锅炉强度计算软件

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锅炉受压元件按ASME规范要求的强度计算简介(一)

一
下简称英制）或ＳＩ单位制（以下简称公制）：如果是地区性通用单位制，则其换算系数需要授权检验师认可。英制和公制单位的转换
等效值和换算系数参照ＡＳＭＥ — Ｉ规范《非强制性附录Ａ》中的Ａ一３９２和Ａ．３９３。例如在
１前言
下兼顾经济性（制造成本）的要求。
本文根据ＡＳＭＥ规范第１卷２０１５版对
大多数锅炉出口产品要求采用ＡＳＭＥ锅炉及压力容器规范（ＡＳＭＥＢＰＶＣ）进行设计、制造和检验。从２０１５年开始，每两年出版新版的ＡＳＭＥ规范，新签订的合同需要按新版规范执行。ＡＳＭＥ锅炉及压力容器规范（ＡＳＭＥＢＰＶＣ）对锅炉本体、锅炉外部管道和接头具有全部管辖权（见图ＰＧ．５８－３．１）。锅炉本体受压元件主要包括受热面管子、集箱、锅筒和锅炉本体管道，应按ＡＳＭＥ规范第１卷《动力锅炉建造规则》【１（以下简称ＡＳＭＥ．Ｉ规范）进行建造；锅炉
个公式，其结果都是设计计算法。下面通过
一
个例子来说明两种方法的计算过程。假设
不考虑单孔补强和多孔补强，对于承受内压
的圆筒形元件中的锅筒筒体，使用公式ＰＧ一

锅炉水动力计算软件简介(office2003)

目标节点相邻目标节目标节点压点压力项压力项差附加项
重力附加项
水流源项
29
3. 通用水动力计算模型
考虑流动方向的压力方程（组）
1 mn pk p0 0 0 k1 R k 1 R kG k kG k
m pi 1 [p0 ] 0 0 j 1 R i1 R O jG O j IiG Ii n mn
28
3. 通用水动力计算模型
3.3.4 压力方程（组）
m n p pI i pi pI 0 ( gh) Ii I 0 p0 pI j ( gh) O j GS 0 0 RI i GI i RO j GO j j 1

i 1
动力计算软件，采用Visual Basic 6.0 语言开发，与Microsoft Access和Microsoft Excel相结合，适合进行多种炉型的宽广压力范围内锅炉水动力计算。主要有以下几个方面的特点：
模型通用性强软件适用范围广可靠性强、准确性高软件使用方便程序可拓展性强
[sgn( flow) j
j 1
n
(gh) j
0 RO jGO j
sgn( flow)i
i1
m
(gh)i ] 0 RIiGIi
GS
1, 工质流动方向与重力方向相同 sgn( flow) 1, 工质流动方向与重力方向相反
30
3. 通用水动力计算模型
3.3.5 求解压力方程（组）
9
1. 锅炉水动力计算简介
1.7 锅炉水动力计算软件开发的现状目前，许多厂家、科研院校都针对水动力算法与
软件都做了不少研究。田圃等提出“串并联法”，并用该方法针对改进型 UP直流锅炉水冷壁进行了计算。张志新、周云龙提出了一种水动力调整的新方法—压降系数法。该方法能实现水动力调整的一次到位，并根据该方法开发了直流锅炉水动力调整优化程序。

0.5MW热水锅炉强度计算书

800
17
上部形状系数
Y
《标准》公式（57）
0.702
18
下部形状系数
Y1
《标准》公式（57）
1.375
19
腐蚀减薄的附加厚度
c1
mm
《标准》6.2.10条
0.5
20
材料厚度下偏差的附加厚度
c2
mm
《标准》6.2.10条
0.8
21
工艺减薄的附加厚度
c3
mm
《标准》6.2.10条
1
22
η
《标准》表（3）
0.85
7
基本许用应力
[σ]
MPa
《标准》公式（1）
106.25
8
结构型式
无孔无拼接焊缝
9
管板上部减弱系数
ψ
《标准》表（14）
1
10
管板下部减弱系数
ψ
《标准》表（14定
1000
12
管板内高度
hn
mm
设计取定
200
13
上部当量内径
Dnd
mm
设计取定2a，，b
按《标准》12.7.1条t1=20＞7/8t=10.5满足要求
（十）：前管板
1
计算压力
p
MPa
设计取定
0.72
2
计算介质温度
tj
℃
《查表》
95
3
计算壁温
tbi
℃
《标准》3.4条
250
4
拱形管板材料
设计取定
20g(GB713-97)
5
基本许用应力
[σ]j
MPa
《标准》表（1）

工业锅炉CAD计算软件包的开发

李九如廉乐明，董珊，
（．１哈尔滨理工大学机械动力工程学院，黑龙江哈尔滨１０８；５００
２哈尔滨工业大学市政环境工程学院，．黑龙江哈尔滨１００）５０１
摘
要：针对工业锅炉设计计算内容多、程复杂、过重复量大及效率低并且国内尚无系统的、
广泛使用的工业锅炉计算软件的情况，开发出＿＿锅炉计算机辅助设计计算软件包，立了热力计ｙ，－Ｉ－ｋ建算、强度计算、风阻力计算和结构优化计算４大模块，烟并对该软件进行了验证，保证了软件的准确
性．该软件能有效提高设计人员的工作效率，降低劳动强度．
ｃｒｆｓｌａｐｏｔ．ｉＫｅｒｓｉｄｓｉｏｌｒｅｉａｃｌｔｇｏｕｅｄｄｃｃｌｔｇｙｗｏｄ：ｕｔａｂｉ；ｄｓｇｃｕａｉ；ｃｍｐｔｒａｅａｕａｉｎｒｌｅｎｌｎｉｌｎ
愀
，ｈｈｃｎｒｓｌｅａｏｅｐｏｌｒｐｒｔｅｓｆａｅｃｎｉｕｏｕａｅｔａｃｌｏ，ｒｎｔｃ — ｗｉａｏｂｖｒｂｅｐｏｅｈｔｒｏｔｎｆｒｄｌｏｈａｕａｎｓｅｇａｃｅｖｍｓ￣，ｏｗａｏｍｒｆｃｌｔｔｈｌｉ
维普资讯
第ｌ卷ｌ
第６期
２００６年１２月
哈尔滨理工大学学报ＪＯＵＲＮＡＬＨＡＲＢＮＵＮＩＩＶ．Ｓ．＆ＴＣＨ．ＣＩＥ

锅炉受压元件强度计算书

/
1.04
23
斜向孔桥当量减弱系数
φC
/
kφ″=1.04×0.71
0.74
24
焊缝减弱系数
φh
∕
表5
1.0
25
最小减弱系数
φmin
/
φ、φH、φhφC中的最小值
0.74
26
筒壳理论厚度
tL
mm
5.3
27
腐蚀减薄附厚度
C1
mm
按4.4.1条
0.5
28
钢板下偏差的附加厚度
C2
mm
按GB713—1997中3.1条和3.2条
受压元件强度计算书
编号：
编制：
审核：
xx
xx
根据
GB/T16508-1996
强度计算书
共7页第1页
计算依据
1、安全阀计算按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》
2、强度计算按GB/T16508-1996《锅壳锅炉受压元件强度计算》
计算书目录
1、锅炉规范
2、筒壳强度计算
3、管板强度计算
4、集箱强度计算
5、安全阀排放能力计算
kg
/
按规表7—1
1.0
6
入口蒸汽比容修正系数
k
/
k= kpkg
1
7
安全阀理论
排放量
E
kg/h
E=0.235A(10.2P+1)k
2570.5
=0.235×1295.1×(10.2×0.73+1)×1
8
锅炉最大连续
蒸发量
Dmax
kg/h
1.1D=1.1×2000
2200
9

中压锅炉ASME和GB受压元件强度计算的比较分析

关键词：ＭＥ；Ｂ；度计算ＡＳＧ强
中图分类号：Ｋ２Ｔ２２
文献标识码：Ａ
文章编号：０３７３２１）４０５ — ３１０－７Ｘ（０１０ — ０８０表１锅炉受热面强度计算条件
项目锅炉蒸发量额定介质出口压力符号Ｄ单位计算依据或来源ｔ／ｈＭＰａ给定给定７５３８＿２
表２锅简强度计算与水压试验的对比
项目ＧＢ９２ — ２０２２Ｏ８ＡＳＥ２ＯＭ一Ｏ７
不同标准的强度计算中，选取许用应力时的计算
壁温也略有不同。ＧＢ９２２２明确规定，在选取锅炉钢
材的基本许用应力时，元件的计算壁温，取受压元件内外壁温算术平均值中的最大值，若受压元件的计算
家，以供参考。
过热蒸汽温度
锅筒中心至下集箱中心液柱高度最大流量时锅简至出口间压降
℃ Ｈｍ
给定给定
４０５２．６９
△ △只
ＭＰａＭＰａ
汽水阻力计算汽水阻力计算
Ｏ３＿８Ｏ１．２
１Ｇ２２Ｏ８ＡＭＥＢ９２ —２Ｏ和Ｓ强度计算的差异分析强度计算是基于一定的材料性质进行的。由于材
力为第１卷Ｄ篇表１表ｌＩＡ和Ｂ中的最大许用应力值。
对管子，在选用最大许用应力值时，所采用的金属温
开孔大小计算沉孔、通孔的计算式郜仃

AutoCAD辅助工具在锅炉设计中的应用

关键词：炉设计；ｕｏＡ工具软件；用锅ＡｔＤ；Ｃ利
设计。现为长春昌大锅炉制造有限公
司总工程师。
中图分类号：Ｐ９Ｔ３
文献标识码：Ｂ
Ｏ前言
现在ＡｔＡ（ｕＣＤ简称ＡＡ）ｏＣＤ制图软件在锅炉制
工
的计算功能。
业
锅
炉
２０年第５期（０８总第１１）１期
用ＶＡ编制计算软件如热力计算、Ｂ空气动力计算、水动力计算、强度计算软件等，就可以使制图、计算
都在ＡＡ同一界面上运行，以实现边设计、ＣＤ可边计
算，大大节省了设计时间，提高了工作效率。下面以水动力计算为例来说明ＶＡ在锅炉设计中的应用。Ｂ用ＶＡ编制热水锅炉水动力计算程序同用其Ｂ它语言编制程序一样，首先应编制计算程序框图，编
据需要重新编制相应软件或在源文件下直接填加相应代码扩充，实现某种要求。
１ＡｉＬｓｐ的应用
ＡｉＬｓ一种智能型软件，可以加快重复绘ｐ是它图工作的步伐，可以简化一系列复杂操作。在也
ＣＤ制图过程中，图幅和比例的设定、准件的Ａ如标输入等都是重复的工作，如果没用ＡｉＬｐ语言编制ｓ的软件优化制图环境，ＣＤ制图将是非常烦琐的。ＡＡ
试合格后命名。编制好的软件和图块复制到安装后的ＡＡ目录下，ＡＡＣＤ在ＣＤ制
造行业应用广泛，极大地提高了制图速度和质量，提高了满足市场需求的设计快速反应能力，时也极同

应用工程有限元分析软件进行相变锅炉强度设计

析人的Ｔ程有限元分析软件（以下简称Ｆｎｐ．ｅｌ）ａ
和ｘ—Ｙ绘 ‘ 示和分析结果数据报告等，欠］使得处
理结果清晰明确Ｆｍａｅｐ支持ＯｅＧ从而提供Ｊｐｎ１，
Ｆｍｐ是存Ｗｉｏｓ境卜ｅａｎｗ环ｄ开发的Ｔ程有限元分析软什，有向友好、作方便、学易用的特点、具操易
将按照这个工作流程进行。
与设备使用地海拔高度有关）。拉撑杆选用２，０钢
前、管板选用Ｑ３。后２５
将管板的内壁加载ｏ１ａ．３ＭＰ的压力，板与拉管
图１Ｆｍｐ软件使用工作流程ｅａ
撑杆端部焊接部位定为完全约束，图４所示。这如
Ｆｍａｅｐ使用的求解器是Ｎａｔｎ美圈家航空ＸＮｓａ（ｒ航灭局ＮＳ的结构分析系统）足业界认可的，ＡＡ，经
更多的后处理能力，可穿越文体零件的等侦线动态
可视化，也可以使文体等值线模型动态旋转、态动看刨而和等值丽等。
ｍｍ。如图２所示。
图４加载及边界条件
２４分析模型及后处理．
前管板
拉撑杆后管板
图２管板与拉撑杆的模型
确定加载正确的边界条件后，由Ｆｍｐ进行分交ｅａ析处理。在相变锅炉强度分析设计中，形及应力集变
平滑，应注意将网格的纵横比控制在小于０１～但．０２使之不容易出现端点变形、．，网格走样等情况。

新版锅炉强度计算(WNS2-1.25-Q)

十三回燃室后管板直拉撑杆计算
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 计算压力管板内径饱和温度附加温度介质额定平均温度计算壁温材料基本许用应力修正系数许用应力 [σ ]J η [σ ] MPa MPa P Di ts Δt mm ℃ ℃ ℃ ℃ 同锅壳设计给定设计给定表4 表4 表4:tmave+Δ t 设计给定：GB/T699 材料部分表15 表3 按式（1）：[σ ]Jη 1.3 1200 194 70 194 264 20.00 101.16 0.6 60.70
tmave
tc
管束区以外最大假想圆直径（两根烟管与二支点线构成的假想圆） de1 K δ
min1
1）当量圆直径 2）系数 3）最小管板厚度 13 1) 2) 3) 14 15 16 17
mm
取相同类型中最大值按9.3.4条及表14：（0.35*2+0.45*2）/3
163 0.400 8.60
tmave
tc
后管板斜拉杆强度计算因接管与前管板相同，计算拉撑面积比前管板小，无需计算，满足要求
min
1）当量圆直径 2）系数 3）最小管板厚度 13 14 15 16 最小需要厚度管板名义厚度最高允许计算压力校核
mm
取相同类型中最大值按9.3.4条及表14：（0.43*2+0.35）/3
250 0.403 12.75 13.72 14 1.357 合格
mm mm mm MPa
按式（76）：Kde1(P/[σ ])0.5+1 取最大值设计给定按式（77）：[（δ -1)/(Kde)]2[σ ] [P]＞P
MPa
材料部分表2 表3

1.加热炉工艺计算软件FRNC5使用入门

1.F RNC-5软件的引进与使用概况中石化集团公司下属的若干设计院（石化工程公司）从1997年开始引进了多套美国PFR公司的通用加热炉工艺计算软件FRNC-5。

此软件在加热炉工艺计算中得到很好的应用，发挥了重大作用。

美国PFR公司全称为PFR工程系统公司（PFR Engineering System，Inc ）。

公司设在美国洛杉矶，创建于1972年1月，从事热力学系统设计分析和人员培训。

该公司的软件产品拥有六十多个用户，遍布六大洲的十五个以上的国家。

其中FRNC-5PC软件有二十年以上的使用经验。

本软件可以优化加热炉设计，并可对现有加热炉进行操作分析、加强管理，是一个较为优秀的软件。

2.F RNC-5软件功能与特点2．1 软件应用范围本程序可用于炼油、石油化工及热电联合等装置中大多数火焰加热炉及水管锅炉的性能模拟及效率预测。

程序采用经过证明了的技术，通过综合迭代，将工艺物流模拟、传热和压力降计算等过程组合在一起。

程序沿物流及烟气流程，逐个管组逐个炉段严格迭代求解，能精确确定加热炉的工艺参数。

计算中还指明不利操作状态，如发出炉膛正压、管壁和扩面元件超温、超临界流动以及酸露点腐蚀等警告信息。

程序会算出与显示加热炉的以下工艺参数或不利操作状态：（1）加热炉总热负荷、总热效率，辐射室热负荷（2）辐射室出口温度（桥墙温度）与烟囱入口处温度（3）辐射和对流热强度的均值和峰值（4）辐射段遮蔽段和对流段中所有管组的管壁金属温度和翅片尖端温度的峰值和均值（5）两相流流型及沸腾状态的确定（6）管内两相流的传热和压降（7）管外传热和阻力（8）“阻塞”、“干锅”或“冷端”腐蚀的可能性2．2 适用的加热炉类型（1）常减压装置加热炉（2）铂重整、铂铼重整和强化重整等装置加热炉（3）重沸炉和过热炉（4）一氧化碳加热炉和锅炉（5）脱硫装置原料预热炉（6）焦化炉和减粘加热炉（7）润滑油蒸馏和蜡油加热炉（8）煤炭液化加热炉（9）螺旋管加热炉（10）蒸汽发生器（11）余热锅炉本软件不适用于制氢、合成氨、甲醇等工艺装置的转化炉。

PDMS软件在锅炉三维建模中的应用分析

PDMS软件在锅炉三维建模中的应用分析PDMS（Plant Design Management System）是一种用于工业设备三维建模和设计的软件，其在锅炉三维建模中有着广泛的应用。

PDMS软件可以提供全面的三维建模功能。

通过使用PDMS软件，用户可以轻松地创建锅炉的三维模型，并准确地呈现锅炉的各个组件和结构。

该软件提供了丰富的功能，如模型创建、组件编辑、装配编辑、材料管理等，使用户可以方便地构建复杂的锅炉模型。

PDMS软件可以实现锅炉模型与其他工程软件的无缝集成。

在实际的工程设计中，不仅需要进行三维建模，还需要进行各种分析和计算。

PDMS软件支持与其他工程软件如CAESAR II（管道应力分析）、AUTOPIPE（管道有限元分析）等进行数据交换和集成，通过将锅炉模型与其他软件相结合，可以进行各种工程分析和计算，如温度分布分析、应力和变形分析等。

PDMS软件还具有强大的可视化功能。

通过PDMS软件，用户可以观察锅炉模型的全貌，并进行实时的三维展示。

软件支持多种视图显示模式，如平面视图、立体视图、截面视图等，使用户可以更好地理解和分析锅炉的结构和各个组件之间的关系。

PDMS软件还可以进行冲突检测和碰撞分析。

在设计复杂的锅炉系统时，往往会存在不同组件之间的冲突和碰撞问题。

通过PDMS软件的冲突检测和碰撞分析功能，用户可以在设计阶段发现问题并及时解决，避免在实际施工过程中造成不必要的麻烦和成本。

PDMS软件在锅炉三维建模中具有广泛的应用价值。

通过该软件，用户可以方便地创建锅炉的三维模型，并与其他工程软件进行集成，进行各种分析和计算。

软件还支持强大的可视化功能和冲突检测分析，使用户能够更好地理解和优化锅炉的设计。

16508 锅壳锅炉标准

16508 锅壳锅炉标准16508锅壳锅炉标准（通常指的是GB/T 16508系列标准中的一部分），是关于锅壳锅炉设计、制造、检验等方面的重要规范。

一、标准概述GB/T 16508是一系列关于锅壳锅炉的国家标准，其中可能包括多个部分，涵盖了锅壳锅炉的各个方面，如设计、材料、制造、检验、试验等。

16508具体指的可能是该系列标准中的一个子标准或者一个特定的部分。

这些标准旨在确保锅壳锅炉的安全、可靠和高效运行，同时保护环境，防止事故发生。

二、主要内容1．设计与结构要求：标准规定了锅壳锅炉设计的基本原则，包括强度计算、结构布局、受热面布置等。

对于关键部件如锅壳、管板、炉胆等，标准提出了详细的设计要求和计算方法。

2．材料与制造：标准明确了锅壳锅炉制造过程中所使用的材料，包括钢材、焊接材料、密封材料等，这些材料必须符合相关的国家标准或行业规范。

此外，标准还对制造工艺提出了要求，如焊接工艺、热处理工艺等。

3．检验与试验：在锅壳锅炉的制造过程中，必须进行一系列的检验和试验，以确保产品质量和安全性能。

这些检验和试验包括材料检验、焊接质量检查、水压试验、气密性试验等。

标准对这些检验和试验的方法、程序和判定标准进行了规定。

4．安全与环保要求：标准强调了锅壳锅炉的安全性和环保性。

在设计、制造和使用过程中，必须采取措施防止爆炸、泄漏、超压等安全事故的发生。

同时，锅炉的排放必须符合国家或地方的环保标准，以减少对环境的影响。

三、关键细节以GB/T 16508.3为例，该部分可能涉及锅壳锅炉的设计与强度计算。

在这一部分中，标准可能会详细规定以下内容：1．设计载荷：包括工作压力、水压试验压力、风载、雪载、地震载荷等，这些载荷是锅炉设计的基础。

2．强度计算：标准提供了锅壳、管板、炉胆等关键部件的强度计算方法，这些方法基于材料力学、弹性力学等理论，并考虑了实际使用中的各种因素。

3．结构优化：为了提高锅炉的效率和安全性，标准鼓励使用结构优化技术，如有限元分析、优化设计等。

CAD技术在锅壳式锅炉管板强度计算中的应用

CAD技术在锅壳式锅炉管板强度计算中的应用
黄士铮
【期刊名称】《上海理工大学学报》
【年(卷),期】1996(000)002
【摘要】以ＡｕｔｏＣＡＤ为背景，ＡｕｔｏＬＩＳＰ为编程语言，将ＣＡＤ技术应用于锅壳式锅炉的管板强度计算中，编制了锅壳式锅炉管板强度计算的计算机程序。

【总页数】4页(P107-110)
【作者】黄士铮
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TK222
【相关文献】
1.锅壳式锅炉管板拼接焊缝上钻焊接管孔问题的探讨 [J], 李熙和
2.潜艇纵骨式全实肋板耐压液舱壳板强度计算方法研究 [J], 罗斌;陈强;徐云椿
3.锅壳式锅炉"8"字型回燃室壳板强度稳定计算 [J], 康英姬;辛曲珍;李岷
4.锅壳式锅炉管板应力有限元分析及优化设计 [J], 刘贵超
5.一起锅壳式热水锅炉管板孔桥裂纹成因和消除 [J], 张骞
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锅炉受压简体强度采用ASME规范与国内标准计算方法的对比

锅炉受压简体强度采用ASME规范与国内标准计算方法的对比陈志刚;张旭;毛富杰;王方【摘要】强度计算是蒸汽锅炉设计的重要组成部分,对比分析了ASME规范第Ⅰ卷与国内锅炉强度计算标准GB/T9222-2008《水管锅炉受压元件强度计算》关于锅炉筒体强度计算的异同,可为工程技术人员提供参考.【期刊名称】《华电技术》【年(卷),期】2011(033)010【总页数】4页(P29-31,63)【关键词】蒸汽锅炉;强度计算;ASME规范;国内标准;对比分析【作者】陈志刚;张旭;毛富杰;王方【作者单位】天津市特种设备监督检验技术研究院,天津300192;天津市特种设备监督检验技术研究院,天津300192;天津市特种设备监督检验技术研究院,天津300192;天津市特种设备监督检验技术研究院,天津300192【正文语种】中文【中图分类】TK2220 引言美国ASME锅炉及压力容器规范是由美国机械工程师学会ASME(AmericanSociety of Mechanical Engineers)的锅炉及压力容器委员会(BPVC)制定的，是世界上最早应用的标准之一，现已被公认为世界上技术内容最完整、应用最广泛的压力容器标准。

从2010版ASME规范开始，将之前每3年再版1次、每年进行增补的规范更新方式改为每2年再版1次、每年不再进行增补。

截至2010年年底，我国大陆地区共有500余家制造厂持有ASME钢印700余枚，其中绝大部分厂家亦持有国内的特种设备制造许可证。

在水管锅炉的强度计算中，受内压筒体元件的强度计算十分普遍且非常重要，如锅筒、集箱等。

ASME规范第Ⅰ卷［1］与我国GB/T 9222—2008《水管锅炉受压元件强度计算》标准［2］关于锅炉强度计算的规定有所不同，因此，将ASME规范第Ⅰ卷2010版与GB/T 9222—2008《水管锅炉受压元件强度计算》标准关于受内压筒体强度计算的异同进行分析，有助于制造厂准确执行ASME规范，提高产品设计效率，增强我国企业的国际竞争力。

CAESAR Ⅱ软件在锅炉管道应力计算中的应用

CAESAR II软件在锅炉管道应力计算中的应用路孟(无锡华光锅炉股份有限公司，江苏无锡214028)摘要：CAESAR II是一款专业的管道应力分析软件，在电力、化工、石油、石化等工业管道设计中具有十分广泛的运用，同时它对安全生产、优化设计、节约材料等方面均具有十分重大的作用。

关键词：CAESAR II软件；锅炉管道；支吊架；应力分析1.前言管道应力计算的工作是验算管道在内压、自重和其他外载荷作用下所产生的一次应力和在热胀、冷缩及位移受约束时产生的二次应力,判断计算管道的安全性、经济性、合理性以及管道对设备产生的推力和力矩应在设备所能安全承受的范围内。

在国际公认的管道应力分析程序中, CAESAR n软件是应用最广泛的软件之一。

2.利用CAESAR II软件进行管道建模分析本文以我公司一台余热锅炉高压旁路减温水管道为实例进行建模分析。

2.1管道建模边舷件管道建模边界条件可以分为位移边界条件、力边界条件和弹簧边界条件。

边界条件的设置对计算结果起着决定性作用，如果边界条件设置错误，那么模型计算结果必将错误，因此,建模前一定要确认管道边界条件设置正确。

2.2管道建模基本参数(见表1)2.3利用CAESAR n软件建立模型2.3.1基本参数输入图］为基本参数输入界面，将需要应力计算的管道参数在界面中输入。

除表1中列出的管道建模基本参数外，管道材料密度、管道介质密度、管道水压试验压力、管道保温厚度、弹性模量等参数均可在图］中进行输入。

图2为弹簧设置输入界面。

在弹簧设置输入界面中应注意两个输入(1)hanger table选项：应选择国内标准SINOPEC(Chinese),此后计算结果选出的弹簧吊架对应国家标准NB/T 47039-2013《可变弹簧支吊架》、NB/T 47038-2013《恒力弹簧支吊架》。

(2)Cold Load选项：选择该选项时，表示吊架报告结果中吊架载荷值为“冷态吊零”。

所谓冷态吊零,是指弹簧支吊架在冷态时承受的载荷取冷态时由管系分配给它的载荷，与热态吊零相反，此时在热态情况下管系各支撑点承受的自重载荷已不再均匀，而总载荷(包括位移载荷)则是自然分配；不选择该选项时，表示吊架报告结果中吊架载荷值为“热态吊零”。

1加热炉工艺计算软件FRNC5使用入门

物流进出口条件均固定，未输入此物流的热负荷，则程序自动算出热负荷；
物流进出口条件均固定，又输入了此物流的热负荷，则程序将算出的热负荷与输入的物流热负荷比较，误差大于1%时，程序将报告。
上述情况下，热负荷是确定的。另外还有一种模拟计算方法，即给出燃料量（或燃料总发热量），则程序计算吸热量、每个工艺物流的出入口与中间条件以及加热炉内各部位的状态参数。
（2）评价设计方案（可进行多种工况计算结果的比较）
（3）评价操作数据，改进工艺操作
（4）对现有加热炉存在问题进行分析，以消除瓶颈
（5）对诸如加热炉的“串联”、增加空气预热器或增加热回收管组等节能方案进行分析。
（6）预测改变进料组分、注汽或改变燃料类型的影响
（7）对工程师及操作人员进行火焰加热炉基础知识培训
炉管模块
炉管模块指具有特定材质、扩面形式和几何尺寸的单根炉管。同一个炉管模块可以被不同的管组模块所引用。
物流模块
物流模块被管组模块所引用。
燃烧模块
燃烧模块与辐射室相对应。燃烧模块定义了燃烧发热量、燃料种类等。
燃料模块
燃料模块被燃烧模块所引用。
正因为采用了这种模块化的组合，才能简化数据的输入，才能适应各种复杂的炉型。软件采用自由或固定格式输入均可。一般情况下，通过多级屏幕菜单的形式，在（英文）文字或图象提示下，输入原始数据。当希望更改某些输入数据时，在屏幕菜单下，或在数据文件中修改，均十分方便。
根据API RP530计算的最小管壁平均厚度，按API 560考虑的最小腐蚀余量、最小推荐壁厚、尺寸与表面积
在输出本组数据前，有一段文字，其中文意思是：
“需要厚度（REQ.THK）为API530定义的平均壁厚，指无缝管且没有考虑重量应力或压力/温度的交变荷载。设计寿命100000小时。REQ.THK包括API560推荐采用的最小腐蚀裕量在内。如果计算的REQ.THK低于API530的下限，则打印此下限值。转油线、非钢管以及材料代号没有输入的钢管打印0值。设计时不要采用此厚度，因为程序中使用的许用应力可能仅仅是外推后的近似值。此厚度仅供参考。”

锅炉受压筒体强度采用ASME规范与国内标准计算方法的对比

陈志刚，张旭，富杰，毛王方
（天津市特种设备监督检验技术研究院，天津３０９）０１２
摘要：强度计算是蒸汽锅炉设计的重要组成部分，比分析了ＡＭＥ规范第１卷与国内锅炉强度计算标准Ｇ／对ＳＢＴ
９２－２０￣２２０８水管锅炉受压元件强度计算》关于锅炉简体强度计算的异同，可为工程技术人员提供参考。关键词：蒸汽锅炉；强度计算；ＳＡＭＥ规范；内标准；比分析国对
式中：６为筒体设计计算厚度，ｍ；ｍＰ为计算压力，ＭａＤ为简体内径，ｍ；为简体外径，ｍ；ｉＰ；ｍＤｍ为最小减弱系数；ｏ］［ｒ为许用应力，ａ６为附加ＭＰ；壁厚；为减弱系数（于集箱取为。对于管子对，
一
从２１００版ＡＭＳＥ规范开始，将之前每３年再版１次、每年进行增补的规范更新方式改为每２年再版１、次每年不再进行增补。截至２１年底，国００年我大陆地区共有５００余家制造厂持有ＡＭＳＥ钢印７００
余枚，中绝大部分厂家亦持有国内的特种设备制其
和管道取为）。ＡＭＥ规范第１Ｓ卷则根据内压简体的用途和外径尺寸的不同分为：于外径 ≤１５ｍ的管子，对２ｍ其最小需要壁厚计算依据为公式（）锅筒、箱、３，集管道的最小需要壁厚计算依据为公式（）４。
弱系数，Ｗ则根据管子的材料和温度按照Ｐ一２Ｇ６

几种热力学模拟软件比较

Thermo-Calc概述：（原产地:瑞典）热力学计算软件的开拓者，软件开发历史比较悠久，因此软件功能比较完善和强大，所涉及的领域比较广泛，包括冶金、金属合金、陶瓷、熔岩、硬质合金、粉末冶金、无几物等等，产品主要包括TCC、TCW、DICTRA、二次开发工具和数据库。

软件功能：1、热力学——相图、热力学性能、凝固模拟、液相面、热液作用、变质、岩石形成、沉淀、风化过程的演变、腐蚀、循环、重熔、烧结、煅烧、燃烧中的物质形成、CVD 图、薄膜的形成、CVM 计算，化学有序- 无序等等。

2、动力学（DICTRA）——扩散模拟，如合金均匀化、渗碳、脱碳、渗氮、奥氏体/铁素体相变、珠光体长大、微观偏析、硬质合金的烧结等等。

数据库：TC的数据库比较多，甚至可以说杂来形容，呵呵，TC自己做的最好的数据库应该是Fe，当然现在也有像Ni等等的自己开发的数据库，但是大部分数据库都是利用第三方的，如有色金属（Al、Mg、Ti等）是英国ThermoTech的。

当然TC的同盟战线非常广，所以相应可用的数据库也就非常多，包括众多无几物数据库、陶瓷数据库、硬质合金数据库、核材料数据库等等。

优势：软件功能强大、用户群较大方便交流、软件扩展性能好、灵活性强、适用范围广。

缺点：操作界面不是很友好，很难上手，动力学（扩散）数据目前不是很全，计算引擎技术滞后（主要表现在初始值方面）。

适用范围：适合于科学研究，尤其是理论研究，从行上来讲非常适合黑色金属行业，当然陶瓷、化工等行业也是首选（因为其他没有软件有这方面的数据库和功能）。

Pandat概述：（原产地:美国，全是中国人开发，呵呵）热力学计算软件的后起者，或者说新秀吧，呵呵！主要是抓住竞争对手界面不友好和需要计算初值的弱点发展起来的，目前主要是在金属材料也就是合金行业中发展，产品包括Pandat、PanEngine和数据库。

软件功能：相图计算、热力学性能、凝固模拟、液相投影面、相图优化以及动力学二次开发（注意二次开发要在C++环境中进行）等。

锅炉WNS2-1.25-Y(Q)强度计算

计算压力计算壁温人孔圈基本许用应力基本许用应力修正系数许用应力人孔圈尺寸未减弱筒体理论计算壁厚筒体取用壁厚筒体有效壁厚人孔圈理论计算壁厚人孔圈附加厚度人孔圈最小需要厚度人孔圈取用厚度人孔圈有效厚度加强圈有效加强高度加强圈伸入筒体高度加强需要面积焊缝尺寸焊缝面积人孔圈多余面积筒体多余面积起加强作用面积
符号 P tbi [σ ]J η [σ ] Dn t' dp S，
单位 MPa ℃ MPa MPa mm mm mm mm mm
算式来源或说明
按3.5.1Pe+△P+△PZ+△PSZ=1.25+0.05
数值 1.3 250 125 1 125 1700 12 58 400 0.85 1
按,3.4.1
校核斜拉杆边缘与烟管外壁之间的最小距离校核烟管与烟管相邻焊缝边缘的净距离校核烟管焊缝边缘至扳边起点的最小距离校核
设计
满足8.2.6不小于0.03Dn=0.03*1700=51 和50mm的较大值
合格
60
L5
设计
满足8.2.6不小于0.03Dn=0.03*1700=51 和50mm的较大值
按3.4.1，
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数值 1.3 250 125 0.55 68.75 323 7.05 7.07 40.42 50 7.50 8 合格数值 1.3 250 125 0.55 68.75 224 4.24 7.07
符号 t E u B tmin1 tmin2 tmin t
单位 MPa
筒体最小需要厚度
mm mm mm mm
Dp0.6(PLn2/1.73Et)0.4+1 取tmin1 t=16mm>tmin,满足要求