压力容器计算书

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压力容器设计指导手册第三版上下册==

中国寰球工程公司设备室2015年11月目录1 目的 (4)2 适用范围 (4)3 设计人职责 (4)4 施工图设计程序及设计文件 (6)4.1 施工图设计程序 (6)4.2 设计文件 (9)5 设计人必备的设计标准和规范及工程统一规定 (9)5.1 个人必备标准规范 (9)5.2 班组保存标准规范 (11)6 设计条件阅读及研究要点 (12)6.1 设计条件基本内容 (12)6.1.1 设备设计条件 (12)6.1.2 梯子平台条件和管架预焊件条件 (13)6.1.3 塔内件支撑件条件 (13)6.1.4 其他外购件连接条件 (13)6.2 容器类设计条件阅读及研究要点 (13)6.3 换热器类设计条件阅读及研究要点 (15)6.4 塔设备类设计条件阅读及研究要点 (17)6.5 球罐设计条件阅读及研究要点 (19)6.6 梯子平台、管架预焊件条件阅读及研究要点 (20)6.7 塔内件支撑件条件阅读及研究要点 (21)6.8 其他构件连接件条件阅读及研究要点 (21)7 工程统一规定阅读要点 (21)8 需要校核人或审核人确认的设计要点 (23)8.1 容器类 (24)8.2 换热器类 (24)8.3 塔设备类 (25)8.4 球罐 (26)8.5 高压设备 (27)9 施工图各阶段设计要点 (28)9.1 初版施工图（一次条件）设计要点 (28)9.1.1 初版施工图（一次条件）的内容 (28)9.1.2 初版施工图（一次条件）的设计 (28)9.2 施工图设计要点 (31)10 计算书内容 (31)10.1 容器类设备计算书 (31)10.1.1 卧式容器计算书 (31)10.1.2 立式容器计算书 (32)10.2 换热器类计算书 (32)10.3 塔设备计算书 (33)10.4 球罐 (34)10.5 高压设备计算书 (34)10.6 需要计算的非标准零件 (35)10.7 需要计算的特殊结构零件和需要特殊考虑的计算 (35)11 设备结构设计及图形绘制 (36)11.1 设备结构设计 (36)11.1.1 标准件的选型 (36)11.1.2 非标准件的设计 (37)11.2 设备图纸绘制 (37)11.2.1 图纸绘制的原则和要求 (38)11.2.2 各类设备图纸绘制原则和图纸组成 (46)12 图面技术要求 (49)13 设计手段及设计文件制备 (49)13.1 设计手段 (49)13.2 设计文件制备 (50)14 专业关系简介 (51)压力容器设计工作是一种严谨的工作，经过几十年的积累已经形成一种比较固定的程序。

压力容器的强度计算

第11章压力容器的强度计算本章重点要讲解内容：1理解内压容器设计时主要设计参数容器内径、设计压力、设计温度、许用应力、焊缝系数等的意义及其确定原则；2掌握五种厚度计算壁厚、设计壁厚、名义壁厚、有效壁厚、最小壁厚的概念、相互关系以及计算方法；能熟练地确定腐蚀裕度和钢板负偏差；3掌握内压圆筒的厚度设计；4掌握椭圆封头、锥形封头、半球形封头以及平板封头厚度的计算;5熟悉内压容器强度校核的思路和过程;第一节设计参数的确定1、我国压力容器标准与适用范围我国现执行GB150－98 “钢制压力容器”国家标准;该标准为规则设计,采用弹性失效准则和稳定失效准则,应用解析法进行应力计算,比较简便;JB4732-1995钢制压力容器—分析设计标准,其允许采用高的设计强度,相同设计条件下,厚度可以相应地减少,重量减轻;其采用塑性失效准则、失稳失效准则和疲劳失效准则,计算比较复杂,和美国的ASME标准思路相似;2、容器直径diameter of vessel考虑压制封头胎具的规格及标准件配套选用的需要,容器筒体和封头的直径都有规定;对于用钢板卷制的筒体,以内径作为其公称直径;表1 压力容器的公称直径mm如果筒体是使用无缝钢管直接截取的,规定使用钢管的外径作为筒体的公称直径;表2 无缝钢管制作筒体时容器的公称直径mm3、设计压力design pressure1相关的基本概念除了特殊注明的,压力均指表压力工作压力P W：在正常的工作情况下,容器顶部可能达到的最高压力;①由于最大工作压力是容器顶部的压力,所以对于塔类直立容器,直立进行水压试验的压力和卧置时不同；②工作压力是根据工艺条件决定的,容器顶部的压力和底部可能不同,许多塔器顶部的压力并不是其实际最高工作压力the maximum allowable working pressure;③标准中的最大工作压力,最高工作压力和工作压力概念相同;设计压力指设定的容器顶部的最高压力,与相应的设计温度一起作为设计载荷条件,其值不低于工作压力;①对最大工作压力小于的内压容器,设计压力取为；②当容器上装有超压泄放装置时,应按“超压泄放装置”的计算方法规定;③对于盛装液化气体的装置,在规定的充满系数范围内,设计压力由工作条件下,可能达到的最高金属温度确定;详细内容,参考GB150-1998,附录B标准的附录,超压泄放装置;计算压力P C是GB150-1998 新增加的内容,是指在相应设计温度下,用以确定元件厚度的压力,其中包括液柱静压力,当静压力值小于5％的设计压力时,可略去静压力;①注意与GB150-1989 对设计压力规定的区别；钢制压力容器规定设计压力是指在相应设计温度下,用以确定容器壳壁计算厚度的压力,亦是标注在铭牌上的设计压力,取略高或等于最高工作压力;当容器受静压力值大于5％设计压力时,应取设计压力与液柱静压力之和进行元件的厚度计算; 使许多设计人员误将设计压力和液柱静压力之和作为容器的设计压力;② 一台设备的设计压力只有一个,但受压元件的计算压力在不同部位可能有所变化; ③ 计算压力在压力容器总图的技术特性中不出现,只在计算书中出现;4、设计温度Design temperature设计温度是指容器在正常工作情况下,在相应的设计压力下,设定的受压元件的金属温度;主要用于确定受压元件的材料选用、强度计算中材料的力学性能和许用应力,以及热应力计算时设计到的材料物理性能参数;●设计温度不得低于元件金属在工作状态可能达到的最高温度； ●当设计温度在0℃以下时,不得高于元件金属可能达到的最低温度；●当容器在各部分工作状态下有不同温度时,可分别设定每一部分的设计温度；5、许用应力Maximum allowable stress values许用应力是以材料的极限应力除以适当的安全系数,在设计温度下的许用应力的大小,直接决定容器的强度,GB150-1998 对钢板、锻件、紧固件均规定了材料的许用应力;表3 钢制压力容器中使用的钢材安全系数6、焊接接头系数Joint efficiency 的影响1焊接接头的影响焊接接头是容器上比较薄弱的环节,较多事故的发生是由于焊接接头金属部分焊接影响区的破裂;一般情况下,焊接接头金属的强度和基本金属强度相等,甚至超过基本金属强度;但由于焊接接头热影响区有热应力存在,焊接接头金属晶粒粗大,以及焊接接头中心出现气孔和未焊透缺陷,仍会影响焊接接头强度,因而必须采用焊接接头强度系数,以补偿焊接时可能产生的强度消弱;焊接接头系数的大小取决于焊接接头型式、焊接工艺以及焊接接头探伤检验的严格程度等;2焊接接头系数的选取：由接头形式和无损探伤的长度确定 ●双面焊对接接头和相当于双面焊的全焊透对接接头： 100％无损探伤,φ ＝；局部无损探伤, φ ＝；●单面焊的对接接头,沿焊接接头根部全长具有紧贴基本金属的垫板： 100％无损探伤, φ ＝；局部无损探伤, φ ＝； ●无法进行探伤的单面焊环向对接焊缝,无垫板： φ＝；第二节内压容器筒体与封头厚度的设计1、内压圆筒cylindrical shell 的厚度设计1理论计算厚度δrequired thicknessGB150-1998 定义：按各章公式计算得到的厚度,为能安全承受计算压力P C 必要时尚需计入其他载荷;内压圆筒壁内的基本应力是薄膜应力,由第三强度理论可知薄膜应力的强度条件为：t r ][3σσσθ≤= ,t r PD][23σδσ≤=1 式中： t][σ--制造筒体钢板在设计温度下的许用应力；考虑到焊接接头的影响,公式1中的许用应力应使用强度可能较低的焊接接头金属的许用应力,即把钢板的许用应力乘以焊缝系数;φσδσt r PD][23≤=,则有：i tPD 2[]δσφ≥ 式中D 为中径,当壁厚没有确定时,则中径也是待定值,利用D=D i +δ则有：c it cP D =2[]-P δσφ 2公式2一般被简化为：c itP D =2[]δσφ3 2设计壁厚d δdesign thickness 计算壁厚δ与腐蚀余量C 2之和称为设计壁厚;可以将其理解为同时满足强度、刚度和使用寿命的最小厚度;2d C δδ=+ 4C 2为腐蚀裕度根据介质对选用材料腐蚀速度和设计使用寿命共同考虑;C 2=k· a , mm ；k —腐蚀速度corrosion rate,mm/a ； a —设计年限desired life time; 对碳素钢和低合金钢,C 2≥ 1mm ；对于不锈钢,当介质腐蚀性能极微时,取C 2＝0;3名义厚度d δnormal thickness 设计厚度d δ加上钢板负偏差C 1后向上圆整至刚才标准规格的厚度,即标注在设计图样上的壳体厚度;1n d C δδ=+∆+ 5C 1—钢板负偏差;任何名义厚度的钢板出厂时,都允许有一定的负偏差;钢板和钢管的负偏差按钢材标准的规定;当钢板负偏差不大于0.25mm,且不超过名义厚度的6％时,负偏差可忽略不计;表4 钢板负偏差值4 有效厚度e δ名义厚度n δ减去腐蚀裕量和钢材厚度负偏差,从性质上可以理解为真正可以承受介质压强的厚度,成为有效厚度;数值上可以看作是计算厚度加上向上钢材圆整量;12e n C C δδ=-- 6厚度系数β：圆筒的有效厚度和计算厚度之比称为圆筒的厚度系数; 5最小厚度min δ为满足制造、运输及安装时刚度要求,根据工程经验规定的不包括腐蚀裕量的最小壁厚;错误!碳素钢和低合金钢制造的容器,最小壁厚不小于3mm ；错误!高合金钢制容器,如不锈钢制造的容器,最小壁厚不小于2mm;当筒体的计算厚度小于最小厚度,应取最小厚度作为计算厚度,这时筒体的名义厚度可以分为两种不同的情况分别计算;（1）当min 1->C δδ,n min 2=+C +,()δδ∆∆可以等于零（2）当min 1-C δδ<时,必须考虑钢板负偏差,n min 21=+C +C +δδ∆表5 钢板的常用厚度表表6 几种厚度之间的相互关系2、内压球壳sphere 的厚度设计球壳的任意点处的薄膜应力均相同,且m σσθ=,根据薄膜应力第三强度条件：[]4t r PDθσσσφδ==≤ 采用内径表示：, 4[]4[]c i c i c P D P Dmm P δδσφσφ==-或者简化为 7其他的厚度计算与筒体一样;3、内压封头的厚度设计1半球形封头hemispherical head半球形封头的厚度采用球壳的壁厚设计公式进行计算;图1 半球形封头示意图图2 椭圆形封头示意图2标准椭圆形封头ellipsoidal head如图所示,由半个椭球和一段高为h 0的圆筒形筒节称为直边构成,封头曲面深度4iD h =,直边高度与封头的公称直径有关;表7 封头的直边高度/㎜对于标准椭圆封头,最大的薄膜应力位于椭球的顶部,大小和圆筒的环向应力完全相同,其厚度和圆筒形的计算一样;但是和下面的GB150-1998 规定的不太一样,主要是因为在简化是产生的,影响不大;K 2[]0.5c it cp D p δσφ=- 8K 为椭圆封头形状系数,⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=2)2(261i i h D K 标准椭圆封头为K=应当注意,承受内压时椭圆封头的赤道处为环向压缩应力,为了避免失稳,规定标准椭圆的计算厚度不得小于封头内径的%; 3碟形封头又称带折边球形封头,有三部分组成,以R i 为半径的球面壳体、半径为r 的圆弧为母线所构成的环状壳体折边或过渡圆弧;球面半径R i 一般不大于筒体直径D i ；折边半径r 在任何情况下不得小于球面半径的10%,其应大于三倍的封头厚度;图3 碟形封头碟形封头厚度的计算公式：2[]0.5c icMp R p δσφ=- 9式中：M —碟形封头形状系数碟形封头的厚度如果太薄,则会出现内压下的弹性失稳,所以规定：i e D M %15.0,34.1≥≤δ；4球冠形封头没有折边封头的结构,为了进一步降低凸形封头的高度,将碟形封头的过度圆弧和直边部分去掉,将球面部分直接焊接到圆柱壳体上,如下图所示;图4 球冠形封头错误!作容器的端封头；错误!用作容器中两个相邻承压空间的中间封头; 封头的厚度凹面受压时：2[]c itcQP D P δσφ=- 10 Q 为系数主要和球形半径和筒体内径之比、压力和许用应力及焊缝系数有关,可以根据图表查得; 在任何情况下,与球冠形封头连接的圆筒厚度应不小于封头厚度;否则,应在封头与圆筒间设置加强段过渡连接;圆筒加强段的厚度应与封头等厚；端封头一侧或中间封头两侧的加强段长度L 均应不小于20.5i D δ5内压锥形封头cone head锥形封头和椭圆形、半球形封头相比强度较差;在工业生产中,但当操作介质含有固体颗粒或当介质粘度很大时,采用锥形封头有利于出料,亦有利于流体的均匀分布;此外,顶角较小的锥壳还可用来改变流体的流速,另外锥形壳体用来连接两个直径不等的圆筒,作变径段;因此,锥形封头仍得到广泛应用,一般锥形封头有三种形式：图5 锥形封头示意图错误!不带折边锥形封头的壁厚锥形封头的最大薄膜应力位于锥体的大端：11,4cos 2cos m PD PD θσσδαδα=•=• 根据第一或第三强度理论,并以内径表示可得： 12[]cos 2[]cos c i c i c t t c c P D P D P P δσφασφα=≈•-- 11由于无折边锥形封头与筒体的连接处曲率半径突变,所以存在着较大的边界应力,如果利用11计算的壁厚满足边界应力不得超过3倍时,则可以直接使用,否则需要增加连接处的壁厚,因此无折边封头的计算公式写为：2[]c ic tcQP D P δσφ=- 12 图6 锥壳大端与圆筒连接处Q 值图Q 值随着[]c t c P σφ的增大而减少,水平直线代表αcos 1=Q ；采用加强的壁厚焊接比较繁琐、成本也较高,是否可以整体采用加强后计算的壁厚,目前还没有定论；教材中采用此图目的是不用进行判断,与GB150-1998存在差异,实际设计时严格按照GB150-1998;在任何情况下,加强段的厚度不得小于相连接的锥壳厚度;锥壳加强段的长度L 1应不小于0.52cos i rD δα；圆筒加强段的长度L 应不小于20.5i r D δ;错误! 折边锥壳分为锥壳大端有折边以及锥壳大端、小端均有折边两种;此处只讲解大端部分,小端的计算方法详见GB150-1998的第7部分;大端的壁厚应同时计算过渡段厚度和与其相连接的锥壳厚度,取二者大值; 过渡部分的壁厚：2[]0.5c icKP D P δσφ=-； 13D i — 连接筒体内直径； K — 过渡部分形状系数;K 系数由表4所示;表8 系数K 值过渡段与相连接处的锥壳厚度：[]0.5c it cfP D P δσφ=- 14f —锥形封头形状系数,()121cos /2cos irf D αα-=-,其值列于表5; 教材中,认为折边部分与锥体部分厚度相同时,折边内的压力总是小于锥体部分的压力,所以只对大端进行计算,然后取折边和大端等厚度,所以只给出了一个计算公式,而且其系数由于公式的改变是GB150-1998的两倍,有点欠妥;学生可以采用二者之一的公式,但是必须注意公式和系数的准确性;表9 系数f 值6平板封头circular flat heads圆形平板作为封头承受压力时,处于受弯的不利状态,而且造成筒体在边界处产生较大的边界应力,所以一般不使用平板封头;但是压力容器的人孔、手孔等为平板;在实际工程中,可把圆形平盖简化为受均匀分布横向载荷的圆平板,最大弯曲应力公式为：2max 2PD Kσδ=应用第一强度理论,结合实际工程经验,其设计公式为： []CBt KP D δσφ= 15式中：K —结构系数,从相关的表中查取； c D --计算直径,一般为筒体内直径； B δ--平板的计算厚度;第三节压力试验与在用压力容器的强度校核1、压力试验hydrostatic test pressure容器制造时,钢板经过了弯卷、焊接、拼装等工序以后,会存在以下的问题：是否能够承受规定的工作压力是否会发生过大变形在规定的工作压力作用下,焊缝等处是否会发生局部渗漏因此需要进行压力试验,试验的项目和要求应在图样中注明;压力试验可以选用液压和气压;由于气压试验的危害性大,故一般都采用液压试验,只有不易做液压试验的容器才采用气压试验; 1液压试验试验介质,一般用水,试验压力为：tt P ][][25P.1σσ= 16 t ][σ—设计温度下材料的许用应力,MPa ；][σ—试验温度下材料的许用应力,MPa;液压试验方法：液压试验时,压力应缓慢上升,达到规定试验压力时,保持30分钟,然后将压力降至规定试验压力的80％,并保持足够长时间以便对所有焊缝和连接部位进行检查;实验结果以无渗漏和无可见的残余变形为合格; 2气压实验不适合做液压实验的容器,例如由于工艺要求,容器内不允许有微量残留液体,或由于结构原因,不能充满液体的容器,才允许用气压实验;凡采用气压实验的容器其焊缝需进行100％的无损探伤,且应增加实验场所的安全措施,并在有关安全部门的监督下进行;试验介质,错误!干燥气体或者错误!洁净的空气、氮气、惰性气体; 试验压力为：tt P ][][15P.1σσ= 17 气压试验方法：试验时压力应缓慢上升,至规定试验压力,且不超过,保压5分钟,检查焊接接头部位;若存在泄漏,修复,重新进行水压实验;合格后,方可重新进行气压实验;2、强度校核的思路1许用应力校核即根据有效厚度计算出容器在校核压力下的计算应力,判断其是否小于材料的许用应力;在用容器在校核压力P ch P W ,P k or P 作用下的计算应力为：eich D KP δσ2=18 式中：K —形状系数,其值根据受压元件形状确定,对于圆柱形筒体和标准椭圆形封头,K=；对于球壳与半球壳封头,K=；碟形封头,K=M α；无折边封头锥形封头,K=Q ；折边锥形封头,K=0f ;e δ筒体或者封头的有效厚度,对于新容器筒体：21C C n e --=δδ对于使用多年的容器：λδδn C e⨯-=2min式中：λ--实测的年腐蚀率,㎜/a ；min C δ--受压元件的实测最小厚度；n —检验周期; 2在用容器最大允许工作压力it ][2][D KP P ch e φσδ=19 但是在工程实际中,应该严格按照GB150-1998或者JB4732-1995进行校核; 例题1：有一圆筒计量罐,内装浓度为99％的液氨,筒体内径mm D i2200=,筒高3200㎜,一端采用标准椭圆封头,一端采用半球形封头,操作温度不超过50℃;罐顶装有安全阀,安全阀的开启压力Mpa P 2.2=,材料选用16MnR,在t ＝50℃时的机械性能Mpa Mpa b s 500,330==σσ;氨对材料的腐蚀速度/1.0mm K a<年,若设计寿命为15年,不计液体静压力,试计算：（1）钢材16MnR 在操作条件下的许用应力σt（2）（3）筒体的壁厚1c S （4）（5）椭圆封头的壁厚2c S （6）（7）半球形封头的壁厚1c S （8）（9）水压实验压力P T 30分解：1用应力MPa n bbt 6.1663500][1===σσ,MPa n s s t 3.2066.1330][2===σσ 取 σt＝2筒体壁厚S c1,筒体壁厚S c1按下式计算：式中：P ＝；,D i ＝2200mm ；σt＝;由于工作介质为99％的液氯,属于中毒性介质,3321076.262.32.242.2m MPa m MPa V P ⋅>⋅=⨯⨯⨯=⋅π,划分为3类容器;筒体拼版与筒节焊接采用双面对接焊,100％无损探伤,取焊缝系数1=φ钢板的负偏差取：C 1＝㎜；腐蚀裕度取：mm C 5.1151.02=⨯=mm S C 9.163.22.216.166222002.21=+-⨯⨯⨯=,取1C S ＝18㎜3椭圆封头2C S椭圆封头壁厚2C S 按下式计算：C P D P S Ct iC C +-=5.0][22φσ式中符号意义及数值同2,解得：mm S C 87.163.22.25.016.166222002.22=+⨯-⨯⨯⨯=,取2C S ＝18㎜4半球形3C S ,半球形封头壁厚3C S 按下式计算：式中符号意义及数值同2,解得：mm S C 586.93.22.216.166422002.23=+-⨯⨯⨯=取3C S ＝10㎜5水压实验压力P T ：MPa P P T 75.225.1==思考题（1）确定有效厚度时应注意什么问题（2）（3）厚度系数的含义、取值和用途是什么。

立式压力容器筒体计算书

计算单位
压力容器专用计算软件 GB 150.3-2011 筒体简图
MPa C mm ( 板材 ) MPa MPa MPa mm mm 厚度及重量计算
计算厚度有效厚度名义厚度重量压力试验类型试验压力值压力试验允许通过的应力水平 T 试验压力下圆筒的应力校核条件校核结果
Pc Di = 2[ ]t P = 4.35 c
2
过程设备强度计算书
SW6-2011
内筒体外压计算计算所依据的标准计算条件计算压力 Pc 设计温度 t 内径 Di 材料名称试验温度许用应力设计温度许用应力试验温度下屈服点 s 钢板负偏差 C1 腐蚀裕量 C2 焊接接头系数压力试验类型试验压力值压力试验允许通过的应力t 试验压力下圆筒的应力校核条件校核结果计算厚度有效厚度名义厚度外压计算长度 L 筒体外径 Do
T = p T .( D i e ) = 42.36 2 e . T T 合格厚度及重量计算 = 14.95 e =n - C1- C2= 17.70 n = 18.00
MPa MPa MPa
mm mm mm mm mm
L= 1400.00 Do= Di+2n = 2336.00
过程设备强度计算书
立式搅拌容器校核筒体设计条件设计压力 p 设计温度 t 内径 Di 名义厚度 n 材料名称许用应力压力试验温度下的屈服点钢材厚度负偏差 C1 腐蚀裕量 C2 厚度附加量 C＝C1＋C2 焊接接头系数压力试验类型试验压力 pT 筒体长度 Lw 内筒外压计算长度 L 封头设计条件封头形式名义厚度 n 材料名称设计温度下的许用应力钢材厚度负偏差 C1 腐蚀裕量 C2 厚度附加量 C＝C1＋C2 焊接接头系数主要计算结果内圆筒体校核结果质量 m kg 搅拌轴计算轴径 mm 备注校核合格 2572.37 内筒上封头

压力容器壁厚标准计算书(附带公式编辑)

10.45697181 σ t最大允许应力 (kgf/cm2) 1310.130719
标准椭圆形封头
壁厚公式 S=PDi/(2*[σ t]*Φ -0.5P)+C 符号意义 [σ ]许用应 P压力(kg/cm2) D直径(mm) Φ 焊缝系数及单位力(kgf/cm2) 壁厚计算 10 2000 1370 0.85 最大允许工 [P]=(2[σ t]φ (S-C))/((Di+0.5(S-C)) 作压力符号意义 [σ ]许用应 C壁厚附加量 D直径(mm) Φ 焊缝系数及单位力(kgf/cm2) (mm)
标准椭圆形封头
压力校核应力校核公符号意义及单位应力校核
2000 1370 0.85 1 σ t=(P(Di+0.5(S-C))/(2(S-C)φ )；必须满足σ t≦[σ t] P压力(kg/cm2) 10 D直径(mm) 2000 Φ 焊缝系数 0.85 C壁厚附加量 (mm) 1
球壳与球形封头
壁厚公式 S=PDi/(4*[σ t]*Φ -P)+C 符号意义 [σ ]许用应 P压力(kg/cm2) D直径(mm) Φ 焊缝系数及单位力(kgf/cm2) 壁厚计算 10 2000 1370 0.85 最大允许工 [P]=(4[σ t]φ (S-C))/((Di+(S-C)) 作压力符号意义 [σ ]许用应 C壁厚附加量 D直径(mm) Φ 焊缝系数及单位力(kgf/cm2) (mm) 压力校核 2000 1370 0.85 1 应力校核公 σ t=(P(Di+(S-C))/(2(S-C)φ )；必须满足σ t≦[σ t] 符号意义及单位应力校核 P压力(kg/cm2) 10 D直径(mm) 2000 Φ 焊缝系数 0.85 C壁厚附加量 (mm) 1

100立方0.2Mpa不锈钢储罐压力容器强度计算书

内筒体下段内压计算计算单位工程公司计算所依据的标准GB/T 150.3-2011计算条件筒体简图计算压力 p c 0.52 MPa设计温度 t -196.00 ︒ C 内径 D i 3000.00 mm材料S30408(Rp1.0)# ( 板材 ) 试验温度许用应力 [σ]166.60 MPa 设计温度许用应力 [σ]t166.60 MPa 试验温度下屈服点 R eL 250.00 MPa 负偏差 C 1 0.30 mm 腐蚀裕量 C 2 0.00 mm 焊接接头系数 φ1.00厚度及重量计算计算厚度 δ = ct ic ][2P D p -φσ = 4.69mm 有效厚度 δe =δn - C 1- C 2= 7.70 mm 名义厚度 δn = 8.00 mm 重量899.22Kg压力试验时应力校核压力试验类型气压试验试验压力值 p T = 1.10p [][]σσt = 0.3900MPa 压力试验允许通过的应力水平 [σ]T [σ]T ≤ 0.80 R eL = 200.00MPa试验压力下圆筒的应力 σT = p D T i e e .().+δδφ2 = 76.17 MPa校核条件 σT ≤ [σ]T 校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力 [p w ]= 2δσφδe t i e []()D += 0.85302MPa 设计温度下计算应力 σt= ee i c 2)(δδ+D p = 101.56 MPa [σ]tφ 166.60 MPa校核条件 [σ]tφ ≥σt结论合格内容器上封头内压计算计算单位工程公司计算所依据的标准GB/T 150.3-2011 计算条件椭圆封头简图计算压力 p c 0.35 MPa设计温度 t -196.00 ︒ C 内径 D i 3000.00 mm 曲面深度 h i 750.00 mm 材料S30408 (板材) 设计温度许用应力 [σ]t166.60 MPa 试验温度许用应力 [σ] 166.60 MPa 负偏差 C 1 0.30mm 腐蚀裕量 C 2 0.50（封头加工减薄量） mm焊接接头系数 φ 1.00压力试验时应力校核压力试验类型气压试验试验压力值p T = 1.10pt][][σσ= 0.3900MPa 压力试验允许通过的应力[σ]t [σ]T ≤ 0.80 R eL = 200.00MPa 试验压力下封头的应力σT = φδδ.2)5.0.(eh eh i T KD p += 112.60MPa校核条件 σT ≤ [σ]T 校核结果合格厚度及重量计算形状系数K = ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+2i i 2261h D = 1.0000计算厚度 δh = ct ic 5.0][2p D Kp -φσ = 3.15mm 有效厚度 δeh =δnh - C 1- C 2= 5.20 mm 最小厚度 δmin = 4.50 mm 名义厚度 δnh = 6.00 mm 结论满足最小厚度要求重量468.64Kg压力计算最大允许工作压力 [p w ]= eh i eht 5.0][2δφδσ+KD = 0.57705MPa结论合格内筒下封头压力计算计算单位工程公司计算所依据的标准GB/T 150.3-2011 计算条件椭圆封头简图计算压力 p c 0.55 MPa设计温度 t -196.00 ︒ C 内径 D i 3000.00 mm 曲面深度 h i 750.00 mm 材料S30408 (板材) 设计温度许用应力 [σ]t166.60 MPa 试验温度许用应力 [σ] 166.60 MPa 负偏差 C 1 0.30mm 腐蚀裕量 C 2 0.90（封头加工减薄量） mm焊接接头系数 φ 1.00压力试验时应力校核压力试验类型气压试验试验压力值p T = 1.10pt][][σσ= 0.3900MPa 压力试验允许通过的应力[σ]t [σ]T ≤ 0.80 R eL = 200.00MPa 试验压力下封头的应力σT = φδδ.2)5.0.(eh eh i T KD p += 86.13MPa校核条件 σT ≤ [σ]T 校核结果合格厚度及重量计算形状系数K = ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+2i i 2261h D = 1.0000计算厚度 δh = ct ic 5.0][2p D Kp -φσ = 4.96mm 有效厚度 δeh =δnh - C 1- C 2= 6.80 mm 最小厚度 δmin = 4.50 mm 名义厚度 δnh = 8.00 mm 结论满足最小厚度要求重量625.86Kg压力计算最大允许工作压力 [p w ]= eh i eht 5.0][2δφδσ+KD = 0.75440MPa结论合格注：带#号的材料数据是设计者给定的。

压力容器计算

补强区焊缝截面积焊缝底边长度 A3 焊缝高度
需要补强的面积 A A4 = A - ( A1 判断 + A2 + A3)= -610.54 m m
2
A4 > 0 开孔处需要补强 A4 ≤ 0 开孔处无需补强加强管补强 ( A1 + A2 + A3)≥A
重取接管管壁厚度δ t, 重复以上计算 ,直至
设计温度 [ σ ]t 钢板厚度负偏差腐蚀裕量 C1 C2
焊接接头系数 φ
壳体最小厚度δ min （不包括腐蚀裕量) 计算壁厚
碳钢不锈钢 δ =
低合金钢
≥3m m ≥2m m 取较大值
PcDi 2［σ ］tφ -Pc
1.06
mm
壁厚附加量
C
C1 + C2
3.8
4.86
mm
mm
δ 'n = δ + C = _ 取 δ n = 6
北京第一通用机械厂
σ
T
≤0.9σ sφ
可行
强度削弱系数
fr = [σ ]tT
［σ ］ =
t
1.150 =
取fr =
1.000
因开孔削弱所需补强面积 A = dδ + 2δ (δ nt - CT )(1 - fr )
237.39 m m2
强度削弱系数
fr =
[σ ] t T
［σ ］ =
t
1.1504 =
t T T
A2
A3
d
C
Ä ¦
mm mm mm mm mm MPa
6 0.9 1 130 1
Y
X
管设计温度下许用应力 [σ ] 接管焊接接头系数 φ

按GB150与JB4732编制设备强度计算书

55.15
mm
δd = δ + C2 =
58.15
mm
名义厚度：
δ'n = δd + C1 =
58.45
mm
取
δn =
80
mm
有效厚度：
δe = δn - C1 - C2
76.7
mm
1.结构设计时应保证锥段的母线长度≥559.1mm.(本锥体的母线长度约为2252mm)
2.与锥壳大端连接处的圆筒加强段长度应≥316.3mm，此段圆筒厚度应≥37.88mm。（不包义厚度：
取
有效厚度：
最小厚度：检验结论：
C = C1 + C2 = δ'nh = δh + C =
δnh =
1.60 10.80
12
δeh = δnh - C1 C2 =
10.4
δmin=
6
满足最小厚度要求
应力校核
mm mm mm
mm
mm 合格
说明： 1、当Ri/ri≤
无数值 mm 51.40
δ/Ri<0.002 mm
不符合
名义厚度：
δ'n = δd + C1 =
51.70
mm
取
δn =
60
mm
有效厚度：
δe = δn - C1 - C2 =
58
mm
设计
计算内压力
计算外压力设计温度锥壳大端内直径
锥壳小端内直径锥体切线高度锥体半顶角锥壳大端折边半径（至内壁）锥壳小端折边半径（至外壁）锥壳材料
(适用标准：JB4732-2005)
容器代号：容器名称：所属图号：设计：校对：审核：批准：日期：

完整压力容器资料

完整压力容器
位号：产品编号：
1、产品质量证明书（出厂）
2、产品合格证书（出厂）
3、竣工图（出厂）
4、强度计算书（部分有）（出厂）
5、使用说明书（部分有）（出厂）
6、基础质量验收报告（安装）
7、基础方位几何尺寸（安装）
8、安装记录：①、地脚螺栓；②、垫铁；③、中心线位置；④、标高；⑤、卧式容器水平度；⑥立式容器垂直度；⑦、脱脂；⑧、清洗；⑨、防腐；⑩、保温层或隔离层（安装）
9、容器检验记录（包括安全附件检查记录）（安装）
10、压力容器强度、严密性试验记录（安装）
11、安全附件专业部门检验记录报告安全阀（特检所）、压力表、温度计等监测仪表（计量所）（安装）
12、压力容器安装质量证明书（安装）
13、安装监检报告（安装）
14、注册登记使用手续（日常管理）
15、注册登记证（日常管理）
16、年度、全面检验记录（日常管理）
17、检修记录（日常管理）。

压力容器计算书

软件批准号：DATA SHEET OF PROCESSEQUIPMENT DESIGN设备名称：分气缸EQUIPMENT图号：DWG NO。

设计单位：青岛畅隆电力设备有限公司DESIGNER钢制卧式容器计算单位青岛畅隆电力设备有限公司计算条件简图设计压力p 1 MPa设计温度t300 ℃筒体材料名称Q235-B封头材料名称Q235-B封头型式椭圆形筒体内直径D i800 mm筒体长度L5656 mm筒体名义厚度δn10mm 支座垫板名义厚度δrn6mm 筒体厚度附加量C 2.8mm 腐蚀裕量C1 2 mm 筒体焊接接头系数Φ0.85封头名义厚度δhn8.8mm 封头厚度附加量C h 2.8mm 鞍座材料名称Q235-B鞍座宽度b150mm 鞍座包角θ120°支座形心至封头切线距离A625mm 鞍座高度H 250mm 地震烈度低于七度内压圆筒校核计算单位青岛畅隆电力设备有限公司计算条件筒体简图计算压力 P c 1.00MPa 设计温度 t 300.00︒ C 内径 D i 800.00mm 材料Q235-B ( 板材 )试验温度许用应力 [σ]116.00MPa 设计温度许用应力 [σ]t81.00MPa 试验温度下屈服点 σs 235.00MPa 钢板负偏差 C 1 0.80mm 腐蚀裕量 C 2 2.00mm 焊接接头系数 φ0.85厚度及重量计算计算厚度 δ = P D P c it c 2[]σφ- = 5.85mm 有效厚度 δe =δn - C 1- C 2= 7.20 mm 名义厚度 δn = 10.00mm 重量1129.80Kg压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值 P T = 1.25P [][]σσt = 1.7901 (或由用户输入)MPa 压力试验允许通过的应力水平 [σ]T [σ]T ≤ 0.90 σs = 211.50MPa试验压力下圆筒的应力 σT = p D T i e e .().+δδφ2 = 118.05 MPa校核条件 σT ≤ [σ]T校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力 [P w ]=2δσφδe t i e []()D += 1.22825MPa 设计温度下计算应力 σt= P D c i e e()+δδ2= 56.06 MPa [σ]tφ 68.85 MPa校核条件 [σ]t φ ≥σt 结论合格左封头计算计算单位青岛畅隆电力设备有限公司计算条件椭圆封头简图计算压力P c 1.00 MPa设计温度 t 300.00 ︒ C内径D i 800.00 mm曲面高度h i 200.00 mm材料 Q235-B (板材)设计温度许用应力[σ]t 81.00 MPa试验温度许用应力[σ] 116.00 MPa钢板负偏差C1 0.80 mm腐蚀裕量C2 2.00 mm焊接接头系数φ 1.00厚度及重量计算形状系数 K = 16222+⎛⎝⎫⎭⎪⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥Dhii= 1.0000计算厚度δ =KP DPc itc205[].σφ- = 4.95mm有效厚度δe =δn - C1- C2= 6.00mm最小厚度δmin = 3.00mm名义厚度δn =8.80mm结论满足最小厚度要求重量51.97 Kg压力计算最大允许工作压力[P w]=205[].σφδδtei eKD+= 1.21046MPa结论合格右封头计算计算单位青岛畅隆电力设备有限公司计算条件椭圆封头简图计算压力P c 1.00 MPa设计温度 t 300.00 ︒ C内径D i 800.00 mm曲面高度h i 200.00 mm材料 Q235-B (板材)设计温度许用应力[σ]t 81.00 MPa试验温度许用应力[σ] 116.00 MPa钢板负偏差C1 0.80 mm腐蚀裕量C2 2.00 mm焊接接头系数φ 1.00厚度及重量计算形状系数 K = 16222+⎛⎝⎫⎭⎪⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥Dhii= 1.0000计算厚度δ =KP DPc itc205[].σφ- = 4.95mm有效厚度δe =δn - C1- C2= 6.00mm最小厚度δmin = 3.00mm名义厚度δn =8.80mm结论满足最小厚度要求重量51.97 Kg压力计算最大允许工作压力[P w]=205[].σφδδtei eKD+= 1.21046MPa结论合格卧式容器（双鞍座）计算单位青岛畅隆电力设备有限公司计算条件简图计算压力p C 1 MPa设计温度t300 ℃圆筒材料Q235-B鞍座材料Q235-B圆筒材料常温许用应力 [σ] 116 MPa圆筒材料设计温度下许用应力[σ]t 81 MPa圆筒材料常温屈服点σσ235MPa鞍座材料许用应力 [σ]sa147MPa 工作时物料密度Oγ1000kg/m3液压试验介质密度γT1000kg/m3圆筒内直径D i800 mm 圆筒名义厚度δn10mm 圆筒厚度附加量C 2.8mm 圆筒焊接接头系数φ0.85封头名义厚度hnδ8.8mm 封头厚度附加量 C h 2.8mm 两封头切线间距离L5706 mm 鞍座垫板名义厚度δrn6mm 鞍座垫板有效厚度δre6mm 鞍座轴向宽度 b150mm 鞍座包角θ120°鞍座底板中心至封头切线距离A625mm 封头曲面高度h i200mm 试验压力p T 1.79012MPa 鞍座高度H250mm 腹板与筋板组合截面积A sa9500mm2腹板与筋板组合截面断面系数Z r96864.8mm3地震烈度<7圆筒平均半径R a405 mm物料充装系数oφ1一个鞍座上地脚螺栓个数2地脚螺栓公称直径16mm 地脚螺栓根径13.835mm 鞍座轴线两侧的螺栓间距530 mm 地脚螺栓材料Q345。

压力容器设计计算书(MMF+AC+MB+SF)

多介质过滤器
原始数据
Flow(m /h)
3
活性炭过滤器
原始数据
8.5 Flow(m /h)
3
10
MMF 桶体直径 7 过滤流速（m/h） 1243.73 计算桶体直径(mm) 1200.00 修正桶体直径(mm) 7.52 修正流速（m/h） MMF 桶体高度填充总高度(mm) 膨胀系数膨胀高度(mm) 修正膨胀高度(mm) 上水帽高度(mm) 下水帽高度(mm) 过滤器总高度(mm) MMF 反洗水量 LV(m/h) 反洗流量(m /h) 正洗流速(m/h) 正洗流量(m3/h) 反洗时间(min) 静置时间(min) 正洗时间(min) 反洗总时间(min) 反洗水量(m3) 正洗水量(m3) 总水量(m3)
3
15 14.25 10 10 10 10 10 30 2.37 1.67 4.04
1200 0.4 480 500 100 100 1900
1200 9.22 7 8.5 10 10 10 30 3.20 1.42 4.62
LV(m/h) 反洗流量(m /h) 正洗流速(m/h) 正洗流量(m3/h) 反洗时间(min) 静置时间(min) 正洗时间(min) 反洗总时间(min) 反洗水量(m3) 正洗水量(m3) 总水量(m3)
3
ACF 桶体直径 10 过滤流速（m/h） 1128.67 计算桶体直径(mm) 1100.00 修正桶体直径(mm) 10.53 修正流速（m/h） ACF 桶体高度填充总高度(mm) 膨胀系数膨胀高度(mm) 修正膨胀高度(mm) 上水帽高度(mm) 下水帽高度(mm) 过滤器总高度(mm) ACF 反洗水量

注册化工工程师必备-常压容器设备筒体强度及补强计算书自动计算-带计算公式

t
简图
0 997 10 1860 0.019 0.019 80 1500 06Cr19Ni10 137 137 130 0.3 0 0.85 壁厚计算
Mpa kg/m3 N/kg mm Mpa Mpa ℃ mm Mpa Mpa Mpa mm mm
Di
δ
碳钢低合金钢≥ 不锈钢≥ 0.13 0.3 2.30 6 5.7 液压试验时应力效核
0.38 4.56 4.94 8 3.44 液压试验时应力效核 0.08 0.05 16.58 179.78 可行压力计算
mm mm mm mm mm Mpa Mpa Mpa Mpa
液压试验压力（取较大值）
0.075858696
试验压力下封头的应力 σT=PT(Di+δe)/2δe= 许用值 σT≤0.9φReL σT≤0.9φReL
常压容器设备强度计算书
内压圆筒体 (NB/T47003.1-2009) 单位
P ρ g h ρgh PC t Di ReL [σ] [σ] C1 C2 φ
t
设计条件
设计压力物料密度重力加速度液面高度液注静压力计算压力 P+ρgh 设计温度筒体内径筒体材料试验温度下屈服强度常温下材料许用应力设计温度下材料许用应力钢板厚度负偏差腐蚀裕量焊接接头系数壳体最小厚度 min (mm) （不包括腐蚀裕量）计算厚度 δ = Pc Di / 2 [σ] φ=
最大允许设计压力[P]=2 [σ]t φ δhe / K Dhi=
0.36
Mpa
设计温度下圆筒计算应力许用值 σ≤φ[σ]t σ≤φ[σ]t
盛水试验时应力效核 σ=PcDi/2δhe 8.69 78.2 可行

压力容器计算书示例

DATA SHEET OF PROCESSEQUIPMENT DESIGN工程名：PROJECT设备位号：ITEM设备名称：EQUIPMENT图号：DWG NO。

设计单位：DESIGNER内筒体内压计算计算单位计算条件筒体简图计算压力 P c 2.20MPa 设计温度 t 80.00︒ C 内径 D i 313.00mm 材料20(GB8163) ( 管材 )试验温度许用应力 [σ]152.00MPa 设计温度许用应力 [σ]t148.25MPa 试验温度下屈服点 σs 245.00MPa 钢板负偏差 C 1 0.75mm 腐蚀裕量 C 2 2.00mm 焊接接头系数 φ1.00厚度及重量计算计算厚度 δ = P D P c it c 2[]σφ- = 2.34mm 有效厚度 δe =δn - C 1- C 2= 3.25 mm 名义厚度 δn = 6.00mm 重量56.64Kg压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值 P T = 1.25P [][]σσt = 2.7640 (或由用户输入)MPa 压力试验允许通过的应力水平 [σ]T [σ]T ≤ 0.90 σs = 220.50MPa试验压力下圆筒的应力 σT = p D T i e e .().+δδφ2 = 134.48 MPa校核条件 σT ≤ [σ]T校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力 [P w ]=2δσφδe t i e []()D += 3.04704MPa 设计温度下计算应力 σt= P D c i e e()+δδ2= 107.04 MPa [σ]tφ 148.25 MPa校核条件 [σ]t φ ≥σt 结论合格内筒上封头内压计算计算单位计算条件椭圆封头简图计算压力P c 2.20 MPa设计温度 t 80.00 ︒ C内径D i 313.00 mm曲面高度h i 75.00 mm材料 Q245R (板材)设计温度许用应力[σ]t 147.25 MPa试验温度许用应力[σ] 148.00 MPa钢板负偏差C1 0.30 mm腐蚀裕量C2 2.00 mm焊接接头系数φ 1.00厚度及重量计算形状系数 K = 16222+⎛⎝⎫⎭⎪⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥Dhii= 1.0590计算厚度δ =KP DPc itc205[].σφ- = 2.49mm有效厚度δe =δn - C1- C2= 3.70mm最小厚度δmin = 3.00mm名义厚度δn =6.00mm结论满足最小厚度要求重量 6.14 Kg压力计算最大允许工作压力[P w]=205[].σφδδtei eKD+= 3.26902MPa结论合格内筒下封头内压计算计算单位计算条件椭圆封头简图计算压力P c 2.20 MPa设计温度 t 80.00 ︒ C内径D i 313.00 mm曲面高度h i 75.00 mm材料 Q245R (板材)设计温度许用应力[σ]t 147.25 MPa试验温度许用应力[σ] 148.00 MPa钢板负偏差C1 0.30 mm腐蚀裕量C2 2.00 mm焊接接头系数φ 1.00厚度及重量计算形状系数 K = 16222+⎛⎝⎫⎭⎪⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥Dhii= 1.0590计算厚度δ =KP DPc itc205[].σφ- = 2.49mm有效厚度δe =δn - C1- C2= 3.70mm最小厚度δmin = 3.00mm名义厚度δn =6.00mm结论满足最小厚度要求重量 6.14 Kg压力计算最大允许工作压力[P w]=205[].σφδδtei eKD+= 3.26902MPa结论合格。

gb1501-4-xxxx《压力容器》新旧.xls

150.1 1.3.2
150.1 1.3.3
150.1 1.4
150.1 1.4.1
压力容器第1部分：通用要求（原标准名为“钢制压力容器”）范围本标准适用的设计压力本标准适用的设计压力不大于35MPa 其他金属材料制容器按相应引用标准确定本标准适用的设计温度范围设计温度范围：-269℃~900℃ 钢制容器不得超过按GB150.2中列入材料的允许使用温度范围
对有均匀腐蚀或磨损的元件，应根据预期的容器设计使用
修订 150.1 4.3.6.2a
年限和介质对金属材料的腐蚀速率（及磨蚀速度）确定腐 3.5.5.2a
蚀裕量。
未变 150.1 4.3.6.2b
3.5.5.2b
未变 150.1 4.3.6.2c
3.5.5.2c
未变 150.1 4.3.7
(最小厚度）
3.5.1
3.5.1
第1、2、3章
压力容器的设计和制造必须接受劳动行政部门安全监察机构的监察
设计单位应持有压力容器设计单位批准书制造单位应持有压力容器制造许可证
设计文件至少包括设计计算书和设计图样。盖有设计资格印章
制造单位必须按照设计图样要求进行制造，如需要对原设计进行修改，应取得原设计单位认可。
《固容规》管辖范围内压力容器的设计单位应持有相应的特种设备设计许可证
3.2.1.1
修订 150.1 4.2.1.b
《固容规》管辖范围内压力容器的制造单位应持有相应的特种设备制造许可证
3.2.1.1
修订 150.1 4.2.2
职责
3.2.2
新增 150.1 4.2.2.1
用户或设计委托方的职责 a)-g)
修订 150.1 1.5

GB150教材1-4-《压力容器》新旧版内容对照表

修订150.11范围1范围修订150.1 1.2本标准适用的设计压力(原未单独列出）未变150.1 1.2.1本标准适用的设计压力不大于35MPa 1.1适用于设计压力不大于35MPa的容器新增150.1 1.2.2其他金属材料制容器按相应引用标准确定修订150.1 1.3本标准适用的设计温度范围(原未单独列出）新增150.1 1.3.1设计温度范围：-269℃~900℃未变150.1 1.3.2钢制容器不得超过按GB150.2中列入材料的允许使用温度范围1.2本标准适用的设计温度范围按钢材允许的使用温度确定。

新增150.1 1.3.3其他金属材料制容器按本部分相应标准中列入的材料允许使用温度确定新增150.1 1.4本标准适用的结构形式新增150.1 1.4.1本标准适用钢制容器的结构形式按本部分以及GB150.2~4的相应规定。

新增150.1 1.4.2本标准适用范围内的特定结构容器以及铝、钛、铜、镍及镍合金、锆制容器，其结构形式和适用范围还应满足下述标准的相应要求：a)GB151《管壳式换热器》b)GB12337《钢制球形储罐》c)JB/T4731《卧式容器》d)JB/T4710《塔式容器》e)JB/T4734《铝制焊接容器》f)JB/T4745《钛制焊接容器》g)JB/T4755《铜制焊接容器》h)JB/T4756《镍及镍合金焊接容器》i)NB/T47011《锆制压力容器》修订150.1 1.5下列容器不在本标准的适用范围内： 1.3修订150.1 1.5a设计压力低于0.1MPa且真空度低于0.02MPa的容器。

1.3e/f e)设计压力低于0.1MPa的容器f)真空度低于0.02MPa新增150.1 1.5b《移动式压力容器安全监察规程》管辖的容器未变150.1 1.5c 旋转或往复运动机械设备中自成整体或作为部件的受压器室(如……)1.3c150.1修订 1.5d核能装置中存在中子损伤失效风险的容器 1.3b核能装置中的容器未变150.1 1.5e直接火焰加热的容器 1.3a未变150.1 1.5f内直径(对非圆形截面，指…… ) 1.3g修订150.1 1.5g 搪玻璃容器和制冷空调行业中另有国家标准或行业标准的容器1.3i已有其他行业标准的容器。

常压容器设备强度计算书模板

0.84
MpaБайду номын сангаас
盛水试验时应力效核
设计温度下圆筒计算应力
σ=PcDi/2δhe
2.44
Mpa
许用值
σ≤φ[σ]t
110.5
Mpa
σ≤φ[σ]t
可行
5
常压容器设备强度计算书
6
常压容器设备强度计算书
内压平盖 (NB/T47003.1-2009)
设计条件
设计压力物料密度重力加速度液面高度液注静压力计算压力 P+ρgh 设计温度平盖计算直径封头材料试验温度下屈服强度常温下材料许用应力设计温度下材料许用应力钢板厚度负偏差腐蚀裕量焊接接头系数结构特征系数
δ = Pc Di / 2 [σ]t φ=
0.13
Di
δ
3 2
取较大值 mm
壁厚附加量 C = C1 + C2 = 设计厚度 δ`n = δ + C =
0.3
mm
2.30
mm
名义厚度取 δn =δ + C2 + C1 +圆整
6
mm
有效厚度 δe = δn - C =
5.7
mm
液压试验时应力效核
液压试验压力（取较大值） PT=1.25 P [σ]/[σ]t=
mm 16.68
mm
mm 0.00
mm
mm
mm
mm
mm
δt=PcDi/2[σ]tφ
9
常压容器设备强度计算书
10
常压容器设备强度计算书
内压筒体开孔补强 (NB/T47003.1-2009)
开孔补强计算
圆筒开孔所需的补强面积

GB 150压力容器讲解

GB150—1998《钢制压力容器》讲解一、概述1、标准适用的压力范围GB150－1998《钢制压力容器》设计压力P:0.1～35 MPa ；真空度：≥0。

02 MPaJB4732－95《钢制压力容器-分析设计标准》设计压力P：0.1～100 MPa真空度：≥0。

02 MPaJB／T4735－1997《钢制焊接常压容器》设计压力P：圆筒形容器:—0。

02 MPa≤P≤0。

1 MPa立式圆筒形储罐、圆筒形料仓 -500Pa≤P≤0。

2000 Pa矩形容器: 连通大气JB4710－2000《钢制塔式容器》设计压力P:0.1～35MPa（对工作压力<0.1MPa内压塔器,P取 0.1MPa)高度范围 h>10m 且h/D（直径)〉52.设计时应考虑的载荷1）内压、外压或最大压差;2）液体静压力(≥5%P);需要时，还应考虑以下载荷3) 容器的自重（内件和填料)，以及正常工作条件下或压力试验状态下内装物料的重力载荷;4）附属设备及隔热材料、衬里、管道、扶梯、平台等的重力载荷；5) 风载荷、地震力、雪载荷；6) 支座、座底圈、支耳及其他形式支撑件的反作用力;7) 连接管道和其他部件的作用力;8) 温度梯度或热膨胀量不同引起的作用力；9）包括压力急剧波动的冲击载荷；10）冲击反力，如流体冲击引起的反力等;11）运输或吊装时的作用力.3、设计单位的职责1）设计单位应对设计文件的正确性和完整性负责。

2）压力容器的设计文件至少应包括设计计算书和设计图样.3）压力容器的设计总图应盖有压力容器设计资格印章。

4．容器范围GB150管辖的容器范围是指壳体及其连为整体的受压零部件1）容器与外部管道连接2）接管、人孔、手孔等的承压封头、平盖及其紧固件3）非受压元件与受压元件的焊接接头。

接头以外的元件，如加强圈、支座、裙座等4）连接在容器上的仪表等附件.直接连接在容器上的超压泄放装置。

5.定义（1）压力除注明者外,压力均为表压力.工作压力Pw1)内压容器在正常工作情况下，容器顶部可能出现的最高压力.2）真空容器在正常工作情况下，容器可能出现的最大真空度.3）外压容器在正常工作情况下,容器可能出现的最大内外压力差。

压力容器计算书

Pressure Vessel版次Rev. No.产品名称：空气储罐Product Name : Air storage tank施工图号：xxxxxxxDrawing. No.版次：0Rev.：版次Rev.编制Prepared By批准Approved By授权检验师Authorized InspectorPressure Vessel版次Rev. No.设计计算书Design Calculation Sheet1. 设计参数和条件Design Data and Condition:1) 设计所遵循的规范Applicable Code:ASME SectionⅧ，Div.1, 2013 Edition;2) 设计压力(p) : 内部1.2兆帕Design Pressure (p):Internal 1.2 Mpa;3) 设计温度: 0摄氏度到60摄氏度Design Temperature: 0℃～60℃;4) 最低设计金属温度：-29℃；MDMT: -29℃5) 焊缝系数(E): 壳体为0.85，封头为0.85(无缝)，Joint Efficiency (E): 0.85 for Shell and 1.0 for Heads（seamless）；6) 材料最大许用应力Material Max. Allowable Stress:Based on ASME Code Sec.Ⅱ, Part D Table 1A壳体和封头: SA516M Gr. 485，60摄氏度时为138兆帕Shell & Heads: SA516M Gr. 485 Material Max. Allowable Stress is 138MPa at 60℃；接管: SA106M Gr. B，60摄氏度时为118兆帕Nozzles：SA106M Gr. B Steel Material Max. Allowable Stress 118 Mpa at 60℃；7) 媒介: 空气Medium: Air ;8) 封头类型: 2:1椭圆封头Head type: 2:1Ellipsoidal Head；9) 其他载荷: Others Loadings:See verify for UG-22 loading;10) 腐蚀余度: 2.0毫米Corrosion Allowance: 2.0 mm11) 容器外形和尺寸(见图纸空气储罐U-1110-1 )Layout of Vessel and Dimension:As Shown in Air storage tank Specification (Dwg. No. U-1110-1)12) ASME 认证钢印及标志符: 要求”ASME”钢印及”U”标志符Stamp of ASME Ceretification Mark and U Designator: Stamp of ASME Ceretification Mark and U Designator required.Pressure Vessel版次Rev. No.2. 计算Calculation:Verify for UG-22 LoadingYes No1.Internal Pressure 内部压力√2.External Pressure 外部压力√3.Weight of the Vessel 容器重量√4.Weight of Normal Contents Under Operating Conditions (Static Head)√在运行条件下正常容量的重量（落差）5.Weight of Normal Contents Under Test Conditions (Static Head)√在测试条件下正常容量的重量（落差）6.Superimposed Static Loadings From Weight of Attached Equipment√从附加设备重量产生的叠加静负荷7.The Attachment of Internals 内部附件√8.The Attachment of Lifting Lugs 吊耳√9.The Attachment of Vessel of Vessel Support (Skirt, Legs, Saddles,√Etc.) 容器支撑上的附件（裙座、支架、鞍座等）10.Cyclic and Dynamic Loadings Due to Pressure√由于压力产生的旋转和动力载荷11.Cyclic and Dynamic Loadings Due to Thermal Variations√由于热变化产生的旋转和动力载荷12.Cyclic and Dynamic Loadings Due to Equipment mounted on Vessel√由安装在容器上的设备产生的旋转和动力载荷13.Cyclic and Dynamic Loadings Due to Mechanical Loadings√由机械负荷产生的旋转和动力载荷14.Wind Loadings 风负荷√15.Snow Loadings 雪负荷√16.Seismic Loadings 地震负荷√17.Impact Loadings Such As Those Due to Thermal Shock√碰撞负荷，例如由于热冲击产生的负荷18.Temperature Gradients 温度梯度√19.Differential Thermal Expansion 局部热膨胀√20.Minimum Design Metal Temperature 最小设计金属温度√21.Test pressure and the joint effect of static head√试验压力和共同作用的静压头Pressure Vessel版次Rev. No.2.1 内压壳体最小厚度 Min. Required Thickness of Shell under Internal Pressure符号 Symbols:t= 壳体要求最小厚度，毫米t = minimum required thickness of shell, mm P = 内部设计压力, 1.2兆帕 P = internal design pressure, 1.2MPa [see UG-21]R = 容器筒内半径， 402毫米 (考虑腐蚀余量)R = inside radius of the shell course under consideration, 402mmS = 最大许用应力值，138兆帕S = maximum allowable stress value, 138MPa [ see ASME Code Part II D Table 1A for materialSA516M Gr.485]E = 焊缝系数，0.85E = joint efficiency, 0.85 [see Table UW-12(1)]Since P=1.2MPa is less than 0.385SE=45.16MPa, Formula UG-27(c)(1) is used:)(14.42.1*6.085.0138)2400(2.16.0mm P SE PR t =-⨯+⨯=-=考虑腐蚀裕量：Consider of corrosion allowable: tr= t + Ca = 4.14 + 2.0 = 6.14mm ；这些公式只有在环向接头系数小于纵向接头系数一半时才起作用，根据UG-27(c) (2)的注释16，用于纵向应力的UG-27(c) (2)公式不用考虑。

压力容器的强度计算

第11章压力容器的强度计算本章重点要讲解内容：（1）理解内压容器设计时主要设计参数（容器内径、设计压力、设计温度、许用应力、焊缝系数等）的意义及其确定原则；（2）掌握五种厚度（计算壁厚、设计壁厚、名义壁厚、有效壁厚、最小壁厚）的概念、相互关系以及计算方法；能熟练地确定腐蚀裕度和钢板负偏差；（3）掌握内压圆筒的厚度设计；（4）掌握椭圆封头、锥形封头、半球形封头以及平板封头厚度的计算。

（5）熟悉内压容器强度校核的思路和过程。

第一节设计参数的确定1、我国压力容器标准与适用范围我国现执行GB150－98 “钢制压力容器”国家标准。

该标准为规则设计，采用弹性失效准则和稳定失效准则，应用解析法进行应力计算，比较简便。

JB4732-1995《钢制压力容器—分析设计标准》，其允许采用高的设计强度，相同设计条件下，厚度可以相应地减少，重量减轻。

其采用塑性失效准则、失稳失效准则和疲劳失效准则，计算比较复杂，和美国的ASME标准思路相似。

2、容器直径（diameter of vessel）考虑压制封头胎具的规格及标准件配套选用的需要，容器筒体和封头的直径都有规定。

对于用钢板卷制的筒体，以内径作为其公称直径。

表1 压力容器的公称直径（mm）如果筒体是使用无缝钢管直接截取的，规定使用钢管的外径作为筒体的公称直径。

表2 无缝钢管制作筒体时容器的公称直径（mm）3、设计压力（design pressure）（1）相关的基本概念（除了特殊注明的，压力均指表压力）✧工作压力P W：在正常的工作情况下，容器顶部可能达到的最高压力。

①由于最大工作压力是容器顶部的压力，所以对于塔类直立容器，直立进行水压试验的压力和卧置时不同；②工作压力是根据工艺条件决定的，容器顶部的压力和底部可能不同，许多塔器顶部的压力并不是其实际最高工作压力（the maximum allowable working pressure）。

③标准中的最大工作压力，最高工作压力和工作压力概念相同。

压力容器计算书(内压)

设计温度下筒体材料许用应力圆筒计算压力圆筒或球壳内直径筒体应力校核圆筒焊接接头系数筒体腐蚀
裕量
Mpa
mm mm [δ]t P c D i φC 2
#DIV/0!1设计温度下接管材料许用应力接管计算
压力接管外径接管应力校核接管处焊接接头系数接管腐蚀
裕量
MPa
mm mm [δ]t t
P c D it φt C 2t #DIV/0!1开孔直径所需补强面积
强度削弱系数mm
mm 2d
A fr 实际外伸高度h1实际内伸高度
0#DIV/0!#DIV/0!000mm B #DIV/0!设计温度下接管的计算应力δt t #DIV/0!补强有效宽度内压圆筒设计计算说明书
接管内侧有接管外侧有效高度#DIV/0!所需补强面积(mm 2
）:mm mm 设计温度下筒体的计算应力δt
筒体壁厚负偏差筒体厚度附加量筒体计算厚度筒体有效
厚度筒体名义厚度mm
mm mm mm mm C 1
C δδe δn
0.250#DIV/0!0接管壁厚负偏差接管厚度附加量接管计算厚度接管有效厚度
接管名义
厚度mm
mm mm mm mm C 1t
C t δt δet δnt 0
0#DIV/0!0壳体多余面积接管多余面积焊缝金属
截面积补强面积
mm 2mm 2mm 2mm 2h2
A1A2A3A e 0#DIV/0!#DIV/0!36#DIV/0!
书
内侧有效高度mm。

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压力容器设计指导手册 第三版上下册==

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