锅炉课件-锅炉受压元件的强度计算.pptVIP

* 锅炉受压元件的强度计算 §9.1 锅炉受压元件强度计算的规定 §9.2 未减弱圆筒形元件的强度计算 §9.3 锅筒、集箱、管子及管道的强度计算 §9.4 椭球形封头及平端盖的强度计算 §9.5 单孔与孔桥的加强计算 * §9.1 锅炉受压元件强度计算的规定 锅炉受压元件——在锅炉本体中承受内压力的汽水系统元件 受压元件强度——锅炉在受压元件寿命期内及正常工作条件下，不发生塑 性、蠕变、脆性、低周期疲劳极限的破裂及各种类型的腐蚀破坏的能力。 国家强度计算标准计规定—— ? GB9222—2008《水管锅炉受压元件强度计算》； ? JB3622—84《锅壳式锅炉受压元件强度计算》； ?《蒸汽锅炉安全技术监察规程》劳部发﹝1996﹞276号； ? JB/T 1625—1993《中低压锅炉焊接管孔尺寸》； 确保锅炉安全可靠运行的措施 ? 根据国家或有关法规，对现有锅炉进行受压元件的检测及强度校核计算； ? 根据强度计算结果及经济性，合理的选用材质计算合理的壁厚； ? 根据以上条件确定锅炉安全可靠运行的工作条件 * 一 安全系数与许用应力 材料的极限应力—— 锅炉受压元件截面上的最大工作应力比极限应力小得多，并规定不得超过材料某一应力的许可值，称许用应力， 。 水管锅炉受压元件材料许用应力： 锅炉低碳钢、低碳锰钢及低碳锰钒钢在350℃以下，其他低合金热强度钢在400℃以下，只考虑抗拉强度和屈服极限。 常用锅炉钢材 见表9-1， 见表9-2。 三个当中最小值 * 二 计算壁温 取元件温度最高部位内外壁温的算术平均值，任何情况下锅炉受压元件的壁温不应取得低于250℃. 见表9-3,9-4,9-5. 三 计算压力 ——锅炉出口安全阀较低起始压力与额定压力之偏差； 当 ，不考虑。 * §9.2 未减弱圆筒形元件的强度计算 ? 圆筒形元件应力分析 分析条件 ?? 两端封闭的没有减弱的薄壁容器，SD ? 承受内压力的作用且主要产生轴向伸长和径向胀大 的变形 ?? 破坏变形主要以塑性流动和剪切的破坏 ?? 以切向、轴向和径向三种应力进行分析 * * 应力分析 ? 切向应力 ； MPa ? 轴向应力 ； MPa ? 径向应力 内壁： 外壁： * * * 分析与讨论： ， 均为拉应力， 为压应力 ，且 , 为沿壁厚的变量，且在内壁上的绝对值最大， 为常量。 ? 内壁应力状态最为严重，运行时应特别注意内壁的应力集中状态。 * ? 应用第三强度理论建立壁厚计算公式 第三强度理论 材料发生塑性流动或剪断破坏时，是由于载荷在任意一点(最危险点)的最大剪切应力 达到单向拉伸时材料的最大剪应力极限值，强度条件为： 许用剪应力 —与单向拉伸的许用拉应力 关系为： 受压元件应力分析 由上述三式分析可得： * 无减弱强度计算公式 以内径表示 以外径表示 ——计算壁厚 * §9.3 锅筒、集箱、管子及管道的强度计算 减弱系数 ? 孔桥减弱 1）等径孔桥 （1）纵向（轴向）开孔孔桥 （2）横向开孔孔桥 （3）斜向开孔孔桥(折算成纵向） 开孔会引起空间截面（孔桥）应力增大，强度下降。 如果将横向孔桥减弱系数折算成纵向 查图9-6 图9-4 ， 图9-5 * * 2）不等径孔桥 的计算采用 图9-6 3）具有凹形管座的开孔孔桥 的计算采用采用 4）非径向孔孔桥 的计算采用采用 对横向孔桥： （ ） 对斜向孔桥： 斜向轴线偏离筒体径向的角度 ——筒体平均直径圆周上的距离 * 5）对于胀