锅炉受压元件设计的基本要求

1、.培训教材（三）TRAINING MATERAL锅炉受压元件设计的基本要求GENERAL REQUIREMENTS FOR THE DESIGN OF BOILER PRESSURE PARTS编写：孙鹏举哈尔滨鑫北源电站设备制造有限公司HARBIN XINBEIYAN POWER EQUIPMENT MANUFACTURING CO.,LTD2010年7月15日锅炉受压元件设计的基本要求一、锅炉产品必须按下列标准或法规进行设计、制造、检查和检验。1、亚临界机组、超临界机组、超超临界机组等符合ASME规范2007版及其增补 。2、50MW（220t/h锅炉） 100MW（410t/h锅炉） 2

2、00MW（670t/h锅炉） 125MW（440t/h锅炉）以及其他锅炉受压元件设计、制造、检查必须按GB/T9222-2008水管锅炉受压元件强度计算国家标准进行设计。3、在中国安装的锅炉必须符合中华人民共和国劳动部颁发的蒸汽锅炉安全技术监察规程的要求。4、锅炉高压元件设计还应符合电力工业部行业标准。5、锅炉产品包装发货应考虑铁路货运规则和公路货运要求。6、锅炉产品设计要符合供货合同和技术协议规定的各项要求。7、锅炉各个部件的设计要符合公司制订的技术条件，标准化规定，尽量按材料手册选用材质。8、锅炉产品设计要尽量采用公司成熟的工艺，要符合公司设备的加工能力。二.锅炉产品设计要符合机械制图标准

3、，电力行业习惯和公司的各项规定。1、图形绘制严格按比例绘制。符合投影原理，根据产品的实际情况采用三视图或两视图，局部放大图，剖视图等等。要做到高平齐、宽对正。正确使用实线、虚线、点划线，要确保图形的尺寸标注正确，图形布局合理。要使车间工人能看懂，方便加工制造，要确保工地安装时能顺利按图施工。2、按照锅炉专业厂家和电厂的传统习惯，锅炉总图、锅炉部件总图总是面对主视图，右手方向为锅炉的右侧，左手方向为锅炉的左侧。3、锅筒主视图、集箱主视图永远是面对象限，筒身展开图按外径展开，从象限断开。强度计算横向孔桥时两孔中心距按中径展开。4管子、管道、集箱的标准方式：外径×壁厚.单位mm 不用标注例

4、：筒身406×52；L=8500管子42×5.5；L=63205、钢板标准方式：=厚度 宽×长 单位mm 不用标注例：钢板=6 50×3200 6、按照我公司的传统习惯，装配图件号用直径10mm的圆来表示。例：不采用这种形式7、零件清单是产品零部件的全部汇总，是重要的技术资料。零件清单首页图纸目录中列出的全部采用图号。其中需要提供工地的图纸，要在备注栏中填上M，右上角填上外购件详表编号，紧固件详表编号等。零件清单的总重一定要准确，零件清单号是作材料定额的原始凭据。8、设计者负责编制发货明细表、包装零件清单、设计包装图。8.1 发货明细表中净重，毛重要确保

5、准确无误。外形尺寸要填写准确，根据这些数据选择适当的运输工具和货运方式。8.2 包装图纸设计和产品设计一样重要，要进行应力分析和强度计算。保证产品在工厂起吊搬运、陆运、海运、工地卸货、储存直到安装之前产品质量不发生改变。在满足上述要求前提下，尽量节约包装材料，降低产品成本。9、所有设计图纸完工以后按公司编号制度进行编号登记，然后设计者要在图纸上签上名字。名字要求字迹工整，然后递交校对、审核三级签字后转工艺审查，工艺审查后设计者要按工艺审查意见复查一遍，最后出腊纸图。三.生产服务1、车间服务 在生产过程中，出现产品与设计图纸不符的情况。如果可以继续使用，属于设计错误可以出具更改许可单。属于加工制

6、造错误，由检查部门出具不合格品处理单，设计者签署处理意见。2工地服务产品在安装过程中出现管道之间碰撞，管子和平台、构架梁、柱碰撞或产品数量漏供以及一些突发事件要及时提出解决方案或补料，以工作联系单位方式三级签字后发传真给工地，不能影响工地安装进度。对于工地安装反馈意见要在以后的设计工作中认真落实，不准重复以前的设计错误。四.技术配合1、内部配合 管道布置，吊杆位置及载荷应与构架专业配合，要与燃烧煤粉管道以及烟风管道专业配合。2、外部配合主蒸汽出口管道、再热蒸汽出口管道和省煤器给水管道与设计院配合，本体附件各种放气阀、疏水阀、排污阀、调节阀、止回阀、水位表、压力表、安全阀等与设计院配合五 管子强

7、度计算ASME法规设计的锅炉，省煤器管子强度计算公式按ASME法规第一卷 PG-27.2.1公式计算 其中t: 最小需要壁厚 P: 设计压力 D: 管子外径 S: 金属在设计温度下最大许用应力值 e: 厚度系数 当管子等强焊到集箱或锅筒时，e=05.1 山东天源 350MW亚临界参数锅炉按ASME法规设计省煤器管子强度计算示例已知 管子规格42x5.5 材质 SA-210C 设计压力 20.2MPa 设计温度371求 管子最小需要壁厚tmin5.1.1 计算步骤 由t=371，在ASME 法规卷 表1A查取管子SA-210C最大许用应力值S=124.92MP,管子与集箱焊接采用等强方式，e取0

8、 P=20.2 D=42 S=124.92 t=5.5 e=0 = = 3.14+0.21+0 = 3.35 （mm）由上式可知 ASME法规管子强度计算未考虑腐蚀减薄量、管子壁厚负公差和工艺减薄量，这三个因素由设计者考虑。目前，按ASME法规设计的受热面管子强度计算 腐蚀减薄量取0 工艺减薄量取0关于管子壁厚负公差，当选用符合ASME法规SA-450/SA-450M铁基金属技术条件作为订货标准时，SA-210C冷轧管子管子壁厚为±10%。因此tmin=3.350.9t=0.9x5.5=4.95 强度合格5.2 山西河曲600MW超临界参数锅炉按ASME法规设计，省煤器管子强度计算示

9、例 已知 管子规格44.5x6.7 材质 SA-210C 设计压力 31MPa 设计温度371P=31D=44.5S=124.92t=6.7e=0= = 4.91+0.2225+0 = 5.13 （mm）Tmin=5.13t=6.7x0.9=6.03 强度合格六 三通支管展开画法6.1 等径三通108×108×108，支管展开图尺寸计算A：支管与筒身相贯线分布在管接头内表面圆周上，支管内经等于108-25=98将I-II象限分成5等分，计算尺寸如下：L=98/2=491 =49=15.1422=49=28.8013=49=39.6424=49=46.602B 计算下图中尺寸

10、如下：=51.834 =45.678 =36.668 =27.281 C：计算尺寸如下 D:计算L尺寸如下，绘制展开图Lmin=100L1=100+2.166=102.166L2=100+8.322=108.322L3=100+17.332=117.332L4=100+26.719=126.719Lmax=154注：等径三通管接头与筒身相贯线应在筒身的表面，然后再向外开坡口，以保证强度，筒身与管接头马鞍型坡口相碰处，适当打磨筒身开孔，使与管接头相焊处形成坡口，保证全焊透。6.2 异径三通273支管展开图画法A：支管与筒身相贯线分布在管接头内表面圆周上，将I-II象限分成5等分，计算尺寸如下：L

11、=179/2=89.51 =89.5=27.6572=89.5=52.6073=89.5=72.4074=89.5=85.125=179/2=89.5B 计算图中尺寸如下：=133.669 =125.955 =115.713=106.709=103.063 C：计算h尺寸如下D:计算L尺寸如下，绘制展开图Lmin=200L1=200+2.831=202.831L2=200+10.545=210.545L3=200+20.787=220.7L4=200+29.791=229.791L5=200+33.437=233.437注：异径三通管接头与筒身相贯线应在筒身外表面上，然后再向外开坡口，筒身开孔无需加工。七 椭球的封头的画法例如 ：已知 长轴直径1200，短轴直径600。求作 椭球封头。正确选择图纸幅图 ，正确选用比例作法：以R=600作半圆