化工设备设计计算
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✓ 开孔及开孔补强
开孔形状：圆形、椭圆形或长圆形（长轴/短轴≤2） 开孔范围：圆筒上 Di ≤ 1500 d ≤ 1/2Di且d ≤ 520
Di ＞ 1500 d ≤ 1/3Di且d ≤ 1000 封头上 d ≤ 1/2Di 锥壳上 d ≤ 1/3Di（开孔处筒体内直径） 超过上述开孔范围但的d/D0 ≤ 0.8，属大开孔范围。 开孔计算长度：圆筒和锥壳上为轴向长度
锥壳厚度：
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化工(非标)设备设计计算
锥壳大端厚度： 锥壳小端厚度： 折边正锥壳计算公式 过渡段厚度： 锥壳厚度： 取上述大者作为折边锥壳厚度。 作为支撑线的加强截面计算 用作加强参与计量惯性矩的截面长度L： L= 当多余金属计算出的有效惯性矩Is≥所需惯性矩I时可支撑线。
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化工(非标)设备设计计算
✓ 焊接接头系数 φ=1（100%RT） φ=0.85（局部RT） 拼接封头φ按筒体 开孔补强处φ=1 卷制接管φ=1
✓ 腐蚀裕度C2 按设计条件；；如无：蒸汽、水C2=1，其他介质C2=1~3 多腔容器和换热器管板、换热管需特殊选取 不锈钢、有色金属、非金属一般取0。
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化工(非标)设备设计计算 ✓厚度关系
有安全阀并条件给出 P=1.05Pz 有安全阀条件不给出 Pz=1.05~1.1Pw，P=Pz 有爆破装置并条件给出，取1.05爆破值 有爆破装置条件不给出，按GB150计算 液化气体和混合液化石油气按《容规》规定选取 极度、高度危害介质，P≥0.1MPa 塔器，P≥0.1MPa 外压：P≥△Pw 真空：P=-0.1MPa
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化工(非标)设备设计方法
✓ 容器类别（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类） a.按《容规》，根据最高工作压力、设计压力、设计温度、介质特性（状态）、容积
综合考虑。 b. 多腔设备按各自腔独立划分，取高者为设备类别。但设计和制造要求按各腔分别
处理。
✓ 设计压力 a.设计条件已有按设计条件。 b.如无可自定： 内压：无安全泄放装置 P=1.05~1.1Pw
化工设备设计计算
2020年5月28日星期四
化工(非标)设备设计计算
设计参数的确定 ✓ 设计压力 ✓ 设计温度（金属平均壁温） ✓ 焊接接头系数 ✓ 腐蚀裕度 ✓ 各受压元件材料 ✓ 试验压力（塔器、较高直立设备、直联设备） ✓ 充装系数及液体比重（分离器、贮槽、塔器） ✓ 现场自然条件 ✓ 其他（保温、附件等）
按SW6进行。
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化工(非标)设备设计计算
✓ 筒体厚度计算
内压筒体计算 圆筒强度计算，公式：
适用范围 外压（真空）筒体计算
圆筒刚度计算，按图表法进行。 关键外压计算长度的选取
内压、外压双重存在时筒体计算 既要计算强度又要考虑失稳 以内压确定厚度，外压校核（加强圈）
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化工(非标)设备设计计算
✓ 封头计算
标准椭圆封头（K=1，长轴/短轴=2） 内压计算公式：
碟形封头 内压计算公式：
标准碟形封头有二种. (JB/T4746-2002 ) 球冠形封头 内压计算公式：
即：Ri=1.0Di，r=0.15Di M取1.39 Ri=1.0Di，r=0.10Di M取1.54
以上外压均按图表法计算
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化工(非标)设备设计计算
✓ 计算压力
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化工(非标)设备设计方法
✓ 设计温度 a.设计条件已有按设计条件。 b.如无可自定：
当介质工作温度＜15℃，T=Tmin或T=Tw-5 ℃ 当介质工作温度≥15℃，T=Tmax或T=Tw+20 ℃ 安转在室外五保温容器，T=环境温度 设计温度取整数（0,5） 换热器管、壳程金属平均温度
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✓ 锥壳设计计算
GB150计算适用于半顶角α≤60°的轴对称无折边或有折边锥壳。 斜锥壳按HG20582计算。 锥壳与筒体的连接焊缝必须全焊透。 正锥壳按GB150常规设计时，需满足：
1.锥壳大端 当半顶角α≤30°,可采用无折边； α＞30°,大端应折边 ； 2.锥壳小端 当半顶角α≤45°,可采用无折边； α＞45°,小端应折边 ； 正锥壳折边锥体尽量按标准选用。 标准折边封头JB/T4746-2002： CHA 半顶角α=30°大端折边 CHB 半顶角α=45°大端折边 CHC 半顶角α=45°大端、小端均折边 斜锥壳按非标设计。 无折边正锥壳计算公式
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化工(非Байду номын сангаас)设备设计计算
强度计算
钢制压力容器容器受压元件强度计算依据： GB150-1998《钢制压力容器》； GB151-1999《管壳式换热器》； JB/T4710-2005《钢制塔式容器》； JB/T4731-2000《钢制卧式容器》； GB12337-1998《钢制球形储罐》； HG20582-1998《钢制化工容器强度计算规定》；
封头上为最大开孔长度 开孔补强处壳体计算厚度 开孔直径：d=di-2C 补强结构：补强圈补强
整体补强（增厚壳体、厚壁管、整体补强锻件、密集补强焊接） 1.Rm＞540MPa或鉻钼钢 2.低温容器 3.补强圈厚度＞1.5δn 4.壳体厚度＞ 38mm 5.P设＞4.0MPa 6.T设≥350℃ 7.极度、高度危害介质
开孔形状：圆形、椭圆形或长圆形（长轴/短轴≤2） 开孔范围：圆筒上 Di ≤ 1500 d ≤ 1/2Di且d ≤ 520
Di ＞ 1500 d ≤ 1/3Di且d ≤ 1000 封头上 d ≤ 1/2Di 锥壳上 d ≤ 1/3Di（开孔处筒体内直径） 超过上述开孔范围但的d/D0 ≤ 0.8，属大开孔范围。 开孔计算长度：圆筒和锥壳上为轴向长度
锥壳厚度：
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化工(非标)设备设计计算
锥壳大端厚度： 锥壳小端厚度： 折边正锥壳计算公式 过渡段厚度： 锥壳厚度： 取上述大者作为折边锥壳厚度。 作为支撑线的加强截面计算 用作加强参与计量惯性矩的截面长度L： L= 当多余金属计算出的有效惯性矩Is≥所需惯性矩I时可支撑线。
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化工(非标)设备设计计算
✓ 焊接接头系数 φ=1（100%RT） φ=0.85（局部RT） 拼接封头φ按筒体 开孔补强处φ=1 卷制接管φ=1
✓ 腐蚀裕度C2 按设计条件；；如无：蒸汽、水C2=1，其他介质C2=1~3 多腔容器和换热器管板、换热管需特殊选取 不锈钢、有色金属、非金属一般取0。
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化工(非标)设备设计计算 ✓厚度关系
有安全阀并条件给出 P=1.05Pz 有安全阀条件不给出 Pz=1.05~1.1Pw，P=Pz 有爆破装置并条件给出，取1.05爆破值 有爆破装置条件不给出，按GB150计算 液化气体和混合液化石油气按《容规》规定选取 极度、高度危害介质，P≥0.1MPa 塔器，P≥0.1MPa 外压：P≥△Pw 真空：P=-0.1MPa
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化工(非标)设备设计方法
✓ 容器类别（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类） a.按《容规》，根据最高工作压力、设计压力、设计温度、介质特性（状态）、容积
综合考虑。 b. 多腔设备按各自腔独立划分，取高者为设备类别。但设计和制造要求按各腔分别
处理。
✓ 设计压力 a.设计条件已有按设计条件。 b.如无可自定： 内压：无安全泄放装置 P=1.05~1.1Pw
化工设备设计计算
2020年5月28日星期四
化工(非标)设备设计计算
设计参数的确定 ✓ 设计压力 ✓ 设计温度（金属平均壁温） ✓ 焊接接头系数 ✓ 腐蚀裕度 ✓ 各受压元件材料 ✓ 试验压力（塔器、较高直立设备、直联设备） ✓ 充装系数及液体比重（分离器、贮槽、塔器） ✓ 现场自然条件 ✓ 其他（保温、附件等）
按SW6进行。
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化工(非标)设备设计计算
✓ 筒体厚度计算
内压筒体计算 圆筒强度计算，公式：
适用范围 外压（真空）筒体计算
圆筒刚度计算，按图表法进行。 关键外压计算长度的选取
内压、外压双重存在时筒体计算 既要计算强度又要考虑失稳 以内压确定厚度，外压校核（加强圈）
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化工(非标)设备设计计算
✓ 封头计算
标准椭圆封头（K=1，长轴/短轴=2） 内压计算公式：
碟形封头 内压计算公式：
标准碟形封头有二种. (JB/T4746-2002 ) 球冠形封头 内压计算公式：
即：Ri=1.0Di，r=0.15Di M取1.39 Ri=1.0Di，r=0.10Di M取1.54
以上外压均按图表法计算
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化工(非标)设备设计计算
✓ 计算压力
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化工(非标)设备设计方法
✓ 设计温度 a.设计条件已有按设计条件。 b.如无可自定：
当介质工作温度＜15℃，T=Tmin或T=Tw-5 ℃ 当介质工作温度≥15℃，T=Tmax或T=Tw+20 ℃ 安转在室外五保温容器，T=环境温度 设计温度取整数（0,5） 换热器管、壳程金属平均温度
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✓ 锥壳设计计算
GB150计算适用于半顶角α≤60°的轴对称无折边或有折边锥壳。 斜锥壳按HG20582计算。 锥壳与筒体的连接焊缝必须全焊透。 正锥壳按GB150常规设计时，需满足：
1.锥壳大端 当半顶角α≤30°,可采用无折边； α＞30°,大端应折边 ； 2.锥壳小端 当半顶角α≤45°,可采用无折边； α＞45°,小端应折边 ； 正锥壳折边锥体尽量按标准选用。 标准折边封头JB/T4746-2002： CHA 半顶角α=30°大端折边 CHB 半顶角α=45°大端折边 CHC 半顶角α=45°大端、小端均折边 斜锥壳按非标设计。 无折边正锥壳计算公式
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化工(非Байду номын сангаас)设备设计计算
强度计算
钢制压力容器容器受压元件强度计算依据： GB150-1998《钢制压力容器》； GB151-1999《管壳式换热器》； JB/T4710-2005《钢制塔式容器》； JB/T4731-2000《钢制卧式容器》； GB12337-1998《钢制球形储罐》； HG20582-1998《钢制化工容器强度计算规定》；
封头上为最大开孔长度 开孔补强处壳体计算厚度 开孔直径：d=di-2C 补强结构：补强圈补强
整体补强（增厚壳体、厚壁管、整体补强锻件、密集补强焊接） 1.Rm＞540MPa或鉻钼钢 2.低温容器 3.补强圈厚度＞1.5δn 4.壳体厚度＞ 38mm 5.P设＞4.0MPa 6.T设≥350℃ 7.极度、高度危害介质