压力容器低温低压力工况计算

RT1277-00 500L 搪玻璃反应罐（开式）计算书

1.设计参数：1）内筒设计压力：-0.1/0.4MPa 设计温度：-35℃

筒身（封头）内直径mm D i 900= 筒身（封头）名义厚度mm n 14=δ 筒身（封头）材料：Q245R

2）夹套设计压力：0.4MPa 设计温度：-60℃ 筒身（封头）内直径mm D i 1000= 筒身（封头）名义厚度mm n 8=δ 筒身（封头）材料：Q245R

2.主要受压元件：筒身、上封头和下封头。

3.校核依据：GB150.3-2011附录E “低温低应力工况”：壳体或其受压元件的设计温度虽然低于-20℃，但设计应力小于或等于钢材标准常温屈服强度的1/6，且不大于50MPa 时的工况。

Q245R 标准常温屈服强度MPa R eL 245=，故MPa R eL 8.406

245

61==

。 4.内压计算校核：

1）筒身内压计算校核：取筒身名义厚度mm n 14=δ，则有效厚度：

mm C C C n n e 5.112.23.01421=--=--=-=δδδ

其中：C 为厚度附加量：1C 为材料厚度负偏差；2C 为腐蚀裕量其中1.2mm 为搪烧减薄量，1mm 为腐蚀裕量。 则筒身计算应力：

()

MPa MPa D p e e i c t 8.409.155

.1125.119004.02)(<=⨯+⨯=+=

δδσ。

筒身计算厚度：m m p R D p c

el i

c 43.44.012456

1

29004.06

1

2≈-⨯⨯⨯⨯=

-⨯=

φδ，

则设计厚度mm C d 63.62.243.42=+=+=δδ，所以取名义厚度mm n 14=δ合格。

2）内筒封头内压计算校核： a.上封头内压计算校核：

取上封头名义厚度mm nh 14=δ，则其有效厚度：

mm C C C n nh eh 1.116.23.01421=--=--=-=δδδ。

其中：C 为厚度附加量：1C 为材料厚度负偏差；2C 为腐蚀裕量其中1.2mm 为搪烧减薄量，1.4mm 为上封头压制成型时的加工减薄量。

上封头的计算应力：

()

MPa MPa KD p eh eh i c t 8.4032.161

.1121.115.090014.02)5.0(<=⨯⨯+⨯⨯=+=

δδσ

其中：K=1为标准椭圆形封头形状系数。

上封头计算厚度：

m m p R D Kp c

eL i

c h 42.44.05.012456

1

29004.015.06

1

2≈⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=

-⨯⨯=

φδ

则设计厚度mm C h dh 02.76.242.42=+=+=δδ所以取名义厚度mm nh 14=δ合格。 b.下封头内压计算校核：

取下封头名义厚度mm nh 14=δ，则其有效厚度：

mm C C C n nh eh 1.106.33.01421=--=--=-=δδδ。

其中：C 为厚度附加量：1C 为材料厚度负偏差；2C 为腐蚀裕量其中1.2mm 为搪烧减薄量，1mm 为腐蚀裕量，1.4mm 为封头压制成型时的加工减薄量。 下封头的计算应力：

()

MPa MPa KD p eh eh i c t 8.4092.171

.1021.105.090014.02)5.0(<=⨯⨯+⨯⨯=+=

δδσ

下封头计算厚度：

m m p R D Kp c

eL i

c h 42.44.05.012456

1

29004.015.06

1

2≈⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=

-⨯⨯=

φδ

则设计厚度mm C h dh 02.76.242.42=+=+=δδ所以取名义厚度mm nh 14=δ合格。 3）夹套内压计算校核：

取夹套筒身名义厚度mm n 8=δ，则其有效厚度：

mm C C C n n e 7.613.0821=--=--=-=δδδ

则夹套筒身计算应力： ()M P a

R M P a p eL e e c 8.406

1

05.307.627.610004.02D i t =<=⨯+⨯=+=

）（δδσ， 夹套筒身计算厚度： m m p R D p c

eL i

c 80.54.085.02456

1

210004.06

1

2≈-⨯⨯⨯⨯=

-⨯=

φδ

则设计厚度mm C d 80.6180.52=+=+=δδ所以取名义厚度mm n 8=δ 合格。 4）夹套下封头内压计算校核：

取下封头名义厚度mm n 8=δ，则其有效厚度：

mm C C C n nh eh 9.58.13.0821=--=--=-=δδδ

其中mm C 8.12=：1mm 为腐蚀裕量，0.8mm 为封头压制成型时的加工减薄量。 下封头的计算应力：

()

MPa MPa KD p eh eh i c t 8.400.349

.529.55.0100014.02)5.0(<=⨯⨯+⨯⨯=+=

δδσ

下封头计算厚度：

m m p R D Kp c

eL i

c h 78.54.05.085.02456

1

210004.015.06

1

2≈⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=

-⨯⨯=

φδ

则设计厚度mm C h dh 58.78.178.52=+=+=δδ所以取名义厚度mm nh 14=δ合格。

5．外压计算校核：

1）内筒筒身外压计算校核： a.计算长度mm L 757=

b.假设名义厚度mm n 14=δ，那么mm C n e 5.112.23.014=--=-=δδ， 则82.0928/757/==o D L ，7.805.11/928/==e o D δ 分别查GB150.3-2011图4-2和图4-5得A=0.0023，B=140.70 则计算许用外压力： []M P a

D B p e o 74.15

.11/92870

.140/===

δ 所以取名义厚度mm n 14=δ合格。 2）内筒上封头外压计算：

有效厚度eh δ：mm C C C n n eh 1.116.23.01421=--=--=-=δδδ 内径i D ：mm D i 900=

系数1K ：9.01=K 为标准椭圆形封头