过程设备强度软件SW6使用培训

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,SW6,操作培训,SW6,操作探讨和交流,*,过程设备强度软件,SW6-1998,操作简单介绍,SW6,操作探讨和交流,目录,第一部分 卧式设备的计算,第二部分 立式设备的计算,SW6,操作探讨和交流,第一部分,SW6,卧式设备的操作,1.1,软件编制依据,1.2,适用范围,1.3,内压计算,1.3.1,主体设计参数输入,1.3.2,筒体数据输入,1.3.3,封头数据输入,1.3.4,设备法兰数据输入,1.3.5,鞍座数据输入,1.3.6,接管开口补强输入,1.4,外压计算,SW6,操作探讨和交流,1.1,编制依据,主要是以容规、,GB150,、,JB/T4731-2005,和,HG/T20580,以及,HG/T20582,1.2,适用范围,内压为,0.1100MPa,，或真空度为：,-0.02,-0.1 MPa,；,筒体内径,150mm,；,设计温度为,-269,900,1.3,内压计算,1.3.1,主体设计参数输入,如果为指定试验压力可以不输入；如果液压,试验能满足就选用液压试验，如果容器结构没,法进行液压试验时，焊缝系数必须有,1.0,。,SW6,操作探讨和交流,1.3.2,筒体数据输入,1,） 液柱压力计算为,:,液柱压力,=0.01*,*H;,为介质与水的比重，,H,为液位高度；当液柱压力小于设计压力的,5%,时，可以不考虑液柱压力。,2,）壳体长度为实际的壳体长度，不含封头直边。,3),钢板负偏差不用指定为,0,；,4,）材料根据项目具体情况,选用，尽量不选用在设计温,度区域材料使用变化较大的,材料。比如设计温度,200,尽量不选用,Q245R,和,Q345R,。,SW6,操作探讨和交流,1.3.3,封头数据输入,中、低压压力容器的封头形式宜优先使用标准椭圆形封头，必要时可以选用,碟形封头、锥形封头或半球形封头，标准封头可按,压力容器封头,GB/T25198-,2010,和,钢制压力容器用封头, JB/T4746-2002,。,1.3.3.1,椭圆形封头的输入,1),标准椭圆形封头标准,GB/T,25198,和,JB/T4746,的范围均为：,159mmDN6000mm,如封头超,过此范围需要跟业主和封头制造,厂商定相应的制造检验尺寸。,2,）腐蚀裕量,=,封头减薄率,+,腐蚀裕量；,159mmDN6000mm,，,6mm,n,60mm,的标准椭圆形封头的减薄,率参照,GB/T25198 -2010,附录表,J.1,或,JB/T4746-2002,附录表,A.1,，如超出此范围,需要和封头制造厂商定。,SW6,操作探讨和交流,1.3.3.2,半球形封头的输入,腐蚀裕量,=,封头减薄率,+,腐蚀裕量；封头的减薄率以前我们是按照名义厚度的,15%,。,SW6,操作探讨和交流,1.3.3.3,平盖的类型选择,平面法兰选,12,、突面法兰选用,13,，凹凸面和榫槽面法兰选用,14,。平盖上有法兰接管时，同一截面上开孔之和的最大之和就根据实际开口计算，只是螺栓孔无需输入。,SW6,操作探讨和交流,螺栓垫片结构参数,1,、低压无毒介质选用平面密封形式；有中度危害介质、中低压容器和中高压容器法兰密封面选用突面或凹凸面密封面形式；极度危害高度、中高压容器和中度危害介质、超高压容器选用榫槽面密封面形式。,2,、垫片的材料选用根据介质和压力而定。缠绕垫片选用的碳钢或不锈钢内外环、填充物为石棉橡胶。,SW6,操作探讨和交流,1.3.3.4,蝶形封头的输入,蝶形封头的球面直径不大于封头内直径，一般情况下取,0.9,倍的封头的内直径，过渡圆转角半径不小于封头内直径的,10%,，且不小于封头厚度的三倍。当球面半径与过渡转角半径比值,5.5,时，其有效厚度不小于封头内直径的,0.15%,，其他蝶形封头的有效厚度不小于封头内直径的,0.3%,。当确定封头厚度已考虑因内压下弹性失稳问题时，可不受此限制。（见,GB150.3-2011,的第,5,章第,4,节）,SW6,操作探讨和交流,1.3.3.5,锥形封头的输入,锥形封头的半顶角不大于,60,0,；半顶角,30,0,时，大小端都允许没有折边；,30,0,半顶角,45,0,时，大端应有折边，小端可以没折边；,45,0,半顶角,60,0,时，大小端都应有折边；,60,0,半顶角，按平盖设计。大端折边过渡半径不小于大端内径的,10%,，且不小于,3,倍的封头厚度；小端折边过渡半径不小于小端内径的,5%,，且不小于,3,倍的封头厚度 。,SW6,操作探讨和交流,SW6,操作探讨和交流,1.3.4,设备法兰的输入,1,、因为软件只考虑承受流体静柱压力及垫片的压紧力，对于气包因风载等因素附加弯矩和轴向拉伸载荷时，需要设计者在对话框里输入。,2,、如无特殊工况，选用,JB/T4700,的法兰免予计算。,SW6,操作探讨和交流,1.3.4.1,标准法兰结构数据对话框,1,、法兰材料根据介质和压力选用，最好选用锻件。法兰的材料应该与壳体有良好的焊接性能，物理性能和化学性能应与筒体材料相同或相近。,SW6,操作探讨和交流,1.3.4.2,标准法兰螺栓与垫片结构参数表,1,、如采用非金属垫片和金属,包裹垫时，垫片与密封面接触,的内外径为垫片的内外径，如,选用缠绕垫时，垫片与密封面,接触的内外径是充填物部分的,内外径，即内环的外直径和,外环的内直径；查,JB/T4704,、,JB/T4705,和,JB/T4706,。,2,、垫片的材料根据介质选择，,300mm,DN3000mm,的非金属垫和金属包裹垫应分别按,JB/T4704,和,JB/T4706,选用，,300mm,设备内径,DN2000,mm,的金属缠绕垫应按,JB/T4705,选用。,SW6,操作探讨和交流,图,1,、非金属垫片简图,SW6,操作探讨和交流,图,2,、金属包裹垫片简图,图,3,、金属缠绕垫片简图,1.3.4.3,选用,JB/T4700,标准法兰注意事项：,1,、当法兰、螺栓、垫片都是选用的,JB/T4700,4707,标准法兰时，可免计算。,JB/T4700,适用的范围是,0,6.4MPa,-70,450,碳素钢和低合金钢钢制压力容器法兰。,JB/T4701,工作温度为：,-20,300,，,JB/T4702,工作温度为：,-20,350,，,JB/T4703,的工作温度为：,-70,450,。有衬环的法兰的工作温度根据具体情况而定。详见,JB/T4700,。,2,、带颈法兰应采用热轧或锻件机加工而成，加工后的法兰的轴线须与原热轧或锻件轴线平行。,3,、采用钢板制造法兰，应符合下列要求：,a),钢板应超声检测，无分层缺陷；,b),应沿钢板轧制方向切割出板条，经弯制，并使钢板的表面成为环的侧面；,c),圆环的对接接头应采用全焊透结构；,d),圆环的对接接头经焊后热处理并,100% RT-II,合格或,UT-I,合格；,4,、碳素钢或低合金钢钢制法兰有任何一情况必须正火热处理,:a),法兰面断面厚度大于,50mm,（法兰环的厚度）,;b),锻制法兰；,5,、所有焊制法兰必须焊后热处理,6,、螺栓的公称直径应 不小于,M12,，,M48,以上的螺栓应细牙螺纹。螺柱的硬度应比螺母高,20,30HB,。,SW6,操作探讨和交流,1.3.4.4,非标准整体法兰结构数据输入,1,、假如设计者自行设计的法兰出现校核不合格时，应根据以下情况进行调整：,a),当法兰的轴向应力,H,（或,（或,（或,10.0MPa,选用榫槽面。,2,、如采用非金属垫片垫片和金属包裹垫时，垫片与密封面接触的内外径,为垫片的内外径，如选用缠绕垫时，垫片与密封面接触的内外径是充填物部分的内外径，即内环的外直径和外环的内直径；,3,、螺栓的数量为,4,的倍数，注意螺栓数量和直径的要合理；,4,、螺栓材料可以参照,JB/T4700,和,JB/T4707,。,SW6,操作探讨和交流,1.3.5,鞍座数据输入,1,、支座中心到最近封头切线的距,离,A,0.5R,a,当无法满足,A,0.5R,a,A,0.2L,，,R,a,=R,i,+1/2,n,。,2,、设备配置,如果有附属设备，即水包或气,包，请选择有附属设备。,3,、,充装系数是液位体积与设备容,积的比值。,4,、保温材料、保温厚度根据项目,规定选择，地震烈度如果项目有规定按项目要求，如无规定，国内陆地项目可以参考,SH3048-1999,石油化工钢制设备抗震设计规范,。,SW6,操作探讨和交流,附属设备,(,气包,),的输入,1,、地震作用力的高度,h,指的是附属设备的重心高度。,2,、附属设备的内径、名义厚度、腐蚀裕度、筒体高度、附属设备总高度、附属设备内件及附件重量按实际参数输入。,3.,附属设备的开口补强、压力计算都需要另外计算和校核。,SW6,操作探讨和交流,鞍座 数据输入：,1,、两鞍座的间距,L=L,1,-2A,；,L,1,为筒体长度，,A,为鞍座中心线到封头切线的距离。,2,、鞍座高度,h,为设备筒体最低点到鞍座地板下表面的距离；,3,、按,JB/T4712.1,设计时，轻型和,BI,重型鞍座包角为,120,0,，,BII,重型鞍座包角为,150,0,。,4,、鞍座的宽度应为,a 8(R,a,),1/2,；,当采用,JB/T4712,的鞍座时，,a=,2,+b,3,其中,2,腹板的厚度，,b,3,为筋板大端的,宽度。,5,、如果垫片起加强作用，垫板的宽度,W(b,4,)a+1.56,*,(R,a,*,n,),1/2, R,a,=R,i,+1/2,n,;R,i,为筒体内径；,SW6,操作探讨和交流,腹板和筋板数据输入：,腹板的长度指的是实际腹板长度方向的长度；,筋板的数量是指实际的筋板数量；,如果选用的,JB/T4712.1,时，筋板的长度就是小端长度；,如果腹板在鞍座中心时，筋板长度,指的是筋板小端长度,+,腹板的厚度,SW6,操作探讨和交流,鞍座的校核：,1.,当支座中心到最近封头切线的距离,A,0.5R,a,时,封头对筒体有加强 作用，在鞍座承受的,M,2,弯矩时，抗弯截面为整个圆截面，而当,A,0.5R,a,时,抗弯截面减少为,2,=,+,/3,从而使,3,，,4,增大，对应,L/D,较大的长卧式容器，取,A,0.5R,a,时可能使,M1,增大，这时调整,A,满足,0.5Ra,A,0.2L,先使,1,，,2,合格。,2.,根据,0.5R,a,A,0.2L,，,A,越大，剪切力,越小；,A,0.5R,a,时，剪 切力,跟,A,无关系,。,3.,5,，,6,与鞍座宽度和筒体的厚度乘积成反比；,4.,7,，,8,与鞍座宽度和筒体的厚度乘积成反比；,5.,7,，,8,与鞍座宽度和筒体的厚度乘积成反比；,6.,9,与鞍座高度和腹板的厚度乘积成反比。,SW6,操作探讨和交流,1.3.6,开孔补强输入,1.,开孔的范围如下见,GB150.3,第,6.1,章节,1,）等面积法适用开孔范围,a),当圆筒内径,D,i,1500mm,时,开孔直径,d,op, 0.5 Di,，且,d,op,520mm,；,当圆筒内径,D,i,1500mm,时,开孔直径,d,op, D,i,/3,，且,d,op,1000mm,；,b),凸形封头或球壳封头最大开孔直径,d,op, 0.5 D,i,；,c),锥形封头最大开孔直径,d,op, D,i,/3; D,i,为开孔处的锥体内直径；,d),当开孔是椭圆形孔，开孔的长轴与短轴比不大于,2,，对椭圆形开孔，,最大开孔直径,d,op,为长轴的长度。,2,）分析法的适用范围,d0.9D,且,max0.5,d/D ,et,/,e, 2;,2.,各标准的钢管的使用范围和要求见,GB150.1,第,5,章和表,6,SW6,操作探讨和交流,3.,不另行补强的最大开孔直径,(,全部满足,),a),设计压力,P,2.5MPa; b),接管直径,89mm; c),开孔未开在,A,、,B,类焊缝；,d),钢材的标准抗拉强度,Rm540MPa,接管与壳体连接的采用全焊透结构；,e),接管直径,d=25,，,32,38mm,，接管厚度,3.5mm,；接管直径,d=45,48mm,，接,管厚 度,4.0mm,，接管直径,d=57,，,65mm,，接管厚度,5.0mm,；接管直径,d=75,，,89mm,，接管厚度,6.0mm,（注意接管腐蚀裕度为,1mm,，如果腐蚀裕,度变化，接管厚度相应变化。）,f),两相邻开孔的中心距离不小于两接管的直径的之和的,2,倍，三个或三,个以上的开孔，任意两孔的中心距离不小于两接管的直径的之和的,2.5,倍,（对于曲面间距以弧线计算）。,4.,补强圈补强的使用范围,a),壳体和补强圈钢材的标准抗拉强度下限值,b,540MPa;,SW6,操作探讨和交流,b),补强圈厚度,1.5,倍的壳体名义厚度,n,；,c),壳体的名义厚度,n,38mm;,5.,整体补强使用范围,a),容器设计压力,P4MPa; b),容器设计温度大于,350,；,c),盛装极度、高度危害介质的压力容器；,d),疲劳压力容器；,e),补强圈结构无法满足要求的补强。,6.,有效补强范围,a),沿壳体经线方向的补强范围：,B=2d; b),沿接管的轴线方向的补强范围,:h=,（,d,nt,）,1/2,，,nt,为接管的名义厚,度，接管的实际有效补强高度取,（,d,nt,）,1/2,和接管实际高度的较小者。,SW6,操作探讨和交流,开口补强数据计算输入,1,、当,两相邻开孔的中心距离小于两接管的直径的之和的,2,倍时，建议采用联合补强；,2,、如果等面积法（单孔补强和联合补强）不适用接管补强计算，可以选用另一补强方法（分析法）。,3,、由于软件只允许输入,12,个管口，如果管口超过,12,个，相同尺寸相同方位的接管在管口符合里输入管口编号。,SW6,操作探讨和交流,接管数据,1,、接管外径,如果是无缝钢管就直接输,入接管外径，如,89,114,；如是,锻件管就直接输入锻件的外径，,D=d-2,+2,1,;d,为带颈对焊法,兰对焊段外直径，,为带颈对,焊法兰对焊段厚度，,1,为锻件,与壳体相焊段的厚度，,D,为锻件,与壳体相焊段的直径。,2,、接管的厚度,接管使用钢板卷制时，输入钢板的名义厚度；接管为无缝钢管时，输入钢管的名义厚度；接管为锻件管时，输入锻件与壳体相焊段直径。,3,、,接管的腐蚀裕量,接管使用钢板卷制时，输入理论腐蚀裕量；接管为无缝钢管时，腐蚀裕量,=,理论腐蚀裕量,+,钢管负偏差；接管为锻件管时， 输入理论腐蚀裕量。,SW6,操作探讨和交流,4,、接管的外伸高度,如已确定接管的外伸高度，请输入实际的接管外伸高度；未确定时，,请输入接管外伸高度为（,d,*,nt,）,1/2,；锻件管请输入直段高度。,5,、接管材料,接管的材质尽量选用物理性能和机械性能相近的材料，如壳体为,Q245R,，接管最好选用,20#,无缝钢管或锻件，,Q345R,，接管最好选用,16Mn,无缝钢管或锻件，高压不锈钢衬里设备的小接管最好选用双相钢锻件。,如接管直径,459mm,建议采用钢板卷制，但如果接管过厚时根据工厂的加工能力选择是否采用钢板卷制；,如接管直径,459mm,时，采用无缝钢管，无缝钢管的标准选择依据,GB150.1,第,5,章和表,6,相关要求；如设计条件满足整体补强要求时，应选用锻件管。,6,、补强圈,补强圈大小和焊缝结构可以参考补强圈标准,JB/T4736-2002,。,SW6,操作探讨和交流,JB/T4736-2002,的适用范围：,1,）本标准规定了钢制压力容器壳体开孔补强用补强圈的型式、尺寸及技术要求。,2,）本标准用于钢制压力容器壳体开孔采用补强圈结构补强时，应同 时具备下列条件,: a),容 器 设计压力小于,6.4MPa; b),容 器 设计温度不大于,350,; c),容 器 壳体开孔处名义厚度,S3 8mm; d),容 器 壳体钢材的标准抗拉强度下限值不大于,540MPa; e),补 强 圈厚度应不大于,1.5,倍壳体开孔处的名义厚度。,3,）本标准不推荐用于铬钼钢制造的容器，也不推荐用于盛装毒性为极度危害与高度危害介质的容器。,4,）本标准不适用于承受疲劳载荷的容器。,SW6,操作探讨和交流,2.,外压计算,2.1.1,外压计算长度的计算,1,）当筒体部分没有加强圈时，外压计算长度,=,两倍凸形封头曲面深度,h,i,的,1/3+,筒体的总长度,L,1,，,L=L,1,+2*h,i,/3,，如图,a),所示,;2,）当筒体部分有加强圈时，外压计算长度取两相邻加强圈的中心线间的最大距离，如图,c),所示,;,3,）如图,d),所示，外压计算长度,=,第一圈中心线与封头切线的距离,+,封头的曲面深度的,1/3,；,SW6,操作探讨和交流,4,）如图,b),e),f),所示，当圆筒和锥壳连接，若连接线可作为支撑线，外压计算长度取此连接处到支撑线之间的最大距离，图,f),的,Lx,系指锥壳段的轴向长度，其外压计算长度取当量长度,Le,见,GB150.3,第,5.5.6,章节。若连接线无法作为支撑线，应在锥壳的两侧设置加强圈。,SW6,操作探讨和交流,外压圆筒设计数据和加强圈输入,1,、先输入容器未加加强圈时的外压筒计算长度,L=L,1,+2*h,i,/3;,外压计算不过时，再根据设置加强圈的时间情况输入,外压筒计算长度；,2,、由于型材煨弯难度大，且煨弯容易变形，选择加强型钢最好是选用钢板制作。,SW6,操作探讨和交流,第二部分 立式设备的计算,一、夹套立式设备的计算,1.1,软件编制依据,1.2,适用范围,1.3,内压计算,1.3.1,主体设计参数输入,1.3.2,筒体数据输入,1.3.3,上封头的数据输入,1.3.4,下封头输入,1.3.5,夹套筒体数据输入,1.3.6,夹套封头数据输入,SW6,操作探讨和交流,二、非夹套立设备的计算,2.1,内压计算,2.1.1,主体设计参数输入,2.1.2,筒体数据输入,2.1.3,上封头的数据输入,2.1.4,下封头（锥形封头）数据输入,2.2,外压计算,2.2.1,筒体外压数据输入,2.2.2,下封头外压数据输入,SW6,操作探讨和交流,1.1,编制依据,主要是以容规、,GB150,和,HG/T20580,以及,HG/T20582,1.2.,适用范围,内压为,0.1,100MPa,，或真空度为：,-0.02,-0.1 MPa,；筒体内径,150mm,；设计温度为,-269,900,SW6,操作探讨和交流,1.3,内压计算,1.3.1,主体设计参数输入,如果没有夹套可以不输入夹套数据。,如果未指定试验压力可以不输入；如果液压试验能满足就选用液压试验，如果容器结构没法进行液压试验时，需要进行气压试验时，焊缝系数必须有,1.0,。,SW6,操作探讨和交流,1.3.2,筒体数据输入,1,、腐蚀裕度,=,内筒腐蚀裕度,+,夹套腐蚀裕度；,2,、外压筒的计算长度,L,先按未设置加强圈时的外压筒计算长度。,如果是全夹套，内筒的外压长度,=,内筒长度,+2,倍凸面封头曲面深度的三分之一,即,L=L,1,+2,*,h,i,/3,。,如果是半夹套，内筒的外压长度,=,夹套与内筒的连接线到内筒下封头切线的距离,+,下封头曲面深度的三分之一,即,L=L,1,+h,i,/3,。,SW6,操作探讨和交流,1.3.3,上封头的数据输入,本对话框需要输入的是内筒上封头的数据：,全夹套时，腐蚀裕度,=,内筒腐蚀裕度,+,夹套腐蚀裕度,+,封头减薄量；,半夹套时，腐蚀裕度,=,内筒腐蚀裕度,+,封头减薄量；,SW6,操作探讨和交流,1.3.4,下封头输入,本对话框需要输入的是内筒下封头的数据：,腐蚀裕度,=,内筒腐蚀裕度,+,夹套腐蚀裕度,+,封头减薄量；,SW6,操作探讨和交流,1.3.5,夹套筒体数据输入,本对话框需要输入的是夹套筒体的数据：,腐蚀裕度,=,夹套腐蚀裕度,SW6,操作探讨和交流,1.3.6,夹套封头数据输入,本对话框需要输入的是夹套封头的数据：,腐蚀裕度,=,夹套腐蚀裕度,+,封头减薄量；,SW6,操作探讨和交流,二、非夹套立设备的计算,2.1.1,主体设计参数输入,SW6,操作探讨和交流,2.1,内压计算,2.1.2,筒体数据输入,1,、筒体的长度为筒体的实际长度；,SW6,操作探讨和交流,2.1.2,上封头的数据输入,1,、焊接系数根据设计具体情况而定；,2,、腐蚀裕量,=,筒体腐蚀余量,+,封头减薄量。,SW6,操作探讨和交流,2.1.3,下封头的数据输入,SW6,操作探讨和交流,锥形封头的半顶角不大于,60,0,；半顶角,30,0,时，大小端都允许没有折边；,30,0,半顶角,45,0,时，大端应有折边，小端可以没折边；,45,0,半顶角,60,0,时，大小端都应有折边；,60,0,半顶角，按平盖设计。大端折边过渡半径不小于大端内径的,10%,，且不小于,3,倍的封头厚度；小端折边过渡半径不小于小端内径的,5%,，且不小于,3,倍的封头厚度 。,2.2.1,外压圆筒计算,先按未设置加强圈计算外压计算长度，然后核算筒体的外压受力。,如果计算不过，需要设置加强圈。外压计算长度必须大于两外边加强的外筒体的长度之和的一半。,加强圈最好选结构简单的角钢和槽钢，且角钢和槽钢尽量采用钢板拼制，尽量避免煨弯型材。,SW6,操作探讨和交流,2.2,外压计算,SW6,操作探讨和交流,2.2.2,外压锥壳计算,先选择大小两端与筒体的连接线都能作为支撑线，对锥壳进行外压核算。如外压核算不合格，可以在锥壳两端设置加强圈。,如果锥壳小端的内径小于,1200mm,，小端尽量不设置折边。,如果锥壳是有折边，可以参照标准椭圆形封头考虑减薄量。如果无折边，可以不考虑减薄量,SW6,操作探讨和交流,外压锥壳数据输入,1,、先选择大小两端与筒体的连接线都能作为支撑线，对锥壳进行外压核算。如外压核算不合格，可以在锥壳两端设置加强圈；,2,、锥壳大、小端处是否需要装加强圈根据计算而定；,3,、设备高径比,5,时，风载和静载等在锥壳大小端的轴向载荷一般不考虑。,4,、大小端的加强筒体的长度应,300mm,SW6,操作探讨和交流,谢 谢,SW6,操作探讨和交流,