化工(非标)设备设计计算

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1、化工(非标)设备设计计算2021/6/291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）2021/6/292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

2、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计算压力2021/6/293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

3、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。2021/6/294化工(非标)设备设计计算厚度关系2021/6/295化工(非标)设备设计计算强度计算钢制压力容器容器

4、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》；按SW6进行。2021/6/296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

5、压确定厚度，外压校核（加强圈）2021/6/297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.即：Ri=1.0Di，r=0.15DiM取1.39(JB/T4746-2002)Ri=1.0Di，r=0.10DiM取1.54球冠形封头内压计算公式：以上外压均按图表法计算2021/6/298化工(非标)设备设计计算锥壳设计计算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

6、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锥壳厚度：2021/6/299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

7、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。2021/6/2910化工(非标)设备设计计算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≤1500d≤1/2Di且d≤520Di＞1500d≤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封头上为最大开孔

8、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＞1.5δn4.壳体厚度＞38mm5.P设＞4.0MPa6.T设≥350℃7.极度、高度危害介质2021/6/2911化工(非标)设备设计计算有效补强范围和补强面积有效补强范围：B补强面积：A