有设计经验的设计人员或检验员担任，并出具有设计审核水平人员签字的强度校核计算书。 对本条1款（3）、（4），不能以常规的方法是进行强度校核的，可采用有限元方法或应力分析设计等方法校核。四、强度校核例题例题、华北地区某液化石油气(以下简称LPG)储配站一台150m3LPG卧式储罐，其基本
6、情况如下： 设计压力 1.77MPa 设计温度 50C 工作压力 0.81.5MPa 设备铭牌注明最高工作压力 1.57MPa 工作温度 常温 筒体公称内径 3200mm（容器总长为19500mm） 主体材质 16MnR 名义壁厚 筒体22mm 封头22mm 设计壁厚附加量3.3mm（其中腐蚀裕度2.0mm） 焊接接头系数 1.0 设计日期 1990年07月 制造日期 1990年08月 投用日期 1990年11月 设计规范 GB150-89钢制压力容器 设计温度下16MnR材料许用应力 163 MPa 设计温度下16MnR材料屈服点325 MPa 制造厂质保书上提供16MnR材质化学成份复验结
7、果符合GB665486规定，如下表：元素CSiMnPS含量%0.180.231.400.0280.019制造时该罐经焊后整体消除应力热处理。该罐外接接管采用法兰连接的法兰均为板式平焊法兰，垫片采用石棉橡胶板。罐顶部两只接管上分别装设N100的弹簧全启式安全阀各一只(安全阀喉径65mm)。1991年11月，首次内外部检验，未发现异常情况，安全状况等级评定为1级。1997年10月，第二次开罐内外部检验，除外壁局部有微小的腐蚀坑外，未发现其它问题。该罐于2000年11月第三次开罐内外部检验，原定内外部检验方案以测厚和宏观检查为主，内壁对接焊缝只做20% 磁粉检测，开罐后，检验员肉眼发现底部排污口附近
8、的母材表面有两处鼓泡。据业主介绍，该站一直从附近某石化炼油厂进LPG，硫化氢杂质很少，其液相水中溶解度一般不超过10ppm，只是1999年3月炼油厂的脱硫装置发生故障，LPG中水中硫化氢含量一度超过1000ppm，2000年10月后，硫化氢浓度才恢复正常（不超过10ppm）。如果您是第三次检验的检验员，根据上述情况，请回答以下问题：）若检验中发现的表面缺陷打磨消除后，筒体母材实测最小壁厚18.9mm，最大实测内径3225.0mm，假定下一个检验周期为三年，年均匀腐蚀速率为0.1mm/年，不考虑液柱静压力和弯曲载荷的影响，也不考虑其它缺陷的影响，请按在用压力容器检验规程要求校核该罐剩余厚度是否满
9、足强度要求。）本次检验是否要做耐压试验？如需要，请按99容规要求写出耐压试验方案要点。例题1答案：）按原设计规范GB150-89钢制压力容器进行校核。 PDi= +2C2 2t-PP取原设计压力1.77MPaDi取最大内径3225mm2C2考虑下一检验周期2倍腐蚀裕度C2=30.1=0.3mm 1.773225= + 20.3=18.21mm 21631-1.77现有最小壁厚18.9mm满足要求）必需进行耐压试验耐压试验方案要点如下：试压前应力校核 PT(Di+e)T= 2ee为扣除厚附加量的有效厚度 取e =18.9-20.3=18.3mmPT为1.96MPa+0.032MPa（液柱静压力）
10、(若注明液柱静压力很小忽略不记也可)则 (1.96+0.032)(3225+18.3)T= = 176.52MPa0.9s=0.93251=292.5 MPa 218.3 满足要求。 (当PT为2.21MPa+0.032MPa时,计算得T=198.67 MPa)例2、1995年投用的卧式储罐，2001年开罐检查时测得圆筒体的最小厚度为11.4 mm，两端封头为标准椭圆形封头，实测最小厚度为11.4 mm，根据下要求。已知条件：按GB150-89设计，设计压力1.6 MPa，最高工作压力1.5MPa，设计温度50,名义厚度12mm，实测最大内径Di1600mm，材述条件计校核筒体、封头壁厚是否满
11、足继续使用的要求及液压试验时是否满足液压试验料16MnR，设计温度下的许用应力170Mpa，屈服极限为325MPa，焊接接头形式为双面焊，射线检测比例20。到下一个检验周期为6年。解：（1）筒体壁厚校核校核规范：GB15089（原设计规范）校核压力：P1.5MPa（最高工作压力）筒体焊接接头系数： （双面焊，20无损检测）下一周期均匀腐蚀量：（储罐运行6年，减薄0.6mm，每年减薄量为0.1mm）壁厚校核式：代入公式筒体最小厚度满足强度要求，可继续使用。（2）封头壁厚校核校核规范：GB15089（原设计规范）校核压力：P1.5MPa（最高工作压力）封头焊接接头系数：下一周期均匀腐蚀量：（储罐运行6年，减薄0.6mm，每年减薄量为0.1mm）壁厚校核式：代入公式：封头最小厚度满足强度要求，可继续使用。（3）筒体液压试验应力校核应力校核式代入上式 液压试验满足强度条件。例题3、某液化石油气(以下简称LPG)储配站一台100m3LPG卧式储罐其基本情况如下： 设计压力 18kg
