水管锅炉讲义.pdf

1 就目前而言，强度计算标准掌握到以下程度即可：锅筒筒体、集箱筒体、封头厚度计算，单孔补强计算。进行这些计算需要掌握的知识主要有：1、厚度（84 页）：名义厚度、设计厚度、计算厚度、有效厚度 2、厚度附加量(98 页)：腐蚀裕量、制造减薄量、钢材厚度负偏差 3、压力（79 页）：额定压力、工作压力、计算压力、工质流动阻力、液柱静压力、设计附加压力 4、钢材许用应力的修正系数（76 页）5、计算壁温（77 页）6、开孔补强条件（93 页）7、孔的补强结构（92 页）8、相邻两孔的临界节距（81 页）9、未补强孔最大允许直径（91 页）10 减弱系数（80 页）：对接焊缝减弱系数、纵向、横向、斜向孔桥减弱系数、最小减弱系数 11、筒体厚度计算公式适用范围（85 页）12、不绝热筒体最大允许厚度（103 页）2 一、锅筒筒体厚度计算 1、名义厚度：即图样标注厚度，由设计厚度向上圆整至钢材标准规格的厚度。即名义厚度设计厚度，例如：设计厚度为 16.5，名义厚度取为 18。可采购到的锅炉钢板厚度一般为偶数，个别有奇数，如 25mm。2、设计厚度：Ctdc t：计算厚度，mm C：厚度附加量，mm，C=C1+C2+C3 C1：腐蚀裕量，一般情况取为 0.5mm。20mm 时，取 C1=0 C2：制造减薄量，按附录 C 中的表 C.1 选取。按卷筒时的热卷和冷卷不同工艺选取，我厂目前产品采用冷卷冷校，制造减薄量取为 0。C3：钢材厚度负偏差，取钢板标准规定的厚度负偏差。按 GB/T709热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差，规定为 0.3 mm。一般情况下，C=0.5+0+0.3=0.8mm 3、计算厚度：pPDitmin2 P：计算压力，MPa Di：筒体内径，mm min：最小减弱系数 ：许用应力，MPa 3.1计算压力：P=P0+Pa P0：工作压力，MPa Pa：设计附加压力，MPa 3 3.1.1工作压力：P0=Pr+Pf+Ph 3.1.1.1锅炉额定压力 Pr，MPa，锅炉铭牌上标注的额定工作压力。3.1.1.2工质流动阻力Pf，MPa，锅筒与锅炉出口之间的压力降。饱和蒸汽锅炉由于锅炉出口也在锅筒，因此对饱和蒸汽锅炉来说，工质流动阻力为 0。过热蒸汽锅炉，铭牌上标注的额定工作压力是指过热器出口集箱压力，在确定锅筒工作压力时，应加上锅筒与过热器出口集箱之间的压差，一般取 10%的额定压力。热水锅炉铭牌上标注的额定工作压力是指出水压力。在确定锅筒工作压力时，对于从锅筒进水的强制循环热水锅炉而言，应加上锅筒与出水集箱之间压力差，其值按水阻力计算确定。3.1.1.3液柱静压力Ph，MPa，锅筒底部液柱静压。小于等于3%（Pr+Pf+Pa）时，液柱静压力不计。除了双锅筒锅炉的下锅筒外，锅筒一般位于锅炉最高位置，因此液柱静压都不计。例题 1：额定压力 1.25MPa 的饱和蒸汽锅炉，计算锅筒工作压力。P0=Pr+Pf+Ph=1.25+0+0=1.25 例题 2：额定压力 1.25MPa 的过热蒸汽锅炉，计算锅筒工作压力。P0=Pr+Pf+Ph=1.25+0.11.25+0=1.375 3.1.2设计附加压力，MPa，是考虑安全阀整定压力即开启压力，在工作压力之上附加的压力。安全阀的整定压力不能是工作压力，4 必须比工作压力高一些，才能保证锅炉在工作压力下运行，否则安全阀在工作压力下就开启了。因此锅筒的计算压力应考虑在安全阀开启时，压力超出工作压力的部分。安全阀数量一般为 2 个，符合规定条件可装 1 个。安全阀整定压力，规定值见 GB/T16507.7 表 2 和表 3，表 2 适用蒸汽锅炉，按额定压力分 3 档，给出整定值。表 3 适用热水锅炉，只1 种整定值。注意表中的工作压力是安全阀装置地点的工作压力。例题 1：额定压力 1.25MPa 的饱和蒸汽锅炉，确定安全阀整定压力。2 只安全阀都装在锅筒上，前例已计算 P0=1.25 查 GB/T16507.7 表 2，整定压力最低值为 1.041.25=1.3，最高值为 1.061.25=1.325 例题 2：额定压力 1.25MPa 的过热蒸汽锅炉，确定安全阀整定压力。2 只安全阀 1 只装在锅筒上，1 只装在过热器出口集箱上。锅筒上的安全阀按较高整定压力调整，前例已计算 P0=1.375 查 GB/T16507.7 表 2，整定压力为：1.061.375=1.46 过热器上的安全阀按较低整定压力调整，P0=Pr+Pf+Ph=1.25+0+0=1.25 查 GB/T16507.7 表 2 整定压力为：1.041.25=1.3 例题 3：额定压力 1.25MPa 的自然循环热水锅炉，确定安全阀整定压力。5 2 只安全阀都装在锅筒上，P0=Pr+Pf+Ph=1.25+0+0=1.25 查 GB/T16507.7 表 3，整定压力最低值为 1.101.25=1.3751.25+0.07=1.32；最高值为 1.121.25=1.41.25+0.1=1.35 设计附加压力Pa确定方法有 2 种：第 1 种方法：安全阀整定压力（较低值）与工作压力之差。第 2 种方法：按附录 B 的表 B.1 选取。表中，蒸汽锅炉按额定压力分 3 档给出Pa，热水锅炉统一为 0.1MPa。例题：额定压力 1.25MPa 的饱和蒸汽锅炉，确定锅筒计算压力。前例已计算 P0=1.25 前例已计算安全阀整定压力较低值为：1.3 Pa=1.3-1.25=0.05 P=P0+Pa=1.25+0.05=1.3 3.2许用应力：为 GB/T16507.2 表 2 锅炉常用钢板的许用应力相应材料的选取值与表 1 修正系数的乘积。GB/T16507.2 表 2锅炉常用钢板的许用应力，按钢板牌号、厚度、温度列出许用应力值。表 1 按锅筒工作条件和烟气温度，给出修正系数值。当查 GB/T16507.2 表 2 时，需首先确定锅筒的计算壁温。锅筒除了不受热外，一般情况下，计算壁温既不是工质温度，也不是烟气温度，高于工质温度低于烟气温度，其值由锅筒工作条件决定。确定计算壁温有 2 种方法，计算和查表。可按表 2锅筒计算壁温 td选取。表中按锅筒工作条件列出了计算方法，tm为锅筒的平均 6 工质温度，对蒸汽锅炉取计算压力下的工质饱和温度，对热水锅炉取出口水温。例题：额定压力 1.25MPa 的饱和蒸汽锅炉，锅筒不绝热，在 600900的对流烟道内，名义厚度 18 mm，材料 Q245R，确定许用应力。计算压力 p，前例已计算，p=1.3MPa 查干饱和蒸汽以及饱和线上的水的比容和焓表，该表按压力列出了饱和温度、饱和水的比容、饱和蒸汽比容、饱和水焓、饱和蒸汽焓、汽化潜热。是我们经常使用的表。注意表中的压力值是绝对压力，计算时的工作压力是表压，要加 0.1 变成绝对压力。P=1.4MPa ts=195.04 查表 2，td=tm+50=195.04+50=245.04 查 GB/T16507.2 表 2，许用应力 112.29MPa（内插法确定）查表 1，=0.9 =0.9112.29=101.06 MPa 3.3最小减弱系数min：取纵向焊缝减弱系数、孔桥减弱系数中的最小值。3.3.1纵向焊缝减弱系数w：根据焊缝形式及无损检测比例，按表 5 选取。焊缝减弱系数只考虑纵向焊缝，不考虑环向焊缝。这是因为作用于环向焊缝上的是轴向应力，z=4pD；作用于纵向焊缝上的是环向应力，2pD。可以看出，环向应力是轴向应力的 2 倍。因此，只考虑纵向焊缝对锅筒强度的减弱。7 3.3.2孔桥减弱系数：锅筒上一般都有成排的开孔，相邻两孔构成孔桥。开孔使材料截面积减小，筒体强度减弱。孔桥减弱系数即表示筒体强度的减弱程度。计算相孔桥减弱系数的条件：邻两孔直径均小于、等于未补强孔最大允许直径，且两孔的节距（纵向、横向、斜向）小于相邻两孔的临界节距时，开孔按孔桥处理，计算孔桥减弱系数。如果相邻两孔节距大于等于临界节距时，可视作单孔；如果相邻两孔中有一孔大于最大允许直径，该孔按单孔补强，补强后按无孔处理；如果相邻两孔均大于最大允许直径，则不能按本标准计算。孔桥减弱系数有纵向、横向、斜向之分，计算按表 6。3.3.2.1纵向孔桥减弱系数：sdsae S：纵向节距，mm。dae：相邻两孔平均当量孔径，mm。221ededdae d1e：第 1 孔的当量孔径，mm。d2e：第 2 孔的当量孔径，mm。当量孔径按表 7 计算，我厂产品都是径向开孔，当量孔径等于开孔直径。3.3.2.2横向孔桥减弱系数：sdsae 2 S：横向节距，mm，取筒体平均直径圆周上的弧长。3.3.2.3斜向孔桥减弱系数：sdsKae 8 S：斜向节距，mm，取筒体平均直径圆周上的弧长。K：斜向孔桥的换算系数，22175.011nK abn b：斜向孔桥两孔间在筒体轴线方向上的距离。a：斜向孔桥两孔间在筒体平均直径圆周上的弧长。3.3.3未补强孔最大允许直径d：锅筒上开孔大小有相应的规定，超过一定孔径的开孔需采取补强措施，如用接管、垫板补强，未补强孔最大允许直径d，按以下公式确定。311.8kDdei e：有效厚度，mm，e=-C k：筒体结构特性系数，eippDk2 当d200mm 时，取d=200mm。即锅筒上未补强的孔，最大不能超过 200mm。3.3.4相邻两孔的临界节距：按以下公式计算：iaecDds2 例题：额定压力 1.25MPa 的饱和蒸汽锅炉，锅筒内径 900mm，不绝热，在 600900的对流烟道内，名义厚度 18 mm，材料 Q245R，焊接采用双面坡口自动焊，100%无损探伤，孔排开孔直径 52mm,纵向节距 97mm，横向节距 72.1mm（按筒体平均直径计算），计算最小减弱系数。9 由前例计算已知：P=1.3MPa C=0.8mm =101.06MPa e=-C=18-0.8=17.2 eippDk2=2.173.106.10129003.1=0.340.4 开孔不需补强 dae=25252=52 s=221.7297=120.86 iaecDds2=1818900252=309.1 S、S、S均小于 Sc，按孔桥处理 纵向孔桥减弱系数：46.0975297sdsae 横向孔桥减弱系数：56.01.72521.7222sdsae 35.11.7297abn 22175.011nK=05.135.1175.01122 斜向孔桥减弱系数：sdsKae =60.086.1205286.12005.1 查表 5，w=1.0 最小减弱系数取焊缝减弱系数、纵向孔桥、横向孔桥、斜向孔桥减弱系数中最小值：min=0.46 4、筒体厚度计算公式适用范围：按表 10，筒体厚度计算公式适用的t1.30 ittD/21 之所以要对公式适用范围做出限定，是因为筒体厚度计算公式的 10 推导，是假设筒体是薄壁圆筒，即环向应力沿壁厚均匀分布而且径向应力为零。实际上，锅筒筒体环向应力和径向应力沿壁厚分布都不均匀，环向应力内壁最大，径向应力内壁最小。itD/越大，即t越大，锅筒筒体内壁实际应力状态比薄壁圆筒越危险。因此应用厚度计算公式时，对t做出了限定。5、不绝热筒体最大允许厚度 额定压力2.5MPa 的锅筒可以采用不绝热结构，其厚度不应大于表 16 的规定值。表 16 按工作条件分 2 档，对最大允许厚度做出了规定。锅筒筒体受火焰或烟气加热时，筒体内壁产生环向热应力，它与内压力产生的内壁环向应力相叠加，有可能达到不允许的程度，即产生低周疲劳。热应力随筒体厚度增大而增大，为防止低周疲劳产生，对不绝热筒体厚度做出了限制。例题 1：额定压力 1.25MPa 的饱和蒸汽锅炉，锅筒内径 900mm，不绝热，在 600900的对流烟道内，名义厚度 18 mm，材料 Q245R，焊接采用双面坡口自动焊，100%无损探伤，孔排开孔直径 52mm,纵向节距 97mm，横向节距 72.1mm（按筒体平均直径计算），校核其强度。由前例已计算：P=1.3MPa C=0.8mm =101.06MPa min=0.46 pPDitmin2=3.106.10146.029003.112.76 Ctdc=12.76+0.8=13.56 11=18dc=13.56 强度满足 ittD/21=1+212.76/900=1.0281.30 满足厚度计算公式使用范围 例题 2、校核我公司生产的 SZS201.6/260Q 蒸汽锅炉的上锅筒强度。计算参见总图和上锅筒图。Pr=1.6 Pf=0.11.6=0.16 Ph=0 P0=Pr+Pf+Ph=1.6+0.16+0=1.76 查附录 B 表 B.1，Pa=0.06 P0=0.061.76=0.11 P=P0+Pa=1.76+0.11=1.87 按绝对压力 1.97 查干饱和蒸汽以及饱和线上的水的比容和焓表，饱和温度为 211.6 由总图可知锅筒不绝热，在炉膛内烟温900，查表 2，td=tm+90=211.6+90=301.6 由上锅筒图可知，上锅筒材质为 Q345R=20，查 GB/T16507.2表 2，温度 301.6，许用应力 142.68 按烟温600，查表 1，=0.9 =0.9142.68=128.41 C1=0.5 查附录 C 表 C.1，冷卷冷校，C2=0 查 GB/T709热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差，12 C3=0.3 C=C1+C2+C3=0.5+0+0.3=0.8 e=-C=20-0.8=19.2 由上锅筒图可知,Di=1200 eippDk2=2.1987.141.1282120087.1=0.46 311.8kDdei=346.012.1912001.8=187.69 主汽阀开孔 d=221d，需要补强，其它开孔均不需补强。孔桥 1：1d=91 2d=91 纵向孔桥 iaecDds2=20201200291=403.41 S=800Sc，不需计算孔桥减弱系数 孔桥 2：1d=161 2d=58 斜向孔桥 5.109258161221eeaeddd iaecDds2=91.4212020120025.109 b=82.5 a=266.2 s =222.2665.82=278.69cs，需计算孔桥减弱系数 31.02.2665.82abn 22175.011nK=2231.0175.011=1.63 sdsKae =69.2785.10969.27863.1=0.99 孔桥 3：1d=161 2d=161 横向孔桥 iaecDds2=161+202012002=473.41 S=266.2+266.2=532.4sc，不需计算孔桥减弱系数 13 孔桥 4：1d=161 2d=52/44 凹座孔斜向孔桥 h=1 d2e=ddhd=445220144=44.4 7.10224.44161221eeaeddd iaecDds2=2020120027.102=415.11 b=166 a=532.4 s=224.532166=557.68sc，不需计算孔桥减弱系数 孔桥 5：1d=52/44 2d=52/44 凹座孔纵向孔桥 前已计算，d1e=d2e=44.4 4.44221eeaeddd iaecDds2=44.4+202012002=356.81 s=95sc，需计算孔桥减弱系数 53.0954.4495sdsae 孔桥 6：1d=52/44 2d=52/44 凹座孔横向孔桥 前已计算cs356.81 S=106.4sc，需计算孔桥减弱系数 4.1064.444.10622sdsae=1.161，取=1 孔桥 7：1d=52/44 2d=52/44 凹座孔斜向孔桥 前已计算，cs356.81 b=95 a=106.4 s=224.10695=142.64cs，需计算孔桥减弱系数 14 89.04.10695abn 22175.011nK=2289.0175.011=1.31 sdsKae =64.1424.4464.14231.1=0.90 孔桥 8：1d=2d=52 纵向孔桥 iaecDds2=52+202012002=364.41 s=95sc，需计算孔桥减弱系数 45.0955295sdsae 孔桥 9：1d=2d=52 横向孔桥 前已计算，cs364.41 s=95.82cs，需计算孔桥减弱系数 sdsae 2=82.955282.952=0.91 孔桥 10：1d=2d=52 斜向孔桥 前已计算，cs364.41 b=95 a=95.82 2282.9595 s=134.93cs，需计算孔桥减弱系数 99.082.9595abn 22175.011nK=2299.0175.011=1.27 sdsKae =93.1345293.13427.1=0.78 15 孔桥 11：d1=110 d2=66 非径向孔斜向孔桥 b=450 a=366.7 =34.44 23.17.366450abn 65.7044.34cos23.1123.166cos12222222nndde 33.90265.70110221eeaeddd 74.40220201200233.902iaecDds 49.5807.36645022 scs，不需计算孔桥减弱系数 对接焊缝减弱系数w查表 5，单面坡口焊缝，100%无损检测，9.0w min取对接焊缝减弱系数w、纵向、横向、斜向孔桥减弱系数中最小值，min0.46 30.1987.141.12846.02120087.12minppDit 10.208.030.19ctdc ittD/21=1+219.26/1200=1.031.30，满足厚度计算公式使用范围 二、集箱筒体厚度计算 1、名义厚度：即图样标注厚度，由设计厚度向上圆整至钢材标准规格的厚度。即名义厚度设计厚度，例如：设计厚度为 9.5，名义厚度取为 10。集箱筒体制造材料是钢管，可采购到的锅炉钢管厚度偶数奇数都有，偶数为多。16 2、设计厚度：Ctdc t：计算厚度，mm C：厚度附加量，mm，C=C1+C2+C3 C1：腐蚀裕量，一般情况取为 0.5mm。C2：制造减薄量，按附录 C 选取。直集箱筒体制造减薄量取为 0。C3：213100CCmmCt 或者 1003mC m：钢管厚度负偏差的百分比值，%，可查 GB3087低中压锅炉用无缝钢管标准。从我公司进料情况看，一般外径108mm，是冷拔管，查表 3，外径108mm，是热轧管，查表 2。表 2 按钢管外径和管子壁厚与外径比值，分 4 档给出了偏差值。表 3 按管子壁厚分2 档给出了偏差值。例题：集箱采用2198 的钢管，材质为 20 GB3087 确定其厚度附加量 C。C1=0.5 C2=0 按热轧管，查 GB3087 表 2，S/D=2198=0.040.05 m=15%C3=100158=1.2 C=C1+C2+C3=0.5+0+1.2=1.7 3、计算厚度：PPDtmin02 与锅筒计算公式不同之处在于锅筒筒体直径是按内径，而集箱筒体直径是按外径计算，相应分母由减号变成加号。3.1计算压力：P=P0+Pa 3.1.1工作压力按以下公式计算：P0=Pr+Pf+Ph 17 3.1.1.1锅炉额定压力 Pr，MPa，锅炉铭牌上标注的额定工作压力。3.1.1.2工质流动阻力Pf，MPa，集箱与锅炉出口之间的压力降。其确定原则与锅筒相同。3.1.1.3液柱静压力Ph，MPa，集箱底部液柱静压。小于等于3%（Pr+Pf+Pa）时，液柱静压力不计。上集箱与锅筒相同，位置较高，液柱静压力不计，下集箱位置较低，一般需计算液柱静压。3.1.2设计附加压力的确定 设计附加压力Pa，确定方法与锅筒相同。3.2许用应力：为 GB/T16507.2 表 5 锅炉常用钢管的许用应力相应材料的选取值与表 1 修正系数的乘积。GB/T16507.2 表 5锅炉常用钢管的许用应力，按钢管牌号、厚度或热处理状态、温度列出许用应力值。表 1 按集箱工作条件和烟气温度，给出修正系数值。当查 GB/T16507.2 表 5 时，需首先确定集箱的计算壁温，可按表3集箱和防焦箱计算壁温 td选取。表 3 与锅筒计算壁温表 2 有所不同，表 2 是按锅筒工作条件查取，表 3 除了按集箱工作条件外，还要按集箱内部工质查取。对工质为水或汽水混合物的集箱，tm为集箱的平均工质温度。tm视具体情况而定，对蒸汽锅炉来说，除了省煤器集箱，其它集箱的 tm 18 都是饱和温度，省煤器集箱的 tm应是给水或出水温度。对热水锅炉来说，集箱的 tm根据具体情况确定。对工质为饱和蒸汽的集箱，st为计算压力对应的饱和温度。对工质为过热蒸汽的集箱，tm为过热蒸汽平均温度，X 为工质混合系数，一般取为 0.5，t 为温度偏差，取t10。不受热过热蒸汽集箱取 Xt10。3.3最小减弱系数min：取纵向焊缝减弱系数、孔桥减弱系数中的最小值。3.3.1纵向焊缝减弱系数w：集箱一般采用钢管，无纵向焊缝，取w=1 3.3.2孔桥减弱系数：相邻两孔直径均小于、等于未补强孔最大允许直径，且两孔的节距（纵向、横向、斜向）小于相邻两孔的临界节距时，开孔按孔桥处理，计算孔桥减弱系数。计算方法与锅筒相同。3.3.3未补强孔最大允许直径d：集箱筒体上开孔大小有相应的规定，超过一定孔径的开孔需采取补强措施，未补强孔最大允许直径d，按图 4 或以下公式确定。311.8kDdei，注意公式中用的是内径Di。e：有效厚度，mm，e=-C k：集箱筒体结构特性系数，与锅筒筒体结构特性系数计算公式有所不同，eepDpk220 当d200mm 时，取d=200mm。3.3.4相邻两孔的临界节距：19 按以下公式计算：iaecDds2，注意公式中用的是内径Di。如果两孔节距大于、等于临界节距，可不考虑孔桥的减弱，按孤立的单孔处理。4、筒体厚度计算公式适用范围：表 10 分 2 档给出厚度计算公式适用的t值，分别为t1.50 和t2.00。对于内部工质为水、汽水混合物、饱和蒸汽的集箱，t1.50。对于内部工质为过热蒸汽的集箱，t2.00。t计算公式与锅筒t计算公式不同，ttDD2/00 5、不绝热筒体最大允许厚度 rp2.5MPa 的不绝热集箱筒体厚度不应大于表 17 规定值。表17 按烟气温度分 2 档，对最大允许厚度做出了规定。rp2.5MPa 的不绝热集箱筒体厚度不应大于表 18 规定值。同样，表 18 按烟气温度分 2 档，对最大允许厚度做出了规定。（标准该处有印刷错误）例题：校核我公司生产的 SZS201.6/260Q 蒸汽锅炉的过热器出口集箱强度。计算参见总图和过热器出口集箱图。Pr=1.6 Pf=0 Ph=0 P0=Pr+Pf+Ph=1.6+0+0=1.6 查附录 B 表 B.1，Pa=0.06 P0=0.061.6=0.096 20 P=P0+Pa=1.6+0.096=1.70 按绝对压力 1.80 查干饱和蒸汽以及饱和线上的水的比容和焓表，饱和温度为 207.10 由总图可知集箱不受热，tm=260 查表 3，取 Xt=10 td=tm+Xt=260+10=270 由集箱图可知，集箱材质为 20GB3087=8，查 GB/T16507.2表 5，温度 270，许用应力 107.4 按不受热，查表 1，=1 =1107.4=107.4 C1=0.5 查附录 C，C.2.4 条，直集箱筒体，C2=0 查 GB3087低中压锅炉用无缝钢管，按 D=273 S=8 热轧管 S/D=2738=0.0290.05 m=15%C3=100m=100158=1.2 C=C1+C2+C3=0.5+0+1.2=1.7 e=-C=8-1.7=6.3 eepDpk220=3.67.14.10723.622737.1=0.330.4，开孔不需补强 孔桥 1：1d=202 2d=25.5 纵向孔桥 75.11325.25202221dddae iaecDds2=84.20588257275.113 S=300Sc 不需计算孔桥减弱系数 21 孔桥 2：1d=25.5 2d=91 纵向孔桥 25.582915.25221dddae iaecDds2=34.15088257225.58 S=250Sc 不需计算孔桥减弱系数 孔桥 3：1d=51 2d=58 纵向孔桥 5.5425851221dddae iaecDds2=59.1468825725.54 S=200Sc 不需计算孔桥减弱系数 孔桥 4：1d=38.5 2d=38.5 纵向孔桥 5.38221dddae iaecDds2=38.5+882572=130.59 S=95Sc 需计算孔桥减弱系数 59.0955.3895sdsae 孔桥 5：1d=38.5 2d=38.5 横向孔桥 前已计算，5.38aed cs=130.59 8.57 scs 需计算孔桥减弱系数 67.08.575.388.5722sdsae 孔桥 6：1d=38.5 2d=38.5 斜向孔桥 前已计算，5.38aed cs=130.59 22 95b 8.57a n64.18.5795ab 2.1118.57952222 abs s cs 需计算孔桥减弱系数 222264.1175.011175.011nk1.03 67.02.1115.382.11103.1 sdskae 集箱无纵向焊缝，取w=1 min取对接焊缝减弱系数w、纵向、横向、斜向孔桥减弱系数中最小值，min0.59 PPDtmin02=61.370.14.10759.0227370.1 31.57.161.3ctdc dc 壁厚满足要求 ttDD2/00=273/61.32273=1.032.0 满足公式适用范围 三、椭球封头厚度计算 1、计算厚度 ppDKistmin2 sK：封头结构形状系数，22261iishDK ih：封头内高度（图 2）1.1 计算压力 23 取相连筒体的计算压力。1.2 许用应力 取 GB/T16507.2 中相应材料的选取值与表 1 修正系数的乘积。计算壁温取相连筒体的计算壁温。1.3 最小减弱系数 封头顶部中心无孔，封头无拼接焊缝，min=1.0 封头顶部中心无孔，封头有拼接焊缝，min=w，按表 5 选取 封头顶部中心开孔，封头无拼接焊缝，ihDd1min，h：封头开孔减弱系数，d：开孔直径，开孔为椭圆时，取椭圆长轴。封头顶部中心开孔，封头有拼接焊缝，开孔中心与焊缝边缘距离大于(125.0dmm 时，min取w和h较小者。封头顶部中心开孔，封头有拼接焊缝，开孔中心与焊缝边缘距离小于、等于125.0dmm 时，min=wh 2、厚度附加量 321CCCC 1C：与相连筒体取值相同，一般取 0.5mm。2C：按附录 C，表 C.2“冲压工艺附加厚度”选取，3C：取钢板标准规定的厚度负偏差。按 GB/T709热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差，规定为 0.3 mm。4、计算厚度公式适用范围 iiDh0.2；itD0.15；Did0.6 24 例题：校核我公司生产的 SZS201.6/260Q 蒸汽锅炉的上锅筒封头强度。计算参见总图和封头图。计算压力和计算壁温与上锅筒相同，前例已计算，p1.87MPa，dt=301.6 由封头图可知，封头材质为 Q345R=16，查 GB/T16507.2 表 5，温度 301.6，许用应力 152.68 按不受热，查表 1，=1 68.152 封头中心开椭圆孔，442d 无拼接焊缝 120044211minihDd=0.63 由封头图可知，1200iD 300ih 22261iishDK=1300212002612 ppDKistmin2=78.1187.168.15263.02120087.11 5.01C 3.03C 查附录 C 表 C.2，25.01200300iiDh0.35 41.13.01609.009.032CC 21.23.041.15.0321CCCC 78.11Ctdc+2.21=13.99 dc 壁厚满足要求 25 25.01200300iiDh0.2；itD=01.0120078.110.1537.01200442iDd0.6 满足公式适用范围