SW6-1998v4.0使用說(shuō)明 與工程設(shè)計(jì)問(wèn)題的討論 2007.7,SW6v4.0 的升級(jí)內(nèi)容 SW6 的基本使用方法和技巧 在使用SW6進(jìn)行承壓元件設(shè)計(jì)時(shí)，如何正確理解和使用標(biāo)準(zhǔn)中的條款 塔器、換熱器、臥式容器、立式容器計(jì)算方法的說(shuō)明,SW6 v4.0 新增和修改的內(nèi)容 按兩個(gè)新頒布的材料標(biāo)準(zhǔn)JB/T4755-2006 銅制壓力容器和JB/T4756-2006 鎳及鎳合金制壓力容器,擴(kuò)充了材料數(shù)據(jù)庫(kù)。,增加了塔器程序的計(jì)算功能: 1) 允許對(duì)多腔塔進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算; 2) 可以對(duì)由兩段不同材料制成的裙座進(jìn)行計(jì)算。,增加了按GB150-1998附錄B進(jìn)行超壓泄放裝置的校核計(jì)算內(nèi)容。,在開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算中，考慮了實(shí)際有效補(bǔ)強(qiáng)范圍小于允許有效補(bǔ)強(qiáng)范圍的情況。,軟件使用的一些基本技巧 每個(gè)設(shè)備程序保存輸入數(shù)據(jù)的文件名都有固定的后綴。程序 與后綴名的對(duì)應(yīng)關(guān)系見用戶手冊(cè)p.3,在WORD中形成計(jì)算書時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)字體很小的情況。應(yīng) 在“工具-選項(xiàng)”對(duì)話框中點(diǎn)擊“Web選項(xiàng)”按鈕，然后在打開 的對(duì)話框中，將“取消下述軟件不支持的功能”選擇框的鉤 去掉。,(1) 極少數(shù)計(jì)算機(jī)在插上加密塊的情況下，程序會(huì)提示找不到 加密塊。 解決辦法：卸去殺毒軟件(對(duì)單機(jī)版)或防火墻(對(duì)網(wǎng)絡(luò)版)； (2) 網(wǎng)絡(luò)版有時(shí)運(yùn)行感覺很慢。 解決辦法：卸去防火墻 新的網(wǎng)絡(luò)版加密塊不能被檢測(cè)到。 解決辦法：在“管理工具-Windows放火墻”中將UDP端口 6001打開,點(diǎn)擊“出計(jì)算書”按鈕后，如WORD已打開，但提示“ WORD 無(wú)法打開文檔DOC1”，這是WORD本身的問(wèn)題。 解決辦法： 刪除文件Normal.dot，打開WORD，然后關(guān)閉，使生成一 新的Normal.dot,用戶可自定義封面格式，只需修改dot目錄下的文件cover.rtf 即可。但用戶增加的內(nèi)容程序不會(huì)自動(dòng)填寫,為了使用用戶材料數(shù)據(jù)庫(kù)管理程序，需在“控制面板-顯示”中 將字體設(shè)置成“小字體”或“正常字體”,文件名和每一個(gè)目錄名都不能超過(guò)8個(gè)字符，目錄的層數(shù)不限,可在“原始數(shù)據(jù)輸出”菜單中打印全部輸入數(shù)據(jù)，以供校對(duì),有色金屬的 B 值曲線和其它性能數(shù)據(jù) 銅、銅合金和鎳、鎳合金的線脹系數(shù)、彈性模量、其它 強(qiáng)度數(shù)據(jù)和B值曲線參照J(rèn)B4755-2006 和 JB4756-2006,白銅B19和白銅合金B(yǎng)Fe10-1-1的線脹系數(shù)在標(biāo)準(zhǔn)中指定為： 在21288范圍內(nèi)，= 1.7110-5 在SW6中，白銅的線脹系數(shù)沒(méi)有放入數(shù)據(jù)庫(kù)，需用戶自行 填入,銅和銅合金管材的許用應(yīng)力在JB/T 4755 中分兩張表： 表5-4和表5-5，表5-4為換熱管用管，表5-5為筒體用管。 因此，在SW6中，作為筒體用材和作為換熱管用材所提供 的材料名會(huì)有所不同,鋁和鈦的線脹系數(shù)、彈性模量、其它強(qiáng)度數(shù)據(jù)和B值曲線參照J(rèn)B4734-2002 和 JB4745-2002,按照J(rèn)B/T 4734-2002 (p.17) 和JB/T 4755-2006 (p.20) 的規(guī)定和說(shuō)明，SW6所給出的鋁和鋁合金、銅和銅合金的許用應(yīng)力均為退火狀態(tài)的值 ( 6A02為T4焊狀態(tài)下的值 ),用戶材料數(shù)據(jù)庫(kù)的建立 當(dāng)一種材料需要兩種以上的強(qiáng)度數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)將同一材料名 對(duì)應(yīng)的每一種強(qiáng)度數(shù)據(jù)當(dāng)作為一種獨(dú)立材料名對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù),在輸入強(qiáng)度數(shù)據(jù)時(shí)，要注意溫度范圍與最低使用溫度和最 高使用溫度相對(duì)應(yīng),在增添了一種新材料數(shù)據(jù)或修改了某一個(gè)材料的數(shù)據(jù)后， 應(yīng)點(diǎn)擊“更新”按鈕以使數(shù)據(jù)存盤,試驗(yàn)壓力的取值,試驗(yàn)壓力的下限： 液壓試驗(yàn)： 氣壓試驗(yàn)： 試驗(yàn)壓力的上限為滿足以下公式：,在標(biāo)準(zhǔn)GB1501998中對(duì)外壓容器的試驗(yàn)壓力有如下的 規(guī)定： 液壓試驗(yàn)： pT = 1.25 p 氣壓試驗(yàn)： pT = 1.15 p 帶夾套的容器，當(dāng)夾套內(nèi)壓力為正時(shí)，其內(nèi)筒即為外壓容器,在GB150的3.5.1節(jié)中說(shuō)明： “由兩室或兩個(gè)以上壓力室組成的容器，確定設(shè)計(jì)壓力時(shí)， 應(yīng)考慮各室之間的最大壓力差。”,壓力試驗(yàn)的目的： 1. 檢驗(yàn)受壓殼體的宏觀強(qiáng)度； 2. 檢驗(yàn)接頭的可靠性： - 焊接接頭的致密性 - 法蘭接頭的密封性,SW6中對(duì)于帶夾套容器內(nèi)筒的最低試驗(yàn)壓力按如下確定：,注：現(xiàn)程序中仍按“容器頂部的最高壓力”定義設(shè)計(jì)壓力,SW6確定試驗(yàn)壓力的方法 在筒體單獨(dú)計(jì)算時(shí)，程序僅取筒體材料的許用應(yīng)力比值； 在設(shè)備計(jì)算時(shí)，程序會(huì)比較所有需計(jì)算零部件的許用應(yīng)力 比值，選取最小值用來(lái)計(jì)算試驗(yàn)壓力的最低值。,建議用戶自行確定后將試驗(yàn)壓力值輸入,工程設(shè)計(jì)方法與結(jié)構(gòu)的安全性 進(jìn)行承壓設(shè)備設(shè)計(jì)需要達(dá)到的目的： 1）保證足夠的安全性 2）滿足設(shè)備所需要的運(yùn)行性能 3）降低設(shè)備的造價(jià),強(qiáng)度或剛度設(shè)計(jì)方法的主要步驟： 1）得到結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力分布狀態(tài) 2）確定合適的強(qiáng)度或剛度條件并進(jìn)行校核,工程規(guī)范中一些計(jì)算方法的說(shuō)明 橢圓封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算公式：,該公式考慮了橢圓封頭與筒體連接處產(chǎn)生的邊緣應(yīng)力與壓力產(chǎn)生的薄膜應(yīng)力疊加后的總應(yīng)力，最大應(yīng)力出現(xiàn)在封頭與筒體連接處。但該公式并沒(méi)有采用應(yīng)力分類的概念,ASME VIII-1采用的是第一強(qiáng)度理論,總體薄膜應(yīng)力強(qiáng)度： SI = 177.87,碟形封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算公式： 有力矩理論的分析結(jié)果表明：最大應(yīng)力在折邊區(qū) 規(guī)范采用的經(jīng)驗(yàn)公式為：,外壓殼體計(jì)算 GB150中的材料，有一些在標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有提供相應(yīng)的B值曲線，如09MnNiDR、07MnCrMoVR、13MnNiMoNbR，等等,可采用選擇替代材料的方法，以利用程序進(jìn)行計(jì)算。選擇替代材料的原則： 1）相近的彈性模量； 2）相近的屈服點(diǎn),在殼體的外壓校核計(jì)算或塔器的穩(wěn)定性校核計(jì)算時(shí)，如已知實(shí)際材料的B值可使校核通過(guò)，則也可選擇B值稍大于實(shí)際材料的任何一種替代材料進(jìn)行校核計(jì)算，然后，在計(jì)算書中將B值和許用外壓力改成實(shí)際材料的B值和許用外壓力,關(guān)于受外壓筒體和變徑段的壁厚計(jì)算 錐殼與筒體連接處不作為支撐線時(shí)(見圖b) ，按 L 和各自的 直徑、壁厚進(jìn)行校核，且錐殼厚度應(yīng)不小于與之連接的筒體 厚度；,(a),(b),錐殼與筒體連接處作為支撐 線時(shí)(見圖a) ，按GB150 中 7.2.5.2節(jié)計(jì)算錐殼厚度，并校 核與大、小端筒體連接處的 剛度是否足夠；,錐殼與筒體連接處是否作為 支撐線由設(shè)計(jì)人員自行確定。,1. 大、小端連接處都不作為支撐線： 計(jì)算長(zhǎng)度 L = 900+1000+800 = 2700 mm 分別計(jì)算大端筒體、錐殼、小端筒體的厚度。錐殼的最終厚度 取三者中大值；,2. 小端連接處作為支撐線： 計(jì)算長(zhǎng)度 L = 900+1000 = 1900 mm 分別計(jì)算大端筒體、錐殼的厚度。錐殼 的最終厚度取兩者中大值；,3. 大、小端連接處都作為支撐線 以 1000mm 作為錐殼長(zhǎng)度, 對(duì)錐殼單獨(dú) 計(jì)算其所需要的厚度,同一個(gè)結(jié)構(gòu)可用不同的模型進(jìn)行計(jì)算， 從而得到不同的結(jié)果,標(biāo)準(zhǔn)容器法蘭選用舉例： 法蘭材料：鍛件20鋼； 設(shè)計(jì)溫度：250 如選用壓力等級(jí)為 0.25 MPa 的甲型平焊法蘭，則該 法蘭的最大許用工作壓力為 0.17 MPa,標(biāo)準(zhǔn)容器法蘭的公稱壓力是以板材16MnR在常溫下的 強(qiáng)度為依據(jù)而制定,關(guān)于法蘭選用和設(shè)計(jì)計(jì)算 標(biāo)準(zhǔn)容器法蘭的最大允許工作壓力應(yīng)按 JB/T 4700 的表6和表7確定,法蘭設(shè)計(jì)的 Waters 法,Waters法是一個(gè)強(qiáng)度計(jì)算方法，而法蘭的失效主要是剛度不夠而引起的泄漏。故法蘭計(jì)算的強(qiáng)度條件為：,在進(jìn)行法蘭計(jì)算時(shí)，SW6認(rèn)為用戶輸入的尺寸是已扣除了腐蝕余量后的尺寸,法蘭在設(shè)計(jì)壓力下計(jì)算通過(guò)，并不能保證在壓力試驗(yàn)時(shí)不發(fā)生泄漏；同樣，法蘭在設(shè)計(jì)壓力下計(jì)算通過(guò)，實(shí)際上也不能保證在操作工況下，介質(zhì)一定不泄漏,減薄高頸法蘭頸部大端的厚度 g1， 可降低小端的軸向彎曲應(yīng)力H。 注：系數(shù) f 相當(dāng)于小端處軸向彎曲應(yīng)力 與大端處軸向彎曲應(yīng)力之比，即 f 1表示小端處軸向彎曲應(yīng)力較大。,開孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)方法 開孔補(bǔ)強(qiáng)的目的：減小殼體與接管連接處的應(yīng)力水平，避免由于該處的高應(yīng)力水平而引起的開裂,考察設(shè)計(jì)方法是否合用的準(zhǔn)則為，當(dāng)按該方法設(shè)計(jì)后，應(yīng)滿足：,對(duì)筒體上法向接管的結(jié)構(gòu)，WRC 335公報(bào)發(fā)表的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 表明，滿足等面積法補(bǔ)強(qiáng)要求后，,等面積法 是一種經(jīng)驗(yàn)方法，無(wú)法從理論上證明能滿足以上條件。一般而言，接管上補(bǔ)強(qiáng)的效果要好于殼體上補(bǔ)強(qiáng)的效果,在假定接管厚度與殼體厚度相等的條件下，要使得壓力面積 法的有效補(bǔ)強(qiáng)范圍大于等面積法的有效補(bǔ)強(qiáng)范圍的條件是：,壓力面積法 也是一種經(jīng)驗(yàn)方法，也無(wú)法從理論上證明能滿 足以上條件,一般性結(jié)論： 1）在小直徑接管的情況下（ ），等面積法的有效 補(bǔ)強(qiáng)范圍小于壓力面積法的有效補(bǔ)強(qiáng)范圍，使得補(bǔ)強(qiáng) 計(jì)算結(jié)果較為保守； 2）在接管直徑較大時(shí)，一般總是壓力面積法的結(jié)果更為保 守，除非壓力很高的情況 （當(dāng) 時(shí)，壓力 p 需大于0.09t 才會(huì)使等面積法 的結(jié)果更安全）,開孔處殼體焊縫系數(shù)的選取: 1. 開孔不在焊縫上，或殼體本身焊縫系數(shù)為1.0，則開孔處殼體焊縫系數(shù)取1.0； 2. 開孔在焊縫上，殼體本身焊縫系數(shù)為0.85，雖然，開孔處殼體焊縫需100%探傷，但如評(píng)片級(jí)別為3級(jí)，則焊縫系數(shù)仍應(yīng)取0.85。,開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算時(shí)所用的有效厚度沒(méi)有考慮制造減薄量,切向接管補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算的限制 對(duì)于長(zhǎng)圓形開孔，GB150 規(guī)定長(zhǎng)、短軸之比不得大于2.0。 在HG20582 中有同樣的規(guī)定,平蓋的補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 1）平蓋上開孔可用兩種方法進(jìn)行計(jì)算：整體補(bǔ)強(qiáng)法和等 面積法； 2）標(biāo)準(zhǔn)法蘭蓋上開孔后，需進(jìn)行法蘭蓋厚度校核和開孔 補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算,關(guān)于不需另行補(bǔ)強(qiáng)的開孔 凡不符合GB150-1998 中8.3節(jié)條件的都需考慮補(bǔ)強(qiáng)及進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算(特別需注意表8-1的條件),外壓殼體上的大開孔補(bǔ)強(qiáng)尚沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)所提供的常規(guī)計(jì)算 方法,關(guān)于聯(lián)合補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 1）兩孔聯(lián)合補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，程序?qū)吹让娣e補(bǔ)強(qiáng)法或壓力面積法進(jìn) 行計(jì)算； 2）進(jìn)行聯(lián)合補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算的兩孔的補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)必須一致，即或者都 無(wú)補(bǔ)強(qiáng)圈或者都設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)圈,關(guān)于殼體上安放的接管上受到機(jī)械外載時(shí)的 局部應(yīng)力計(jì)算 對(duì)于筒體上接管受到機(jī)械外載時(shí)，如按HG20582 (即WRC107) 計(jì)算，將只計(jì)算筒體的強(qiáng)度；如按WRC297 計(jì)算，則還計(jì)算和校核接管根部的強(qiáng)度。理論上要求按HG20582 計(jì)算時(shí)，接管應(yīng)具有較大的剛度,外力作用點(diǎn)的說(shuō)明如下： 凡需輸入接管伸出長(zhǎng)度時(shí)，力和力矩的作用點(diǎn)均為接管法蘭 密封面 不需輸入接管伸出長(zhǎng)度時(shí)，力和力矩的作用點(diǎn)為附件與殼體 的連接處，即殼體的外表面,球殼上安放接管或?qū)嵭母郊木植繎?yīng)力計(jì)算時(shí)，由于圖表的 關(guān)系，結(jié)構(gòu)參數(shù)會(huì)受到限制，見HG20582 的圖27-3 到圖27-22。 如計(jì)算徑向載荷P通過(guò)接管對(duì)球殼引起的應(yīng)力時(shí)，當(dāng) 時(shí)， ；而當(dāng) 時(shí)，,HG20582和WRC297的計(jì)算方法是基于薄殼理論，沒(méi)有考慮 應(yīng)力集中的影響,例： ， ，無(wú)法進(jìn)行插值,對(duì)于橢圓封頭和碟形封頭上的接管上作用外加機(jī)械載荷，程序在計(jì)算殼體上的局部應(yīng)力時(shí)，是以橢圓封頭的當(dāng)量半徑和碟形封頭球冠部分的半徑按球殼進(jìn)行計(jì)算。在使用其他軟件計(jì)算時(shí)，要注意，對(duì)于橢圓封頭和碟形封頭，輸入的局部應(yīng)力計(jì)算處的殼體半徑并不是筒體半徑,局部應(yīng)力計(jì)算時(shí)，當(dāng)外載荷大小和方向不變的條件下， 管子外徑不變：管子厚度 ：管子上的應(yīng)力，殼體上的應(yīng)力,管子厚度不變：管子外徑 ：管子上的應(yīng)力，殼體上的應(yīng)力,強(qiáng)度條件中對(duì)薄膜加彎曲應(yīng)力的限制條件在使用時(shí)需慎重 當(dāng)應(yīng)力由持久機(jī)械載荷引起時(shí)，限制條件應(yīng)為 1.5t 例如管道僅受重力作用時(shí)，管道對(duì)容器作用的力和力矩； 容器支座對(duì)容器作用的力; 容器上吊耳對(duì)容器作用的力。 當(dāng)應(yīng)力由非持久的機(jī)械載荷引起時(shí)，限制條件可為 1.8t 例如管道受重力和地震或風(fēng)力同時(shí)作用時(shí)，管道對(duì)容器作 用的力和力矩； 當(dāng)應(yīng)力由機(jī)械載荷、溫差載荷和其它位移載荷疊加引起時(shí)， 限制條件可為 3.0t 例如管道受重力、溫差引起的端點(diǎn)位移同時(shí)作用時(shí)，管道對(duì) 容器作用的力和力矩,安全泄放裝置的計(jì)算 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的確定: - 絕熱指數(shù) k 必須大于1.0; - 介質(zhì)臨界溫度的量綱為絕對(duì)溫度，絕對(duì)溫度不可能低 于 0 (K); - 凡程序要求輸入的所有數(shù)據(jù)都必須輸入.,浮頭法蘭厚度計(jì)算 或 (1) 取上兩式中之大值。 操作工況下：,結(jié)論： 式(1)得到的厚度不 是計(jì)算厚度，只能用于檢驗(yàn)假定厚度f(wàn)是否合格。,當(dāng)操作工況起主要作用時(shí)： 1. 浮頭法蘭受內(nèi)壓作用時(shí)，封頭薄膜力的水平分力對(duì)法蘭環(huán)作用的扭矩一般不可能大于其它幾個(gè)力對(duì)法蘭環(huán)所作用的扭矩之和。因此，封頭焊入深度應(yīng)盡可能取較小的值，以使封頭薄膜力的水平分力對(duì)法蘭截面形心作用的力臂有較大值； 2. 浮頭法蘭受外壓作用時(shí)，一般來(lái)說(shuō)，封頭薄膜力的水平分力對(duì)法蘭環(huán)將起主要作用，封頭焊入深度的值不宜取得太小,當(dāng)預(yù)緊工況起主要作用時(shí)，封頭焊入深度對(duì)法蘭厚度沒(méi)有影響；,SW6 中關(guān)于浮頭法蘭的設(shè)計(jì)計(jì)算方法 輸入封頭焊入深度 l和浮頭法蘭厚度，程序進(jìn)行強(qiáng)度校核,由程序用優(yōu)化計(jì)算的方法設(shè)計(jì)封頭焊入深度l 和浮頭法蘭 厚度f(wàn) 。設(shè)計(jì)人員還應(yīng)進(jìn)行圓整后再次校核,當(dāng)僅輸入封頭焊入深度l ，則程序所算出的浮頭法蘭厚度 f 并不能保證滿足強(qiáng)度要求。建議封頭焊入深度l 和浮 頭法蘭厚度 f 都不輸入，而由程序給出優(yōu)化計(jì)算結(jié)果后， 再進(jìn)行調(diào)整,在換熱器上安裝標(biāo)準(zhǔn)膨脹節(jié)時(shí)，該標(biāo)準(zhǔn)膨脹節(jié)也需校核， 除非能確保該膨脹節(jié)的實(shí)際膨脹量小于標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的 允許最大膨脹量,當(dāng)程序設(shè)計(jì)管板厚度時(shí)，如出現(xiàn)管子或殼體軸向力不合格， 程序會(huì)自動(dòng)選用合適的標(biāo)準(zhǔn)膨脹節(jié)；不銹鋼膨脹節(jié)的材料按 GB16749 為0Cr19Ni9 ，需用戶在計(jì)算膨脹節(jié)前自行修改,固定管板換熱器的計(jì)算 用SW698計(jì)算時(shí)，建議先計(jì)算管板，再計(jì)算膨脹節(jié)，以 利用程序所算出的膨脹節(jié)所受的軸向力,程序允許用戶直接輸入膨脹節(jié)的剛度以進(jìn)行管板計(jì)算,在計(jì)算膨脹節(jié)的許用平面失穩(wěn)壓力時(shí)，要用到的是膨脹節(jié)材 料加工成形后的實(shí)際屈服點(diǎn)，該值與許用平面失穩(wěn)壓力成正 比。,對(duì)于管板兼作法蘭的結(jié)構(gòu)，當(dāng)配對(duì)的管箱法蘭的法蘭連接螺栓強(qiáng)度校核不合格時(shí)，將無(wú)法進(jìn)行管板的應(yīng)力計(jì)算，程序在管板應(yīng)力計(jì)算時(shí)將提示“法蘭力矩系數(shù)為0”,固定管板換熱器設(shè)計(jì)中，影響管板、管子和殼體應(yīng)力的因素 1. 管、殼程溫差大于50需考慮安裝膨脹節(jié)”的原則不一定正 確，應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定。在設(shè)置膨脹節(jié)以后，有可能使得管板 應(yīng)力或管板法蘭部分的應(yīng)力反而增大(特別在管程壓力單獨(dú) 作用的情況下)。,2. 在可能的條件下，應(yīng)盡量 通過(guò)計(jì)算或?qū)崪y(cè)獲得殼體 和換熱管的金屬溫度，這 兩個(gè)溫度值對(duì)換熱管應(yīng)力 校核有很大影響。,換熱器管板計(jì)算中，所提及的管板與管子的連接方式都是以 強(qiáng)度為準(zhǔn)（故強(qiáng)度焊加貼脹等同于焊接）,對(duì)于k 1的情況，新增了按JB4732的解析法進(jìn)行計(jì)算的模塊； 新增加的固定管板計(jì)算模塊還可按解析方法對(duì)以下結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算： 1) GB151中給出的b、e型結(jié)構(gòu)管板； 2) 貼面焊薄管板； 3) 平齊焊薄管板,說(shuō)明： 1) 對(duì)于k 1的情況，該新增模塊也可按JB4732的解析法對(duì)b、e型結(jié)構(gòu)管板進(jìn)行計(jì)算，但在屏幕結(jié)果顯示中將提示用戶選GB151的方法進(jìn)行計(jì)算； 2 ) 薄管板結(jié)構(gòu)不能用膨脹節(jié),換熱器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有提及的一些問(wèn)題 標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范并不保證解決設(shè)計(jì)中的所有問(wèn)題,對(duì)于帶膨脹節(jié)的固定管板換熱器，在殼程壓力較高時(shí)（如ps 5MPa左右），壓力對(duì)膨脹節(jié)的推力將使得殼體的軸向應(yīng)力為負(fù)，為平衡這個(gè)推力，管子的應(yīng)力將進(jìn)一步增大。由于GB151沒(méi)有計(jì)及膨脹節(jié)的這個(gè)推力，使得計(jì)算結(jié)果偏不安全。,固定管板換熱器，在殼程壓力較高或溫差較大時(shí)，管板與殼體連接處的薄膜應(yīng)力加邊緣彎曲應(yīng)力的值有可能過(guò)大而導(dǎo)致在該處開裂，特別在水壓試驗(yàn)工況，但在現(xiàn)行規(guī)范中均沒(méi)有給出該處應(yīng)力的計(jì)算式和強(qiáng)度條件。,在k 1的計(jì)算模塊中給出了管板與殼體連接處的薄膜應(yīng)力加邊緣彎曲應(yīng)力計(jì)算值，并進(jìn)行了校核。如校核不通過(guò)時(shí)，應(yīng)根據(jù)應(yīng)力不合格的工況而采取不同的結(jié)構(gòu)尺寸修正方案： 有溫差工況：減小筒體厚度或增加管板厚度； 無(wú)溫差工況：增加筒體厚度或減小管板厚度,GB151對(duì)管板作了滿布管的假定，但實(shí)際上周邊不布管區(qū)的存在將有助于降低換熱管中的最大應(yīng)力。 GB151簡(jiǎn)化算法的后果是對(duì)換熱管應(yīng)力校核的結(jié)果在某些情況下會(huì)過(guò)于保守，特別是對(duì)浮頭式換熱器，有可能使保守程度大于100%以上。,GB151 的簡(jiǎn)化方法只計(jì)算布管區(qū)最外圈的管子應(yīng)力，將有可能忽略掉管子應(yīng)力的最大值。另外，該簡(jiǎn)化方法肯定忽略掉了正、負(fù)兩個(gè)不同符號(hào)最大值中的一個(gè)。,標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有要求對(duì)膨脹節(jié)在壓力試驗(yàn)工況下進(jìn)行應(yīng)力校核，當(dāng)介質(zhì)存在腐蝕的條件下，設(shè)計(jì)人員需考慮在正常大修以后在膨脹節(jié)被腐蝕條件下進(jìn)行壓力試驗(yàn)的工況。,塔式容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 地震力的計(jì)算按 GB50011-2001 “建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范”中的反應(yīng)譜法： 地震影響系數(shù)與設(shè)防烈度、場(chǎng)地類別、設(shè)計(jì)地震分組、阻尼比和結(jié)構(gòu)自振周期有關(guān)。,取消近震、遠(yuǎn)震概念，而以設(shè)計(jì)地震分組代替，共分成三組。設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)地震分組按GB50011-2001附錄A查取,地震影響系數(shù)曲線中的指數(shù)與阻尼比有關(guān)(原標(biāo)準(zhǔn)中該指數(shù)取0.9,相當(dāng)于阻尼比取0.05) ，阻尼比可取0.010.03，SW6 默認(rèn)取0.01(參照J(rèn)B4710-2005 的編制說(shuō)明),現(xiàn)程序要求對(duì)每一段筒體和變徑段輸入設(shè)計(jì)壓力，如不輸入則作為該段壓力為0進(jìn)行計(jì)算,多腔塔兩腔之間的分隔封頭在塔器程序中不能計(jì)算，可利用零部件程序進(jìn)行計(jì)算,塔設(shè)備各段筒體用法蘭連接時(shí)，該連接法蘭的計(jì)算壓力將由程序自動(dòng)計(jì)算得到，該計(jì)算壓力可能遠(yuǎn)高于塔設(shè)備的設(shè)計(jì)壓力，在選用標(biāo)準(zhǔn)法蘭時(shí)必須注意這一點(diǎn),考慮水壓試驗(yàn)工況下，塔設(shè)備筒體應(yīng)力校核時(shí)的試驗(yàn)壓力取值： 周向應(yīng)力校核：計(jì)算壓力值 = 臥試水壓試驗(yàn)壓力+液柱壓力 軸向應(yīng)力校核：計(jì)算壓力值 = 臥試水壓試驗(yàn)壓力,液柱壓力的計(jì)算： 單腔塔：液柱壓力 = (筒體總高+上封頭高度)(m)9.81/1000 多腔塔：液柱壓力 = 每腔筒體高度(m) 9.81/1000,各危險(xiǎn)截面最大組合應(yīng)力的計(jì)算,按裙座與塔體不同的連接方式而決定筒體和下封頭上需校核的 危險(xiǎn)截面為: 1. 裙座與塔體對(duì)接，校核筒體最低截面及下封頭的直邊部分 2. 裙座與下封頭搭接，同上 3. 裙座與筒體搭接，只校核筒體與裙座搭接的那個(gè)截面,程序仍將按 JB4710-92 中表5-6 給出裙座結(jié)構(gòu)尺寸，但這些 尺寸只是參考性的，用戶可以進(jìn)行修改,臥式容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算中考慮了地震載荷對(duì)容器的作用。但將臥式容器簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)考慮，即有： 且取阻尼比為0.05，得到2 =1，因此 設(shè)備所受的地震力為,JB4731-2005中，比原GB150-89增加的計(jì)算內(nèi)容： 無(wú)集中載荷作用的情況： 1）校核鞍座在溫差載荷作用下的強(qiáng)度,無(wú)集中載荷作用的情況（續(xù)）： 2）校核鞍座在地震載荷作用下的強(qiáng)度,無(wú)集中載荷作用的情況（續(xù)）： 3）校核地腳螺栓在地震載荷作用下的強(qiáng)度,有集中載荷作用的情況： 1）筒體上需進(jìn)行軸向應(yīng)力校核的危險(xiǎn)截面： a）鞍座截面； b）集中載荷作用的截面； c）軸向彎矩導(dǎo)數(shù)為0的截面,有集中載荷作用的情況（續(xù)）： 2）校核鞍座在溫差載荷作用下的強(qiáng)度： 同無(wú)集中載荷作用工況，但鞍座反力取兩個(gè)反力中的大值,3）校核地震載荷作用下的各個(gè)應(yīng)力： a）鞍座截面上筒體的壓應(yīng)力5 8； b）鞍座腹板壓應(yīng)力9； c）鞍座筋板和腹板組合截面的彎曲應(yīng)力sa； d）地腳螺栓的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力 注：1）鞍座反力取兩個(gè)反力中的大值; 2）要計(jì)及附加設(shè)備在地震作用下產(chǎn)生的彎矩; 3）考慮地震載荷作用，只計(jì)算操作工況下的應(yīng)力; 4）許用應(yīng)力乘以系