压力容器常用计算书

1、,附表1：,材料许用应力Mpa,负偏差C1值,附表2：,钢板厚度负偏差C1值m m,附表3：,无缝钢管厚度负偏差C1值m m,附表4：,筒体的腐蚀裕度,附表5：,钢管许用应力Mpa,压力容器计算表使用说明：,钢板,厚度 m m,100oC,150oC, 常温屈服点 s,材料许用设计压力Mpa,钢板厚度,2,2.2,2.5,2.83.,3.23.5,3.84.,4.55.5,钢管种类,壁厚,负偏差C1值（）,腐蚀程度,不腐蚀,轻微腐蚀,腐蚀,重腐蚀,钢管,钢管标准,厚度 m m,100oC,150oC, 常温屈服点 s,1 请在绿色格内填写设计条件，本表可自动计算出结果。在填写好取用值后即可打印

2、成表。,Q235A,34,113,113,235,1.0,负偏差C1值,0.18,0.19,0.2,0.22,0.25,0.3,0.5,碳素钢和低合金钢,冷拔,1.,10,腐蚀率（mm/年）,0.05,0.050.13,0.130.25,0.25,10,GB8163,10,112,108,205,2 绿色格内的设计条件一定要填写完整，正确，不可缺项。,4.516,113,113,235,热扎,320,12.5,腐蚀裕度mm,0,1,2,3,GB9948,16,112,108,205,3 如果有多个补强计算请另编页码。,Q235B,34,113,113,235,1.6,钢板厚度,67,825,2

3、630,3234,364.,4250,5260,20,12.5.,GB6479,16,112,108,205,4 如果有编写不当之处或有改进意见请提出批评指正。,4.516,113,113,235,负偏差C1值,0.6,0.8,0.9,1,1.1,1.2,1.3,不锈钢,冷拔,13,15,1740,110,104,195,5 材料许用应力，厚度负偏差等可查后边附表。,1640,113,107,235,3,10,20,GB8163,10,130,130,245,徐兴武编,16MnR,616,170,170,345,热扎,10,15,GB9948,16,137,132,245,2000，5，1,1

4、636,163,163,325,10,20,3660,157,157,305, 内压圆筒体 (GB150-1998),共 页 第 1 页, 内压椭圆形封头,共 页 第 2 页, 内压筒体开孔补强,共 页 第 3 页, 内压筒体开孔补强,共 页 第 4 页, 内压封头开孔补强,共 页 第 5 页, 内压封头开孔补强,共 页 第 6 页, 安 全 阀 选 择 计 算,共 页 第 7 页,设 计 条 件,单 位,设计条件,单 位,设计条件,单 位,管口符号,a, b,开孔有效补强范围内多余金属面积,设 计 条 件,单 位,管口符号,开孔有效补强范围内多余金属面积, 计算压力 Pc,1,MPa, 计算

5、压力 Pc,1,MPa, 计算压力 Pc,1.9,MPa,筒体多余金属面积,补强区有效宽度 B = 2d = ,183.6,m m,计算压力 Pc,0.8,MPa,筒体多余金属面积, 补强区有效宽度 B = 2d = ,421.6,m m,元件名称,安全阀, 设计温度 t,150, oC, 设计温度 t,150, oC, 设计温度 t,100, oC, A1= ,(B- d)(e-)-2(nt - CT )(e-)(1 - fr )=,515.37,m m2,设计温度 t,150, oC, A1=,(B- d)(e-)- 2 (nt - CT )(e-)(1 - fr ) =,436.85,m

6、 m2,安全阀排气截面积计算, 筒体内径 Di,800, m m, 筒体内径 Di,800, m m, 筒体材料,20,接管外侧有效高度 ,h1 =,( d * nt )1/2 =,23.47,m m,封头材料,Q235-A,接管多余金属面积,接管外侧有效高度,h1 =,( d * nt )1/2 =,35.56,m m,计算依据,压力容器安全技术监督规程 (1999) 附件5, 筒体材料,16MnR, 筒体材料,16MnR,筒, 筒体内径 Di,305, m m,接管外侧实际高度 ,h1 =,134,m m,封,封头内直径 Di,600, m m,A2, 接管外侧实际高度 ,h1 =,84,

7、m m,初 始 数 据,压 力 容 器 计 算 书, 常温屈服点 s,345,MPa, 常温屈服点 s,345,MPa,开孔处筒体名义壁厚 n,10, m m,接管多余金属面积,取较小值,h1 =,23.47,m m,开孔处封头名义壁厚,6, m m,取较小值,h1 =,35.56402677,m m,已, 介 质 ,许用应力, 常 温 ,170,MPa,许用应力, 常 温 ,170,MPa, 钢板厚度负偏差 C1 ,0.8, m m,A2,接管内侧有效高度 ,h2 =,( d * nt )1/2 =,23.47,m m, 钢板厚度负偏差 C1 ,0.8, m m,接管内侧有效高度,h2 =,

8、( d * nt )1/2 =,35.56,m m,标准状态排气量 Vn =,904.8,Nm3/h,设计温度 t,170,MPa,设计温度 t,170,MPa, 腐蚀裕量 C2,1, m m,接管内侧实际高度 ,h2 =,48,m m, 腐蚀裕量 C2,1, m m, 接管内侧实际高度 ,h2 =,33,m m,标准状态气体密度, =,0.7168,kg/m3, 钢板厚度负偏差 C1 ,0.6, m m, 钢板厚度负偏差 C1 ,0.6, m m,体,设计温度下许用应力t,113,MPa,取较小值,h2 =,23.47,m m,头,设计温度下许用应力t,113,MPa,取较小值,h2 =,3

9、3,m m,安全阀的泄放压力(绝压） pd =,27.6,Mpa, 腐蚀裕量 C2,3.2,m m, 腐蚀裕量 C2,3.2,m m,开孔处筒体焊接接头系数,1,A2=,2h1(nt-t- CT )fr + 2h2(nt- CT - CT2)fr =,307.55,m m2,开孔处封头焊接接头系数,1, A2=, 2h1(nt -t- CT )fr + 2h2(nt - CT - CT2) fr =,450.7820964,m m2,安全阀的出口侧压力（绝压） po =,0.1,Mpa, 焊接接头系数 ,0.85, 焊接接头系数 ,1, 接管材料,20,补强区焊缝截面积,焊缝底边长度 a= ,

10、5,m m,接,接管材料,20, m m,补强区焊缝截面积, 焊缝底边长度 a= ,5,m m,知, 气体绝热指数 k =,1.309506,容器代号：,壁 厚 计 算, 封头形状系数 K,1,接, 接管尺寸,100, m m,A3,焊缝高度 b= ,5,m m,接管尺寸,219, m m,A3, 焊缝高度 b= ,5,m m,选,排气能力 Ws= ,648.56064,kg/h, 壳体最小厚度min,碳钢,低合金钢,3m m,取较大值,壁 厚 计 算,接管名义壁厚 nt,6, m m,A3 = a * b =,25,m m2,接管名义壁厚 nt,6, m m, A3 = a * b =,25

11、,m m2,气体温度 T = ,383.15,k,容器名称：, （不包括腐蚀裕量),不锈钢,2m m,计算壁厚,=,KPcDi,2.36,m m,接管壁厚负偏差 CT1,0.9, m m,需 要 补 强 的 面 积 A,接管壁厚负偏差 CT1,0.9, m m,需 要 补 强 的 面 积 A,排放系数 K =,0.66,计算壁厚,=,PcDi,2.78,m m,2t-0.5Pc,腐蚀裕量 CT2,1, m m,A4 = A - ( A1 + A2 + A3)= ,-610.54,m m2,腐蚀裕量 CT2,1, m m,A4 = A - ( A1 + A2 + A3)= ,-464.12,m

12、m2,气体特性系数 C =,349,设 计：,2t-Pc, 壁厚附加量 C = C1 + C2 = ,3.80,m m,管,设计温度下许用应力 tT,130,MPa,判 断,A4 0 开孔处需要补强,管,设计温度下许用应力 tT,130,MPa,判 断,A4 0 开孔处需要补强,取,气体摩尔质量 M = ,16.03,kg/kmol,计算名义厚度,n = + C =,6.16,m m,接管焊接接头系数 T,1,A4 0 开孔处无需补强,接管焊接接头系数 T,1,A4 0 开孔处无需补强,压缩系数 Z =,1,校 对：,壁厚附加量 C C1 + C2 ,3.8,m m,开 孔 补 强 计 算,加

13、 强 管 补 强,加 强 管 补 强,微启式阀开启高度 h =,m m,n = + C =,6.58,m m,名义厚度取, n =,6, m m,筒,计算壁厚, =,PcDi,2.59,m m, 重取接管管壁厚度t, 重复以上计算 ,直至, ( A1 + A2 + A3)A ,开 孔 补 强 计 算, 重取接管管壁厚度t, 重复以上计算 ,直至, ( A1 + A2 + A3)A ,计 算 结 果,批 准：,_,有效厚度,e =, n - C =,2.2 , m m,2t-Pc,封,计算壁厚, =,KPcDi,2.13,m m,安全阀的最小,A=,Ws,6.6,m m2,取, n =,6, m

14、 m,壁厚附加量 C = C1 + C2 = mm,1.8,m m,补 强 圈 补 强,2t-0.5Pc,补 强 圈 补 强,排气截面积,7.6*0.01*C*K*pd*(M/ZT)1/2,日 期：,液 压 试 验 时 应 力 校 核,体,厚度系数,k=, n-C ,3.17,补强圈取与壳体相同材料,头,形状系数,K =1,补强圈取与壳体相同材料,选用安全阀型式 ,全启式为1 微启式为2,1,有效厚度,e =, n _ C =,2.2, m m, 补强圈外径 ,D=,0,m m,取较小值为B,0, 补强圈外径 D= ,m m,取较小值为B,0,全启式喉径,dt=,(A/0.785)1/2 =,

15、2.9,m m,液压试验压力 , PT =, 1.25P,1.25,M p a,接,接管内直径 DTi = ,88,m m, 补强圈有效宽度 B=2d = ,183.6,m m,接,接管内直径 DTi = ,207, m m, 补强圈有效宽度 B=2d = ,421.6,m m,微启式阀座口径,dv=,A / 3.14*h =,0.0,m m,t,壁厚附加量 CT = CT1 + CT2 = ,1.9,m m,壁厚附加量 CT = CT1 + CT2 = ,1.9, m m,选用安全阀型号 ,A42Y-16C,PN=,2.5,Mpa,DN=,25,m m,北京第一通用机械厂,试验压力下 , T

16、 =,PT(Di+e),227.90,Mpa,开孔内直径 d = DTi + 2CT = ,91.8,m m, 补强圈计算厚度 S =A4/(B -d)= ,0.00,m m,管,开孔内直径 d = DTi + 2CT = ,210.8, m m, 补强圈计算厚度 S =A4/(B -d)= ,0.00,m m,所选安全阀截面积为 ,490.625,m m2,故安全,圆筒应力,2e,管,计算壁厚, t =,PcDTi,0.65,m m, nt =,t+CT, 适用于标准补强圈 JB/T4736-95 ,计算壁厚, t =,PcDTi,0.64, m m, nt =,t+CT, 适用于标准补强圈

17、 JB/T4736-95 ,临界条件,Po/Pd(2/(k+1)(k /(k-1),时公式适用,许用值, 0.9s =,263.93,Mpa,2t TT-Pc,=,2.55,2t TT-Pc,=,2.55,Po/Pd =,0.003623188, T 0.9s,可行,强度削弱系数 fr =, tT t =,1.150, 取fr =,1.000,强度削弱系数 fr =, tT t =,1.1504, 取fr =,1.0000,(2/(k+1)k/(k-1) =,0.544015689,因开孔削弱所需补强面积 A = d + 2 (nt - CT )(1 - fr ) =,237.39,m m2,

18、因开孔削弱所需补强面积 A = d + 2 (nt - CT )(1 - fr ) =,448.51,m m2,安全阀开启压力pz,0.8,Mpa,2.891367362,#DIV/0!, 气 体, 化 学 式,分 子 量, 密 度 (kg/m3),绝热指数,气体特性系数,氩,Ar,39.94,1.7839,1.68,379,氦,He,4,0.1785,1.66,377,氢,H2,2.02,0.0898,1.41,357,氮,N2,28.02,1.2505,1.4,356,氧,O2,32,1.4289,1.4,356,空气,28.96,1.2928,1.4,356,一氧化碳,CO,28.01,1.25,1.4,356,氯,Cl2,70.91,3.22,1.36,352,硫化氢,H2S,34.08,1.5392,1.33,350,二氧化碳,CO2,44.01,1.9768,1.31,348,甲烷,CH4,16.03,0.7168,1.32,349,氨,NH3,17.03,0.7714,1.31,348,二氧化硫,SO2,64.06,2.9263,1.27,344,乙烯,C2H4,28.05,1.2605,1.26,343,乙炔,C2H2,26.04,1.1709,1.2