GBT 16508-1996.pdf
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1、I C S 2 7 . 0 6 0 . 3 0 J 9 8 霭暴 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 G s / T 1 6 5 0 8 一 1 9 9 6 锅壳锅炉受压元件强度计算 S t r e n g t h c a l c u l a t i o n o f p r e s s u r e p a r t s f o r s h e l l b o i l e r s 1 9 9 6 一 0 9 一 0 3 发布1 9 9 6 一 1 2 一 0 1 实施 国家技术监督局发 布 目次 1 主题内容与适用范围 ” “ ” ” (1) 2 引用标准 “ “ “ ” ” ” (1)
2、3 材料、 许用应力和计算压力 “ ” ” (1) 4 承受内压力的圆筒形元件 ” ” ” ” ” 一 ( 4) 5 承受外压力的圆筒形炉胆、 冲天管、 烟管和 其他元件 ( 1 2 ) 6 凸形封头、 炉胆顶、 半球形炉胆和凸形管板 ” ( 2 2 ) 7 有拉撑( 加固) 的平板和管板 ” ( 2 7 ) 8 拉撑件和加固 件 ” “ ( 3 4 ) 9 矩形集箱 “ ” ( 3 9 ) 1 0 集箱端盖、 内置孔盖 ” ” ” ( 4 3 ) 1 1 下脚圈” ” ” “ “ ” ” ” “ “ ( 4 6 ) 1 2 孔和 孔的加强“ “ “ “ “ ” ” ( 4 7 ) 附 录A
3、铸 铁锅 炉 受 压 元 件 ( 补 充 件) “ ” “ ” ” ( 5 6 ) 附 录B 例题( 参考件卜 ” ” ” ” “ “ ” ” ” ” ” ” “ “ “ ” ” ” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .( 5 8 ) 附 录C 单位换算( 参考件
4、) ” ” “ “ ” ” ” ” ” “ ” ” “ “ ” ” ( 9 4 ) 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 G B / T 1 6 5 0 8 一 1 9 9 6 锅 壳 锅 炉 受 压 元 件 强 度 计 算 代替 J B 3 6 2 2 -8 4 S t r e n g t h c a l c u l a t i o n o f p r e s s u r e p a r t s f o r s h e l l b o i l e r s 主题内容与适用范围 1 . 1 本标准规定了由低碳钢或低碳锰钢焊制的有烟管和( 或) 炉胆的固定式锅壳锅炉受压元件和铸铁 锅炉受压元
5、件的强度计算方法与有关结构规定。 1 . 2 本标准适用于额定蒸汽压力不大于 2 . 5 MP a的燕汽锅炉及额定出水压力不小于。 . 1 MP a的热水 锅炉, 但额定出水压力小于 。1 MP a 的热水锅炉也可参照使用。 1 . 3 锅炉的设计、 制造、 安装、 使用、 修理、 改造应符合国家现行的 蒸汽锅炉安全技术监察规程 、 热水 锅炉安全技术监察规程 、 有关锅炉制造技术条件及其他有关国家标准。 2引用标准 G B 6 9 9 优质碳素 结构钢技术条 件 G B 7 0 9 热轧钢板和钢带的尺寸、 外形、 重量及允许偏差 G B 7 1 1 优质碳素 结构钢热轧厚 钢板和宽钢带 G
6、B 7 1 3 锅炉用碳素钢和低合金钢钢板 G B 1 5 7 6 低压锅炉水质标准 G B 3 0 8 7 低中压 锅炉用 无缝钢管 G B 3 2 7 4 碳素结构钢和 低合金结构钢热轧 厚钢板和 钢带 G B 8 1 6 3 输送流体用无 缝钢管 G B 9 2 2 2 水管锅炉受压元件强度计算 材料、 许用应力和计算压力 ! 符号说 明 本章所用符号的意义和单位如下: a b 常温抗拉强度, MP a ; a . 常温屈服点, MP a ; a ; 计算壁温时的屈服点, MP a ; S S 常 温伸长率, %; 。 许 用应力, M P a ; 叶 I 基本许用 应力, M P a
7、; 11 基本许用应力修正系数; t b i 计算壁温, ; t , 计算压力( 绝对压力) 下介质饱和温度或热水锅炉额定出水温度, ; 国家技术监督局1 9 9 6 一 0 9 一 0 3 批准 199 6一 1 2一 01实施 G s / T 1 6 5 0 8 一 1 9 9 6 p 计算压力( 表压) , MP a ; P , - 锅炉额定压力( 表压) , M P a ; A p -附加压力, MP a ; A p . 最大流量时计算元件至 锅沪出口 之间的压 力降, M P a ; 丸 : 计算元件所受 水柱静压力, M P a ; C p l 最高允许计算压力( 表压) , M
8、P a ; E P I .锅炉出口 处的 最高允许工作压力, M P a , 3 . 2材料 3 . 2 . 1 锅壳锅炉受压元件应采用符合有关国家标准或行业标准所规定的锅炉用低碳钢或低碳锰钢。 使用本标准未列入的上述材料中某些钢号时, 应符合国家现行 蒸汽锅炉安全技术监察规程 和 热 水锅炉安全技术监察规程 的有关规定。 3 . 2 . 2 用于制造受压元件的钢板应具有良好的塑性 , 其常温伸长率 S 。 应不低于 1 8 Y . . 3 . 3 许用应力 3 . 3 . 1 材料的许用应力按下式计算: 。 =7/ 1 . 1 ,, ” (1) 3 . 3 . 2 锅壳锅炉常用钢材的基本许用
9、应力仁 司; 取表 1 所列值。 对于表 1 未列出的但符合3 . 2 要求的钢 材, 基本许用应力 司 按下列公式计算, 取两者较小值。 。 , 、a b2 . 7 C a l l 、 a ;1 . 5 。 . 。 . . 。 . (2) (3 ) 计算时, a b a 取相应钢号的保证值; 当缺乏保证值时, 可用钢材抽样试验所得的 。 b . 6 . 最小值乘以 。 . 9 作为计算取用值, 抽样试验应按有关标准进行。 如无 o ; 数据, 可根据 。 、 的保证值, 如无 。 保证值时, 可根据钢材抽样试验所得 。 。 的最小值乘以 0 . 9 , 利用表 2 列出的a ; / a b
10、比值换算出a ; , 表 1 常用钢材基本许用应力 司; MP a GB / T 165 08 一 19 96 注: 相邻计算壁温数值间的 司j 采用算术内插法确定。 对于2 0 g , 1 6 M n g 钢板, 当厚度大干1 6 m m时, o - o . 值按G B 7 1 3 确定, 但 司 j 仍按表中所列数值取用 表 2 低碳钢或低碳锰钢的 o ; / 0 6 最小值 计算壁温 25 0 2 7 53 0 03 2 53 5 0 a ; / a y 最小值 0 . 4 00 .3 80 . 3 60 . 3 4 0. 33 注: 相邻两个数值间的d , / o n 采用算术内插法确
11、定。 3 . 3 . 3 基本许用应力修正系数 I 按表 3 确定。 表 3 基本许用应力修正系数, 元件型式及工作条件甲 承受内压力的锅壳筒体和集箱筒体 不受热( 在烟道外或可靠绝热) 受热( 烟温簇6 0 0 0C ) 受热( 烟温6 0 0 0C ) 1 . 0 0 0 . 9 5 0 . 9 0 管子( 管接头) 、 孔圈1 . 0 0 波形炉胆0 . 6 凸形封头、 炉胆顶、 半球形炉胆、 凸形管板 立式无冲天管锅炉与干汽室的凹面受压的凸形封头 立式无冲天管锅炉凸面受压的半球形炉胆 立式无冲天管锅炉凸面受压的炉胆顶 立式冲天管锅炉凸面受压的炉胆顶 立式冲夭管锅护凹面受压的凸形封头 卧
12、式内燃锅炉凹面受压的凸形封头 凹面受压的凸形管板 、 1 .0 0 0 . 3 0 0 . 4 0 0 . 5 0 0 . 6 5 0 .8 0 0 .8 5 有拉撑的平板、 烟管管板 0 .8 5 拉撑件( 拉杆、 拉撑管、 角撑板) 0 . 5 5 加固横梁1 . 0 0 孔 盖1 . 0 0 圃形集箱端盖( 见表 1 7 ) 矩形集箱 1 . 2 5 矩 形 集 箱 端 盖0 . 7 5 3 . 4 计算壁温 3 . 4 . 1 用于强度计算的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 锅炉受压元件的计算壁温取不低于2 5 0 “C e 3 . 4 . 2计算壁温 A
13、,;按 表 4确 定。 GB / T 1 6 5 0 8 一1 9 9 6 表 4 计算壁温 t b i 灌lfn42AASfA4BumfSat5MAATkl XtBn.#Y#%习 往:表中列出的h i值仅适用于锅炉给水质量符合GB 1 5 7 6 标准的情况。 3 . 5 计算压力 3 . 5 . , 设计计算时, 计算压力按下式计算: 户=p 。 十 P+A P , +41 P . . ” ” (4) 附加压力 P按以下原则确定: 额定压力小于1 . 2 5 M P a 时, O p = 0 . 0 2 M P a ; 额定压力不小于 1 . 2 5 MP a 时, A P =O . 0
14、4 ( P = +A p : 十 p ) , 当 p . . 1 时, 取2 p = 1 . 0 0 ) 及斜向孔桥当量减弱系数9 a ( 当9 a 1 时, 取P d =1 . 0 0 ) 中 的最小值。若孔桥位于焊缝上, 应按 4 . 6 . 2有关规定处理。 4 . 3 . 2 按锅炉制造技术条件检验合格的焊缝, 其减弱系数9按表5 选取。 若环向焊缝上无孔, 则环向 焊缝减弱系数可不予考虑。 表 5 对接焊缝减弱系数9L 焊接方法 焊缝型式讯 手 工 电焊 双 面 焊 焊缝根部有垫板的单面焊 单面焊 0 . 9 5 0 . 8 0 0 . 7 0 熔剂层下的自动焊 双 面 焊 单 面
15、焊; : 4 . 3 . 3 相邻两孔的节距( 纵向、 横向或斜向) 不小于按下式计算的值时, 孔桥减弱系数可不必计算。 s 。 一 d , + 2 丫 ( D+ , ) ( 1 5 ) 式中: d , 按式( 2 1 ) 确定。 4 . 3 . 4 相邻两孔的节距小于按式( 1 5 ) 确定的s 。 值, 且两孔直径均小于按 1 2 . 2 . 4 确定的未加强孔最大 允许直径时, 应按4 . 3 . 6 4 . 3 . 1 3 的规定计算孔桥减弱系数。 若相邻两孔中的一个孔的直径大于按 1 2 . 2 . 4确定的未加强孔最大允许直径, 应在满足 1 2 . 6 . 1所 要求的条件下,
16、按1 2 . 2 . 5 -1 2 . 2 . 7的规定进行加强, 加强后按无孔处理。 4 . 3 . 5 对于立式锅炉筒体上的加煤孔、 出渣孔等, 均应按 1 2 . 2 . 5 - 1 2 . 2 . 7的规定进行加强, 加强后按 无孔处理。加煤孔圈、 出渣孔圈等最小需要厚度按 1 2 . 3 . 4 确定。 4 . 3 . 6 等直径纵向相邻两孔( 图1 ) 的孔桥减弱系数按下式计算: s一 d p =一s ( 1 6 ) 等直径横向相邻两孔( 图2 ) 的孔桥减弱系数按下式计算: 5 子一 d I ( 1 7 ) G B / T 1 6 5 0 8 一 1 9 9 6 筒体轴线 护幸
17、图 1 纵向孔桥图 2 横向孔桥 4 . 3 . 8 等直径斜向相邻两孔( 图 3 ) 的孔桥当量减弱系数按下式计算: 乳=Kp “ ( 1 8 ) “力。 筒体轴线 图 3 斜向孔桥 斜向孔桥换算系数 K按下式计算: K二 1 二0 .7 5(1 + n 2) (1 9 当n ) t . 4 时, 可取K= 1 , 此时IP a = fl “ . 斜向孔桥减弱系数T 11按下式计算: 犷 一 d s “ 式中: s 0 =a不n , 当9 a 1 时, 取P d 二 1 . 0 0 , P a 也可按线算图( 图4 ) 直接查取。 GB / T 1 6 5 0 8 一1 9 9 6 下口仄不
18、不产盯反卜日L如水、 长 一门 - 1, - 1二 二二习 目 二 ”一 -一叫 尸 竺 州 ,月. 一 , 1 l 一 籙名一r ,1, 叫 洲曰 叫巴当二臼 二二 一产反不卜口队口曰 _ 0 . 2 5. J 产 一 1 尸 一匕一 二 二二 三 日二 当 卜作反下口不口曰 卜 一 卜 一 尸竺 1一 肠 曰 州 卜 曰 叫. .州 曰卜 - 尸 .州 尸 州 尸 甲 二 二 二J一 叫 一 十 勺 卜叫)一. 尸任 厂产盯压反口阵口 产 石习尸 州 认 . 白 l 二 习 声 二 别尸, . 二二卜一 问 匕 引诀月些 斗 州 一卜 州 一. r 二 习 二 口 州 一州 下 尸 二二
19、舀 目1二 二 乒二尸 一 1二 习 二 ; 产 叫 二 二 沐 钊卜 夏 厂一 1一, r r 气 厂一广 又之r尸 ,/ :。 , 1 卜 卜 味 日 味 巳 气 砚 1 与 阳 卜卜司 以一 . 止 二 二二奋 口州尸 厂 _ 训 卜 口 口 尸 气 习创 口州 一门 仁 二决沪曰 叫 一 户目国耳辱斗二匕阵日口旧州月曰习三 卜反 广阵反尸阵阵不日 目厄口闷巳闯了巨曰诬墓 曰国斗巳口云百月日月日厂厂阵口口卜日目耳曰 口曰口压圣口曰习匡于 仑参产阵杖口币曰日尸 口口产曰不国目曰户 五粉 曰刁汤乙所口多刁砂获 民压 卜阵目阵阵耳曰氏启 乙厄口乙牙巨耳多了多于 隆昆军 口厂门不二口团几 召 巨
20、口刁曰巨巨巨医国了了多多曰 户厅日厂尼日乙尾尸口口乙子子乙乙了多多尸曰 压巨呀尸口厅尺只叱叼只尾尾名不尸厂 尸门 曰曰二曰口之才乡卜口歹乡少少氏陀户 二口巨尸夕阳砚一礴窑 区ZZ弓乙子子r 曰 门盯)尸口阳不阶才 势 石夕 多 匕 之厂曰 匹巨曰匡尸口日 才 , 口巨口尸口门/ /浏/ / /又Z吩 下 口尸门少门四/ 叼1应夕Z压扩-广门 0 . 20 . 40 . 60 . 81。61。 R 2 02 . 22 . 4 注 :图 中 虚 线 为 各 条 曲 线 极 小 值 的 连 线 。 寥 弩 丁|一 容|1寸 卜 一 - 一一 筒体轴线 图4 确定礼值的线算图 4 . 3 . 9 若相
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