锅炉本体受压元件强度计算书.xls

技术文件 锅炉本体 受压元件强度计算书 计算 共 10 页 第 1 页 校对 炫风实业（上海）有限公司 2016 年 11 月 审定 288 五、管子 . 8 (一): 管子 . 8 (二): 管子强度总结、结论 . 9 (二): 孔桥1 6 (三): 出口集箱强度总结、结论 . 6 四、平端盖 . 7 说明： 本受压元件强度计算依据GB/T9222水管锅炉受压元件强度计算。 六、弯管 9 (一): 弯管 9 (二): 弯管强度总结、结论 . 10 (五): 进口集箱强度总结、结论 . 4 三、出口集箱 . 5 (三): 孔桥2 4 (四): 孔桥3 4 (一): 出口集箱 . 5 二、进口集箱 . 3 (一): 进口集箱 3 一、锅炉规范 . 3 (二): 孔桥1 4 炫风实业（上海）有限公司 受压元件强度计算书 技术文件 目 录 (一): 基本参数 . 3 共 10 页 第 2 页 1.1 0.160 21 标准图18之K值 K 标准公式(95) 0.157 20 集箱允许最小减弱系数 19 集箱筒体有效厚度 y mm 标准公式(35) 标准7.6.3 条 0 mm 0.6 标准公式(36) 2.9 18 校核计算集箱筒体附加厚度 16 校核计算工艺减薄的附加厚度 17 校核计算负偏差的附加厚度 C 2 mm C mm C 3 设计取定 15 0.17515 材料厚度负偏差的附加厚度 C3 mm 14 下偏差与厚度的百分比值 m 标准7.5.2条 0.5 12 集箱取用厚度 13 腐蚀减薄的附加厚度 C1 mm mm 标准表(7) 1.00 设计取定 108 设计取定 4 11 集箱外径 Dw mm 10 焊缝减弱系数 h 113 8 基本许用应力修正系数 9 许用应力 MPa 标准表(5) 300 标准表(1) 113 标准表(3) 1.00 7 基本许用应力 j MPa 6 计算壁温 tbi 设计取定 300 4 集箱筒体材料 5 介质额定平均温度 tj 0.7 安规第5条 1.00 设计取定 20(GB3087) 3 计算压力 P MPa 2 工作压力 Pg MPa 二、进口集箱 (一): 进口集箱 1 额定压力 Pe MPa 设计取定 0.7 4 锅炉额定进油温度 t t 给定 300 2 锅炉额定工作压力 3 锅炉额定出油温度 给定 0.7 给定 320 Pe MPa 一、锅炉规范 (一): 基本参数 1 锅炉额定热功率 Q MW 给定 1 炫风实业（上海）有限公司 受压元件强度计算书 技术文件 序号 名 称 符号 单 位 公 式 及 计 算 数 值 共 10 页 第 3 页 e z szp p p J 1100m Lm C 1 2 3C C C 100m 9 圆周上的节距 标准公式(23) 0.87410 双倍横向孔桥减弱系数 2 “ a mm 设计取定 34 设计取定 46 设计取定 81.68 8 相邻两孔的平均直径 dp mm 7 孔直径 d mm 设计取定 圆孔 5 第二只孔类型尺寸 6 孔类型 设计取定 圆孔 设计取定 584 孔直径 d mm 3 孔类型 2 第一只孔类型尺寸 (四): 孔桥3 1 孔桥类型 横向孔桥 (三): 孔桥2 1 集箱筒体最小减弱系数 min 计算结果 0.874 横向孔桥 98.79 5 筒体内径 6 相邻两孔的最小节距 so mm Dn mm 设计取定 圆孔 设计取定 120 设计取定 583 孔直径 设计取定 100 d mm 4 轴线上的节距 b mm 2 孔类型 (二): 孔桥1 1 孔桥类型 纵向孔桥 名 称 符号 单 位 公 式 及 计 算 数 值序号 技术文件 共 10 页 第 4 页炫风实业（上海）有限公司 受压元件强度计算书 1 孔桥类型 孔类型 (五): 进口集箱强度总结、结论 设计取定 圆孔 设计取定 58 设计取定 dp mm 4 孔直径 d mm 设计取定 圆孔 5 第二只孔类型尺寸 6 孔类型 9 圆周上的节距 a 设计取定 81.68 相邻两孔的平均直径 按标准6.4.3条，bso 此孔桥不必按孔桥计算 7 孔直径 d mm 设计取定 26 mm 10 相邻两孔的最小节距 so mm 11 双倍横向孔桥减弱系数 2 标准公式(18) 82.79 标准公式(20) 0.972 2 第一只孔类型尺寸 8 42 3 2 ( )pndD 标准表(5) 430 标准表(1) 787 基本许用应力 j MPa 6 计算壁温 tbi 设计取定 320 4 集箱筒体材料 5 介质额定平均温度 tj 0.7 安规第5条 1 设计取定 20(GB3087) 3 计算压力 P MPa 2 工作压力 Pg MPa (一): 出口集箱 部件图号 1 额定压力 Pe MPa 设计取定 0.7 按标准7.8条，PsPsw 集箱筒体水压压力满足要求 按标准7.2.4条， L=1.010 满足 L1.5 的限制要求,以上计算有效 三、出口集箱 按标准7.2.2条， min 满足最小减弱系数要求 按标准7.2.3条，PP 集箱筒体计算压力满足要求 安规第15条 1.05 按标准7.2.1条， s 集箱筒体厚度满足要求 13 水压试验压力 Ps MPa 9.25 11 按 y计算内外径比 12 最高允许水压试验压力 Psw MPa 1.057 MPa 1.010 标准表(1) 225 9 按 L计算内外径比 L 10 材料在20的屈服点 s 5.450 7 集箱筒体设计计算厚度 8 集箱筒体最高允许计算压力 P MPa 单 位 受压元件强度计算书 名 称 符号 炫风实业（上海）有限公司 序号 1.044 2 集箱筒体理论计算厚度 集箱筒体成品最小需要厚度 共 10 页 第 5 页 公 式 及 计 算 数 值 0.544 设计取定 4 技术文件 L mm 3 s mm 0.675 工艺减薄的附加厚度 C2 mm 6 4 集箱取用厚度 5 mm min 0 mm 1.219 标准7.5.3条 设计计算集箱筒体附加厚度 C mm min2 w pD p 1L C 1 2 3C C C L C 2 Jy wyD 2wwLDD 2 yDwDw 2 2 10.45 sw s e z szp p p 标准7.5.2条 0.5 标准7.5.3条 0 标准公式(95) 0.263 20 集箱允许最小减弱系数 21 标准图18之K值 K 19 集箱筒体有效厚度 y mm 6 工艺减薄的附加厚度 C2 mm mm min mm3 集箱筒体成品最小需要厚度 4 集箱取用厚度 0.794 设计取定 4 1 集箱筒体最小减弱系数 min 2 集箱筒体理论计算厚度 L mm a mm (三): 出口集箱强度总结、结论 设计取定 108.9 6 相邻两孔的最小节距 so mm 设计取定 圆孔 设计取定 58 5 圆周上的节距 4 孔直径 d mm 2 孔类型 标准7.6.3 条 0 (二): 孔桥1 1 孔桥类型 横向孔桥 C 2 mm C mm C 3 mm 标准公式(35) 0.6 1.1 0.268 标准公式(36) 2.9 18 校核计算集箱筒体附加厚度 16 校核计算工艺减薄的附加厚度 17 校核计算负偏差的附加厚度 设计取定 15 0.22815 材料厚度负偏差的附加厚度 C3 mm 14 下偏差与厚度的百分比值 m 标准7.5.2条 0.5 12 集箱取用厚度 13 腐蚀减薄的附加厚度 C1 mm mm 标准表(7) 1 设计取定 108 设计取定 4 11 集箱外径 Dw mm 10 焊缝减弱系数 h 67.5 8 基本许用应力修正系数 9 许用应力 MPa 标准表(3) 0.9 公 式 及 计 算 数 值 标准公式(18) 5 腐蚀减薄的附加厚度 C1 mm 按标准6.4.3条，aso 此孔桥不必按孔桥计算 98.79 1.294 计算结果 1 炫风实业（上海）有限公司 受压元件强度计算书 技术文件 共 10 页 第 6 页 序号 名 称 符号 单 位 J 1100m Lm C 1 2 3C C C 100m min2 w pD p 1L C 3 介质额定平均温度 tj 设计取定 320 4 计算壁温 0.228 MPa tbi 按标准7.8条，PsPsw 集箱筒体水压压力满足要求 按标准7.2.4条， L=1.015 满足 L1.5 的限制要求,以上计算有效 15 最高允许水压试验压力 Psw 设计取定 15 公 式 及 计 算 7 下偏差与厚度的百分比值 m 8 材料厚度负偏差的附加厚度 C3 mm 标准表(5) 430 12 按标准7.2.2条， min 满足最小减弱系数要求 按标准7.2.3条，PP 集箱筒体计算压力满足要求 安规第15条 1.05 按标准7.2.1条， s 集箱筒体厚度满足要求 16 水压试验压力 Ps MPa MPa 1.015 标准表(1) 225 10.58 1.057 符号 单 位 14 按 y计算内外径比 13 材料在20度的屈服限 s 12 按 L计算内外径比 L 3.72511 集箱筒体最高允许计算压力 P MPa s mm 0.728 1.522 9 设计计算集箱筒体附加厚度 C mm 10 集箱筒体设计计算厚度 与平端盖相连处的筒体内径 Dn mm 设计取定 100 70.21 11 与结构型式有关的系数 K 标准表(17) 0.6 标准表(17) 10 许用应力 MPa 0.85 123.95 9 修正系数 8 基本许应用力 j MPa 平端盖取用厚度 1 mm Mpa st材料在计算壁温下的屈服点 (四): 平端盖 标准公式（5） 82.6 设计取定 10 标准5.3.2 6 技术文件 共 10 页 第 7 页 7 对应于屈服点的安全系数 数 值序号 名 称 炫风实业（上海）有限公司 受压元件强度计算书 1 平端盖类型 2 平端盖材料 表17序号6 设计取定 Q245R(GB713) 标准5.3.1 1.5ns 1 2 3C C C L C 2 Jy wyD 2wwLDD 2 yDwDw 2 2 10.45 sw s J 1100m Lm C 焊缝减弱系数 10 13 腐蚀减薄的附加厚度 C1 mm 2 工作压力 Pg MPa 12 14 最高允许计算压力 P MPa 标准8.5.1条 0.652 1.117 校核计算管子的附加厚度 C mm C3 mm 16 设计计算管子的附加厚度 C mm 15 校核材料厚度负偏差的附加厚度 C3 标准8.5.2条 0.5 0.6 0.152 设计取定 15 15 设计材料厚度负偏差的附加厚度 标准8.4条 1 h 14 材料厚度负偏差与厚度的百分比值 m 基本许用应力修正系数 11 许用应力 MPa 9 基本许用应力 标准表(3) 1 标准表(1) 92 MPa 92 标准表(6) 380tbi j MPa 7 介质额定平均温度 8 计算壁温 tj 设计取定 20(GB3087) 设计取定 57X4 设计取定 320 6 管子外径X壁厚 DwX mm 5 管子材料 无缝钢管 3 计算压力 4 管子类型 P MPa 安规第5条 1 1 额定压力 Pe MPa 设计取定 0.7 0.7 7.16113 平端盖设计厚度 s mm 按标准10.2.1条， 1 s 厚度满足要求 按标准10.2.2条，PP 计算压力满足要求 炫风实业（上海）有限公司 受压元件强度计算书 按标准10.2.6条，满足PswPsw的要求 1.950 水压试验最高允许压力 Psw MPa 6.12515 技术文件 共 10 页 第 8 页 序号 名 称 符号 单 位 公 式 及 计 算 数 值 五、管子 (一): 管子 J 1100m Lm C 100m 13CC n pKD 21( ) nKD 210.9( ) snKD e z szp p p 1计算压力 P MPa 安规第5条 设计取定 0.7 2 工作压力 Pg MPa 5 0.7 1 额定压力 MPa 基本许用应力 j 3 8 计算壁温 (一): 弯管 部件图号 标准表(3) 1.00 9 320 78 10 基本许用应力修正系数 MPa 标准表(1) MPa 7 介质额定平均温度 标准表(6) 设计取定 420 20(GB3087) 设计取定 57X4 设计取定 tj 6 管子外径X壁厚 DwX mm tbi 管子材料 钢管弯成的弯头 按标准8.2.3条， L=1.013 满足 L2 的限制要求,以上计算有效 六、弯管 4 管子类型 Pe 1.013 按标准8.2.1条， s 直管的取用厚度满足要求 按标准8.2.2条，PP 管子计算压力满足要求 8 按 L计算内外径比 L 7 管子最高允许计算压力 P MPa 0.652 0.863 9.863 1.015 5 成品最小需要厚度 min mm 6 设计计算厚度 s mm 炫风实业（上海）有限公司 受压元件强度计算书 公 式 及 计 算 DwX mm 4 设计计算管子的附加厚度 C mm 2 理论计算厚度 3 管子外径X壁厚 0.363 设计取定 57X4 L mm (二): 管子强度总结、结论 1 管子最小减弱系数 min 计算结果 1 y mm18 管子有效厚度 19 标准图18之K值 技术文件 共 10 页 第 9 页 名 称 符号 单 位 2.9 0.109K 数 值序号 C 22 wy y pD p 2 whpD p 1L C L C 2 hy wyD 2wwLDD 13CC e z szp p p 18 16 弯管的形状系数 设计工艺减薄的附加厚度 R K 标准公式(95) 0.150 24 钢管弯成的弯管有效厚度 0.864 23 校核计算管子的附加厚度 C mm 2.263 25 标准图18之K值 wy mm 标准公式(68) 1.738 22 设计计算管子的附加厚度 C mm 0.177 20 校核工艺减薄的附加厚度 C2 mm 标准公式(70) 0.638 19 21 设计材料厚度负偏差的附加厚度 C3 mm 0.6 公 式 及 计 算 数 值 校核材料厚度负偏差的附加厚度 C3 标准公式(49) 0.314 K mm 标准公式(71)mm 25Dw/R 18.75 14 0.188 标准公式(50) 0.864 17 弯管外侧的理论计算厚度 wl mm 0.5 管子最高允许计算压力 9 按 L计算内外径比 L C1 mm 15 系数 a mm C2 按标准8.2.1条， ws 钢管弯成的弯头取用厚度满足要求 按标准8.2.2条，PP 管子计算压力满足要求 按标准8.2.3条， L=1.013 满足 L2 的限制要求,以上计算有效 1.013 8 P MPa 0.814 1.178 7.512 7 弯管的设计厚度 ws mm 6 弯管成品外侧的最小需要厚度 wmin mm 0.314 4 弯管形状系数K 5 弯管外侧的理论计算厚度 wl mm K 0.864 3 管子外径X壁厚 DwX mm 设计取定 57X4 计算结果 1 2 理论计算厚度 L mm 0.363 1 管子最小减弱系数 min (二): 弯管强度总结、结论 焊缝减弱系数 标准8.4条 1.00 76 标准公式(58) 78 标准公式(63) 标准公式(66) 标准公式(60) 12 13 腐蚀减薄的附加厚度 标准8.5.2条 h 11 许用应力 设计取定 MPa 管子弯曲半径 序号 名 称 符号 单 位 炫风实业（上海）有限公司 受压元件强度计算书 技术文件 共 10 页 第 10 页 J 2 whpD p 442w w RD LK 1wL C wL C 2 h wy w wyKD 2wwLDD 18.52 1.05 / / 3.98 10 / / 平端盖 0.7 1 420 Q245R(GB713) 66.3 / 0.57 0.5 1.07 4 20(GB3087) 89.00 4.00 78 1 水管弯管 0.7 1 420 1.13 4 1 420 20(GB3087) 89.00 4.00 / / 78 1 0.63 0.5 2.73 6 4.77 1.05 102 0.35 1.82 0.91 1 340 20(GB3087) 133.00 6.00 2.73 6 1 340 20(GB3087) 133.00 6.00 4.77 1.05 102 0.35 1.82 0.91 最小需要壁厚 min(mm 取用壁厚 (mm) 水压试验最高允许压力Psw(MPa) 实际水压试验压力(MPa) 许用应力 (MPa) 最小减弱系数 min 理论计算壁厚 L(mm) 附加壁厚C(mm) 计算压力P(MPa) 计算壁温tbi(C) 材料牌号-标准 材料规格(mmxmm) 18.52 1.05 部件名称 工作压力Pg（MPa) 进口集箱 0.7 出口集箱 0.7 水管管子 0.7 / / 3.98 10 / / 1.07 4 平端盖 0.7 1 420 Q245R(GB713) 78 1 66.3 / 0.57 0.5 水管弯管 0.7 1 420 20(GB3087) 89.00 4.00 1.13 4 4.77 1.05 / / 2.73 6 水管管子 0.7 1 420 20(GB3087) 89.00 4.00 0.63 0.5 102 0.35 78 1 1.82 0.91 水压试验最高允许压力Psw(MPa) 实际水压试验压力(MPa) 4.77 1.05 出口集箱 0.7 1 340 20(GB3087) 133.00 6.00 20(GB3087) 133.00 6.00 1.82 0.91 2.73 6 102 0.35 理论计算壁厚 L(mm) 附加壁厚C(mm) 最小需要壁厚 min(mm 取用壁厚 (mm) 许用应力 (MPa) 最小减弱系数 min 部件名称 工作压力Pg（MPa) 计算压力P(MPa) 计算壁温tbi(C) 炫风实业（上海）有限公司 1受压元件强度计算书 技术文件号:1 汇总表 材料牌号-标准 材料规格(mmxmm) 进口集箱 0.7 1 340 标准公式 9 标准公式 33 标准公式1 0 标准公式3 4 标准公式 11 标准公式 35 标准公式 12 标准公式 36 标准公式 13 标准公式 37 标准公式 14 标准公式 38 标准公式 15 标准公式3 9 标准公式4 0 标准公式4 2 标准公式 16 标准公式4 6 标准公式 17 标准公式 47 标准公式 18 标准公式 48 标准公式 19 标准公式 51 标准公式2 0 标准公式 55 标准公式 21 标准公式 56 标准公式 22 标准公式 43 标准公式 23 标准公式 44 标准公式 24 标准公式 45 2 Jy nyD min2 npD p 1L C L C ()2 ny y pD C 21 L nD gapp e z szp p p 2 ( )pndD sds sds k 22 10.751 (1 )n sds 122dd 1L C L C ()2 wy y pD C 2 Jy wyD 2wwLDD 2( 2 ) 4 ( )wy x y w y pDD 2 whpD p 1L C 2 hy wyD C 1 2 3C C C 100m 132 (4 1)CCnn 2 yDwDw 1 2 3C C C 1100m Lm C 12100m Lm CC 标准公式 25 标准公式 61 标准公式 26 标准公式 62 标准公式 27 标准公式6 9 标准公式 29 标准公式7 2 标准公式 30 标准公式 50 标准公式 31 标准公式7 4 标准公式 32 标准公式7 5 标准公式2 3a 标准公式8 4 表1 9中b和c中A 标准公式6 7 表1 9中b和c中A1 标准公式6 5 表1 9中b和c中A2 表1 9中b和c中A3 表1 9中b和c中A4 表1 9中d中A 表1 9中d中A1 表1 9中d中A2 表1 9中d中A3 表1 9中d中A4 表1 9中e中A 2 2 10.45 sw s 1 1 1()hd d d 2 221cosnd n 1 2 3C C C 1000 h MW () 4 ny xy pD min2 wpD p 1 2LA 14( ) 2 wRD max 51 (10 ) w w DDq 442w w RD 1000 h FA 1000 h MA 1 1 21A A 1 2 3C C C 13CC 21an 1100m Lm C 11021nyd 22e 11 10 1 1 22yyhh 2210.8 2 nbd 11021 n y ybd 11021nyd 22e 11 10 1 1 22yyhh 0 11021n y ybd 11021nyd 表1 9中e中A1 表1 9中e中A2 表1 9中e中A3 表1 9中e中A4 表1 9中f和g中A 表1 9中f和g中A1 表1 9中f和g中A2 表1 9中f和g中A3 表1 9中f和g中A4 2e 11 10 1 1 22 yyhh 0 11021 n y ybd 0nd 2e 11 10 2 ( ) yh 0 0( )( )nybd 标准公式 76 标准公式 106 标准公式 77 标准公式 107 标准公式 78 标准公式11 5 标准公式 80 标准公式 108 标准公式 81 标准公式 79 标准公式 82 标准公式11 6 标准公式 59 标准公式11 7 标准公式 87 标准公式 114 标准公式 88 标准公式 1 标准公式8 9 标准公式11 8 标准公式 90 标准公式11 9 标准公式 91 标准公式1 20 标准公式 92 标准公式1 21 标准公式 94 标准公式1 22 标准公式 96 标准公式7 0 标准公式 97 标准公式7 1 标准公式 99 标准公式9 5 标准公式 100 标准公式6 3 500 n h MW 2 npDY p 1L C 2 y nyYD C 212 ( ) 62n n Dh 13CC 3 330.9( 1)(2 ) ( 1) sw sY n pKD 21( ) nKD 210.9( ) s nKD c pKYD 213.3( ) cYD (2 )n ypDp 1 2 3 4A A A A A 2 npDp 1 1 ( 2 )2 wypd p 43 w 2 wypD p wL w dD 1L C L C 2111.20 1 (2 )XY Y J 1.3 21.9 wpD p 1CL 1.3 102 pDwp 1CL 1.9 21.3 2y yDw 2 2m in22wd R R R min2wd 3100a C 100m 22 wy y pD p 1100 wLa Ca 标准公式 101 标准公式6 0 标准公式 102 标准公式6 8 标准公式 103 标准公式4 9 标准公式 104 标准公式5 2 标准公式5 3 标准公式5 4 标准公式1 09 标准公式7 3 标准公式1 11 标准公式1 13 标准公式11 0 标准公式83 标准公式1 12 标准公式9 8 标准公式1 14a 标准公式1 14b (1 )s (1 )2 s (1 )sK 12 0( )dyAA A d 1 2 3C C C 1 2 3C C C LK 1wL C L C wL C 224 wyy h w ypD D C 1 2 3C C C 11L C 1L C L C 2 yy wyD 22 wypD p 2 /n p pd D d 3 3 214.05 /y y y p yD