SW6研討班講義

1、SW6-1998v3.1使用說明使用說明 與工程設(shè)計(jì)中若干問題的討論與工程設(shè)計(jì)中若干問題的討論 秦叔經(jīng)秦叔經(jīng) 全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站 上海延安西路上海延安西路376376弄弄2222號(hào)號(hào)1010樓樓 TelTel 021 021- 32140342-82032140342-820 FaxFax：021-62489867021-62489867 EmailEmail： sw6tced sw6tced Web SiteWeb Site：tced tced q 軟件使用的一些基本技巧軟件使用的一些基本技巧 每個(gè)設(shè)備

2、程序保存輸入數(shù)據(jù)的文件名都有固定的后綴。程序每個(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)系見與后綴名的對(duì)應(yīng)關(guān)系見用戶手冊(cè)用戶手冊(cè)p.3 在在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)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) 在在“工具工具-選項(xiàng)選項(xiàng)”對(duì)話框中點(diǎn)擊對(duì)話框中點(diǎn)擊“Web選項(xiàng)選項(xiàng)”按鈕，然后在打開按鈕，然后在打開 的對(duì)話框中，將的對(duì)話框中，將“取消下述軟件不支持的功能取消下述軟件不支持的功能”選擇框的鉤選擇框的鉤 去掉。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。

3、加密塊。 解決辦法：卸去殺毒軟件解決辦法：卸去殺毒軟件(對(duì)單機(jī)版對(duì)單機(jī)版)或防火墻或防火墻(對(duì)網(wǎng)絡(luò)版對(duì)網(wǎng)絡(luò)版)； (2) 網(wǎng)絡(luò)版有時(shí)運(yùn)行感覺很慢。網(wǎng)絡(luò)版有時(shí)運(yùn)行感覺很慢。 解決辦法：卸去防火墻解決辦法：卸去防火墻 點(diǎn)擊點(diǎn)擊“出計(jì)算書出計(jì)算書”按鈕后，如按鈕后，如WORD已打開，但提示已打開，但提示 “ WORD 無法打開文檔無法打開文檔DOC1”，這是這是WORD本身的問題本身的問題。 解決辦法：解決辦法： 刪除文件刪除文件Normal.dot，打開打開WORD，然后關(guān)閉，使生成一然后關(guān)閉，使生成一 新的新的Normal.dot 用戶可自定義封面格式，只需修改用戶可自定義封面格式，只需修改do

4、t目錄下的文件目錄下的文件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，需在為了使用用戶材料數(shù)據(jù)庫(kù)管理程序，需在“控制面板控制面板-顯示顯示”中中 將字體設(shè)置成將字體設(shè)置成“小字體小字體”或或“正常字體正常字體” 在在WORD 中可用菜單命令中可用菜單命令“插入插入-文件文件”將兩份計(jì)算書拼接將兩份計(jì)算書拼接 q 有色金屬的有色金屬的 B 值曲線和其它性能數(shù)據(jù)值曲線和其它性能數(shù)據(jù) 銅和銅合金的銅和銅合金的B值曲線參照值曲線參照ASME IID： T2、T3 圖圖NFC-1（純銅）純銅） H68A、HSn70-1

5、、HAl77-2、BFe30-1-1、 BFe10-1-1 圖圖NFC-3（銅合金）銅合金） 鋁和鈦的鋁和鈦的B值曲線參照值曲線參照J(rèn)B4734-2002 和和 JB4745-2002 （可到我站網(wǎng)頁(yè)上下載補(bǔ)?。┛傻轿艺揪W(wǎng)頁(yè)上下載補(bǔ)?。?鋁和鈦的線脹系數(shù)、彈性模量和其它強(qiáng)度數(shù)據(jù)同樣參照鋁和鈦的線脹系數(shù)、彈性模量和其它強(qiáng)度數(shù)據(jù)同樣參照 JB4734-2002 和和 JB4745-2002；銅和銅合金的參照銅和銅合金的參照GB151 q 用戶材料數(shù)據(jù)庫(kù)的建立用戶材料數(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)

6、據(jù)當(dāng)作為一種獨(dú)立材料名對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)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)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，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)擊應(yīng)點(diǎn)擊“更新更新”按鈕以使數(shù)據(jù)存盤按鈕以使數(shù)據(jù)存盤 q 關(guān)于試驗(yàn)壓力和鋼板負(fù)偏差的取值關(guān)于試驗(yàn)壓力和鋼板負(fù)偏差的取值 試驗(yàn)壓力：試驗(yàn)壓力： 液壓試驗(yàn)：液壓試驗(yàn)： 氣壓試驗(yàn)：氣壓試驗(yàn)： 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；在筒體單獨(dú)計(jì)算時(shí)，程序僅取筒體材料的許

7、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，選取最小值用來計(jì)算試驗(yàn)壓力。建議用戶自行確定比值，選取最小值用來計(jì)算試驗(yàn)壓力。建議用戶自行確定 后試驗(yàn)壓力值后輸入后試驗(yàn)壓力值后輸入 t T P1.25 P t T P1.15 P 在標(biāo)準(zhǔn)在標(biāo)準(zhǔn)GB1501998中對(duì)中對(duì)外壓容器外壓容器的試驗(yàn)壓力有如下的的試驗(yàn)壓力有如下的 規(guī)定：規(guī)定： 液壓試驗(yàn)：液壓試驗(yàn)：pT = 1.25 p 氣壓試驗(yàn)：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

8、器容器 在標(biāo)準(zhǔn)在標(biāo)準(zhǔn)GB66541996中規(guī)定所有的容器鋼板，即在牌號(hào)后中規(guī)定所有的容器鋼板，即在牌號(hào)后 帶帶“ R”的鋼板，其負(fù)偏差值一律為的鋼板，其負(fù)偏差值一律為0.25mm。故在故在 SW698 中，所有容器鋼板的負(fù)偏差均取中，所有容器鋼板的負(fù)偏差均取0 q 工程設(shè)計(jì)方法與結(jié)構(gòu)的安全性工程設(shè)計(jì)方法與結(jié)構(gòu)的安全性 q 關(guān)于受外壓筒體和變徑段的壁厚計(jì)算關(guān)于受外壓筒體和變徑段的壁厚計(jì)算 錐殼與筒體連接處錐殼與筒體連接處不作為支撐線不作為支撐線時(shí)時(shí)(見圖見圖b) ，按按 L 和各自的和各自的 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

9、 厚度；厚度； (a) (b) 錐殼與筒體連接處錐殼與筒體連接處作為支撐作為支撐 線線時(shí)時(shí)(見圖見圖a) ，按按GB150 中中 7.2.5.2節(jié)計(jì)算錐殼厚度，并校節(jié)計(jì)算錐殼厚度，并校 核與大、小端筒體連接處的核與大、小端筒體連接處的 剛度是否足夠；剛度是否足夠； 1. 大、小端連接處都不作為支撐線：大、小端連接處都不作為支撐線： 計(jì)算長(zhǎng)度計(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；取三者中大值； 2. 小端連接處作為支撐線：小端連接處作為支撐線： 計(jì)

10、算長(zhǎng)度計(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；的最終厚度取兩者中大值； 3. 大、小端連接處都作為支撐線大、小端連接處都作為支撐線 以以 1000mm 作為作為錐殼長(zhǎng)度錐殼長(zhǎng)度, 對(duì)錐殼單獨(dú)對(duì)錐殼單獨(dú) 計(jì)算其所需要的厚度計(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，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)果從而得到不同的結(jié)果 q 開孔補(bǔ)強(qiáng)開孔補(bǔ)強(qiáng) 開孔處殼體焊縫系數(shù)的選取開孔處殼體焊縫系數(shù)的選取: 1. 1. 開孔不在焊縫上，或殼體本身焊縫系數(shù)為開孔不在焊縫上，或殼

11、體本身焊縫系數(shù)為1 1，則，則開孔處開孔處 殼體焊縫系數(shù)取殼體焊縫系數(shù)取1 1； 2. 2. 開孔在焊縫上，殼體本身焊縫系數(shù)為開孔在焊縫上，殼體本身焊縫系數(shù)為0.850.85，雖然，雖然，開孔開孔 處殼體焊縫需處殼體焊縫需100%100%探傷，但如評(píng)片級(jí)別為探傷，但如評(píng)片級(jí)別為3 3級(jí)，則級(jí)，則焊縫系數(shù)仍焊縫系數(shù)仍 應(yīng)取應(yīng)取0.850.85。 開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算時(shí)所用的有效厚度沒有考慮制造減薄量開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算時(shí)所用的有效厚度沒有考慮制造減薄量 切向接管補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算的限制切向接管補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算的限制 對(duì)于長(zhǎng)圓形開孔，對(duì)于長(zhǎng)圓形開孔，GB150 規(guī)定長(zhǎng)、短軸之比不得大于規(guī)定長(zhǎng)、短軸之比不得大于2.0。 在在HG20

12、582 中有同樣的規(guī)定中有同樣的規(guī)定 SW6-98 中開孔補(bǔ)強(qiáng)的計(jì)算方法： 中開孔補(bǔ)強(qiáng)的計(jì)算方法： 筒體或封頭上的徑向開孔接管且滿足筒體或封頭上的徑向開孔接管且滿足GB150 的開孔直徑的開孔直徑 要求，采用要求，采用GB150 的等面積法計(jì)算的等面積法計(jì)算 筒體或封頭上的非徑向開孔接管且滿足筒體或封頭上的非徑向開孔接管且滿足GB150 的開孔直徑的開孔直徑 要求，采用要求，采用HG20582的的“ 非徑向接管的開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算非徑向接管的開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算”一節(jié)一節(jié) 中的等面積法計(jì)算中的等面積法計(jì)算 筒體或封頭上的徑向開孔接管如超出筒體或封頭上的徑向開孔接管如超出GB150 的開孔直徑范的開孔直徑范

13、圍，但圍，但 d/Di 不大于不大于0.8時(shí)，采用時(shí)，采用HG20582 的壓力面積法計(jì)算的壓力面積法計(jì)算 在 在GB150和和HG20582兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法中的差異兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法中的差異 ： 需補(bǔ)強(qiáng)的面積公式兩者形式相同：需補(bǔ)強(qiáng)的面積公式兩者形式相同： GB150的計(jì)算公式的計(jì)算公式: HG20582的計(jì)算公式的計(jì)算公式: )1)(2)( 1reete fdBA )1)(2)( 111reete fFFdBA FfFdA ret )1(2 除去由于焊縫削弱而增加的面積除去由于焊縫削弱而增加的面積 注：在注：在GB150中，計(jì)算中，計(jì)算 時(shí)，焊縫系數(shù)可小于時(shí)，焊縫系數(shù)可小于1.0

14、; 在在HG20582中規(guī)定，中規(guī)定，計(jì)算計(jì)算 時(shí)，焊縫系數(shù)取時(shí)，焊縫系數(shù)取1.0。 按 按HG20582，當(dāng)需進(jìn)行聯(lián)合補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，筒體上不同方向兩個(gè)開孔，當(dāng)需進(jìn)行聯(lián)合補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，筒體上不同方向兩個(gè)開孔， 補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算結(jié)果的差異補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算結(jié)果的差異 ： 滿足單孔補(bǔ)強(qiáng)后，還需增加的厚度滿足單孔補(bǔ)強(qiáng)后，還需增加的厚度 橢圓封頭在靠近邊緣處的開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算橢圓封頭在靠近邊緣處的開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 當(dāng)開孔接管全部在當(dāng)開孔接管全部在0.8Di 范圍內(nèi)時(shí)的計(jì)算厚度：范圍內(nèi)時(shí)的計(jì)算厚度： 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，K10.9 當(dāng)開孔接管全部在當(dāng)開孔接管全部在0.8Di 范圍外時(shí)的計(jì)算厚度：范圍外時(shí)的計(jì)算厚度： 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)

15、橢圓封頭，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，K1.0 c t ic p DKp 5 . 0 2 1 c t ic p KDp 5 . 0 2 以上算法是基于橢圓封頭邊緣的周向受壓和第一強(qiáng)度理論。以上算法是基于橢圓封頭邊緣的周向受壓和第一強(qiáng)度理論。 但通過有限元分析可以得到結(jié)論，當(dāng)以第三強(qiáng)度理論為設(shè)計(jì)但通過有限元分析可以得到結(jié)論，當(dāng)以第三強(qiáng)度理論為設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)時(shí)，該算法確實(shí)是合理的（見算例）?；A(chǔ)時(shí)，該算法確實(shí)是合理的（見算例）。 設(shè)計(jì)壓力設(shè)計(jì)壓力3.3MPa3.3MPa 設(shè)計(jì)溫度設(shè)計(jì)溫度150150 材料材料16MnR16MnR 腐蝕裕量腐蝕裕量0mm0mm 橢圓封頭內(nèi)表面高度橢圓封頭內(nèi)表面高度 短半軸短半軸b

16、b300300 橢圓封頭厚度橢圓封頭厚度 t1t11212 筒體內(nèi)直徑筒體內(nèi)直徑 長(zhǎng)軸長(zhǎng)軸dd12001200 筒體高度筒體高度 h h20002000 筒體厚度筒體厚度 t t1212 總體薄膜應(yīng)力強(qiáng)度：總體薄膜應(yīng)力強(qiáng)度： S SI I = 177.87 = 177.87 較大開孔和大開孔的補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算較大開孔和大開孔的補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 對(duì)于對(duì)于筒體上的開孔，在直徑較大時(shí)筒體上的開孔，在直徑較大時(shí)(如如d/Di0.35)，建議建議 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使等面積法或壓力面積法的計(jì)算結(jié)果有一定的余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使等面積法或壓力面積法的計(jì)算結(jié)果有一定的余 量量 平蓋的補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算平蓋的補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 1）平蓋上開孔可用兩種方法進(jìn)行計(jì)算：

17、）平蓋上開孔可用兩種方法進(jìn)行計(jì)算：整體補(bǔ)強(qiáng)法整體補(bǔ)強(qiáng)法和和等等 面積法面積法； 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）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)算補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 關(guān)于不需另行補(bǔ)強(qiáng)的開孔關(guān)于不需另行補(bǔ)強(qiáng)的開孔 凡不符合凡不符合GB150-1998 中中8.3節(jié)條件的都需考慮補(bǔ)強(qiáng)及進(jìn)節(jié)條件的都需考慮補(bǔ)強(qiáng)及進(jìn) 行補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算行補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算(特別需注意表特別需注意表8-1的條件的條件) 算例算例 1算例算例 2算例算例 3算例算例 4 殼體類型殼體類型筒筒 體體筒筒 體體筒筒 體體筒筒 體體 殼體結(jié)構(gòu)尺寸，殼體結(jié)構(gòu)尺寸， 內(nèi)徑內(nèi)徑 壁厚壁厚 1000 10 1000 11

18、1800 20 3000 24 接管結(jié)構(gòu)尺寸，接管結(jié)構(gòu)尺寸， 外徑外徑 壁厚壁厚 316 8 514 7 624 12 1038 19 計(jì)算壓力計(jì)算壓力 Pc （MPa）2221.5 需補(bǔ)強(qiáng)面積需補(bǔ)強(qiáng)面積（mm2）18752959666713867 實(shí)際補(bǔ)強(qiáng)面積實(shí)際補(bǔ)強(qiáng)面積（mm2）18993069683114160 等面等面 積法積法 結(jié)結(jié) 論論合格合格合格合格合格合格合格合格 VAS2.0 算得的最大局部薄膜應(yīng)力算得的最大局部薄膜應(yīng)力289440378422 VAS2.0 算得的一次加二次應(yīng)力算得的一次加二次應(yīng)力334531466511 ANSYS 算得的最大局部薄膜應(yīng)力算得的最大局部薄膜

19、應(yīng)力307471.2364.1377.9 ANSYS 算得的一次加二次應(yīng)力算得的一次加二次應(yīng)力405.5609.7502.5553.6 16MnR 在相應(yīng)溫度下的屈服點(diǎn)在相應(yīng)溫度下的屈服點(diǎn)(MPa)345345325325 算算例例 2算算例例 3算算例例 4 殼殼體體類類型型筒筒 體體筒筒 體體筒筒 體體 殼殼體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)尺尺寸寸， 內(nèi)內(nèi)徑徑 壁壁厚厚 1000 14 1800 26 3000 30 接接管管結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)尺尺寸寸， 外外徑徑 壁壁厚厚 520 10 632 16 1056 28 計(jì)計(jì)算算壓壓力力 Pc （MPa）221.5 需需補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)面面積積（mm2）3945888918490

20、 實(shí)實(shí)際際補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)面面積積（mm2）3976898318882 修修正正的的等等 面面積積法法 結(jié)結(jié) 論論合合格格合合格格合合格格 VAS2.0 算算得得的的最最大大局局部部薄薄膜膜應(yīng)應(yīng)力力327275305 VAS2.0 算算得得的的一一次次加加二二次次應(yīng)應(yīng)力力407345375 16MnR 在在相相應(yīng)應(yīng)溫溫度度下下的的屈屈服服點(diǎn)點(diǎn)(MPa)345325325 表表1 按按GB1501998 等面積法等面積法 與有限元分析的計(jì)算結(jié)果對(duì)比與有限元分析的計(jì)算結(jié)果對(duì)比 (GB150中中 nb=3.0) 表表2 按按ASME VIII-1 等面積法等面積法 與有限元分析的計(jì)算結(jié)果對(duì)比與有限元分析的計(jì)

21、算結(jié)果對(duì)比 (ASME VIII-1 中中 nb=4.0) 標(biāo)準(zhǔn)容器法蘭選用舉例： 標(biāo)準(zhǔn)容器法蘭選用舉例： 法蘭材料：鍛件法蘭材料：鍛件20鋼；鋼； 設(shè)計(jì)溫度：設(shè)計(jì)溫度：250 如選用壓力等級(jí)為如選用壓力等級(jí)為 0.25 MPa 的甲型平焊法蘭，則該的甲型平焊法蘭，則該 法蘭的最大許用工作壓力為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 標(biāo)準(zhǔn)容器法蘭的公稱壓力是以板材16MnR在常溫下的在常溫下的 強(qiáng)度為依據(jù)而制定強(qiáng)度為依據(jù)而制定 q關(guān)于法蘭選用和設(shè)計(jì)計(jì)算關(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 標(biāo)準(zhǔn)容器法蘭的最大允許工作壓力應(yīng)按 JB/T47

22、00 的表的表6和表和表7確定確定 當(dāng)法蘭設(shè)計(jì)壓力為負(fù)，但又受到外力或外力矩時(shí)，當(dāng)法蘭設(shè)計(jì)壓力為負(fù)，但又受到外力或外力矩時(shí)， 程序?qū)⒏鶕?jù)計(jì)算壓力為正還是負(fù)來對(duì)法蘭進(jìn)行計(jì)算程序?qū)⒏鶕?jù)計(jì)算壓力為正還是負(fù)來對(duì)法蘭進(jìn)行計(jì)算 減薄高頸法蘭頸部大端的厚度減薄高頸法蘭頸部大端的厚度 g1，可降低小端的軸向彎曲可降低小端的軸向彎曲 應(yīng)力應(yīng)力 H。 注：系數(shù)注：系數(shù) f 相當(dāng)于小端處相當(dāng)于小端處軸向彎曲應(yīng)力軸向彎曲應(yīng)力 與大與大端處端處軸向彎曲應(yīng)力之比，即軸向彎曲應(yīng)力之比，即 f 1表示表示小端處小端處軸向彎曲應(yīng)力較大軸向彎曲應(yīng)力較大。 用于法蘭計(jì)算的用于法蘭計(jì)算的Waters法是一個(gè)強(qiáng)度計(jì)算方法，而法蘭的法是

23、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：件為： tf THt f RH t fT t fR t n t fH or 2 , 2 5 . 1 5 . 25 . 1 q 浮頭法蘭厚度計(jì)算：浮頭法蘭厚度計(jì)算： 或或 (1) 取上兩式中之大值。取上兩式中之大值。 操作工況下：操作工況下： af J 2 LJL pf rrGTTGDD rrTTGGDD o LFLLFLLF LFLFLFLF M )()( 結(jié)論結(jié)論： 式式(1)得到的厚度不得到的厚度不 是計(jì)算厚度，只能用于檢是計(jì)算厚度，只能用于檢 驗(yàn)假定厚度

24、驗(yàn)假定厚度 f是否合格。是否合格。 lL h f r cos22 當(dāng)當(dāng)操作工況操作工況起主要作用時(shí)：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；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)，一般來說，封頭薄膜力的水平分力

25、浮頭法蘭受外壓作用時(shí)，一般來說，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)當(dāng)預(yù)緊工況預(yù)緊工況起主要作用時(shí)，封頭焊入深度對(duì)法蘭厚度沒有影響；起主要作用時(shí)，封頭焊入深度對(duì)法蘭厚度沒有影響； SW698 v3.1 中關(guān)于浮頭法蘭的設(shè)計(jì)計(jì)算方法中關(guān)于浮頭法蘭的設(shè)計(jì)計(jì)算方法 輸入封頭焊入深度輸入封頭焊入深度 l l和浮頭法蘭厚度，程序進(jìn)行強(qiáng)度校核和浮頭法蘭厚度，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)封頭焊入深度由程序用優(yōu)化計(jì)算的方法設(shè)計(jì)封頭焊入深度l l 和浮頭法蘭和浮頭法蘭 厚度厚度 f 。設(shè)計(jì)人員還應(yīng)進(jìn)行圓整后

26、再次校核設(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當(dāng)僅輸入封頭焊入深度l l ，則程序所算出的浮，則程序所算出的浮頭法蘭頭法蘭厚度厚度 f 并不能保證滿足強(qiáng)度要求。建議并不能保證滿足強(qiáng)度要求。建議封頭焊入深度封頭焊入深度l l 和浮和浮 頭法蘭頭法蘭厚度厚度 f 都不輸入，而由程序給出優(yōu)化計(jì)算結(jié)果后，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)整再進(jìn)行調(diào)整 q 關(guān)于殼體上安放接管時(shí)的局部應(yīng)力計(jì)算關(guān)于殼體上安放接管時(shí)的局部應(yīng)力計(jì)算 對(duì)于筒體上安放接管的結(jié)構(gòu)，如按 對(duì)于筒體上安放接管的結(jié)構(gòu)，如按HG20582 (即即WRC107) 計(jì)算，計(jì)算， 將只計(jì)算將只計(jì)算筒體的強(qiáng)度；如按筒體的

27、強(qiáng)度；如按WRC297 計(jì)算，則還計(jì)算和校核接計(jì)算，則還計(jì)算和校核接 管根部的強(qiáng)度。理論上要求按管根部的強(qiáng)度。理論上要求按HG20582 計(jì)算時(shí)，接管計(jì)算時(shí)，接管應(yīng)應(yīng)具有較具有較 大的剛度大的剛度 外力作用點(diǎn)的說明如下： 外力作用點(diǎn)的說明如下： 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 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 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)，由于圖表的球殼上安放接管或?qū)嵭母?/p>

28、件的局部應(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，關(guān)系，結(jié)構(gòu)參數(shù)會(huì)受到限制，見見HG20582 的的圖圖27-3 到圖到圖27-22。 如計(jì)算徑向載荷如計(jì)算徑向載荷P通過接管對(duì)球殼引起的應(yīng)力時(shí)，當(dāng)通過接管對(duì)球殼引起的應(yīng)力時(shí)，當(dāng) 時(shí)，時(shí)， ；而當(dāng)；而當(dāng) 時(shí)，時(shí)， 5 t rm 425. 0 t T 15 t rm 101 t T HG20582和和WRC297的的計(jì)算方法是基于薄殼理論，沒有考慮計(jì)算方法是基于薄殼理論，沒有考慮 應(yīng)力集中的影響應(yīng)力集中的影響 在外加載荷和其它條件都不變的條件下，接管或?qū)嵭母郊脑谕饧虞d荷和其它條件都不變的條件下，接管或?qū)嵭母郊?截面越大，所算得的局部應(yīng)力

29、值越小截面越大，所算得的局部應(yīng)力值越小 10 t rm 5 t T 例：例： ， ，無法進(jìn)行插值，無法進(jìn)行插值 強(qiáng)度條件中對(duì)一次加二次應(yīng)力的限制條件在使用時(shí)需慎重 強(qiáng)度條件中對(duì)一次加二次應(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 1.5 t 如管道僅受重力作用時(shí)，管道對(duì)容器作用的力和力矩；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；容器支座對(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 1.8 t 管道受重力和地震或風(fēng)力同時(shí)作用時(shí)，管道對(duì)

30、容器作用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；的力和力矩； 容器上吊耳對(duì)容器作用的力；容器上吊耳對(duì)容器作用的力； 當(dāng)機(jī)械載荷、溫差載荷和其它位移載荷聯(lián)合作用，當(dāng)機(jī)械載荷、溫差載荷和其它位移載荷聯(lián)合作用，且所給且所給 出的是位移邊界條件時(shí)出的是位移邊界條件時(shí)，限制條件可為，限制條件可為 3.0 t 如管道受重力、溫差、端點(diǎn)位移同時(shí)作用的工況，如管道受重力、溫差、端點(diǎn)位移同時(shí)作用的工況，且在進(jìn)行且在進(jìn)行 管道應(yīng)力分析時(shí)考慮了容器壁的柔度管道應(yīng)力分析時(shí)考慮了容器壁的柔度 即使已知管道力是由溫差載荷和其它位移載荷聯(lián)合作用，即使已知管道力是由溫差載荷和其它位移載荷聯(lián)合作用，如如

31、在局部應(yīng)力計(jì)算時(shí)，在局部應(yīng)力計(jì)算時(shí)，給定條件為管道力給定條件為管道力，則管道推力所產(chǎn)生的，則管道推力所產(chǎn)生的 應(yīng)力需按一次應(yīng)力限制，即對(duì)彎曲應(yīng)力限制條件也為應(yīng)力需按一次應(yīng)力限制，即對(duì)彎曲應(yīng)力限制條件也為 1.5 t 當(dāng)不考慮容器壁的具有的柔度時(shí)，管道作用與容器壁的推力為：當(dāng)不考慮容器壁的具有的柔度時(shí)，管道作用與容器壁的推力為： F = t E A （與管道長(zhǎng)度無關(guān)）與管道長(zhǎng)度無關(guān)） 當(dāng)容器壁發(fā)生塑性流動(dòng)后，沿管道軸線方向所需吸收的變形為：當(dāng)容器壁發(fā)生塑性流動(dòng)后，沿管道軸線方向所需吸收的變形為： = L t （與管道長(zhǎng)度成正比）與管道長(zhǎng)度成正比） 在溫度為在溫度為t1 時(shí)進(jìn)行裝配。然后，將直桿時(shí)

32、進(jìn)行裝配。然后，將直桿a降溫到降溫到t2 ，桿桿b的溫的溫 度不變。度不變。 不考慮桿不考慮桿b的變形，將桿的變形，將桿b看成是完全剛性的，這時(shí)計(jì)算桿看成是完全剛性的，這時(shí)計(jì)算桿a 中的應(yīng)力有中的應(yīng)力有: : aaaaa EttE)( 21 aaaaa AEttAF)( 21 按桿按桿a和桿和桿b的變形協(xié)調(diào)計(jì)算桿的變形協(xié)調(diào)計(jì)算桿a和桿和桿b中的應(yīng)力中的應(yīng)力( (彈性狀態(tài)彈性狀態(tài)) ) b a b a a b aaa aa a bb b aa E E A A l l EAtt AE l AE l ltt F 1 2121 )()( b b A F b a b a a b aa a a E E A

33、 A l l Ett A F 1 21 )( b b A F (二次應(yīng)力二次應(yīng)力) (一次應(yīng)力一次應(yīng)力) (二次應(yīng)力二次應(yīng)力) (二次應(yīng)力二次應(yīng)力) 容器容器 AF s 當(dāng)任意一根桿屈服后，兩桿間的實(shí)際作用力為：當(dāng)任意一根桿屈服后，兩桿間的實(shí)際作用力為： 對(duì)于位移邊界條件的模型，限制條件為應(yīng)變，而非應(yīng)力對(duì)于位移邊界條件的模型，限制條件為應(yīng)變，而非應(yīng)力 對(duì)于為滿足變形協(xié)調(diào)而在兩對(duì)于為滿足變形協(xié)調(diào)而在兩 個(gè)構(gòu)件中產(chǎn)生的應(yīng)力，可以按個(gè)構(gòu)件中產(chǎn)生的應(yīng)力，可以按 二次應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度評(píng)定的條件：二次應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度評(píng)定的條件： 2 2 1 1 ss 11 1 22 2 AE l AE l F 22 2 2 11

34、 1 1 AE lF AE lF F = A 22S2 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，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，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 為為0Cr19Ni9 ，需用戶在計(jì)算需用戶在計(jì)算膨脹節(jié)前自行修改膨脹節(jié)前自行修改 q

35、固定管板換熱器的計(jì)算固定管板換熱器的計(jì)算 用用SW6SW698 98 計(jì)算時(shí)，建議先計(jì)算管板，再計(jì)算膨脹節(jié)，以計(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)所受的軸向力利用程序所算出的膨脹節(jié)所受的軸向力 在最新的版本中，程序允許用戶直接輸入膨脹節(jié)的剛度以在最新的版本中，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)算進(jìn)行管板計(jì)算 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、殼程溫差大于管、殼程溫差大于50需考慮安裝膨脹節(jié)需考慮安裝膨脹節(jié)”的原則不一定正的原則不一定正 確，應(yīng)通過計(jì)算確定。確，應(yīng)通過計(jì)算確定

36、。在設(shè)置膨脹節(jié)以后，有可能使得管板在設(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)特別在管程壓力單獨(dú) 作用的情況下作用的情況下)。 2. 在可能的條件下，應(yīng)盡量在可能的條件下，應(yīng)盡量 通過計(jì)算或?qū)崪y(cè)獲得殼體通過計(jì)算或?qū)崪y(cè)獲得殼體 和換熱管的金屬溫度，這和換熱管的金屬溫度，這 兩個(gè)溫度值對(duì)換熱管應(yīng)力兩個(gè)溫度值對(duì)換熱管應(yīng)力 校核有很大影響。校核有很大影響。 當(dāng)程序設(shè)計(jì)管板厚度時(shí)，如布管數(shù)很少，則計(jì)算出的管板當(dāng)程序設(shè)計(jì)管板厚度時(shí)，如布管數(shù)很少，則計(jì)算出的管板 厚度有可能是由條件厚度有可能是由條件k 1 決定的決定的 關(guān)于管板計(jì)算中

37、的系數(shù)關(guān)于管板計(jì)算中的系數(shù)G1 ： 當(dāng)當(dāng)m 0 時(shí)時(shí)，取，取G1e和和G1i中大值。中大值。 G1e 按按以下以下公式計(jì)算：公式計(jì)算： 當(dāng)當(dāng)m1時(shí)，時(shí)， G1i 值值按解析式計(jì)算得到按解析式計(jì)算得到 K m G e 3 1 在計(jì)算管板應(yīng)力時(shí)，程序采用筒體有效厚度在計(jì)算管板應(yīng)力時(shí)，程序采用筒體有效厚度 對(duì)于對(duì)于k 1的情況，新增了按的情況，新增了按JB4732的解析法進(jìn)行計(jì)算的模塊；的解析法進(jìn)行計(jì)算的模塊； 新增加的固定管板計(jì)算模塊還可新增加的固定管板計(jì)算模塊還可按按解析方法對(duì)以下結(jié)構(gòu)解析方法對(duì)以下結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)行 計(jì)算：計(jì)算： 1) GB151中給出的中給出的b、e型管板；型管板； 2) 貼面焊薄

38、管板；貼面焊薄管板； 3) 平齊焊薄管板平齊焊薄管板 說明：說明： 1) 對(duì)于對(duì)于k 1的情況，該新增模塊也可按的情況，該新增模塊也可按JB4732的解析法對(duì)的解析法對(duì)b、e 型管板型管板進(jìn)行計(jì)算，但在屏幕結(jié)果顯示中將提示用戶選進(jìn)行計(jì)算，但在屏幕結(jié)果顯示中將提示用戶選GB151的方法的方法 進(jìn)行計(jì)算；進(jìn)行計(jì)算； 2 ) 薄管板結(jié)構(gòu)不能用膨脹節(jié)薄管板結(jié)構(gòu)不能用膨脹節(jié) 新增加的固定管板計(jì)算模塊價(jià)格為：新增加的固定管板計(jì)算模塊價(jià)格為： 單機(jī)版：?jiǎn)螜C(jī)版：3000元元 網(wǎng)絡(luò)版：網(wǎng)絡(luò)版：5000元元 購(gòu)買方式：購(gòu)買方式：1) 下載下載SW6訂購(gòu)單并填妥訂購(gòu)單并填妥(在備注中注明為購(gòu)買在備注中注明為購(gòu)買 k

39、1的固定管板換熱器計(jì)算模塊的固定管板換熱器計(jì)算模塊)； 2) 匯款后將訂購(gòu)單和收據(jù)復(fù)印件寄我站匯款后將訂購(gòu)單和收據(jù)復(fù)印件寄我站; 3) 我站收到匯款和訂購(gòu)單后，將軟件光盤寄出我站收到匯款和訂購(gòu)單后，將軟件光盤寄出 q 臥式容器的計(jì)算臥式容器的計(jì)算 在在JB4731xxxx 中將考慮集中載荷和地震載荷的作用。但在中將考慮集中載荷和地震載荷的作用。但在 新標(biāo)準(zhǔn)頒布以前，新標(biāo)準(zhǔn)頒布以前，SW698 對(duì)這兩種載荷作用時(shí)的計(jì)算結(jié)果對(duì)這兩種載荷作用時(shí)的計(jì)算結(jié)果 只能作為參考只能作為參考 由于地震載荷所產(chǎn)生的傾復(fù)力矩的作用，需校核鞍座腹板和 由于地震載荷所產(chǎn)生的傾復(fù)力矩的作用，需校核鞍座腹板和 筋板組合截面

40、的彎曲應(yīng)力。該組合截面的抗彎模量可以直接筋板組合截面的彎曲應(yīng)力。該組合截面的抗彎模量可以直接 輸入，也可通過選擇標(biāo)準(zhǔn)按座型號(hào)后由程序計(jì)算得到輸入，也可通過選擇標(biāo)準(zhǔn)按座型號(hào)后由程序計(jì)算得到 對(duì)于存在集中載荷的情況，最大軸向彎矩可能出現(xiàn)在鞍座對(duì)于存在集中載荷的情況，最大軸向彎矩可能出現(xiàn)在鞍座 截面、集中載荷作用處和彎矩方程的導(dǎo)數(shù)為截面、集中載荷作用處和彎矩方程的導(dǎo)數(shù)為0 處。需對(duì)這處。需對(duì)這 三處進(jìn)行軸向應(yīng)力校核三處進(jìn)行軸向應(yīng)力校核 各個(gè)危險(xiǎn)截面的軸向應(yīng)力計(jì)算時(shí)，考慮了操作壓力為正壓各個(gè)危險(xiǎn)截面的軸向應(yīng)力計(jì)算時(shí)，考慮了操作壓力為正壓 和負(fù)壓，與操作工況、停車工況、水壓試驗(yàn)等工況組合而和負(fù)壓，與操作

41、工況、停車工況、水壓試驗(yàn)等工況組合而 可能出現(xiàn)的最危險(xiǎn)情況?？赡艹霈F(xiàn)的最危險(xiǎn)情況。例如，壓力為正壓時(shí)例如，壓力為正壓時(shí)： 1）跨中截面底部的跨中截面底部的 2和鞍座截面上部的和鞍座截面上部的 3為彎曲正應(yīng)力與為彎曲正應(yīng)力與 壓力產(chǎn)生的應(yīng)力疊加；壓力產(chǎn)生的應(yīng)力疊加； 2）跨中截面上部的跨中截面上部的 1和鞍座截面底部的和鞍座截面底部的 4只考慮彎曲應(yīng)力，只考慮彎曲應(yīng)力， 因該兩處的彎曲應(yīng)力為負(fù)；因該兩處的彎曲應(yīng)力為負(fù)； q 塔器的計(jì)算塔器的計(jì)算 塔器自振周期對(duì)風(fēng)載和地震載荷的影響塔器自振周期對(duì)風(fēng)載和地震載荷的影響 : 塔器自振周期越大，所受到的風(fēng)彎矩越大；但地震載荷所塔器自振周期越大，所受到的風(fēng)

42、彎矩越大；但地震載荷所 產(chǎn)生的彎矩正好相反產(chǎn)生的彎矩正好相反 在進(jìn)行自振周期計(jì)算時(shí)，程序是按在進(jìn)行自振周期計(jì)算時(shí)，程序是按JB4710-92 附錄附錄A 的內(nèi)容的內(nèi)容 進(jìn)行振型分析，然后按第一、第二、第三振型計(jì)算地震彎矩，進(jìn)行振型分析，然后按第一、第二、第三振型計(jì)算地震彎矩， 再進(jìn)行幾何疊加得到最終計(jì)算用的彎矩再進(jìn)行幾何疊加得到最終計(jì)算用的彎矩 塔器程序現(xiàn)可對(duì)基礎(chǔ)環(huán)板和地腳螺栓的直徑、個(gè)數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，塔器程序現(xiàn)可對(duì)基礎(chǔ)環(huán)板和地腳螺栓的直徑、個(gè)數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)， 地腳螺栓的直徑和基礎(chǔ)環(huán)板的內(nèi)、外徑的對(duì)應(yīng)關(guān)系按地腳螺栓的直徑和基礎(chǔ)環(huán)板的內(nèi)、外徑的對(duì)應(yīng)關(guān)系按JB4710- 92的表的表5-6。設(shè)計(jì)結(jié)果可能有幾個(gè)方案供選擇設(shè)計(jì)結(jié)果可能有幾個(gè)方案供選擇 在最新版本中，程序?qū)慈棺c塔體不同的連接方式而決定筒在最新版本中，程序?qū)慈棺c塔體不同的連接方式而決定筒 體和下封頭上需校核