水管锅炉受压元件强度计算2013版资料
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• 凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于 本标准。
• 鼓励根据本标准达成协议的各方使用这些文件的 最新版本。
总则
• 按本标准计算的锅炉受压元件，应符 合《锅炉安全技术监察规程》及有关 锅炉制造技术条件及标准。
• 对于调峰负荷机组等参数波动较大的 锅炉，还应进行疲劳强度校核(锅筒疲 劳强度校核按附录A计算)。
• 热水锅炉内的水温低于饱和温度，与 蒸汽锅炉相比，热水锅炉的烟气与水 的温差较大,水垢少,传热情况较好。
• 出水温度在 130℃以上的称为高温热 水锅炉，低于 130℃的称为低温热水 锅炉。
目前引用文件的最新版本：
• GB 713-2008《锅炉和压力容器用钢板》 • GB 3087-2008《低中压锅炉用无缝钢管》 • GB 5310-2008《高压锅炉用无缝钢管》 • GB/T 3274-2007《碳素结构钢和低合金结构
2.与强度计算有关的参数
• 理论计算壁厚基本公式：
L
PDn
2min [ ]
P
2.与强度计算有关的参数 许用应力：[σ]
计算公式：[σ]=η [σ]j
其中：[σ]―许用应力 MPa [σ]j―基本许用应力 Mpa η ―修正系数
基本许用应力：[σ]j
[σ]j≤ σb/ n b [σ]j≤ σt s / n s [σ]j≤ σt D / n D
举例:《锅规》关于结构的有关规定
• 第3.4条 • 1·各受压部件应有足够的强度; • 2·受压元、部件结构的形式、开孔和焊缝的布置应尽
量避免或减少复合应力和应力集中; • 3.保证各循环回路的水循环正常，所有受热面都应得
到可靠的冷却； • 4·凡属非受热面的元件，如由于冷却不够，壁温可能
超过该元件所用材料的许用温度时，应予绝热。 • 5. 各部分在运行时应能按设计预定方向自由膨胀。
• 必须辅以一些结构上的限定，不至于 使不利因素超出简易计算方法所控制 的限度。因此，结构限定与计算公式 同样重要。
• 理论计算壁厚基本公式：
L
PDn
2min [ ]
P
• 1．锅筒：
• mm； MPa； L
PDn 2min [ ]
P
[P] 2 j[ ] y Dn y
[ ] P(Dn y ) 2[ ] y
• 2．集箱：
• mm； MPa； L
PDw
2min [ ]
P
[P] 2 j[ ] y Dw y
[ ] P(Dw y ) 2[ ] y
• 3．管子及管道：
• mm； L
PDw 2min [ ]
P
[P] 2h[ ] y Dw y
MPa；
• 理论基础与实践经验对强度标准都非 常重要。
• 强度标准不仅是建立在理论分析基础 之上，而且包含在基础理论指导下的 科学实验成果和经验累积的总结。
• 尽管强度标准中某些规定和个别计算 方法至今尚无严格理论基础，但它们 已沿用了几十年，实践证明它们是安 全可靠的，可以信赖的。
标准适用范围：
• 额定压力≥0.10MPa • 固定式 • 水管蒸汽锅炉 • 水管热水锅炉 • 满足以上条件的受压元件强度计算
《锅规》关于材料的有关规定
• 第2.2条 制造锅炉受压元件的钢材必须是镇静钢。 • 对于板材其20℃时的伸长率(A)应不小于18％。 • 钢材室温时的夏比冲击吸收能量பைடு நூலகம்KV2)不低于27J。 • 第1.6条 采用新结构、新工艺、新材料、新技术时，
若与本规程不符，应将新钢号材料的技术资料提交国 家质检总局特种设备安全技术委员会评审，报国家质 检总局核准后，才能进行试制、试用。
蒸汽锅炉：
• 蒸汽锅炉是生产规定参数和品质的蒸汽 的锅炉。
• 电站蒸汽锅炉是火力发电厂中的主要热 力设备之一。它的任务是使燃料通过燃 烧将化学能转变为热能，并且以此热能 加热水，使其成为一定数量和质量（压 力和温度）的其成为一定数量和质量（ 压力和温度）的蒸汽，去驱动汽轮机旋 转做功。
热水锅炉
• 采暖和供热水的锅炉，有时也可作为 热电站的高峰供热锅炉，以调节热网 负荷。
《锅规》关于结构的有关规定
• 第3.5条 • 对于水管锅炉，在任何情况下锅筒筒体的取
用壁厚不得小于6mm;当受热面管与锅筒采 用胀接连接时，锅筒筒体的取用壁厚不得小 于12mm。 • 第3.7条 • 锅炉主要受压元件的主焊缝（锅筒、集箱 的纵向和环向焊缝、封头、管板拼接焊缝等 ）应采用全焊透的对接焊接。
[σ]j取三者最小值
其中：σb ―常温抗拉强度 Mpa σt s ―计算壁温下屈服强度 Mpa σt D ―计算壁温下持久强度 Mpa
钢热轧厚钢板和钢带》 • GB/T 8163-2008《输送流体用无缝钢管》 • JB/T 6734-1993《锅炉角焊缝强度计算方法》 • TSG G0001-2012《锅炉安全技术监察规程》
规范性引用文件（标准）
• 文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的 条款。
• 凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单( 不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准。
水管锅炉受压元件强度计算
GB/T 9222-2008
目录
• 1.前言 • 2.与强度计算有关的参数 • 3.锅筒筒体强度计算 • 4.集箱筒体强度计算 • 5.管道强度计算 • 6.开孔补强
1.前言
• 强度标准由简易计算公式和结构上的 规定两部分组成。
• 本规程给出了最简易的计算公式。
• 载荷只计算介质压力，并用安全系数 计入未考虑周全的其它各种影响强度 的不利因素。
《锅规》关于材料的有关规定
• 第2.6条 锅炉受压元件采用国外钢材 : • 应当是境外锅炉用材料标准中的牌号，或者
化学成分、力学性能、工艺性能与国内锅炉 用材料相类似的材料牌号，或者成熟的锅炉 用材料牌号。 • 首次使用前，应当进行焊接工艺评定和成型 工艺试验。 • 应当采用该材料的技术标准或者技术条件所 规定的性能指标进行强度计算。
钢管焊缝根部未焊透处裂纹
材料：
• 材料应符合GB 713，GB 3087， GB5310, GB/T 3274,，GB/T 8163和锅 炉行业有关材料采购规范的规定。
• 使用本标准中表1，表2未列入的材料应 符合《锅炉安全技术监察规程》的有关 规定。
• 用于制造锅炉受压元件的板材应具有良 好的塑性，其伸长率(A)应不小于18%
• 鼓励根据本标准达成协议的各方使用这些文件的 最新版本。
总则
• 按本标准计算的锅炉受压元件，应符 合《锅炉安全技术监察规程》及有关 锅炉制造技术条件及标准。
• 对于调峰负荷机组等参数波动较大的 锅炉，还应进行疲劳强度校核(锅筒疲 劳强度校核按附录A计算)。
• 热水锅炉内的水温低于饱和温度，与 蒸汽锅炉相比，热水锅炉的烟气与水 的温差较大,水垢少,传热情况较好。
• 出水温度在 130℃以上的称为高温热 水锅炉，低于 130℃的称为低温热水 锅炉。
目前引用文件的最新版本：
• GB 713-2008《锅炉和压力容器用钢板》 • GB 3087-2008《低中压锅炉用无缝钢管》 • GB 5310-2008《高压锅炉用无缝钢管》 • GB/T 3274-2007《碳素结构钢和低合金结构
2.与强度计算有关的参数
• 理论计算壁厚基本公式：
L
PDn
2min [ ]
P
2.与强度计算有关的参数 许用应力：[σ]
计算公式：[σ]=η [σ]j
其中：[σ]―许用应力 MPa [σ]j―基本许用应力 Mpa η ―修正系数
基本许用应力：[σ]j
[σ]j≤ σb/ n b [σ]j≤ σt s / n s [σ]j≤ σt D / n D
举例:《锅规》关于结构的有关规定
• 第3.4条 • 1·各受压部件应有足够的强度; • 2·受压元、部件结构的形式、开孔和焊缝的布置应尽
量避免或减少复合应力和应力集中; • 3.保证各循环回路的水循环正常，所有受热面都应得
到可靠的冷却； • 4·凡属非受热面的元件，如由于冷却不够，壁温可能
超过该元件所用材料的许用温度时，应予绝热。 • 5. 各部分在运行时应能按设计预定方向自由膨胀。
• 必须辅以一些结构上的限定，不至于 使不利因素超出简易计算方法所控制 的限度。因此，结构限定与计算公式 同样重要。
• 理论计算壁厚基本公式：
L
PDn
2min [ ]
P
• 1．锅筒：
• mm； MPa； L
PDn 2min [ ]
P
[P] 2 j[ ] y Dn y
[ ] P(Dn y ) 2[ ] y
• 2．集箱：
• mm； MPa； L
PDw
2min [ ]
P
[P] 2 j[ ] y Dw y
[ ] P(Dw y ) 2[ ] y
• 3．管子及管道：
• mm； L
PDw 2min [ ]
P
[P] 2h[ ] y Dw y
MPa；
• 理论基础与实践经验对强度标准都非 常重要。
• 强度标准不仅是建立在理论分析基础 之上，而且包含在基础理论指导下的 科学实验成果和经验累积的总结。
• 尽管强度标准中某些规定和个别计算 方法至今尚无严格理论基础，但它们 已沿用了几十年，实践证明它们是安 全可靠的，可以信赖的。
标准适用范围：
• 额定压力≥0.10MPa • 固定式 • 水管蒸汽锅炉 • 水管热水锅炉 • 满足以上条件的受压元件强度计算
《锅规》关于材料的有关规定
• 第2.2条 制造锅炉受压元件的钢材必须是镇静钢。 • 对于板材其20℃时的伸长率(A)应不小于18％。 • 钢材室温时的夏比冲击吸收能量பைடு நூலகம்KV2)不低于27J。 • 第1.6条 采用新结构、新工艺、新材料、新技术时，
若与本规程不符，应将新钢号材料的技术资料提交国 家质检总局特种设备安全技术委员会评审，报国家质 检总局核准后，才能进行试制、试用。
蒸汽锅炉：
• 蒸汽锅炉是生产规定参数和品质的蒸汽 的锅炉。
• 电站蒸汽锅炉是火力发电厂中的主要热 力设备之一。它的任务是使燃料通过燃 烧将化学能转变为热能，并且以此热能 加热水，使其成为一定数量和质量（压 力和温度）的其成为一定数量和质量（ 压力和温度）的蒸汽，去驱动汽轮机旋 转做功。
热水锅炉
• 采暖和供热水的锅炉，有时也可作为 热电站的高峰供热锅炉，以调节热网 负荷。
《锅规》关于结构的有关规定
• 第3.5条 • 对于水管锅炉，在任何情况下锅筒筒体的取
用壁厚不得小于6mm;当受热面管与锅筒采 用胀接连接时，锅筒筒体的取用壁厚不得小 于12mm。 • 第3.7条 • 锅炉主要受压元件的主焊缝（锅筒、集箱 的纵向和环向焊缝、封头、管板拼接焊缝等 ）应采用全焊透的对接焊接。
[σ]j取三者最小值
其中：σb ―常温抗拉强度 Mpa σt s ―计算壁温下屈服强度 Mpa σt D ―计算壁温下持久强度 Mpa
钢热轧厚钢板和钢带》 • GB/T 8163-2008《输送流体用无缝钢管》 • JB/T 6734-1993《锅炉角焊缝强度计算方法》 • TSG G0001-2012《锅炉安全技术监察规程》
规范性引用文件（标准）
• 文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的 条款。
• 凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单( 不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准。
水管锅炉受压元件强度计算
GB/T 9222-2008
目录
• 1.前言 • 2.与强度计算有关的参数 • 3.锅筒筒体强度计算 • 4.集箱筒体强度计算 • 5.管道强度计算 • 6.开孔补强
1.前言
• 强度标准由简易计算公式和结构上的 规定两部分组成。
• 本规程给出了最简易的计算公式。
• 载荷只计算介质压力，并用安全系数 计入未考虑周全的其它各种影响强度 的不利因素。
《锅规》关于材料的有关规定
• 第2.6条 锅炉受压元件采用国外钢材 : • 应当是境外锅炉用材料标准中的牌号，或者
化学成分、力学性能、工艺性能与国内锅炉 用材料相类似的材料牌号，或者成熟的锅炉 用材料牌号。 • 首次使用前，应当进行焊接工艺评定和成型 工艺试验。 • 应当采用该材料的技术标准或者技术条件所 规定的性能指标进行强度计算。
钢管焊缝根部未焊透处裂纹
材料：
• 材料应符合GB 713，GB 3087， GB5310, GB/T 3274,，GB/T 8163和锅 炉行业有关材料采购规范的规定。
• 使用本标准中表1，表2未列入的材料应 符合《锅炉安全技术监察规程》的有关 规定。
• 用于制造锅炉受压元件的板材应具有良 好的塑性，其伸长率(A)应不小于18%