ICS 23. 020. 30

J 74

中华人民共和国国家标准

GB 150.3—2011 部分代替GB 150—199E

压力容器第3部分:设计

PreSSUre vessels—Part 3: DeSign

2011-11-21 发布

2012-03-01 实施

中华人民共和国国家质量监督検验検疫总局发布中国国家标准化管理委员会发布

前言........................................................................................................................91

范围

规范性引用文件

内压圆筒和内压球壳

夕卜压圆筒和外压球壳

封头

115

开孔与开孔补强

152

法兰

183

附录A （规范性附录）

非圆形截面容器

217

附录B （规范性附录）钢带错绕筒体

244

附录C （资料性附录）

密封结构

247

附录D （资料性附录）焊接接头结构本标准的本部分附录c、附录D为推荐性的，其余为强制性的。

289

附录E （规范性附录）

关于低温压力容器的基本设计要求

313

本标准GB 150《压力容器》分为以下四个部分:

第1部分:通用要求;

第2部分:材料;

--第3部分:设计；

——第4部分:制造、检验和验收。

kT-*

本部分为GB 150《压力容器》的第3部分:设计。本部分按照GB/T 1. 1-2009«标准化工作导则》给岀的规则起草。

本部分在GB 150—1998第5章至第9章、附录C、附录D、附录G和附录J的基础上,结合压力容器基本受压元件设计的实际需要及相关标准修订提案，同时为满足《固定式压力容器安全技术监察规程》的要求，进行修订编制。与GB 150—1998相比，主要变化如下：

——对应于原GB 150—1998第5章：内压圆筒和内压球壳，本部分第3章增加了按外径进行壁厚

设计计算的相应公式。

r≡

对应于原GB 150—1998第6章:外压圆筒与外压球壳,本部分第4章主要变化内容为:

a）修订了外压曲线图,增加了对应于高强度材料的外压曲线:

Ilt

III

IIB

Ill

b）增加了相对应的应力系数B曲线图选用表;

■ II

C）加强圈的结构设计作了部分修改。

对应于原GB 150—1998第7章:封头，本部分第5章中主要变化内容为：

a)
b) C) d)

增加了偏心锥壳、低压折边平封头、带筋平封头和拉撑结构的设计计算方法；

调整了部分平盖的结构特征系数K;

增加了适用于平封头与筒体全焊透连接结构的塑性分析设计方法；

增加了 S/RV0. 002时,球冠形封头与锥壳的设计方法。

对应于原GB 150—1998第8章:开孔和开孔补强,本部分第6章对开孔和开孔补强设计计算方法内容进行了扩充,引入了筒体径向接管的整体补强设计方法，开孔率适用范围可达0∙ 9。

对应于原GB 150-1998第9章:法兰，本部分第7章中主要内容变化为：

a）增加了整体法兰和按整体法兰计算的任意法兰的刚度校核计算要求：

b）增加了波齿垫片设计选用参数。

将GB 150-1998附录C“低温压力容器”中与设计相关的内容调整为本部分的附录E_O

将GB 150—1998附录D、附录G和附录J内容纳入本部分的附录A、附录C和附录D_O主要调整或变化内容为：

a）增加附录B“钢带错绕筒体设计J b）附录C扩大了双锥密封的适用范围；

C）附录D焊接结构根据实际情况进行了整理和补充。

本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会（SAC/TC 262）提出并归口 o

本部分起草单位：中国特种设备检测研究院、中国石化工程建设公司、清华大学、浙江大学、浙江工业大学、中国石化集团上海工程有限公司、中国石油寰球工程公司。

本部分主要起草人：寿比南、杨国义、李世玉、薛明德、徐锋、郑津洋、高增梁、桑如苞、秦叔经、叶日新、冯清晓、谢铁军、陈朝晖、陈志伟、陈冰冰、张迎恺、朱国栋。

本部分所代替标准的历次版本发布情况为:

GB 150—1989.GB 150—1998_o

压力容器第3部分:设计

1范围

GB 150. 3规定了压力容器基本受压元件的设计要求。

本部分适用于内压圆筒和内压球壳、外压圆筒和外压球壳、封头、开孔和开孔补强以及法兰的设计计算。

■ IrQ

本部分给出了非圆形截面容器（规范性附录A）、钢带错绕筒体（规范性附录B）、常用密封结构（资料性附录C）和焊接接头结构（资料性附录D）的基本设计要求。

本部分还给出了关于低温压力容器的基本设计要求（规范性附录^E）。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB 150.1—2011压力容器第1部分:通用要求

GB 150. 2压力容器第2部分:材料

GB 150. 4压力容器第4部分:制造、检验和验收

GB/T 985.1气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口

GB/T 985. 2埋弧焊的推荐坡口

压力容器法兰与技术条件甲型平焊法兰乙型平焊法兰长颈对焊法兰非金属软垫片缠绕垫片金属包垫片

等长双头螺柱补强圈

JB/T 4700

JB/T 4701

JB/T 4702

JB/T 4703

JB/T 4704

JB/T 4705

JB/T 4706

JB/T 4707

JB/T 4736

3内压圆筒和内压球亮 3.1本章计算公式适用于单层、多层包扎、套合圆筒和球壳的计算。钢带错绕筒体设计计算按附录B 进行。

3.2术语、定义和符号

3. 2. 1 GB 150.1中的术语和定义适用于本部分。

3.2.2符号

C--厚度附加量（按GB 150.1） 9mm；对多层包扎圆筒和套合圆筒只考虑内筒的C值；

D_I——圆筒或球壳的内直径,mm；

DO--圆筒或球壳的外直径CDQ-Di + 2&） mm；

P_C——计算压力，MPa ；

筒或球壳的最大允许工作压力，MPa；

圆筒或球壳的计算厚度

R 圆筒或球壳的有效厚度,mm；

4——多层包扎圆筒内筒或套合圆筒内筒的名义厚度,mm；

M——圆筒或球壳的名义厚度，mm；

席多层包扎圆筒层板层和套合圆筒套合层总厚度,mm；

系——设计温度下圆筒或球壳的计算应力，MPa；

[<Γ--设计温度下圆筒或球壳材料的许用应力(按GB 150. 2) ,MPa；

JlI

OT——设计温度下多层包扎圆筒内筒或套合圆筒内筒材料的许用应力(按GB 150. 2),MPa;

C^σ□T 设计温度下多层包扎圆筒层板层或套合圆筒套合层材料的许用应力，MPa；

≠——焊接接头系数；

多层包扎圆筒和套合圆筒内筒的焊接接头系数;

多层包扎圆筒层板层和套合圆筒套合层的焊接接头系数。

3.3圆筒计算

本节公式的适用范围为Λ≤0.4[σ]^t≠_o设计温度下圆筒的计算厚度按式(3-1)或式(3-2)计算:

8 =——--

2["勺一P_Ca = PCDf_i

~2Eσ]7 + A

圆筒的计算应力按式(3・3)或式(3-4)计算：

t PC (Di + 5_e) Cr =

til

(3-1 )

(3-2 )

2δ_e

_σt PC(DQ — δ_e)

(3-3 )

2S_e

(3-4 )

σ^t值应小于或等于W^t≠_o

多层包扎圆筒及套合圆筒的勺值按式(3-5)计算：

Γ^σ]^t≠ = y^E^σi]^t⅛ + E^σo I^t ≠ 公式中也=1.0,禹=0.95。

设计温度下圆筒的最大允许工作压力按式(3-6)或式(3-7)计算:

3 I =

^LPwJ-D₁+S_e

2"艸 D_Q — S_e

(3-5 )

tai

(3-6 )

(3-7 )

3.4球壳计算

本节公式的适用范围为P_c≤0.6ΓσJ^t≠_o设计温度下球壳的计算厚度按式(3-8)或式(3-9)计算,

P_CD_i

p_c

B= _

4[b]p + P_C球壳的计算应力按式(3-10)或(3-11)计算:

/ P_C(D_I+ SJ (7 =------------

4毎

t PC (DQ -Se) ff =------------

4⅞_e

•( 3~8 )

・(3-9 )

(3-10 )

(3-11 )

σ^t值应小于或等于M^_O

设计温度下球壳的最大允许工作压力按式（3-12）或式（3-13）计算:

外压

筒和外压球壳

4^_e一D

(3-12 )

(3-13 )

4.1本章规定适用于外压圆筒（包括管子）和外压球壳的设计。

4.2术语、定义和符号

4.2, 1 GB 150.1中的术语和定义适用于本章。

4.2.2符号

A——外压应变系数；

AS——加强圈的横截面积,mm²;

B——外压应力系数，MPa；

C---厚度附加量（按GB 150. 1） ,mm；

以——圆筒内直径,mm；

DO——圆筒外直径（D_O = D_i+ 2⅛）,mm;

E^t——设计温度下材料的弹性模量,MPa；

封头曲面深度

Ill

mm；

加强圈与圆筒组合段所需惯性矩,mu?

E^w23

I=I

加强圈与圆筒起加强作用的有效段的组合截面对通过与圆筒轴线平行的该截面形心轴的惯

性矩，mπ√ ;

L——圆筒计算长度，应取圆筒两相邻支撑线之间的距离（见图4-1）,mm；

P.——计算外压力（按GB 150.1的通用要求），MPa；

LpJ——许用外压力,MPa₅

R_o--球壳外半径，mm;

Sn--圆筒或球壳的名义厚度,mm；

瓦--圆筒或球壳的有效厚度,mm；

[σ]^t——圆筒或管子材料在设计温度下的许用应力（按GB 150. 2材料），MPa；

ReL（Rp_O.2）——圆筒或管子材料标准在室温下的屈服强度（或0.2%非比例延伸强度）,MPa;

Rl_L₂）——圆筒或管子材料在设计温度下的屈服强度（或0.2%非比例延伸强度）,MPa_o

III

4.3外压圆筒的稳定性校核

4. 3. 1计算长度的确定

筒计算长度,应取圆筒上两相邻支撑线之间的距离，见图4-1₀其中应满足：图a-2）和图C-2）中锥壳或折边段的有效厚度不得小于相连接圆筒的有效厚度；图b）、e）和f）中锥壳与圆筒的连接处的惯性矩,按5. 6. 6的规定;计算时应采用图示的L、各段直径和相应的厚度。

a）如图4Ta）所示，当圆筒部分没有加强圈（或可作为加强的构件）时，取圆筒的总长度加上每个凸形封头曲面深度的1/3；

■ at

b）如图4-lc）所示，当圆筒部分有加强圈（或可作为加强的构件）时,取相邻加强圈中心线间的最大距离；

C）如图4-ld）所示,取圆筒第一个加强圈中心线与凸形封头切线间的距离加凸形封头曲面深度的 1/3；

d）如图4-lb）.e）J）所示，当圆筒与锥壳相连接,若连接处可作为支撑线时,取此连接处与相邻支撑线之间的最大距离；图4-lf）中的LX系指锥壳段的轴向长度，其外压计算长度取当量长度 Le 见 5. 6. 6 ；

e）如图4-lg）所示，对带夹套的圆筒，则取承受外压的圆筒长度；若带有凸形封头，还应加上封头曲面深度的1/3；若有加强圈（或可作为加强的构件）时,则按图4-lc）.d）计算。

注：支撑线系指该处的截面有足够的惯性矩，以确保外压作用下该处不出现失稳现象。

Ill

4-1外压圆筒的计算长度

4.3.2 D_o∕^_e≥20 的圆筒

4.3.2. 1确定外压应变系数A

a)

根据L∕D_o和Dq 由图4-2或表4-2查取外压应变系数A值（遇中间值用内插法）;

b）若L∕D_o值大于50,则用L∕D° = 50查图；若L∕D_o值小于0.05,M用L∕D° = O. 05查图。

4. 3. 2. 2确定外压应力系数B

a)

按所用材料,查表确定对应的外压应力系数E曲线图（图4-3〜图4-11）,由A值查取B值

Ill

Ill

（遇中间值用内插法）;

若A值超出设计温度曲线的最大值,则取对应温度曲线右端点的纵坐标值为B值;

Ilt

C）若A值小于设计温度曲线的最小值,则按式（4-1）计算B值:

_D 2 AE^t±> =

..............................(4-1 )

表4・1外压应力系数B曲线图选用表

序号-	钢号	ReL(R_POQ/MPa	设计温度范围/°C	适用B曲线图
1	10	205	≤475	图4^3
2	20	245	≤475	图4-5
3	Q245R	245	≤475	图4-5
4	Q345R,Q345D	345	≤475	图4-4
5	Q370R	370	≤150 150〜350	图4-6 图4-5
6	12CrMO	205	≤475	图4^3
7	12CrIMoVG 12CrIMOVR	225	≤475	图4-5
8	15CrMO	235	≤475	图4-5
9	15 CrMOR	295	≤150 150〜400	图4-6 图4-5
10	lCr5Mo	195	≤475	图4T
11	09 MnD	270	≤150	图4-6
12	09MnNiD	280	≤150	图4^6
13	08Cr2AlMo	250	≤300	图4-5
14	09CrCUSb	245	≤200	图4-5
15	18MnMONbR	390	≤150 150〜475	图4-6 图4-5
16	13 MnNiMOR	390	≤150 150〜400	图4-6 图4-5
17	14CrlMOR	300	≤150 150〜475	图4^6 图4-5
18	12Cr2Mol	280	r ≤150 150〜475	图4-6 图4-5
19	12Cr2MolR	310	≤150 150〜475	图4-6 图4-5

表4-1 (续)

序号	钢号	ReL (KP0.2 )∕MPa	设计温度范围/°C	适用B曲线图
20	12Cr2MolVR	415	≤150 150〜475	图4-6 图4-5
21	16Mn,16MnDR	315	≤150 150~350	图4-6 图4-5
22	15 MnNiDR	325	≤150 150 — 200	图4-6 图4-5
23	15 MnNiNbDR	J 370	≤150 150〜200	图4-6 图4-5
24	09 MnNiDR	300	≤150 150〜350	图4-6 图45
25	08Ni3DR	320	≤100	图4-6
26	06Ni9DR	575	≤100	图4-7
27	07MnMOVR	490	≤200	图4-7
28	07MnNiVDR	490	≤200	图4-7
29	12 MnNiVR	490	≤200	图4-7
30	07MnNiMODR	490	≤200	图4-7
31	S11348	170	≤400	图4-3
32	S11306	205	≤400	图4-5
33	S11972	275	≤350	图4-5
34	S30403 OOCrl9NilO	180	≤425	图 4^-10
35	S30408 0Crl8Ni9	205	≤65O	图4~8
36	S30409	205	≤65O	图4-8
37	S31608 0Crl7Nil2Mo2	205	≤650	图4-9
38	S31603 OOCrI7Nil4Mo2	180	≤425	图 4^11
39	S31668 0Crl8Nil2Mo2Ti	205	≤450	图4-9
40	S31008 0Cr25Ni20	205	≤65O	图4-9
41	S31708 0Crl9Nil3Mo3	205	≤65O	图4-9
42	S31703 OOCrI 9 Nil 3 Mo3	205	≤425	图 4-11
43	S32168 OCrlSNilOTi	205	≤65O	图4-9
44	S39042	220	≤65O	图4"9

表4-1 (续)

序号 -	钢号	ReL (RpO. 2 )∕MPa	设计温度范围/笆	适用B曲线图
45	S21953	440	≤300	图 4-12
46	S22253	450	≤300	图 4-12
47	S22053	450	≤300	图 4-12
48	S25O73	550	≤300	图 4-12
49	ICrl 9 Ni9	205	≤650	图4^-8

4.3.2. 3确定许用外压力［方

根据B值,按式(4-2)计算许用外压力［如：

确定外压应变系数A

B ≡≠⅛ , ----- ... ... ... ■ * I

^P —D°∕Se

计算得到的静］应大于或等于化，否则须调整设计参数,重复上述计算，直到满足设计要求。

4.3.3 D_oA<20 的圆筒

4. 3. 3. 1

a) 对D_oA≥4. 0的圆筒，用与4. 3. 2. 1相同的步骤得到系数厶值；
b) 对D√8eV4. 0的圆筒,按式(4-3)计算系数厶值：

_A- ɪ-ɪ .. (D_o∕¾)²

系数A>0.1时，取A = 0. I_O

4.3.3.2确定外压应力系数B

用与4. 3.2. 2相同的步骤得到系数B值。

4.3.3.3确定许用外压力［方

按式(4-4)计算许用外压力DG值：

［如=min{(読—0.062 5)B, 説(1 _DjSJ ʃ

式中应力,取以下两值中的较小值：

σ₀=2［σ］^t

S=O. 9R；L或 0∙ 9% 2

计算得到的詩］应大于或等于么，否则须调整设计参数,重复上述计算,直到满足设计要求。

4.4外压球壳的计算

4.4. 1确定外压应变系数A

根据R/桓，用式(4-5)计尊系数A值：

(4-2 )

(4-4 )

Λ __

0. 125

(4-5 )

4.4.2

4.4.3

确定外压应力系数B

按所用材料,查表4-1确定对应的外压应力系数B曲线图，由A值查取B值(遇中间值用内插法);

若A值超出设计温度曲线的最大值,则取对应温度曲线右端点的纵坐标值为B值；

若厶值小于设计温度曲线的最小值,则按式(4T)计算B值。

确定许用外压力3］

Ill

IiI

Ill

«11

Ill

Bll

根据B值,按式(4-6)计算许用外压力DG值:

S=—≤— .............................

(4-6 )

^LPJ (KA)

计算得到的［力］应大于或等于化，否则须调整设计参数,重复上述计算,直到满足设计要求。

M I- IIl- I Q ∕q^rlla HHU 4J⅛J1 Az⅛6

IDWHl5 I HBH I Dw"20 1 —一_| -∙ I 9∕625 I 」.三=一j.・ I z>WH30 _II ⅛√4a IIJJIT1===一i I P 今 50 ∙

一 M-

A>∕¾=60 -I z>w80 ∙ M100 !ii-I ^z>θF125 IQ ∕⅛=150 ɪ HnnH I Do∕⅛-200 Lr和 I D250 Trct"3η

O OOOO ♦ ∙ ∙ ∙ ∙ O 0 5 0 5 5 4 3 3 2

V CO

2 3 4 5 6 789

L 0E-02

1.0E-OI

14.0

12.0

6.0

5.0

4.0

3,5

3.0

2.5

iæo

9.0

8.0

7.0

20.0

18,0

16.0

2.0 L 8 1.6 1.4

2 3 4 5 6 789

1. 0E-O3

系数』

外压应变系数A曲线

4-2

1.2

1,0

0.8

0.7

0. 60

0∙ 50

O. 40

0∙ 35

O. 30

O. 25

0.20

O* 18

0.16

0∙ 14

0,12 ----

0.10

0∙ 090

0.080

0. 070

2 3 4 5 6 789

1. OE-O4

0* 050

L OE-O5

1, OE "0.4

LOE-(K 3

LOE-O*2

LOE-0.1

系数4

注：用于屈服强度K_eL<207 MPa的碳素钢和S11348钢等口

4-3外压应力系数B曲线

αcn

系旳

注：用于Q345R钢口

4.4

外压应力系数8曲线

1.0E-04

1.OE-O3

L OE-O2

LOE-OI

系数』

注：用于除图4-4注明的材料外，材料的屈服强度RL>207 MP_a的碳钢、低合金钢和S11306钢等。

4-5外压应力系数B曲线

Itl

a：用于除图4-4注明的材料外,材料的屈服强度K_eL>260 MP_a的碳钢、低合金钢等。

4-6外压应力系薮B曲线

L OE-O4

L 0E-03

LOE-O2

1, OE-Ol

系如

注：用于07MnMOVR钢等。

4-7

外压应力系数B曲线

云

L 0E-04

LOE-O3

系数K

L OE-02

LOE-OI

注：用于S30408钢等。

外压应力系数B曲线

系数女

注：用于S31608钢等。

4-9

外压应力系数B曲线

2 3 4 5 6 7 8 9

LOE-O3

3 4 56789

2 3 4 5 6 7 8 9

200

180

160

140

120

100

⁶⁰1

50云

L OE-O4

L OE-02

LOE-OI

注：用于S30403钢等。

4-10

外压应力系数B曲线

W^80604020^ooo O O 2 1 1 1 1 19 8 7 6 5

系数%

3 4 5 6 7 8 9

1. OE-O2

3 4 5 6 7 8 9

LOE-03

LOE-O4

LOE-OI

注：用于S31603钢等。

4-11

外压应力系数B曲线

5 6 7 8 9

3 4

5 6 7 8 9

3 4

-----------1—1 QG

5 6 7 8 9

LoE-O4

L OE-03

系数N

1. OE-02

1.0E-Ol

注：用于S21953钢等。

4-12

外压应力系数B曲线

4.5外压圆筒加强圈的设计

4. 5. 1加强圈的计算

4.5. 1. 1惯性矩计算

l≡

选定加强圈材料与截面尺寸,计算其横截面积A和加强圈与圆筒有效段组合截面的惯性矩I_s,Iffl

I=I

筒有效段系指在加强圈中心线两侧有效宽度各为0∙55JD_oM的壳体。

L^tW

若加强圈中心线两侧圆筒有效宽度与相邻加强圈的圆筒有效宽度相重叠,则该圆筒的有效宽度中

相重叠部分每侧按一半计算。

4.5. 1.2确定外压应力系数B

按式(4-7)计算B值:

AD_O

+ (A_s∕L_s)

(4-7 )

4.5. L 3

式中：

L_S——从加强圈中心线到相邻两侧加强圈中心线距离之和的一半，若与凸形封头相邻，在长度中还应计入封头曲面深度的l∕3,mm_o

确定外压应变系数A

按所用材料,查表4-1确定对应的外压应力系数B曲线图，由B值查取A值(遇中间值用内

插法)；

若B值超出设计温度曲线的最大值,则取对应温度曲线右端点的横坐标值为A值；

若B值小于设计温度曲线的最小值,则按式(4-8)计算A值：

A 3B

Ill

Ilr

2 E^t

(4-8 )

4.5. 1.4

按式(4-9)计算加强圈与圆筒组合段所需的惯性矩I值：

_r DIL_S^+A_s∕LJ_A

^{I =}----IO----^A

I_s应大于或等于［,否则选用较大惯性矩的加强圈，重复上述步骤,直到I_S大于且接近I为止。

4.5.2加强圈的设置

4. 5. 2. 1加强圈可设置在容器的内部或外部,应整圈围绕在圆筒的圆周上。加强圈两端的接合形式应按图4-13中A、B所示。

4. 5. 2. 2容器内部的加强圈，若布置成图4-13中C、D、E或F所示的结构时，则应取具有最小惯性矩的截面进行计算。 ■

4. 5. 2. 3在加强圈上需要留出如图4-13中D、E及F所示的间隙时,则不应超过图4-14规定的弧长, 否则须将容器内部和外部的加强圈相邻两部分之间接合起来,釆用如图4-13中C所示的结构。但若能同时满足以下条件者可以除外：

每圈只允许一处无支撑的壳体弧长；

无支撑的壳体弧长不超过90°圆周；

相邻两加强圈的不受支撑的圆筒弧长相互交错180°；

圆筒计算长度L应取下列数值中的较大者：

——相间隔加强圈之间的最大距离；

——从封头切线至第二个加强圈中心的距离再加上1/3封头曲面深度。

容器内部的构件如塔盘等,若设计成起加强作用时,也可作加强圈用。

加强圈与圆筒之间可釆用连续或间断的焊接，当加强圈设置在容器外面时，加强圈每侧间断

确定所需的惯性矩I

(4-9 )

a)
b) C) d)

Γ≡

E^tj3

i≡⅛

Ill

4.5.2.4

4.5. 2. 5

焊接的总长,应不少于圆筒外圆周长的1/2,当设置在容器里面时,应不少于圆筒内圆周长的l∕3_o焊脚尺寸不得小于相焊件中较薄件的厚度。

间断焊缝的布置与间距可参照图4-15所示的型式，间断焊缝可以相互错开或并排布置。最大间隙

、对外加强圈为8旗,对内加强圈为12銘。

Ill

此截面应具有加强圈需要的惯性矩

4-13外压容器加强圈的各种布置图

2 000

IOOO

800

600

500

400

3∞

1∞

¹8. Ol

0.2

3 4 5 6 8 10

0. 04 0, 06 0. 1

0.4 0.6 1.0

L/D_Q

0. 02

4-14

圆筒上加强圈允许的间断弧长值

lλ0‰tA0YA≡γl-

⅛i I .....一

4-15加强圈与圆筒的连接

表4-2

4・2的曲线数据表

	L∕D_o	A值	D_o∕¾	L∕D_o	A值	Q您	L/D_o	A值
	2.2	9. 59E-02		1	6* 60		5	5. 34
	2. 6	8.84		1.6	3. 72		6	5. 16
	3	& 39		2	2.85	15	10	4. 97
	4	7. 83		2.4	2.42		40	4. 90
4	ɔ	7. 59		3	2. 12		50	4. 90
	7	7.39	8	4	1. 92		0∙ 24	9, 82E√)2
	10	7.29		5	1.84		0.4	4. 77
	30	7. 20		7	1. 79		0. 6	2.86
	50	7. 20		10	1.76		0. 8	2. 03
	1.4	9. 29E-02		20	1.74		1	1. 56
	1.6	8. 02		50	1.74		1.2	L 27 ■*
	2	6.58		0. 56	9. 64E-02		2	7. 13E-03
	2.4	5.86		0.7	7. 20	20	3	4. 46
	3	5.32		1	4.63		3.4	3. 88
5	4	4.94		1.2	3. 71		4	3. 42
	5	4. 78		2	2.01		5	3.08
	7	4. 65		2.4	L 65		7	2. 87
	10	4. 59	10	3	L 39		10	2. 80
	30	4. 54		4	1.24		40	2.75
	50	4.53		5	1. 18		50	2. 75
	1.2	& 37E-02		7	1.14		(\2	8. 77E-02
	1.6	5.84		10	1. 12		0. 3	4. 84
	2	4. 69		16	1. 11		0. 5	2. 50
	2.4	4.11		50	1. 11		0.8	L 43
	3	3. 69		0. 34	9∙ 68E-02		1	1. 11
6	4	3.41		0.4	7.70		1.2	9. 02E-03
	5	3.29		0_# 6	4. 53	25	2	5.08
	7	3. 20		1	2* 44		3	3. 23
	10	3.16	15	1.2	1.97		3.4	2.78
	30	3.12		2	L 09		4	2. 35
	50	3.12		2.4	& 90E-03		4.4	2.19
	0. 74	9. 68E-02		3	6.91		5	2.04
	0.8	8.75		4	5.73		6	1. 91

表4-2 (续)

	L∕D_o	A值	DJS_e	L∕D_o	厶值	U	L/D₀	A值
	7	L86		1		_■ 80	30	Iy2
25	10	1.80		2	1.71		50	1. 72
25	30	1. 76		4	8. 42E-04		0. 05	7∙41E√)2
	50	1.76		5	6* 52		0. 07	3.98
	O_t 16	9, 04E-02		6	5.48		0. 1	2. 20
	2	6. 35	50	7	5.02		0. 14	1.33
	0. 3	3. 57		8	4. 78		0* 2	& 31E-03
	0.4	2. 46		10	4. 58		0.4	3. 64
	0. 6	L 50		12	4. 49		0. 5	2. 83
	0.8	1.08		16	4. 44		0. 8	1. 70
	1	& 38E-03		40	4. 40	100	1	I_t 34
	1.2	6. 83		50	4. 40		2	6.41E√)4
30	2	3. 88		0. 074	9. 54E-02		4	3.05
	3	2. 46		0.1	5. 56		6	1. 95
	4	1.77		0. 14	3* 23		8	1. 42
	4.4	1.61		0. 2	1. 93		10	L 24
	5	1.47		0.4	8. 12E-03		14	1. 14
	6	L 36		0. 6	5. 10		25	L 10
	7	L 30		0. 8	3. 71		50	1. 10
	10	1.25		1	2. 91		0.05	4. 80E-02
	30	1.22	60	2	1.38		0. 06	3. 44
	50	L 22		3	8. 86E-04		O₄ 08	2. 10
	θΓ12	8. 64E-02		4	6.45		0. 1	1.48
	0. 2	3.85		6	4,09		0. 14	9.17E-03
	0. 3	2. 22		7	3. 64		0.2	5. 78
-	0.4	L 55		8	8. 41		0.4	2. 57
	0. 6	9. 58E-03		10	3.22		0.6	L 65
	0*8	6. 91		14	3. 10		0.8	1.21
	1	5. 39		40	3.06	125	1	9. 55E√)4
	1.2	4. 41		50	3.06		2	4. 59
40	2	2* 52		0.054	9. 90E-02		4	2. 20
	4	1.17		0.07	6. 08		6	1.41
	5	9. 12E-04		0.09	3. 91		9	9. 04E-05
	6	8. 04		0. 1	3.28		10	8.37
	7	7. 56		0. 14	1. 96		12	7. 70
	8	7.31		0.2	1. 20		14	7. 40
	10	7. 08		0. 24	9. 50E-03		20	7. 13
	16	6. 92		0.4	5, 16		40	7. 04
	40	6. 88	80	0.6	3. 28		50	7. 04
	50	6. 88		0.8	2. 39		0. 05	3, 38E-02
	0*088	9. 30E-02		1	1.88		0.06	2.44
	0.1	7.82		2	8. 95E√)4		0. 08	1. 51
	0.2	2. 63		4	4. 24	150	0.1	1.08
50	0.3	1.54		6.6	2.41		0_φ 12	& 33E-03
	0.4	1.08		8	2. 05		0. 16	5. 69
	0. 6	6∙ 77E-03		10	L 86		0. 2	4. 31
	0. 8	4. 90		14	L 76		0.4	L 94

表4-2 （续）

	L∕D_o	A值	D_o∕∂_e	L∕D₀	A值	D_o ∕⅛	L∕D_o	A值
	0∙6	L25		10	^93		0* 08	1. 92
	1	7. 26E-05		12	2. 38		0.1	L 45
	2	3.49		14	2. 10		0. 12	L 16
	4	L 68	250	16	1. 96		0. 16	8. 30E-04
	6	1.08		20	1. 84		0. 2	6. 45
150	8 10	7. 87E-O5 6.19		40 50	1.76 L 76		0.4 0. 6	3. 05 1. 99
	12	5.53		0. 05	9. 23E-03	500	0. 8	L 48
	16	5.10		O_t 06	6. 90		1	1.18
	20	4∙98		0. 08	4. 52		2	5. 79E-05
	40	4.89		0.1	3. 34		4	2.82
	50	4.89		O_t 12	2. 64		6	1.85
	O. 05	1. 96E-02		0. 2	L 43		8	L 37
	0.06	L 43		0.4	6. 66E-04		10	1.07
	O. 08	9. 09E-03		0. 6	4. 33		12	& 80E-O6
	0.1	6. 59		0. 8	3.21		0_φ 05	2. 70E-03
	O. 14 0.2	4.21 2.72	300	1 2	2. 54 1.24		0. 06 0.08	2. 08 1. 42
	O. 3	1.71		4	6.02E-05		0.1	L 08
	0∙5	9* 76E-04		6	3. 93		0.12	8. 68E^04
	0.8	5.92	■ ■ F	8	2.87		0.16	6.24
	1	4.69		10	2.25		0. 2	4. 86
200	2 4	2.27 1.10		14 16	L 56 1.42	600	0.4 0. 6	2. 31 1. 51
	6	7. IIE-O5		20	1. 30		0. 8	L 12
	8	5.20		40	1. 23		1	& 94E-05
	10	4.03		50	1. 22		2	4. 39
	12	3.38		O_t 05	5∙ 49E-03		4	2.16
	14	3.09		0. 06	4. 17		6	1.41
	16	2. 95		0. 08	2. 78		8	1.04
	20	2∙83		O_i 1	2_#08		8.4	9* 88E-06
	40	2.75		0. 12	L 66		0. 05	1. 65E-03
	50	2.75		0. 16	1. 18		0. 06	L 29
	0.05	L 29E-O2		0.2	9.14E-04		0. 08	8. 92E-04
	0_φ 06	9. 55E-03		0.4	4. 29		0.1	6.82
	O* 08 0.1	6.17 4.52	400	0, 6 0,8	2. 80 2.07		0. 12 0. 16	5,51 3.98
	0.14	2.93		1	1.65		0.2	3. 12
	O. 2	1.91		2	& 08E-05	800	0.4	1.49
250	OM O. 6	8. 81E-04 5.72		4 6	3. 93 2. 57		0. 6 0.8	9∙ 80E-05 7. 28
	0∙8	4.22		8	1.89		1	5,80
	1	3. 35		10	1.48		2	2. 86
	2	L 63		14	L 02		4	1.40
	4	7. 89E-O5		16	8* 82E^06		5	1. 12
	6	5.13	500	0. 05	3. 70E-03		5. 6	9. 92E-06
	8	3.77	500	0. 06	2.84	1 OOO	~~	^~1. 13E-03

表4-2 (续)

表4-3

4・3的曲线数据表

D_o∕δ_e

L/D_o

A值

_JD_O ∕¾

L/D_O

A值

L∕D_o

A值

1 OOO

O_t 06 0. 07 0,09 0. 12

8. 91E-04

7.33

5.41

3. 88

1 000

0. 16

0.2

0.4

0.7

2.21

L 06

5. 96E-O5

1 000

4. 2

4?14

2.04

1,01

9∙ 57EP6

温度/P	A值	B 值/MPa	温度/°C	A值	B 值/MPa	温度/°C	A值	B 值/MPa
	LOOE-O5 6. 20E-04	1?33 82.7	260	~2. OOE-O 2~ 1. OoE-OI	120 120		5.00 6.00	42. 7 45.3
	7. 00	92.0		1. OOE-O5	L14		7.00	47.0
150	& 00 9. 00	96.0 100		4. 09E-04 5. 00	46, 7 50.7	425	LOOE-O3 1. 50	52. 0 56.0
150	1.00E-03	103		6. 00	54. 7		2.00	60.0
	1.50	Ill		7. 00	56.0		2. OOE-O2	86.0
	2. 00	113	370	&00	58. 7		1. OoE-OI	86.0
	9.00	128	370	9.00	60.0		1.00E-05	0. 956
	LOoE-Ol	128		1. OOE-O3	61. 3		3* 25E-04	31. 0
	1.00E-05	L 24		1. 50	66. 7		5.00	36. 0
	5.08E-04	62. 7		2. 00	70. 7		7.00	40.0
	6_, 00	6& 0		2. OOE-O2	101	475	LOOE-O3	42. 7
260	& 00	74.7		L OOE-OI	105		1.50	48.0
	LOOE-O3	77. 3		L OOE-O5	1.05		2. 50	53. 3
	L 50	85. 3	425	3, 54E-04	37. 3		2. OOE-O2	78.0
	2. 50	93. 3		4. 00	40.0		1, OOE-Ol	78.0

温度/C	A值	B 值/MPa	温度/°C	A值	B 值/MPa	温度/°C	A值	B 值 /MPa
	~LOOE-O 5~	L33		~1. OOE-O3~	82^4		5Toδ	99?2
	LoOEP3	133		1.50	94. 4		7.00	106
						400
30	1. 50	151		2. 00	101		8.00	108
	2. 00	163	300	3. 00	Ill		L(X)E-02	IlO
	3. 00	171	300	4,00	117		^~IroOE-05~	0. 977
	LOoE-02	183		5.00	122		3∙ 90E-04	37. 2
	~I_tOoE-05~~	L24		8. 00	129		5.00 .	41. 3
	9. 30E-04	115		LoOE√)2	130		6.00	44. 3
	1.00E-03	118		~1. OOE-O 5~~	l^05		7.00	47. 1
	1.50	132		4. OOE-O4	42, 1		8. 00 ■	49.4
200	2. 00	138		5.00	46. 8		9.00	51.8
	2. 50	142		6. 00	51. 2	4 7ζ	LOoE4)3	54* 1
	3.00	146		7.00	54. 4	4/0	1.50	62. 9
	4. 00	151	A ∩A	& 00	57. 2		2.00	68.6
	LoOE-02	161	quu	9. 00	60_t 0		3_φ 00	77.0
	^-I_i OOE-O5~	1717		1. OOE-O3	62.8		4. 00	82. 6
	5.00E-04	58.7		1. 50	73. 2		5.00	86. 3
300	6.00	65. 6		2. 00	80. 0		6.00	88. 7
	7*00	71.2		3.00	88.8		8. 00	92.6
	&00	75. 7		4.00	95.2		LoOE-02	94"

温度/笆	厶值	B 值/MPa	温度/C	A值	B 值/MPa	温度/°C	A值	B 值/MPa
	LOOE-05	L 33		3. 00	114		LoOE-O3	65. 3
	7. 65E-04	101		& 00	132		1. 50	73. 3
	8. 00 9.00	105 109	260	L OoE-O2 L 50	135 143	425	2,00 3.00	77.3 82,7
	LoOE-O3	113		2. 00	149		3. OOE-O2	113
150	2.00	137		2.72	156		KOOE-Ol	113
	3.00	149		L OOE-OI	156		1.00E-05	0. 956
	4. 00	156		L OOE-O5	1. 39		4. 27E√)4	41.3
	5.00	159		5. 59E-04	62. 7		LOOE-O3	56.0
	2. 50E-02	164		L OOE-O3	74. 7		1. 50	62.7
	LOOE-OI	164	370	3.00	93. 3	475	2. 00	68. 0
	LOOE-05	1.24		1. OOE-O2	112	475	3. 00	73, 3
	6. 63E-04	82, 2		2. 50	128		8. 00	85.3
260	9.00	89.0		LOoE-OI	128		3∙OOE-O2	102
	LOoE-03 2. 50	93. 3 Ill	425	L OOE-O5 5. OOE-O4	1.05 52.0		LOOE-01	102

A值	B 值/MPa	A值	B 值/MPa	A值	B 值/MPa
4. OOE-O4	53. 3	1. OOE-O3	133	3. OOE-O2	303
6.00	80.0	2. 00	266	6.00	313
8. 00	106	2. 20	293	L OOE-OI	327

表牛8图4・8的曲线数据表

表4-9

4・9的曲线数据表

温度/P	A值	B 值 /MPa	温度/°C	A值	B 值/MPa	温度/°C	A值	B 值 /MPa
	A值	B 值 /MPa		A值	B 值/MPa	Unt Λ5⅛ /	A值	B 值 /MPa
	L OOE-O5	1.29		1. OOE-O5	1.07		L 50E-03	50.7
	4. 63E-04	60.0		3. 34E-04	36.0		3. 00	56. 0
	1.50E-03	97. 3		4. 00	40*0	480	L OoE-O2	65. 3
30	2.00	105		5.00	42. 7		2. 00	68.0
	3. 00	115		6.00	45. 3		7. 00	73. 3
	1.00E-02	131	370	1. OOE-O3	53. 3		LOoE0	73. 3
			370
	1.0OE-Ol	147		2. 00	61. 3		1. OOE-O5	0_φ 933
	LOOE-05	1.20		5.00	70. 7		2. 78E-04	25.3
	3. 86E√)4	46. 4		6. 00	72.0		L OOE-O3	38. 7
	2. OOE√)3	76. 0		L OOE-O2	74. 7		2.00	44.0
	3.00	84. 0		5.00	82. 7	650	5.00	50. 7
205	4. 00	89. 3		LOOE-OI	82* 7		1.00E-02	54. 7
	5. 00	93. 3		1. OOE-O5	LO7		2.00	58. 7
■	LOOE-O2	98. 7	480	3. 09E-04	32.0		5.00	62. 7
	5. 00	107		4. 00	36. 0		L OoE-OI	62, 7
	1.0OE-Ol	107		5. 00	38. 7

温度/°C	A值	B 值/MPa	温度/*€	A值 J	B 值/MPa	温度/'C	A值	B 值/MPa
30	L OOE-O5 5. 88E√)4 1.50E-03 2.00 2. 50 3.00 4. OO 5.00 7.00 LoOE-O2 2. OO 7. OO I_fcOOE-Ol	1. 29 75.7 103 109 113 117 120 123 128 129 136 144 144	205	r 3. OO 4∙ OO 5_φ00 6.00 1. 00E-02 5,00 LOOE-OI	104 108 Ill 113 117 126 126	480	6.00 1. OOE-O3 3.00 4.00 1.00E-02 5. 00 LOOE-OI	56. 0 66.7 84. 0 88.0 96.0 108 108
			370	1.00E-05 5. 07E∙04 1. OOE-O3 3. 00 4. 00 L OOE-O2 5.00 6.00 1. OOE-OI L OOE-O5	1.07 57.3 73. 3 93. 3 96. 0 105 117 120 120 1.07	650 __	L OOE-O5 4. 50E-04 1. OOE-O3 2. 00 3. 00 4. 00 5.00 I_tOOE-02 7.00	0. 933 42.0 56. 0 66. 7 73. 3 76.0 78. 7 82.3 87, 1
205	LOoE-05 5. 75E-04 1.00E-03 1. 50 2.00	1. 20 68.6 81.3 90. 7 96.0
			480 r	5. 19E-04	53. 3 ■

}S ⅛∕°C	A值	B 值/MPa		A值	B 值/MPa	温度/°C	A值	B 值/MPa


30	1.00E-05 5∙ 24E-04 2. OoE-O3 6.00 2. OOE-O2 LoOE√∏	1. 29 67.4 94. 7 115 132 140	205	1.00E-03 LooE-02 2. 83 1. OOE-OI	50* 1 74.9 89.6 89.6	^-∏5~	1.0OE-OI	Tr7
						425	1.0CE-O5 2. 70E-04 1. 50E-03 L OOE-O2 1.0OE-OI	1.06 28.6 40.0 56.0 66.2
			315	1. OOE-O5 3. 13E-04 1. OOE-O3 1. OOE-O2	1. 13 35. 3 44_φ0 66. 7
205	1. OOE-O5 3. 52E-04	1.20 42.0

表4-4

4-4的曲线数据表

表4-5

图4-5的曲线数据表

Cr⅛

表4-6

4・6的曲线数据表

屈服强度

MPa

A值

B值

MPa

415 MPa

4. OOE-O5

1. OOE-O3

L 66

L OOE-Ol

5. 33

133

220

276

380 MPa

4. OOE-O5

L OOE-O3

1.52

5.33

133

207

屈服强度

380 MPa

345 MPa

310 MPa

MPa

L OOE-OI

4. OOE-O5

L OOE-O3

L 38

I_tOOE-OI

4. OOE-O5

LOOE√)3

B值

MPa

248

5.33

133

184

229

5,33

133

屈服强度 MPa	A值	B值 MPa
310 MPa	1. 24 1. OOE-OI	165 207
	4. OOE-O5	5. 33
	1.00E-03	133
260-275 MPa	1. 10	147
	L OOE-Ol	184

表4-7

图4・7的曲线数据表

表 4-10

4・10的曲线数据表

表 4-11

4-11的曲线数据表

温度/C	A值	B 值/MPa	温度/°C	A值	B 值/MPa	温度/0	厶值	B 值/MPa
	1. OOE-O5	Γ^29		L OOE-O2	103		5.00E-03	66?2
	5. 87E-04 7. OOE-O3	75. 5 124	150	5.00 1. OOE-OI	119 119	315	1.00E-02 4. 56	72.6 82.7
30	L OOE-O2	132		L OOE-O5	1.2		LoOE-Ol	86. 7
	2. 00	143		4. 02E-04	50. 7		LOOE-05	L 06
	5.00 I_fcOOE-Ol	152 152	205	7. OOE-O3 1. OOE-O2	84.0 8&0		3.06E-04 5. OOE-O3	33. 5 56.0
	1. OOE-O5	L20		4. 00	98. 7	425	L OOE-O2	62.7
150	4. 46E-04	56. 5		1.0OE-OI	98.7		5.00	70.8
150	5. OOE-O3 6.00	93. 3 96.0	315	L OOE-O5 3. 55E-04	1. 13 40.0		1. OoE-OI	70.8

温度/C	A值	B 值/MPa	温度/°C	A值	B 值/MPa	温度/°C	A值	B 值/MPa
	1.41E-04	18~4		^-1T51E√)4^-	8?4		1.60E-04	18?4
	L34E-03	175		1. 17E-03	142		L 20E-03	138
	1.50	177		1. 50	145		1. 50	143
	2. 00	189		2. OO	152		2.00	149
	2. 50	207		2. 50	161		2.50	156
室温	3. OO	219	205	3. OO	168	345	3.00	164
	4. OO	239		4. OO	179		4. OO	175
	6. 00	260		6. OO	193		6. OO	187
	L OOE-O2	280		L OOE-O2	207		1. OOE-O2	201
	1.50	289		L 50	214		1. 50	207
	2.10	300		2. 30	221		3. 40	210

5封头

5. 1范

本章规定了受内压或外压的凸形封头、平盖、锥形封头（含偏心锥壳）、变径段、紧缩口以及内压元件

表 4-12

4・12的曲线数据表

的拉撑结构设计方法。其中，凸形封头包括椭圆形封头、碟形封头、球冠形封头(见图5√L、图5-2、

图5-3)和半球形封头。

半球形封头按第3章或第4章计算。

5-1椭圆形封头

15-2碟形封头

5.2术语、定义和符号

5. 2. 1 GB 150.1中界定的术语和定义适用于本章。

5.2.2符号

D_t——封头内径或与其连接的圆筒内直径，mm；

D_O——封头外径或与其连接的圆筒外直径,mm；

ʌɪ--凸形封头内曲面深度，mm；

P_C——计算压力，MPa；

3w]——封头的最大允许工作压力，MPa；

8—与封头连接的圆筒计算厚度，mm；

R——与封头连接的圆筒有效厚度,mm；

为--凸形封头有效厚度,mm；

Sh--凸形封头计算厚度，mm；

疏——与封头连接的圆筒名义厚度，mm；

8nh--凸形封头名义厚度，mm；

粉——与封头和圆筒连接的加强段或过渡段计算厚度,mm：

BT——设计温度下封头材料的许用应力(按GB 150. 2),MPa₅

Φ——焊接接头系数(按GB 150.1) _O

■ II

Ill

5.3椭圆形封头

5. 3.1椭圆形封头一般采用长短轴比值为2的标准型。

5.3.2受内压(凹面受压)椭圆形封头

封头计算厚度按式(5T)或式(5 - 2)计算：

— O. 5p_c

A KPeDQ

2[b]W + (2K — 0* 5)∕>_c

(52 )

(5-2 )

式中:

K一椭圆形封头形状系数,K = § 2 +

,其值见表5-1 _o

表5-1系数K值

D_L 2h_i	2. 6	2.5	2.4	2.3	2.2	2. 1	2.0	1.9	1.8
K	1.46	1. 37	1.29	1. 21	1. 14	1. 07	1.00	0. 93	0. 87
D_L2h_i	1.7	1.6	1.5	1.4	1.3	1.2	1. 1	1.0
K	0. 81	0. 76	0.71	0.66	0. 61	0. 57	0.53	0. 50

D_i∕2Λ_i≤2的椭圆形封头的有效厚度应不小于封头内直径的0.15%,玖/2加〉2的椭圆形封头的有效厚度应不小于封头内直径的0. 30%_o但当确定封头厚度时已考虑了内压下的弹性失稳问题,可不受此限制。

椭圆形封头的最大允许工作压力按式(5-3)计算：

(5-3 )

Lm KDi+ 0.5Mh

5. 3.3受外压(凸面受压)椭圆形封头

凸面受压椭圆形封头的厚度计算应采用本部分第4章外压球壳设计方法,其中R_O为椭圆形封头的当量球壳外半径,R₀=K₁D₀₀

KI——由椭圆形长短轴比值决定的系数,见表5-2_o

表5-2 系数Kl值

D_O

2h_o

2.6

2.4

2. 2

2.0

1.8

1.6

1.4

1.2

1.0

1. 18

1.08

0. 99

0. 90

0.81

0. 73

0. 65

0.57

0.50

注L中间值用内插法求得；

注2： K】=0. 9为标准椭圆形封头；

注3：知=如+爲。

5.4碟形封头

5.4. 1碟形封头球面部分的内半径应不大于封头的内直径,通常取0. 9倍的封头内直径。封头转角内

半径应不小于封头内直径的10% ,且不得小于3倍的名义厚度⅛_ho

5. 4.2受内压(凹面受压)碟形封头

封头计算厚度按式(5-4)或式(5-5)计算：

8 _ MPCRi

^h — O. 5p_c

MP_CR_O

(5-4 )

S =________________

2[<τ]勺 + (ʌʃ — O_i 5)∕>_c

(5-5 )

式中：

R——碟形封头球面部分内半径，mm；

R_o——碟形封头球面部分外半径,R°=R+Snh,mm;

M——碟形封头形状系数,其值见表5-3；

碟形封头过渡段转角内半径,mm。

表5-3 系数M值

R_Lr	1.0	1.25	1. 50	1. 75	2,0	2* 25	2. 50	2. 75
M	LOO	LO3	1.06	L 08	L 10	1. 13	1.15	1. 17
R_Lr	3.0	3.25	3. 50	4.0	4.5	5.0	5. 5	6.0
M	1. 18	L 20	1.22	L 25	1.28	1.31	1. 34	1. 36
R_LT	6. 5	7.0	7.5	8.0	8. 5	9.0	9, 5	10.0
M	1.39	1.41	L 44	1.46	1.48	1.50	1.52	1.54

对于^_i∕r≤5. 5的碟形封头,其有效厚度应不小于封头内直径的0. 15%,其他碟形封头的有效厚度应不小于封头内直径的0. 30%。但当确定封头厚度时已考虑了内压下的弹性失稳问题，可不受此

限制。

碟形封头的最大允许工作压力按式（5 - 6）计算:

(5-6 )

5.4.3受外压（凸面受压）碟形封头

凸面受压碟形封头的厚度计算应采用本部分第4章外压球壳设计方法,其中R_O为碟形封头球面部分外半径Q

5.5球冠形封头

5.5. 1球冠形封头可用作端封头,也可用作容器中两独立受压室的中间封头,如釆用加强段结构,其形式如图5-4所示。

a)

注1：图中R——球冠形封头内半径，mm；

L L

b)

封头与

筒连接的T形接头为全焊透结构。

≡ 5-4球冠形封头

5. 5.2球冠形封头的计算厚度

受内压（凹面受压）球冠形封头的计算厚度¾按第3章内压球壳计算;受外压（凸面受压）球冠形封头的计算厚度疏按第4章外压球壳计算。对于中间封头,应考虑封头两侧最苛刻的压力组合工况。如能保证在任何情况下封头两侧的压力同时作用，可以按封头两侧的压力差进行计算。

5.5.3球冠形端封头加强段厚度

封头加强段的计算厚度按式（5-7）计算:

..............................(5-7 )

式中:

筒的计算厚度,按式（3-1）计算;

Q——系数，由图5-5查取。

p_c∕±三三 J≡三二 2二二二下l≡三二

P_c∕MV(≈25∕D_i)

5-5 球冠形端封头Q值

凸面受压时,封头加强段的厚度应同时不小于按5. 5.2（即按第4章外压球壳计算）确定的球壳厚度。

当2^,∕D_i<O. 002时,加强段厚度按5.5. 5计算。

要求与封头连接的圆筒端部厚度不得小于球冠形封头加强段厚度，否则应在圆筒端部设置加强段过渡连接。圆筒加强段计算厚度一般取封头加强段计算厚度，封头加强段长度和圆筒加强段长度均应

不小于JWro

5.5.4球冠形中间封头加强段厚度

球冠形中间封头加强段厚度的计算应考虑封头两侧最苛刻的压力组合工况,按式（5-7）确定。如果凹面侧受压,Q值由图5-6查取。如果凸面侧受压，Q值由图5-7査取，此外还应不小于按5.5. 2（即按第4章外压球壳计算）确定的球壳厚度。

当2∂∕D_i<Q. 002时,加强段厚度按5. 5.5计算。

要求与封头连接处的圆筒厚度不得小于球冠形封头加强段厚度,否则应设置圆筒加强段过渡连接。如图5-4所示。圆筒加强段计算厚度一般取等于封头加强段计算厚度，封头加强段长度和两侧圆筒加强段长度均应不小于√2DΛ_o

5.5.5 2W_i<0.002时加强段厚度计算

对于需要加强的球冠形端封头与球冠形中间封头，当按照式（3-1）计算得到的汉使得28/D₁ < 0.002时,按以下步骤计算加强段厚度：

a）取 δ^k=0. OOID_i ；

b）由仁/（也了。）= 0.002分别查图5-5（或图5-6、图5-7）得到Q值；

C）将a）、b）得到的3、Q代入式（5-7）（即* = Q8）计算加强段厚度。

0-7

0.002

（λ 003 0.004

O. 006 O. ∞8

0.01

O. 03

纟三三 0=≡三

æ 04 O, 05 O. 06 0.08 0.1

O. 005 O. 007

∕√W0（e2 吻_I）

5-6

球冠形中间封头Q值图

三二

O. ∞2 O. 003 O. 004 O. 005 O. 006 O. ∞8 O. Ol

0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.08 0.1

R∕[b]7θ2 M)I)

5-7球冠形中间封头Q值

5.6锥形封头

5.6.1 —般要求

5. 6. Ll本节规定仅适用于锥壳半顶角αW60。的轴对称无折边或折边锥形封头,锥形封头可以有以下几种形式：

a）单一厚度的锥壳,见图5-8；

b）同一半顶角不同厚度的多段锥壳的组合；

C）大端或小端带有折边（圆环壳）和直边段（圆筒壳）的锥壳,见图5-9、图5-10；

d）大端或小端带有加强段的无折边锥壳,见图5-12、图5-14₀

5-10

两端折边锥壳

无折边锥壳

大端折边锥壳

5.6. 1.2 结构要求

锥形封头的结构设计要求按表5-4：

表5-4锥形封头折边设置要求

锥封头半顶角α

≤30^o

≤45^o

≤60°

>60°

锥壳大端

允许无折边

应有折边 (r≥10⅝D_iL 且 23*)

按平盖

（或应力分析）

锥壳小端

允许无折边

应有折边（r_s≥5⅝D_is 且 23讯）

5.6. 1.3锥形封头的厚度

当锥壳大端或大、小端同时具有加强段或过渡段时,应按5.6. 3.5. 6. 4、5. 6. 5分别确定锥形封头各

部分厚度。若考虑只由一种厚度组成时,则应取上述各部分厚度中的最大值作为锥形封头的厚度。

在任何情况下，过渡段或加强段的厚度不得小于与其连接的锥壳厚度并不小于圆筒内直径的

O. 3%_o

对于承受外压的锥形封头应首先满足该设计条件下的强度要求。

5.6. 1.4锥壳与圆筒的连接应釆用全焊透结构。

5.6.2

A——外压计算应变系数；

A_eL——外压计算时,锥壳大端与圆筒连接处的有效加强截面积,mm²;

A_eS--外压计算时,锥壳小端与圆筒连接处的有效加强截面积,mπ?；

A_rL——锥壳大端需要加强的截面积,mm²;

A_rS——锥壳小端需要加强的截面积,mm?；

1:1

A_S——加强圈横截面积,mm²;

AT——圆筒、锥壳和加强圈的当量截面积,大端为A_rL见式（5-26）,小端为ATS见式（5-31）,mm²；

B——外压计算应力系数,MPa ；

C---厚度附加量（按GB 150. 1） ,mm；

V-f

D_C---锥壳计算内直径,mm；

D_l--圆筒内直径,mm；

D_iL——锥壳大端直边段内直径,mm;

Di_S--锥壳小端直边段内直径,mm；

DL——外压计算时,所考虑锥壳段大端外直径（见图5-16） ,mm；

DOL

誰壳大端直边段外直径,mm；

DO_S--锥壳小端直边段外直径,mm ；

D_S——外压计算时,所考虑锥壳段小端外直径（见图5-16）,mm；

E_C ʌE_r ʌE_S——材料在设计温度下的弹性模量，下标c、r、S分别表示锥壳、加强圈及圆筒，MPa；

/1——除压力载荷外，由外载荷在锥壳大端产生的单位圆周长度上轴向力，N∕mm;

f₂——除压力载荷外，由外载荷在锥壳小端产生的单位圆周长度上轴向力，N∕mm;

I——圆筒-锥壳或加强圈-圆筒-锥壳组合段所需的惯性矩，mm'

I_S——圆筒-锥壳或加强圈-圆筒-锥壳组合段有效横截面对平行于壳体轴线的形心轴的惯性 k——系数,见式（5-13）；

LC——沿锥壳表面度量的锥壳上两加强圈之间的长度,mm；

Le--锥壳当量长度，mm；

LL--与锥壳大端相连圆筒的计算长度,mm；

⅛: IQ-

LSm--与锥壳小端相连圆筒的计算长度，mm；

L_X--锥壳段轴向长度（见图5-16） ,mm；

QL--扌力CDL和/1的代数和,N/mm；

Q_S——ɪAD_S和为的代数和，N/mm；

圆筒中面半径，mm；

RL——锥壳大端直边段中面半径,mm;

RoL--锥壳大端直边段外半径_JmmJ

RoS--锥壳小端直边段外半径,mm;

RS——锥壳小端直边段中面半径,mm；

，——折边锥壳大端过渡段转角半径（见图5-10）,mm；

r_s--折边锥壳小端过渡段转角半径（见图5-10）,mm；

ɑ——锥壳半顶角，（°）;

△——锥壳端部与圆筒连接处需要加强的指数值，当ANa时,该连接处不需要加强（见表5-5,表5-8）,（°）；

瓦--锥壳计算厚度,mm ；

8_ec

锥壳当量有效厚度

9 mm；

如--锥壳名义厚度，mm ；

设计温度下锥壳所用材料的许用应力（按GB 150. 2）,MPa；

设计温度下加强

所用材料的许用应力（按GB 150. 2） ,MPa；

设计温度下圆筒所用材料的许用应力（按GB 150. 2）,MPa；

Φ——焊接接头系数（按GB 150. D_o

5.6.3

压锥壳厚度

锥壳的计算厚度按式（5-8）计算:

PeD_C

(5-8 )

COSa

当锥壳由同一半顶角的几个不同厚度的锥壳段组成时,式中D_C分别为各锥壳段大端内直径,

5.6.4

压无折边锥壳

5. 6.4. 1受内压无折边锥壳大端厚度

无折边锥壳大端与圆筒连接时,应按以下步骤确定连接处锥壳大端的厚度:

按图5-11确定是否需要在连接处进行加强;

最大角度"

注：曲线系按最大等效应力(主要为轴向弯曲应力)绘制，控制值为3[σ]∖

>1X1

5-11

确定锥壳大端连接处的加强图

无需加强时,锥壳大端厚度按式(5-8)计算;

需要增加厚度予以加强时,应在锥壳与圆筒之间设置加强段,锥壳加强段与圆筒加强段应具有相同的厚度步骤如下:

a)按照式(3-1)计算与锥壳相连接的圆筒厚度员该式中的D取锥壳大端内直径D_iL ；

b)按式(5~9)计算:

(5-9 )

式中:

QI——大端应力增值系数，由图5-12查取。

当 Wl<O. 002时,按5. 6.4. 3确定加强段厚度。

在任何情况下，加强段的厚度不得小于相连接的锥壳厚度。锥壳加强段的长度L]应不小于

豁；圆筒加强段的长度L应不小于。

5.6. 4.2受内压无折边锥壳小端厚度

无折边锥壳小端与圆筒连接时,应按以下步骤确定连接处锥壳小端的厚度: 按图5-13确定是否需要在连接处进行加强;

无需加强时,锥壳小端厚度按式(5 - 8)计算;

Λ√[b]%=S/ RL

注：曲线系按最大等效应力绘制，控制值为3［夜IL

IIi

图5・12锥壳大端连接处的0值

需要增加厚度予以加强时,则应在锥壳与圆筒之间设置加强段,锥壳加强段与圆筒加强段应具有相同的厚度粉,步骤如下：

a) 按照式(3-1)计算与锥壳相连接的圆筒厚度纨该式中的D_I取锥壳小端内直径D_is;
b) 按式(5-10)计算：

M =Q28

..............................(5-10 )

式中：

Q₂--小端应力增值系数，由图524查取。

当 W_S<0. 002时，按5. 6. 4. 3确定加强段厚度。

在任何情况下，加强段的厚度不得小于相连接的锥壳厚度。锥壳加强段的长度L_I应不小于

瘁萱；圆筒加强段的长度L应不小于_λ∕2D^₀

W COSOf

5. 6.4.3当∂∕R<0. 002时,无折边锥壳加强段的计算。

对于需要加强的无折边锥壳，当 WL<0. 002或 W_s<0. 002时，在计算无折边锥壳加强段时，应按式(5-11)或(5-12)分别计算大端或小端加强段厚度：

(5-11 )

(5-12 )

M =0.001Ql_jDiL ........

=0. OoIQ₂D_is ........

上两式中的Q与Q2由A/M7-0.002分别查图5√L2与图5-14得到。

最大角度α

注：曲线系按连接处的等效局部薄膜应力（由平均环向拉应力和平均经向压应力计算所得）绘制，控制值为L1∣>]L

5-13确定锥壳小端连接处的加强

0.005 0.008 0.05

Pc∕lσ]‰δ∕R.

注：曲线系按连接处的等效局部薄膜压力（由平均环向拉应力和平均经向压应力计算所得）绘制,控制值为L 1M⅛

图5-14锥壳小端连接处的Q₂值

5. 6.4.4在内压和轴向载荷共同作用下无折边锥壳与圆筒连接处的加强设计

本节计算方法适用于半顶角α≤3O°的无折边锥壳、在内压与其他轴向载荷（如偏心重量、风载荷、地震载荷等）共同作用时,与圆筒连接处的结构应力校核计算。

在进行锥壳与圆筒连接处的加强结构设计时，首先应分别满足按5. 6,3.5. 6.4. 1〜5. 6.4. 3计算的锥壳厚度。考虑加强圈、锥壳、圆筒间材料不同对加强计算的影响，引入系数虹见式（5-13） _o

l:l

f 1 不需要增加加强面积时

(5<3 )

k =S

b/（W：E_r）且不小于1 需要增加加强面积时

式中:

筒连接系数,

加强圈设置在圆筒上V=*］；ES 加强圈设置在锥壳上以=［勿;瓦。

本节内压加强设计仅适用于Ql. Q_s为拉伸载荷的情况（即二者为正值）；同时，为、力为轴向拉伸时取正值,反之取负值。

5.6.4.4. 1锥壳大端与圆筒连接处的加强设计

用PJM^I_sΦ的比值从表5-5查得厶值,若Δ值小于锥壳半顶角«时,应进行加强设计（中间值用内插法）。

需要的加强面积最小值按式（5-14）确定。

ArL

^QLD_iLtana ∕₁2(ɪ ^

斗）

..............................(5-14 )

锥壳大端与圆筒连接处的有效加强截面积可按式（5-15）计算，如设置加强圈，还应计入加强圈截

面积。

A_eL= 0. 71(鼐-^-C) + 0. 71(& -^-C) ^/DiL^^C

(5-15 )

COSer

校核条件:A_eL L O

表5∙5 α≤30^o锥壳端部与圆筒连接处Zi值

大端	Pc∕Ws≠	002	0, 003	0.004	0. 005	0.006	0.007	0.008	O_t 009
	∆∕(^o)	11	13. 5	16	18	19. 5	21. 5	23	24. 5
	Pc∕M^t_sΦ	0.010	0.012	0.013
	△/(°)	26	29	30
小端		0.002	0. 005	0.010	0. 02	0. 04	0. 08	0. 1	0. 125
小端	△/（°）	4	6	9	12. 5	17. 5	24	27	30

注：对于更大的值,取zl=3（Λ

锥壳与圆筒上所有能用于加强的截面都应在距锥壳与圆筒连接处为的范围之内，并且要求加强面积的形心应在距连接处0. 25√D_iIA/2的范围之内。

5.6.4.4.2锥壳小端与圆筒连接处的加强设计

用p_c∕Mt∕的比值从表5-5查得△值,若△值小于锥壳半顶角〃时,应进行加强设计（中间值用内插法）。

需要的加强面积最小值按式（5-16）计算:

_λ K?_SD_iStanσ∕₁ Δ

(5-16 )

—2[σ]0 卩。

锥壳小端与圆筒连接处的有效加强截面积可按式(5-17)计算，如设置加强圈，还应计入加强圈截

面积。

AX=O. 55(摭一S—C) √DX + 0. 55(邕一瓦一C) J^^SS

(5-17 )

COSa

校核条件:A_es≥A_rso

锥壳及圆筒上所有能用于加强的面积都应在距锥壳与圆筒连接处为丿瓦瓦71的范围之内，并且要求加强截面积的形心在距连接处0. 25√D_is⅛∕2的范围内。

5.6.5受内压折边锥壳 5. 6. 5. 1受内压折边锥壳大端厚度

折边锥壳大端厚度按式(5-18).式(5-19)计算,取其较大值:

a)过渡段厚度：

3 —— ..............................(5-18 )

2[σ]^-0. 5A

式中：

K——系数,见表5-6_o

表5-6 系数K值

r∕⅛

a	0_φ 10	0.15	O_t 20	0. 30	0. 40	0, 50
10°	O_t 664 4	0.611 1	0. 578 9	0. 540 3	O_t 516 8
20°	0.695 6	0. 635 7 √	0. 598 6	0. 552 2	0. 522 3
30°	0. 754 4	0_φ 681 9	0. 635 7	0. 574 9	0. 532 9
35°	0.798 0	0.716 1	0. 662 9	0.5914	0. 540 7	O_i 500 0
40°	0. 854 7	0.760 4	O_i 698 1	0. 612 7	0. 550 6
45°	0. 925 3	0. 818 1	0. 744 O	O_t 640 2	0. 563 5
50°	1.027 0	O_i 894 4	0. 804 5	0, 676 5	0. 580 4
55°	1.160 8	、 CL 998 O	0. 885 9	0. 724 9	0, 602 8
60°	L 350 0	1.143 3	1.000 0	0. 792 3	0. 633 7

注：中间值用内插法。

l≡

b)与过渡段相接处的锥壳厚度:

^CD_iL

5p_c

(5-19 )

式中:

2/*

1 — j=j^- (1 — COSet)

系数J=---------,其值见表5-7_o

2 cosα

« 5-7系数y•值

a	√D_1L
a	0. 10	0. 15	0. 20	0. 30	0.40	0. 50
10°	0. 506 2	0. 505 5	0. 504 7	0. 503 2	0. 501 7
20°	0. 525 7	0. 522 5	0.519 3	0. 512 8	0. 506 4
30°	0. 561 9	O_t 554 2	0. 546 5	0. 531 0	0. 515 5
35°	0. 588 3	0.577 3	0.566 3	0.544 2	0.522 1
40°	0. 622 2	0. 606 9	0.591 6	0. 561 1	0.530 5	0_φ 500 0
45°	0.665 7	0. 645 0	0.624 3	0. 582 8	0.5414
50°	0. 722 3	0. 694 5	0. 666 8	0. 611 2	O_fc 555 6
55°	0. 797 3	0. 760 2	0. 723 0	0. 648 6	0. 574 3
60°	0. 900 0	0. 850 0	0. 800 0	0. 700 0	0. 600 0
注：中间值用内插法。

5. 6. 5.2受内压折边锥壳小端厚度

当锥壳半顶角«<45°时,如需采用折边，其小端过渡段厚度按式(5-10)计算，式中Q₂值由图5-14 查取。

当锥壳半顶角«>45°时,小端过渡段厚度仍按式(5-10)计算,但式中Q₂值由图5-15查取。

与过渡段相接的锥壳和圆筒的加强段厚度应与过渡段厚度相同。锥壳加强段的长度应不小于

√D_i0_r7cosQ ;圆筒加强段的长度L应不小于√D_is^_{r O} 5.6.6受外压锥壳 5. 6. 6.1锥壳承受外压作用时,锥壳的计算长度取当量长度L引其计算如下:

≡J

无折边锥壳或锥壳上相邻两加强圈之间锥壳段［见图5-16a)和b)］的当量长度按式(5-20) 计算：

^Le=⅛(¹⁺⅛) ・'

大端折边锥壳［见图5-16c)］的当量长度按式(5-21)计算:

Le=(厂十毎)Sin"号(1 +皆)・小端折边锥壳［见图5-16d)］的当量长度按式(5-22)计算：

^{Le= r}≡⅛^sintt+⅛(¹⁺⅛) ,

折边锥壳［见图5-16e)］的当量长度按式(5-23)计算：

Le = (r + ^_r)sinσ + r_s 夢Sina+ ；(1 + 号

(5-20

(5-21

(5-22

(5-23

A∕[σ]^t≠ = δ∕⅛

注：曲线系按连接处的等效局部薄膜应力（由平均环向拉应力和平均径向压应力计算所得）绘制，控制值

Ill

I = ■

I , ■ -J

为L IW^t_O

5-15

锥壳小端带过渡段连接的Q₂值

D_OL=D_L

D_L

=DS

5-16

锥壳的当量长度

5.6∙6∙2外压锥壳的计算

⅞>

锥壳（见图5-16）承受外压,所需的有效厚度按下述方法和步骤确定:

a）假设锥壳的名义厚度畠;

Γ≡ι

(^nC^-OCOSOf ；

C）按4. 3的规定进行外压校核计算,并以LJD_L代替L∕D_o,D_L/^_ec代替D_o∕¾;

在外压锥壳计算中，设计外压力P_C取正值;外压加强计算方法仅适用于Ql.Q_s为压缩载荷的

情况（即二者为正值）_j∕₁√₂为轴向压缩载荷时,取正值,反之取负值口

5. 6. 6. 3锥壳与圆筒连接处的外压加强设计一般要求

半顶角^≤6O°的锥壳承受外压,其与圆筒连接处的结构应按5.6.6.4和5.6. 6. 5进行计算，以确定是否需要加强。

锥壳与圆筒连接处加强材料一般与壳体材料相同，若加强材料许用应力小于壳体材料许用应力，则加强面积应按壳体材料与加强材料许用应力之比增加。若加强材料许用应力大于壳体材料许用应力, 则所需加强面积不得减少。

加强圈的设置应满足4.5. 2的规定。

5. 6. 6. 4锥壳大端与圆筒连接处的加强设计

5. 6. 6.4. 1无折边锥壳大端与圆筒连接处加强面积校核

用的比值从表5-8查Δ值,若△值小于锥壳半顶角。时，应进行加强设计（中间值用内插法）。

需要的加强面积最小值按式（5-24）计算：

ArL

_kQ_LD_OLtana Γ

1 — 2Q

4 \ 2Q_L

(5-24 )

=—2財评-L

式中：

k---系数，同式（5-13） o

1:1

锥壳大端与圆筒连接处的有效加强截面积可按式（5-25）计算，如设置加强圈，还应计入加强圈截面积。

丄=。・ 55(…√πx +。. 55(…)J¾⅛

(5-25 )

校核条件:AeL L。

表5∙8 σ≤60^o锥壳大端与圆筒连接处厶值

ρJM^t_sφ		O	0.002	0. 005	0.01	0. 02	0. 04	0. 08
△/(°)		O	5	7	10	15	21	29
z>c∕["W 一		0. IO	0. 125	0. 15	0. 20	CL 25	0. 30	O_φ 35
△/（°）		33	37	40	47	52	57	60
注:PJ	W^>O. 35 时取 Δ=60^o_o

锥壳与圆筒上所有能用于加强的截面都应在距锥壳与圆筒连接处为JD无变的范围之内，并且要

園

求加强面积的形心应在距连接处O.25√D_l⅛∕2的范围之内。

5. 6. 6. 4. 2锥壳大端与圆筒连接处作为支撑线的判定

当锥壳大端与圆筒连接处不作为支撑线时,应按图4-1 C一2）所示确定外压计算长度；否则按图 4-1 b）、e）、f）确定；

选取锥壳大端与圆筒连接处的加强结构,确定与锥壳连接的外压圆筒计算长度L₁X见图5-17）；按以下步骤计算锥壳大端与圆筒连接处惯性矩：

D确定外压应力系数B

由锥壳大端与圆筒连接处的当量截面积&既,按式（5-26）计算系数B值：

o F_LD_LJD — _λATL

(5-26 )

式中：

1 1

ATL = ^-yi>L (& 一 O + -yL_c(^_nc- C) +A_s乙乙

LTL-

F_L =/>_cΛf+∕ι tana

M= _ Dctana DL DS

4 ^r 2 6D_Ltana

2)确定外压应变系数A

按所用材料,查表4-1确定对应的外压应力系数B曲线图，由B值查取A值;若B值超出设计温度下曲线的最大值,则取对应温度曲线右端点的横坐标值为A值;若B值小于设计温度曲线的最小值,则按式(5-27)计算A值：

A = L 5B∕Er

■ IV

(5-27 )

3)确定所需的惯性矩I

按式(5-28)计算锥壳-圆筒或锥壳-加强圈-圆筒组合截面所需的惯性矩/值： _T ADLATL '=πo^- ...................

d)计算锥壳大端与筒体连接处组合结构的有效惯性矩L,应满足I_s≥I;否则应选取更大惯性矩的组合加强结构重新计算I_S直至满足要求。

m vɪ 1

≡1

(5-28 )

有效惯性矩I_S的计算应计入圆筒与锥壳连接线两侧各为0.55√DZΓ的壳体,若两侧壳体有效宽度与相邻加强圈的壳体有效宽度相重叠,则重叠部分每侧各按一半计算。

r≡∣

I 5-17计算长度示意图

5.6.6.5锥壳小端与圆筒连接处的加强设计

5. 6. 6. 5. 1无折边锥壳小端与圆筒连接处加强面积校核需要的加强面积最小值按式(5-29)计算：

₄ ⅜Q_sD_ostana

2［时0

(5-29 )

式中/ = L O_O

锥壳小端与圆筒连接处的有效加强截面积可按式(5-30)计算，如设置加强圈，还应计入加强圈截

面积。

A_eS=O.55(^-^-C)√M+0.55(^-^-C)J¾⅛

(5-30 )

校核条件:A_es≥A_rso

锥壳及圆筒上所有能用于加强的面积都应在距锥壳与圆筒连接处为J507∑的范围之内，并且要

求加强截面积的形心在距连接处0.25√DΛ√2的范围内

5. 6. 6. 5. 2锥壳小端与圆筒连接处作为支撑线的判定

当锥壳小端与圆筒连接处不作为支撑线时,应按图4-1 C-2）所示确定外压计算长度；否则按图 4-1 b）、e）、f）确定。

选取锥壳小端与圆筒连接处的加强结构，确定与锥壳连接的外压圆筒计算长度LSm （见图 5-17）_o

按以下步骤计算锥壳小端与圆筒连接处惯性矩：

D确定外压应力系数B

由锥壳小端与圆筒连接处的当量截面积Am,按式＜5-31）计算系数B值：

_R FSDS

Γ≡ι

(5-31 )

式中：

1 1

AT_S — ~^Lsm (Sn — O + -TL_C (MC-C) +A

/ 厶

F_s~ p_cN-∖- f₂ tana

D_Stana L_{Sm I} D²_l-D²₃

N=^-+ T"+12 吋”

2）确定外压应变系数厶

按所用材料,查表4-1确定对应的外压应力系数B曲线图，由B值查取A值;若B值超出设计温度下曲线的最大值,则取对应温度曲线右端点的横坐标值为A值;若B值小于设计温度曲线的最小值,则按式（5-27）计算A值；

3）确定所需的惯性矩I

按式（5-32）计算锥壳-圆筒或锥壳-加强圈-圆筒组合截面所需的惯性矩I值：

T ADsT

计算锥壳小端与筒体连接处组合结构的有效惯性矩L,应满足I_s≥I;否则应选取更大惯性矩的组合加强结构重新计算I_S直至满足要求。

Ill

IIB

IBB

Ill

IQS

(5-32 )

有效惯性矩I_S的计算可计入圆筒与锥壳连接线两侧各为0. 55/0；的壳体,若两侧壳体有效宽

度与相邻加强圈的壳体有效宽度相重叠,则重叠部分每侧各按一半计算。

5. 6. 6. 6锥壳与圆筒相连的外压计算框图见图5-18。

确定支撑线的位置

按图4T确定计算长度

根据各段参数确定各段厚度

否

是

所考虑的段中

是否含锥壳

锥壳大端

有无折边

有

无

I三

锥壳大端与圆筒连接处加强设计

(5. 6. & 3. 1)

有无折边

有

无

锥壳小端与圆筒连接处加强设计 (5. 6. & 3. 2)

锥壳小端

根据匚/2] ”从表5T査厶

计算所需的加强面积4s

否

是

∆≤α

计算有效加强面积刀es

计算所需的加强面积4l

否

增加么

是

否

是

无

有无改

否

计算惯性矩/厶(5・&&4.2)

有

调整几何参数

∆≤α

有无折边

计算有效加强面积工乩

否

是

增加A_eL

是

否

是否作为

支撑线考虐

否

是

无、

是否改变

有无折边

有

支撑线考虑

否

是

是否作为

计算惯性矩/ Λ (5. 6. & 5. 2)

否

调整几何参数

是

完成锥壳大端与圆筒连接处的设计

完成锥壳小端与圆筒连接处的设计

按5. & 6.2节的外压锥壳的计算(或按第4章＞完成设计计算

5-18锥壳与圆筒连接处外压计算框

5. 7偏心锥壳

5. 7. 1本节适用于连接具有平行轴线两圆筒的非轴对称偏心锥壳(见图5-19),同时满足以下要求: 两筒体轴线间距L应不大于两筒体内直径差值的1/2；

b)对内压情况偏心锥壳与筒体间夹角大值^ι≤30^o,对于外压情况αι≤60^o;

5, 7.2受内压偏心锥壳厚度计算

锥壳半顶角α取偏心锥壳与筒体间夹角Q

、代的大隹

I≡

b）按5.6.3要求确定偏心锥壳厚度;

C）按5. 6. 4. 1要求确定偏心锥壳大端厚度； d）按5. 6. 4.2要求确定偏心锥壳小端厚度；

e）取上述b）、c）、d）的大值作为偏心锥壳的厚度。

5.7.3

受外压偏心锥壳厚度计算

受外压偏心锥壳的厚度确定、与圆筒连接处的外压加强设计参照5. 6. 6,锥壳半顶角α分别取σ₁、

化进行设计,分别满足二者的要求并取大值作为偏心锥壳的厚度。

变径段

以折边锥壳或无折边锥壳作为变径段时,应按5. 6的相应规定进行变径段设计。

5.8.2当变径段为反向曲线的形式时,见图5-20,则应按5. 6的相应规定分别确定各部分厚度,取较大值作为变径段厚度。

≡ 5-20反向曲线变径段

5.9 平盖

5.9. 1本节计算公式适用于受内压或外压的无孔或有孔但已被加强的平盖设计。平盖的几何形状包括：圆形、椭圆形、长圆形、矩形及正方形。平盖与圆筒连接型式及其结构见表5-9、表5-10_o其中表5-10 对应的设计方法是基于塑性分析导出的,适用于封头与筒体全焊透连接结构。

5. 9. 2符号

a--非圆形平盖的短轴长度，mm；

b--非圆形平盖的长轴长度₉mm;

D_C——平盖计算直径,mm;

K——结构特征系数；

L——非圆形平盖螺栓中心连线周长,mm;

r ——平盖过渡区圆弧半径，mm；

LG——螺栓中心至垫片压紧力作用中心线的径向距离（见表5-9中简图），mm；

W——预紧状态时或操作状态时的螺栓设计载荷（按第7章），N；

Z——非圆形平盖的形状系数；

SP--平盖计算厚度,mm;

SeP 平盖有效厚度?mm；

農T——设计温度下平盖材料的许用应力（按GB 150. 2的规定）,MPa_o

5.9.3圆形平盖厚度

平盖的厚度,按式（5-33）计算：

IIl

111

(5-33 )

^P=DC E⅛

对于表5-9中序号9、10所示平盖，应分别取其操作状态及预紧状态的K值代入式（5-33）进行计算,取较大值。对预紧状态,MT取常温的许用应力。

对于表5-10中序号114243.14所示平盖宜采用锻件加工制造。如采用轧制板材直接加工制造, 则应提岀抗层状撕裂性能的附加要求。

表5-9 （续）

结构特征系数K

形平盖0. 44mCm = S/机）,且

IiI

不小于0. 3；

形平盖0.44

∕≥1. 4 鼐

圆形平盖：0. 44m （m =蜀瓦）、且

不小于0.3

非圆形平盖:CL 44

角焊缝

或组合

焊缝

连接

形平盖：0∙ 5m（τn = a/诜）号且不

小于0.3

非圆形平盖2∙ 5

∕≥o. m

∕≥1∙4¾

O_i 44m（τzz=^∕⅛）,且不小于 0. 3

锁底对

仅适用于圆形平盖,且

接焊缝

0. 5

表5・9 （续）

结构特征系数K

序号

团

螺栓

连接

定方法

备注

简图

圆形平盖或非圆形平盖

0.25

D_C

形平盖：

操作时，0.3+'帶G PCO_C

帝好Z L78WLg

预紧时，A奇

非圆形平盖：

操作时'°∙3Z+財

预紧时,羿号

P_CLa

≡ 5-10平盖系数K选择表

序号

结构参数要求

系数K

⅛≤38 mm 时,r≥10 mm；

机＞38 Inm时_τr≥0_fc 25¾事且不超过20 mm

查图5-21

序号

表5-10 （续）

结构参数要求

系数K

r≥3⅛

L22 √D^_e

注：查图5-21时，以4作为与平盖相连接的圆筒有效厚度瓦。

查图

5-21

¾≥2¾ 广23希

要求全截面熔透接头 ∕≥⅛

查图

5-22

O. 23

O. 22

0.21

O. 20

0.19-

0.18

0.17

0.16-

O. 15

0.14

0∙13

αi2

∖W∖∖ ∖∖ι* ? eΛ∖M ₂²∙ ?

hMv∖B

4.5：

æn-

0.10

5.0

0. 002 0. 004 0∙ 008 0∙ 01 0. 02

5-21

0. 500

0.475

0. 450

0.425

0.400

0. 375

0. 350

X 0* 325

0. 300

0.275

0.250

0. 225

0.200

0.175

0.150

0. 125

0∙ IOO¹— 0. 002

0. 004

・・ ⅛r b ■■ ⅜ + ■-

0・ 0080. Ol

5-22

I \： L2∖ ∖ L 4 ∖ ∖ ∖.： L ∖ 丄 3∖ ¼1

Ck 04 0. 06 0. 08 0. 1

平封头结构特征系数

+ -r+T

_hnF⅛ + 4

0. 02

0. 04

0. 06 0・ 08 0.1

0.2

平封头结构特征系数

5.9.4

非圆形平盖厚度

a）对于表5-9中序号2、3、4、5、8所示平盖,按式（5T4）计算:

(5-34 )

式中，Z=3∙ 4 —2. 4<z∕们且 Z≤2. 5_o

对于表5-9中序号9.10所示平盖,按式（5-35）计算:

(5-35 )

注：当预紧时宜丁取常温的许用应力。

5.9.5加筋圆形平盖厚度

对于如图5-23所示的加筋平盖厚度按式（5-36）计算'且平盖厚度值不小于6 mmQ

IlE

¾ =CL 55<√ _{r t} ,

(5-36 )

式中，当量直径d取图5-23所示d₁和d₂中较大者。

d_γ

〜 Sin(180%) D

R l + sin(180%)

(5-37 )

注：图中筋板数n≥6^₁^√₂jL₃取相邻径向筋板间的最小间距。

I 5-23加筋平盖结构示意

筋板与平盖之间应采用双面焊；

如采用矩形截面筋板,其高厚比一般为5〜8,且筋板与平盖组合截面（平盖有效宽度见图5-23中

LQ抗弯模量W应满足式（5-38）:

ρ_cD³

W≥0. .............................. ( 5 -38 )

^L^σJ_r

式中丄归；为筋板材料设计温度下的许用应力，MPa°

平盖中心加强圆环截面的抗弯模量不小于加强筋板的截面抗弯模量。

<∣i

5. 10锻制紧缩口封头

5. 10. 1

范围及一般要求

紧缩口封头的结构形式见图5-24,直边段的厚度按式（3√L）计算，但其有效厚度不得小于与之对接的圆筒有效厚度;直边段长度Z一般应不小于50 mɪɪI_O其余尺寸可按结构要求确定。此形式封头可按

图5-25所示范围及内容进行强度校核。

5-24

带直边的紧缩口封头

S 5-25不带直边的紧缩口封头

5, 10. 2 符号

A——轴线一侧纵向截面的面积,mm?；

A= ∑A_i

A_i——轴线一侧纵向截面各分区的面积,mn?.

An——内腔纵向截面的面积,mn?;

An_l——内腔纵向截面各分区的面积,mm²;

b --垫片有效密封宽度（见第7章）

D_b--螺栓孔中心圆直径,mm；

D_G——垫片压紧力作用中心圆直径,mm;

D_i--封头内直径,mm；

F——流体静压总轴向力，N；

F_D——作用于法兰内径截面上的流体静压轴向力,N；

F_P——需要的最小垫片压紧力

H——不包括直边段的封头高度，mm;

I——纵向截面的惯性矩，mm'

——轴线一侧纵向截面各分区的惯性矩,mm⁴;

I --封头直边高度，mm；

M——作用于纵向截面的弯矩,N∙ mm；

m——垫片系数（见表7-2）；

计算压力（见GB 150. 1）,MPa；

r--封头的内腔圆弧半径，mm；

氏——纵向截面的形心离BY轴的距离，mm；

L。——纵向截面各分区的形心离Fy轴的距离，mm；

L_I——轴线一侧纵向截面各分区形心离纵向截面中性轴YC-YC的距离,mm；

L_n——内腔纵向截面的形心离匕丫轴的距离，mm；

1:1

——纵向截面中性轴Yc-Yc与内腔纵向截面中性轴Yn-Yn之间的距离，mm；

轴线一侧纵向截面对ry轴的静矩,mn?

W-∑L_ciA_i

Z——纵向截面的截面系数,mm3；

Se--封头与圆筒连接处的有效厚度，mm；

σ_m——纵向截面的弯曲应力，MPa;

IlB

Ill

材料在设计温度下的许用应力(见GB 150. 2) ,MPa_o

5. 10.3弯矩计算

作用于纵向截面的弯矩按式(5-39)计算：

R + §Di) FD — (Db —号DG) F — (Db — D_G)F_P — P_CA_nL_O

^M 6. 28

(5-39

式中：

F_d-0, 785Di∕>_cF=O. 785DM∕>c Fp = 6. 28D_GbmP_CL_o=L_C-L_nAn = ∑A∏i

5. 10.4

截面系数计算

当L上身时,纵向截面的截面系数按式(5-40)计算: 乙

Z-—

(5-40

当Lc＜号时,纵向截面的截面系数按式(5-41)计算: 乙

1:1

Z =__L__

H-L_C

(5-41

式中：

I=2[ΣI_i+Σ(L^A_i)I

_T W

^LC~ A

几种常用截面的特性见表5-1 I_o

5. 10. 5弯曲应力校核计算

弯曲应力的校核按式(5-42)进行:

Ill

Iii

M L-I

—≤ 0_# 8 tτ ^t

(5-42

表5-11几种截面的特性

截面面积

（缶+必 2

T

(f,= h = r)

0. 214 6r²

(b=h = r)

πr²

"T

由中性轴至截面最外端距离S

(b₁ +26) Zt 3(fe₁+6)

T

(b=h = r)

0.776 7r

(b^h=r)

O_t 575 4r

惯性矩ʃi

bh³

(^+46₁6+6²)Λ^{3 -}36(¼+6)^-

^36

(b=h = r)

0. 007 5r⁴

(b=h = r)

0. 055 2r⁴

5.11带法兰的凸形封头

5.11.1适用范

本节适用于带法兰凸形封头的设计,封头形式如图5-26所示。

整体式法兰

平焊法兰

优先最小尺寸

5-26带法兰凸形封头

5* 11*2符号

D_O--法兰外直径9 mm；

螺栓中心圆直径

垫片压紧力作用中心圆直径

D_i——法兰内直径，mm；

FD ——封头压力载荷引起的作用在法兰环内直径上的轴向分力(F_D=0. 785D^_C) ,N；

Fr ——封头压力载荷引起的作用在法兰环内直径上的径向分力(见表5-12),N；

M_O--总力矩,N ∙ mm；

R ——封头球面部分内半径,mm₅

LD ——F_D对螺栓中心的力臂,mm_?

L_r ——Fr对法兰环截面形心的力臂,mm；

A ——封头边缘处球壳中面切线与法兰环直径的夹角(见表5-12) , (°)；

——法兰有效厚度,mm；

昂法兰计算厚度9mm；

Mh--封头有效厚度,mm；

Sh —封头计算厚度Tmln；

封头名义厚度,mm。

5.11.3受内压带法兰凸形封头

除以下另有规定外,对凹面受压封头总力矩M_O见7. 5. 3。

5.11.3.1图5-26a)所示封头结构的计算

封头计算厚度鼐按5.3.2或5.4. 2计算;法兰设计按第7章进行。

5. 11.3.2

5∙26b)所示封头结构的计算

a)封头计算厚度按式(5-43)计算:

(5-43 )

b)法兰计算厚度祈按式(5-44)或式(5-45)计算：对于窄面法兰

≡1

M_O ZD_O + Di

[oQ；JDi ∖D_G — Di

(5-44 )

5. 1L3.3

式中:M按7.5. 3计算Q 对于宽面法兰

1:1

=O• 6

A (Q + D) (Db — D 广

D_O ~ D_i .

(5-45 )

5・26C)所示封头结构的计算

封头计算厚度按式(5-43)计算；

圆形螺栓孔窄面法兰计算厚度按式(5-46)分操作和预紧两种状态计算,且取较大值:

L 875M°(I¾+Iλ).............................

HJD_i(7D_b-5D_i).............................

操作状态Q按式(5-47)计算,M₀取M_P按式(7-14)计算；

O=力CR ( Db +D) .............................

^Q~4WJ∖7D_b-5Dj

预紧状态Q=0,取M_aMJ/[σ]_f,M中M_a按式(7-11)计算；

槽形螺栓孔窄面法兰计算厚度按式(5-48)分操作和预紧两种状态计算,且取较大值:

Sf=Q +

(5・46 )

(5-47 )

r≡

L 875M°(Db + D)

[勿；_JDi (3Db — Di)

操作状态Q按式(5-49)计算,M_o取M_P按式(7-14)计算；

Q _ PCR\ / Db + Di \ 4WjhD_b-Dj ・' 预紧状态Q=O,M°取M_a[σ]5∕Eσl,M中M_a按式(7-11)计算; 圆形螺栓孔宽面法兰计算厚度按式(5-50)计算：

Sf=Q +

(5-48 )

xq+Jq² + 3DQ 鬚 Wi)

(5-50 )

式中：Q值按式(5-47)计算；

Γ≡ι

开槽螺栓孔宽面法兰计算厚度,按式(5-50)计算,其中Q值按式(5-49)计算;

在任何情况下,要求法兰厚度不得小于封头厚度O

5. 11∙3∙4图5-26d）所示的封头结构的计算

a）封头厚度按式（5-43）计算;

b）法兰应力按表5-12校核。

5. 11.4

受外压（凸面受压）的带法兰凸形封头

ɛ）封头厚度按£ 4计算;

除另有规定外，总力矩M_C）按7.5.4确定；对图5-26 d）所示封头结构的法兰力矩计算中MP =

FD(LD — Lg) +FT(LT-Lg) —FrLr;式中 L_r 的计算同表 5-12_O

C）图5-26所示各种形式，除图5-26 a）的法兰按第7章计算外,其他的法兰厚度分别按式（5-44）、式（5-45）、式（5-46）、式（5-48）及式（5-50）计算。

5-12受内压带法兰无折边球面封头的法兰计算表

设计条件			垫片及螺栓计算
计算压力P_C= MPa			垫片	材料	N= mm	y~ MPa
设计温度t= ^OC				外径X内径X厚度	b= mm	m=
法兰	材料 .		假设法兰有效厚度勤= mm		封头有效厚度d*= mm
	许用应力	[<τ] f = MPa	F=O_t 785DIP_C= N		FP = 6* 28D_GbmP_C= N
		IxI；= MPa	W^r_a = 3. 1"DG,= N		F+Fp= N
螺栓	材料		螺栓直径而= mm		螺栓数量个
	许用应力	Wb = MPa	Aml = (F+Fp )/宜]；= Inm²		An2=Wa∕[<∣b= mm²
		E^σlb ™ MPa	Am = max(A_mι ,A_m2) = mm²		Ab = mm²
A ∙ θ∙ 5Di ^A ɪ ^arcsin R+0.5心= °			W=O. 5(Am+Ab)[<τ]b = N		假设Z= mm（Z见图）
预紧情况	法兰受力		力臂		力矩
	F_G=W= N ■*		LG = O• 5( Db -D_G) ~ mm		MM = FGLG= N ∙ mm
操作情况	FD = O. 785D”C= N		Ld = <λ 5 ( Db — Di) = mm		MD = FDLD= N ∙ mm
	FG=FP= N		LG = O∙ 5(Db — DG) — mm		MG=FGLG= N ∙ mm
	F_T-F—FD= N		LT = 0. 5(LD + Lg ) = mm		MT = FTLT= N ■ mm ■
	F_τ = FDCOtft = N		Lr =厂商^T= ^mm		Mr = FrLr= N ∙ mm
	操作情况下法兰总力矩MP=MD+ Mg+ Mr—S= N ∙ mm
_r M_a ^7a-C⅛A		B±2]= mm? D_o -D_iJ	^jp~W}D_l LDo-D_iJ"		L=絆g胃 *= _mm 8MJ (D_o-D_i)

设计条件

表5-12 (续)

垫片及螺栓计算

法兰厚度

假设的法兰有效厚度¾f≥max{⅛3f_p）且席f22Sm否则应重新假设M「直至满足要求白

% = VJa =

& =L+ √7p十∑?=

注：表中符号及其值的取法凡未列入本节的符号说明者均按第7章。

5.12拉撑结构

5. 12. 1范围

本节适用于以棒材、管材或板材支撑（以下简称“拉撑”）的凸型封头、平封头（平板）及筒体的设计。

拉撑结构包括焊接与非焊接两种结构。常用结构型式如表5-13_o

5.12.2符号

Q ——单根拉撑所需截面面积,mm'

d —拉杆直径，mm；

d_c--拉撑杆间当量圆直径,mm；

K——系数,按表5-13由拉撑的连接方法选取；

L--拉撑的间距,mm;

单根拉撑所受轴向载荷，N；

Jp--平板计算厚度,mm；

瓦P--平板名义厚度，mm;

设计温度下拉撑材料的许用应力,MPa;

设计温度下被支撑板材料的许用应力，MPa。

-^IP

5.12.3受拉撑的板厚计算

计算厚度按式（5-51）计算:

^P=JMiK ...........................

对于带夹套容器进行拉撑设计时,夹套及容器的壁厚还需考虑相应的内外压计算要求。对非焊接拉撑连接的平封头,其厚度不得小于8 mm_O

(5-51 )

5. 12. 3. 1规则拉撑布置的L,K取值

如图5-27所示，规则布置拉撑时,拉撑的间距L,取水平方向、垂直方向、斜向间距L₁ .L₂ ^L₃三者的最大值。拉撑常数K按表523取值。

5-27

规则的拉撑布置

表5・13典型拉撑结构型式及参数

序号

结构型式

适用条件

2.2

夹套设计压力∕>≤1.6 MPa；

夹套板厚（12 mm；

角焊缝根部完全熔合，焊脚尺寸不小于夹套壁厚

2.2

适用于焊接棒状或板状拉撑，且板厚席 ≤30 mm；角焊缝的轴向受剪面积不小于拉杆横截面积的L4倍

!≡

2.0 角焊缝的轴向受剪面积不小于拉杆横截面积的L4倍

可在壁板、垫圈、螺母、拉杆的接触面之

3.2

2.8

间加装密封材料或涂料，适用于可能出

现渗漏的低压场合。

贯穿平封头的螺纹结构拉撑，平封头内

外侧均有螺母和垫

厚度不小于

6 mm_O垫圈外径不小于螺栓直径的

2. 5倍

内外均有螺母，但仅外侧有垫圈（其余

条件同上）

5, 12.3.2不规则拉撑布置的L,K取值

如图5-28所示,不规则的拉撑布置时,L、K分别按照下列方法求取:

a）取通过任意3个相邻支撑点的最大当量圆（其内部无拉撑）直径为丸，则支撑的间距L = ^_c∕√2 ;

b）系数K按表5-14选取,支撑点类型按最大当量圆通过的支撑结构确定;一个当量圆具有不同支撑点类型时,K取平均值。

5-2

不规则支撑设置

表5-14与支撑点类型相关的系数K

支撑点类型	K
支撑点在封头圆弧过渡的起点	3. 2
管板外周的固定线	3. 2
管排中心线	2.0 ■
管状支撑	2. 6
其他支点	按表5-13

5. 12.4拉撑的支承截荷W

无孔板的支承载荷:拉杆与其相邻的所有支撑中心连线的垂直平分线所围成的面积为该拉杆

的支撑面积,其上承受的计算压力载荷为该拉杆所承受的支承载荷;

多孔板的支撑载荷：由一根支撑管（杆）的支撑面积减去该面积内的管孔总面积,其上承受的

计算压力载荷为该管状拉撑所承受的支承载荷。

5.12 5单根拉撑所需截面面积

(5-52 )

5. 12.6

拉撑的设置

^hL

采用角接接头设置斜拉撑时,焊接接头的焊缝截面面积，以及平行于筒体轴线方向测得的角接

I:!

接头焊缝截面面积不得小于拉撑所需最小截面面积的L 4倍。选择斜拉撑结构,封头凹面内不得釆用角接接头。

b）拉撑间距一般不大于30倍拉杆直径。

5.13焊接结构

封头与筒体的焊接结构除满足前述要求外,不允许采用如图5-29所示结构:

5-29

不允许釆用的焊接结构

6开孔与开孔补强

6. 1

范围及一般要求

本章规定适用于容器本体的开孔及其补强计算,包括等面积法和分析法。

6. 1. 1

等面积法适用范

等面积法适用于压力作用下壳体和平封头上的圆形、椭圆形或长圆形开孔。当在壳体上开椭圆形或长圆形孔时,孔的长径与短径之比应不大于2, O_O本方法的适用范围:

当圆筒内径D_i≤l 500 mm时，开孔最大直径⅛_p≤D_i∕2,且√_op≤520 mm；当圆筒内径D_l>

1 500 mm时，开孔最大直径 <√_op≤D_i∕3,且 <√_op≤l OOO mm；

凸形封头或球壳开孔的最大允许直径^_op≤D_i∕2;

C）锥形封头开孔的最大直径t∕_op≤D_i∕3,D_i为开孔中心处的锥壳内直径。

注：开孔最大直径九P对椭圆形或长圆形开孔指长轴尺寸。

6. L2

分析法适用范

⅛τ^r⅞

本方法是根据弹性薄壳理论得到的应力分析法,用于内压作用下具有径向接管圆筒的开孔补强设计,其适用范围如下：

<∕≤0. 9D 且 maxΓθ. 5, J∕D]≤^_et∕⅛_e≤2

本方法与等面积法适用的开孔率范围比较见图6-1 _o

筒开孔补强分析法与等面积法适用范I

6.L3不另行补强的最大开孔直径

壳体开孔满足下述全部要求时,可不另行补强:

a) 设计压力∕>≤2. 5 MPa;

两相邻开孔中心的间距（对曲面间距以弧长计算）应不小于两孔直径之和；对于3个或以上相

III

邻开孔,任意两孔中心的间距（对曲面间距以弧长计算）应不小于该两孔直径之和的2∙ 5倍;

Ill

C）接管外径小于或等于89 mm；

接管壁厚满足表6-1要求,表中接管壁厚的腐蚀裕量为1 mm,需要加大腐蚀裕量时,应相应增

加壁厚;

e）开孔不得位于A、B类焊接接头上;

钢材的标准抗拉强度下限值Rn2540 MPa时,接管与壳体的连接宜采用全焊透的结构型式。

表6・1

单位为毫米

接管壁厚

≥3. 5

≥4.0 ≥5.0 ≥6.0

6. 1.4开孔附近的焊接接头

容器上的开孔宜避开容器焊接接头。当开孔通过或邻近容器焊接接头时，则应保证在开孔中心的

-2九P范围内的接头不存在有任何超标缺陷。

6.2术语、定义和符号

6.2. 1 GB 150. 1通用要求中界定的术语和定义适用于本章。

6.2.2符号

A——开孔削弱所需要的补强截面积,mm%

B--补强有效宽度，mm；

C--厚度附加量（按GB 150. 1规定）,mm；

C_S

圆筒厚度附加量?mm；

C_t

接管厚度附加量,mm；

圆筒中面直径mm

D_I

圆筒内直径,mm；

D_o——平盖直径，mm；

^OP——开孔直径，mm； d——接管中面直径,mm；

d_o

接管外直径

∕_r——强度削弱系数; g——接管补强系数；

筒补强系数;

h_i——外伸接管有效补强高度，mm；

h₂

内伸接管有效补强高度,mm；

⅛r⅛'

K——等效总应力集中系数;

K_m——等效薄膜应力集中系数;

心——等效薄膜应力校核系数;

^WB^r 等效总应力校核系数；

P——设计压力，MPa;

P_C——计算压力（按第3章），MPa；

筒中面半径，mm；

R——球壳或半球形封头内半径,椭圆形封头当量球面或碟形封头球面内半径,mm

Rm——钢材标准抗拉强度下限值,MPa；

ReL——钢材标准屈服强度，MPa；

接管中面半径,mm；

管孔的轴向节距,mm

S₂——孔带的单位长度（见图6-6、图6-7）,mm；

S₃

r<∑<

管孔的对角向节距

Sn——等效薄膜应力，MPa;

SlV 等效总应力9MPa；

■

8—壳体开孔处的计算厚度，mm；

&--壳体开孔处的有效厚度）mm；

接管有效厚度

,mm；

Sn--壳体开孔处的名义厚度，mm；

Snt--接管名义厚度，mm；

Sp--平盖计算厚度Jmn1；

--接管计算厚度，mm；

≠——焊接接头系数（按GB 150.1规定）；

Vl——轴向排孔削弱系数；

当量轴向排孔削弱系数;

V₃——对角向排孔削弱系数;

两相邻开孔中心线与壳体轴线之夹角，（◎）;

P--开孔率沱=dJS

農了——设计温度下壳体材料的许用应力（按第GB 150.2规定）,MPa;

官]；——设计温度下接管材料的许用应力（按第GB 150. 2规定）,MPa₀

6.3单个开孔补强的等面积法

6.3. 1

单个开孔的适用范

在等面积法的适用范围（见6. 1. 1）内，满足下列条件的多个开孔均按单个开孔分别设计：壳体上两个开孔中心间距（对曲面间距以弧长计算）不小于该两孔直径之和；

平封头（平板）上有多个开孔,任意两开孔直径之和不超过封头直径的0.5倍,任意两相邻开孔中心的间距不小于两孔直径之和。

IIt

IIl

6. 3.2

补强结构型式与补强件材料

补强圈补强

补强圈与接管、壳体的焊接结构参见附录D和JB/T 4736_O采用该结构补强时,应符合下列规定: a）低合金钢的标准抗拉强度下限值R_nV540 MPa；

补强圈厚度小于或等于I- 5M; 壳体名义厚度^n≤38 mm₀

!≡

若条件许可，推荐以厚壁接管代替补强圈进行补强，其舞/M宜控制在0. 5〜2。

6.3.2.2整体补强

增加壳体的厚度,或用全截面焊透的结构型式将厚壁接管或整体补强锻件与壳体相焊。结构可参见附录D。

6. 3. 2. 3补强件材料

I=I

补强材料宜与壳体材料相同。若补强材料许用应力小于壳体材料许用应力，则补强面积应按壳体材料与补强材料许用应力之比而增加。若补强材料许用应力大于壳体材料许用应力，则所需补强面积不得减少。一

对于接管材料与壳体材料不同时，引入强度削弱系数兀=[";/農了，表示设计温度下接管材料与壳体材料许用应力的比值，当Λ>1.0时,取fr = 1.0_o

6. 3.3壳体开孔补强

6. 3.3.1

开孔补强的计算截面选取

1:1

所需的最小补强面积应在下列规定的截面上求取:对于圆筒或锥壳开孔,该截面通过开孔中心点与筒体轴线;对于凸形封头或球壳开孔,该截面通过封头开孔中心点,沿开孔最大尺寸方向，且垂直于壳体

表面。

对于圆形开孔九P取接管内直径加2倍厚度附加量,对于椭圆形或长圆形兀P取所考虑截面上的尺寸（弦长）加2倍厚度附加量。

6. 3.3.2内压容器

壳体开孔所需补强面积按式（6-1）计算:

1:1

(6-1 )

式中：

对安放式接管取Λ = i.0_o

a)
b) C)

-计算厚度,mm_O按下述方法确定：

对于圆筒或球壳开孔,为开孔处的壳体计算厚度3

对于锥壳(或锥形封头)开孔，由式(5-8)计算,式中D_C取开孔中心处锥壳内直径；

若开孔位于椭圆形封头中心80%直径范围内，S按式(6-2)计算，否则按式(5-1)计算。

一况眼—0.5化 .............................

■ ■—

I I^-I「—」

(6-2 )

式中：

K_I——椭圆形长短轴比值决定的系数，由表5-2查得；

若开孔位于碟形封头球面部分内,S按式(6-3)计算,否则按式(5-4)计算。

8 =____PCRi

~ 5p_c .............

(6-3 )

6. 3. 3. 3

壳体开孔所需补强面积按式(6-4)计算，

A=O.5以話+2跄負1 一九)]

外压容器

(6-4 )

式中：

对安放式接管取∕r = 1.0;

8一按外压计算确定的开孔处壳体的计算厚度,mm。

6. 3. 3.4容器存在内压与外压两种设计工况时,开孔所需补强面积应同时满足6. 3. 3. 2和6. 3. 3. 3的要求。

6.3,4平盖开孔补强

6. 3. 4. 1平盖开单个孔,且开孔直径6∕_op≤0. 5D₀(D₀取平盖计算直径，对非圆形平盖取短轴长度)时, 所需最小补强面积按式(6 - 5)计算:

A —0. 5J_op¾

(6-5

式中：

席——平盖计算厚度,按第5章计算,mm。

6. 3.4. 2平盖开单个孔,且开孔直径⅛>0. 5D₀时,其设计计算按6. 5的要求。

6.3*5有效补强范围及补强面积

计算开孔补强时,有效补强范围及补强面积按图6-2中矩形WXyZ范围确定。

6. 3.5. 1

有效补强范I

■ hwv

有效宽度B按式(6・6)计算,取二者中较大值；

J 2%

__」/

WOP + 2疏 + 2*t

有效高度按式(6-7)和式(6-8)计算,分别取式中较小值。外伸接管有效补强高度：

(6-6

h _ J 丿』。P Mt

(6-7

¹ 一1接管实际外伸高度

内伸接管有效补强高度:

J lʌ/ ^OP^nt

(6*8

2—1接管实际内伸高度

B

安放式M=L O)

B

ΓΓ⅛E

ImlIilIilllll

"^:"(H + *02( 1^-lʌ)

-^oi * ^oP * 8

*02 * 2 * (Set

^Ai ^Z ^11÷^12^φΛ

A₁₂ ： 2Sct0e—

W

“2： ^21*∕r+^j422^φΛ

a^≡ll

h:

ɪʃ

⅜_p

"12

Z

Ol

安放式(Λ=i∙θ)

B

2

b)

X

A A₄

A

XU

Y

^21^: 2Aχ (庆L，)

^A22^h₂ (^t-Q)

A₄:有效范围内另加的补强面积

tL

Hi

6∙3.5*2补强面积

6-2有效补强范围

在有效补强范围内，可作为补强的截面积按式(6-9)计算:

Ae =A + & + ʌɜ

(6-9 )

式中:

A_e-

& —

补强面积,mm²;

壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积,按式(6-10)计算,mπ?；

A_I = (B — d_op ) (— S) — 2 ^_et (Se — 8)(1 — f_τ) ,•

注：对安放式接管取/rɪl. O_O

A₂ ——接管有效厚度减去计算厚度之外的多余面积,按式(6-11)计算,mm²;

A2 = 2h₁ (^_et — 4)£+2 五 2(Set — ɛz )ʃr

A₃ ——焊缝金属截面积(见图6-2) ,mι√°

若A_e≥A,则开孔不需另加补强；

若A_e<A,则开孔需另加补强，其另加补强面积按式(6-12)计算：

厶4 ʌ — Ae ..............

1:1

(6-10 )

(6-11 )

(6-12 )

式中：

1:1

A₄——有效补强范围内另加的补强面积（见图β-2）,mm²_o

&4多个开孔补强的等面积法

6.4, 1

壳体多个开孔补强

当任意两个相邻开孔的中心距小于两孔直径之和，而使其补强范围彼此重叠时（见图6-3）,在通过两孔中心点连线的壳体法截面内采用联合补强。联合补强的总面积应不小于各孔单独补强所需面积（按6.3.3和6. 3. 5计算）之和,且两孔之间的补强面积不小于两孔所需总补强面积的50%。

在计算联合补强面积时,任何截面不得重复计入。

多个开孔中心连线在同一直线上时,按逐次配对的开孔处理,重叠部分的面积应按该相邻两孔的直径比分摊。

对3个及以上开孔，若两两相邻开孔的中心距小于该两孔直径之和，且采用联合补强时（见图6-4）,则这些相邻开孔的中心距应至少等于其平均直径的4/3倍。任意相邻两孔之间的补强面积应至少等于该两孔所需总补强面积的50%。

若任意两相邻开孔中心距小于其平均直径的4/3倍,则该两孔之间的任何金属均不得用作补强,这些开孔必须按C）的方法进行补强。

任何数量并以任意方式排列的相邻开孔,均可作为一个假想孔（其直径包括所有靠近的开孔）进行补强。假想孔的直径不得超过6. 1. 1规定,所有接管金属均不得用作补强。

[⅛T*1

圆筒上一系列规则排列的开孔，其每个开孔又无法进行单独补强时，应采用6. 4. 2的方法补强。

多个开孔的补强结构型式与补强件材料,参照6. 3. 2要求。

开孔

6-3相邻开孔

I 6・4多个开孔

6.4.2

排孔的补强要求

圆筒全长（或部分）范围内开设排孔时,应用排孔削弱系数代替式（3√L）中的焊接接头系数知对该筒（或该部分）厚度进行校核。

日

: I

J弋

轴向

S₂

φ φ-⅜-φ φ φ φ-φ

-Φ Φ Φ

轴向--------1

6-5毎排孔节距都相等示例

6-6每第二排孔节距不等示例

每第二、第三排孔节距不等示例

轴向

对角线排列示例

a）排孔沿轴向规则分布，管孔节距每排相等时（见图6-5）,轴向排孔削弱系数V_I按式（6√L3）计算;任意一排管孔节距不均匀时（见图6-6、图6-7）,平均排孔削弱系数此按式（6-14）计算。

..............................(6<3 )

Sz — nd _QP

^{VI= -}S；

..............................(6-14 )

式中:

S₂长度内的管孔数。

b）对规则的多排轴向开孔或对角线孔带（见图6-8）,还应校核当量轴向排孔削弱与对角向排孔

削弱：

D 当量轴向排孔削弱系数v₂根据。角与S3∕Z_φ由图6-9确定；

2）按式（6-13）计算轴向排孔削弱系数力，对角向排孔削弱系数v₃按图6-10由S₃/S₂和P_I

值査取;

3）取VI .υ₂ .v₃中的最小值。

C）排孔沿轴向不规则分布时，平均排孔削弱系数应取以下小值:

在长度等于圆筒内直径（当圆筒内直径超过1 500 mm

按1 500 mm）的任意排孔段，计算

各段孔排削弱系数,取最小者作为平均排孔削弱系数;

2）在长度等于圆筒内半径（当圆筒内半径超过750 mm,按750 mm）的任意排孔段，计算各

段孔排削弱系数,取最小者的L 25倍作为平均排孔削弱系数;

在圆筒上非轴向单排开孔布置，当量轴向排孔削弱系数均根据。角与&/兀P由图6-9确定。

e）必要时,还应校核：圆筒环向排孔间承受的轴向应力不得超过圆筒排孔间承受环向应力的

一半。

汶上A瘢*瞬m⅛^fe⅛l弟嘱洲

島

0 10

30 40 50

70 80 90

对角线与轴线夹角0/（°）

注1：当量轴向排孔削弱系数也可用注2的公式计算，但不允许超出图中横坐标及纵坐标所示范围•

see² 1 —

注2：当量轴向排孔削弱系数均=

1. 5 + CL 5sec²Θ

6-9对角向排孔当量轴向排孔削弱系数计算

轴向排孔削弱系数J】/%

注L旳也可用注2和注3中公式计算，并允许超出图中所规定的范围。

■ LI

J + OM5 —(1 一旳)√O∙ 75 + J 0∙375 + 0∙5J

注3：对角向与环向排孔削弱系数相等时,对角向排孔削弱系数的计算式为:

V₃ =

其中 M=

"(I-V_l) T

(2-0. 5V_i)

6-10对角向排孔削弱系数计算

6.4.3平盖上开多个孔

采用增加平盖厚度进行补强的方法适用于：平盖危险径向截面上各开孔宽度总和不超过D/2,任意相邻两孔中心距大于两孔平均直径的L 5倍且小于或等于2倍。

若平盖厚度按式（5-33）〜式（5-35）计算，式中平盖结构特征系数K应考虑开孔削弱。按式（6-15）计算削弱系数，：

≡.

Tn

SS

≡l

DC —

IH

(6-15 )

式中:

D_C--平盖计算直径>见表5-9或表5-10,mm;

∑b一平盖危险径向截面上各开孔宽度之总和,mm。

按表5-9或表5-10查取K后确定系数Ki:

_Tʃ IK 当 KVO. 3

Kl ^Z=（ .

10.3 当 K≥0. 3

当Kι∕v≤O. 5时,如K1Λ>K,则以K5代替式（5-33）〜式（5-35）中的K,否则直接取K值计算平盖厚度；当K₁∕v≥O. 5时,应釆用其他设计方法。 J

6.5平盖中心单个圆形开孔（J_oP≥0. 5D_o） 6.5.1用螺栓连接的平盖按第7章作为法兰结构进行计算。

6.5.2表5-9序号2〜7,表5-10所示平盖（若与圆筒对接焊接连接，应是全焊透结构），开孔带有接管的平盖（平盖与接管连接处应是整体结构或用全焊透连接）或无接管（见图6-11）的平盖，均按以下步骤进行计算,其各项应力及其开口结构需满足相应要求（计算中未注明符号的定义同7.3）_o

6. 5. 2. 1

略去与平盖连接的圆筒,根据法兰计算的原理,确定平盖的计算力矩和计算应力。计算力矩按式（6-16）计算：

MO = FDSD + FTST

6-16

式中：

M_o--计算力矩,N・mm；

F_D ——作用力，按式（6-17）计算，N；

FD =0. 785∕p∕>c

SD ---力臂,按式（6-18）计算，mm；

Q _ Di —（d°p + 畐） ɔjɔ --

6-17

6-18

厚度（取接管处,见图6-11）,mm；作用力，按式（6-19）计算，N；

FT=O∙785a_z(D; — d：P) .............................. ( 6-19 )

ST ---力臂,按式(6-20)计算,mm_o

ST=玖匚瓦P .............................. ( 6-20 )

取K = DJL计算应力按式（6-21）〜式（6-23）计算：了M。 ɪ

（1. 33¾e÷l）M_o（TR =

6-21

6-22

^(TT = --&R

ðpɑop

6-23

式中:

6. 5M∙ 2

"h2rQt ——计算应力，MPa；对不带接管的开孔平盖,其σ∏-σ_R = 0；

£人/、丫、Z——见7. 3,人人摆按照平盖开孔处的接管参数确定,丫、Z查相应图表得到;

■

3——厚度（取接管处,见图6-11）,mm_O

按下列步骤计算圆筒与平盖连接处的应力。

按式（6-24）或式（6-25）计算（E0）：

带接管：

(Eθ)=

0. 91

D_ilV_I

(6-24 )

无接管:

/Ao

(Eθ)

(6-25 )

式中：

C ［以+8jyVL0)

Dil = < … ；

∣D_i+¾(∕≥1.0)

(E0) ——参数,MPa；

J≡

MaO --厚度（取接管处，见图6-11） tmm；

VI j、知——由平盖开孔处的接管参数确定，（见7. 3） _O

b）按式（6-26）计算Mh：

Mrg、鬪n樋

说玖 ^M_oy h_Q

(6-26 )

式中：

Mh——作用在平封头外径与圆筒连接处的力矩,N・mm；眼、吼、D1、Fl——由平盖外径处圆筒的参数确定（见7.3）；爲——厚度（取圆筒处,见图6-11）,mm_O

C）按式（6-27）计算© ：

MO _ MH (IH—

∖ n_o

(6-27 )

L M_O

式中：

参数；

FIh——由平盖外径处圆筒的参数确定，（见7. 3） _O

d）按式（6-28）-式（6-30）计算平盖和圆筒连接处的圆筒颈部轴向应力。岛、平盖外径处的径向应力^CrRS和环向应力σ_τs:

ʃl

■・

^σR

<⅛ =Zi(EO) ?'尸................

(I) DM

1.91M_h(1 + ⅞^) _n

∖ h_o / 0.64F]A1∏

+ ^^D_iΛ_o¾ …,

(6-28

(6-29

5、A 0. 57(1 +警)Mh ʌ ms

ʃɪ (JSy)O_p ∖ h_o / [ 0. G^FlZl ɪwH

气= ~~M

(6-30

式中：

ʌoʃɪ,/ʃi——由平盖外径处圆筒的参数确定，（见7.3） 8】0——厚度（取圆筒处,见图6-11）,mm,

ZI——系数,按式（6-31）计算，

₇ K2 十 1

—厅2 1

IX — 1

(6-31

K——系数,按式(6-32)计算:

K ≈ D_o / d_op

(6-32

6. 5. 2. 3计算平盖开孔处的应力

平盖开孔处接管的颈部轴向应力。田、开孔处平盖的径向应力乳。和环向应力％。，按式（6-33）〜式（6-35）计算：

IJI

IfI

^HO =BIbH

^σRo =KwR

_ZT _ _ZT . 0. 64FiZ₂M_hτ°=*3τ+ DiS

6-33

6-34

6-35

式中：

FIX——由平盖外径处圆筒的参数确定,见7. 3；

Z₂ ——系数。

_V 2K²

(6-36 )

6. 5. 2. 4应力校核

上述计算中平盖与圆筒连接处的应力σ_HS.σ_RS和％,以及平盖开孔处的应力σ_HO.σ_RO和％。均应满足

EfI

7. 5. 3. 4的要求。

6.6圆筒径向接管开孔补强设计的分析法

本节给出了内压作用下圆筒具有径向平齐接管开孔补强设计的另一种方法,本计算方法是根据弹性薄壳理论得到的圆筒开孔补强的应力分析法，力学模型如图6-12a）_o在本方法涵盖的补强适用范围内，与前述等面积补强法具有同样的设计可靠性。

本计算方法可保守地用于带有径向内伸接管的补强计算。

本节给出两种等效的补强计算途径,根据需要可任择其一：

a）等效应力校核；

b）补强结构尺寸设计。

有特殊要求（如核能装置中可按本标准进行设计的容器）的压力容器圆筒开孔补强计算，仅可釆用等效应力校核方法。

⅛r⅛:

对于内压与接管外载荷共同作用下的圆筒接管开孔补强计算分析方法,将另行单独发布。

6. 6. 1

适用范

g）

适用于内压作用下具有单个径向接管的圆筒；

当圆筒具有两个或两个以上开孔时,相邻两开孔边缘的间距不得小于2√DA ；

圆筒、接管或补强件的材料,其标准室温屈服强度与标准抗拉强度下限值之比Rl∕R∏₁W0.8;

接管或补强件与壳体应采用截面全熔透焊缝,从而确保补强结构的整体性；

对圆筒或接管进行整体补强，应满足补强范围尺寸（自接管、圆筒交线至补强区边缘的距离：对于圆筒Z〉丿麻,对于接管z_t>√½）.或整体加厚圆筒体;补强范围内的A、B类焊接接头不得有任何超标缺陷，必要时应对此提出无损检测要求；

圆筒与接管之间角焊缝的焊脚尺寸应分别不小于毎/2和8_i√2,接管内壁与圆筒内壁交线处【角半径在舞/8和讯/2之间，见图6-12b）；本设计方法适用下列参数范围：

Q W 0∙ 9

max[0. 5 艰]≤ ^_et/δ_e ≤ 2

6-12开孔补强设计分析法力学模型

6. 6.2等效应力校核

6. 6. 2. 1

计算步骤

按式（6-37）和式（6-38）计算圆筒与接管中面直径D,A

D = D+R + 2G d Hq Set

6-37

6-38

令开孔参数人=PV^ZDTSr=,计算国代政1¥ ；

由M查曲线图组6-13,W Km和K；

按式（6-39）和式（6-40）计算等效薄膜应力Sn和等效总应力S_lV-；

SI_I=Km覺 …

SLK 爰 -

Ill

6-39

620

校核’按式（6-41）和式（6-42）计算:

Sn ≤ ∏_π L<^τJ^t

SlV W ^IV E^eril^t

6-41

6-42

式中：

取2. 2（对于特殊要求的压力容器,可取1. 5〜2. 2）；

5 ---取 2.6；

M^t——设计温度下材料许用应力，MPa,圆筒、接管和补强件的材料不同时,取其中较小者;

Wll

——设计温度下圆筒材料许用应力，MPa；

Ill

［勿;——设计温度下接管材料许用应力,MPa_o

6. 6. 2. 2

厚度调整

S∣

当不能满足6. 6. 2. 1等效应力校核条件时,考虑结构设计的合理性,有以下两种可能方式调整接管或圆筒厚度；

直接适当增加圆筒厚度,按6. 6. 2.1步骤重新计算,直到满足校核条件。

首先增加接管厚度,必要时再增加圆筒厚度:

确定圆筒计算厚度邑

(6-43 )

2）针对不满足校核条件的Sn （或SI_V）计算:

K_J =S 字.留 (或 κ'=2.6 寿.壻)..................(6-44 )

在曲线图组6-13中，在开孔率p=d∕D的曲线纵坐标Km（或K）上找到Ki_n（或K'）值,过

Ifl

Ill

此点沿水平线向右移与对应的人值竖直线相交，由交点得到该族曲线参数［毎/8□值,遇

中间值时采用内插法;

以［为/机］比例增加接管厚度

在3）中，如果交点超出了［嚣/R］曲线族的范围，不允许外延取值,应考虑增加圆筒厚度

Ill

Γ≡ι

机，再按6. 6. 2. 1重新计算，直到满足校核条件。

6. 6∙ 2. 3 等效应力校核计算表（见表6-2）

表6-2

筒开孔补强等效应力校核计算表

一、已知条件
设计压力		MPa	P=
设计斗	携	^OC
				筒		接管
材料许用应力		MPa	或：=			E；=
内径（外径）		Inm	Di =			CZo =
名义B	喜度	mm	M =			⅛t =
厚度附加量		mm	CS =			G =
二、参数计算
				筒		接管
有效厚度		Tnm	M =	Sn-Cs		Set =		Mt- C_t
中面直径		mm	D=	以+株+2G		d =		泌0 —阳
环向薄膜应力		MPa	4 =	pD∕2^_e
材料许用应力		MPa	[珂=______	min( [>]；，!>]；)
参数
参数			"=
开孔率			P	d/D
三、查图
			路径一			路径二
Q向下、上圆整至			P(D	Q(2)		AI)		P⑵
λ=p ^/D/S_e			入(1)=Λ1) /D/M	人⑵=P⑵JD/R		人=次/V^ZDXM
查图，K_πl =			K I_a(I)	K_nI⑵		KI_n(D		K m<2)
查图，K=			K⑴	K⑵		K⑴		K⑵
Km（按P内插）
K（按P内插）
四、结果及校核
等效薄膜应力		MPa	SIl =	Km %		K_In %
等效总应力		MPa	SlV =	Kσ₀		Kσ₀
许用值[Sn]		MPa	[S门=	刀h B	t		t
许用值[S]γ ]		MPa	Esl_Vl =	2. 6[σ]^t		2. 6M^t
校核			S₁₁旬			SlI _
			SlY ≤[S]y ]
注：表中并列路径一、路径二，可任择其一。

b)

63

1225

4∙0 A

1 600^b袞

GB 一 5^p3l20 二

fl-

-L⅛---

%∙∙∙Λ∙ ■-

225

2mn Ii 1 1 0 9876543 2 1

1 600 Dj欧

--Q 貞/ g^cq∙9gol 006 g^eq∙9gz g^(N9^Loz∙90g 00 寸 g^cq∙90E g 寫 gz∙9gl ooɪ gz∙9g 发 0o∙z^lo∙g 0∙9 g∙g 0∙g gτ Oy g∞^o∙E g∙z O-g∙I 0.」

■■

--Y ɪɪ- --⅞⅞--⅞ l⅛l

二。Zl∙0^LoL Wo

Ol Zco 寸 g9Z86O t t

I I I F^wH 11 i—t IllZ

OW^krt^⅝⅝ L ≠^bVtS*t}∙^,

>≠‰4sA√⅝>S..

WV⅞■-"L^,W⅛Vh"∣ aS ::1

⅜⅛⅛⅛ r⅛< ■ ■ ■"■ ^

<⅛^L-Vʌ¹

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⅛v√∣y∣^ι JsfvX

∕√r⅛⅛√√*

■"■"r" ⅛rT- -^Ir^lr⅝∕- -^Br

1 +-ι⅛

ʌ^JΛ⅛

_It^Lλ⅛ⁱΛⁱ -^IV^L_B^lJ

∖

^ΛΛA⅛"-"-⅛'

g∙∙ d

■ ■ ■ i⅝≡."." ⅛ ⅝≡ ■,

^L-⅛>*

R^Ipb^I

⅛v⅛r√∣

⅛v<^v√< # AAA*v

--⅛-√∣ι

^lΛ⅛⅛⅛V-

ΛMJ⅝√-∣JL<

ʌiiiJr⅛J∣ ■

-^L-VVⁱV^l

5AAaX∖∙ .

I 1

⅛AAΛ".⅛"A>v'

■ d ⅛l h ■ b b h

i^bh^bh⅛^b≠i

⅛⅞ ⅞>S

i^b r⅞ +ⁱi½H^bΦ

^IWVAfVwη>

√r^t^rV∙∙ ■ ∣hV∣

_s⅝⅛ 了.

r⅛⅛⅛⅛-

4 h^V≡ⁱVr

、∙^t⅜⅝y⅜γ N' ≠⅛⅛>^Ar-"

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⅛⅛ ∙4>^t∙ "^λΓΠ⅛

r⅛⅛l

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φUw≡A∙ I^H ■ . ⅛- "√>√→L-^ >

r h " vrt^⅛⅛⅛⅛-<ψ ■ ■ √⅛∙ W

a⅜k⅞-^j ∣⅛-^-⅛-

■"i"L^BvI_a ι⅛ J^Bq

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图6-13 （续）

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6,6.3补强结构尺寸设计

设计计算步骤

根据强度与结构设计初步设定圆筒与接管的初始厚度^^O) ；

计算圆筒与接管中面半径R

k=D∕2 = (D+落)∕2 + G

r = d/2 — CdQ — )/2

计算开孔率:

ρ = d∕D =r∕R

计算中间参数:

U — [°T∕∕>(=R∕S = //*)

求取圆筒与接管的计算厚度:

3 = R∕U

R = r/U

计算初始补强系数:

A^(O)=片 Ia

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考虑结构设计的合理性,从以下两种可能方式(见表6-3中方式一和方式二)中任选一种，求取 √

接管或圆筒所需厚度：

1) 方式~^

令h = h^w ,由SUd查曲线图组6-14,®中间值采用内插法，得到gmin(超出曲线的取值范围时,不得外延取值,应改变^^e))取值,重新进行计算)。

计算：3t)min=gmin8t

校核：(希)minWa*

2) 方式二

令g=g(°),由Q、u、g查图组6-14,遇中间值采用内插法,步骤如下：在插值区间的两开孔率端点处P⑴、何)，分别计算得到相应的接管中径d⑴、刁⑵和计算厚度希⑴、舞2),进而计算相应的接管补强系数：

g ⑴=a* / St(I)

gC2) =a*) /^t(2)

查图，由Q⑴、U、g⑴得到∕l(i),由p(2)、U、g⑵得到h(2);

再以P在奴1) d⑵之间插值,得到砧n(超出曲线的取值范围时,不得外延取值,应改变g⑴取值,重新进行计算)；

计算 0min =ZlmE

校核 ^O)

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当不能满足上述校核条件时,应适当增加接管或圆筒有效厚度,重新计算至满足校核条件。

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6.6.3.2 补强结构尺寸设计表（见表6・3）

表6-3

1筒开孔补强结构尺寸设计计算表

一、已知条件
设计压力	MPa	P=
设计温度	^OC
			筒	接管
材料许用应力	MPa			Γ^σii=
内径（外径）	mm	D_I =		d₀~
名义厚度	ɪnm	M =		Snt =
壁厚附加量	mm	C_S =		Ct =
二、参数计算
		■F	筒	接管
有效厚度	mm	聲=	⅛ -Cs	普=_____	Snt — Ct
中面直径	mm	D=	D_i+⅛^O) 42G	d=
材料许用应力	MPa	同=	min(E；,IXI；)
中间参数	MPa	U=	S_m∕p
计算厚度	mm	δ=	R/U	=	r/U
补强系数		λ∞ =	⅛^O) /S	^(O)一 g ~	普您
开孔率		P	d/D
三、查图及结果
Q向下、上圆整至		Al)=		Q⑵=
方式一令h = h^	由0,U,h查曲线得g
查图，由U0查得g		g⑴=	g∖JJ,h,p⑴]	g(2)=
按P内插得gnɪin		gmhι
需接管最小壁厚	mm	(M) min = V ^Vt √ mm	gmin^t
校核	_	要求 C≥(^t)_mιτι_____________ _______.....
方式二令g=g^W	由p,U,g查曲线得龙
接管中径山n）	mm	d(D =	Dp⑴	』(2)=	Dp（2）
接管计算厚度爵n）	mm	希⑴=	a ⑴/2U	祈⑵=	d ⑵ /2U
计算g（n）	L	g⑴	迁"⑴	g(2)=	邳您⑵
查图，由U,gf）査得九		无⑴=	h[Ujg⑴，卩⑴J	冗⑵=	龙[U,g(2) B2)]
按Q内插得An	mm	"HIjrI	■
需筒体最小厚度S_nUn		Jmiti =
校核		要求⅛^O) ≥⅛_m

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2.6

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1000

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500 1000 1800

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50 100

500 1 000 1 800

[σV∕p=R∕T_Q

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5.0

5.2

1000 1 800

10 50 100 500

WvP=^R∕^r0

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1600

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3.0

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50 100

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500 800

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10 50 IOO

500

M^x∕p=R∕T_Q

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7. 1总则

7.5

7,0

6.5

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3.0

2.5

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1.5

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图6-14 (续)

4.6

7.1.1本章适用于承受流体静压力及垫片压紧力作用的螺栓法兰连接的设计。当选用JB/T 4700〜

4707标准时,可免除本章计算。

7.1.2螺栓法兰连接设计包括:

a）确定垫片材料、型式及尺寸;

确定螺栓材料、规梧及数量;

确定法兰材料、密封面型式及结构尺寸;

d）进行应力校核,计算中所有尺寸均不包括腐蚀裕量；

e）对承受内压的窄面整体法兰和按整体法兰计算的窄面任意式法兰进行刚度校核。

7. 1.3螺栓、法兰的选材应符合GB 150. 2的规定。

7. 1.4带颈法兰应采用热轧或锻件经机加工制成，加工后的法兰轴线须与原热轧件或锻件的轴线平

行。采用钢板制造带颈法兰时,应符合下列要求:

a)
b) C) d)

钢板应经超声检测,无分层缺陷;

应沿钢板轧制方向切割出板条,经弯制,对焊成为圆环,并使钢板表面成为环的侧面；

圆环的对接接头应釆用全焊透结构；

圆环对接接头应经焊后热处理及100%射线或超声检测，合格标准按JB/T 4700的规定。

碳素钢或低合金钢制法兰在下列任一情况下应经正火热处理：

a）法兰断面厚度大于50 mm；

b）锻制法兰。

7. 1.6用碳素钢或低合金钢板材或型材制造的法兰环对接接头、焊制整体法兰［见图7-lg）L应经焊后热处理。

7. 1.7螺栓的公称直径应不小于M12,当公称直径大于M48时,应采用细牙螺纹。

7.2法兰分类

7.2. 1窄面法兰：垫片的接触面位于法兰螺栓孔包围的圆周范围内，常用的窄面法兰结构型式见图7-1、图7-2,计算方法按7.5；

对于特殊结构形式的窄面法兰，如反向法兰计算方法按7. 6；筒体端部结构计算按7. 7_o

7.2.2宽面法兰：垫片的接触面分布于法兰螺栓中心圆的内外两侧，计算方法按7. 8。

7-3术语、定义和符号

7. 3.1 GB 150.1通用要求中的术语和定义适用于本章。

7.3.2符号

A_a——预紧状态下,需要的螺栓总截面积,mm²;

A_b——实际使用的螺栓总截面积，mm"

A_m——需要的螺栓总截面积，mn?;

AP——操作状态下，需要的螺栓总截面积,mm'

b——垫片有效密封宽度

b_o——垫片基本密封宽度（见表7-1） ,mm;

D_b--螺栓中心圆直径,mm ；

DG——垫片压紧力作用中心圆直径（见图7-1）,mm；

D_l——法兰或筒体端部结构内直径（应扣除腐蚀裕量），mm；

D_iI——法兰计算直径，mm；

DO——法兰外直径（对使用活节螺栓槽形螺栓孔的法兰，则为槽孔底部圆直径。对筒体端部结构, 则为筒体端部外径），mm；

D₂

d₁

d_h

E-

一筒体端部密封面外直径,mm;

-参数,见式7-16或表7-5,mm³ ；

-螺栓公称直径,mm；

-螺栓孔直径，mm ； '

-法兰材料的弹性模量（见GB 150. 2）,MPa；

e---参数,见式（7-16）或表7-5,mm~¹;

F——内压引起的总轴向力，N；

f——整体法兰颈部应力校正系数（法兰颈部小端应力与大端应力的比值）；

Fa——预紧状态下，需要的最小垫片压紧力，N;

FD——内压引起的作用于法兰内径截面上的轴向力，N；

FG——窄面法兰垫片压紧力，包括Fa、Fp、W（预紧）三种情况,N；

Fl——整体法兰系数，由图7-3、表7-8查得或按表7-7计算；

FL——带颈松式法兰系数，由图7-5查得或按表7-7计算；

F_P——操作状态下，需要的最小垫片压紧力，N；

F_T——内压引起的总轴向力F与FD之差，N；

h——法兰颈部高度,对筒体端部结构为端部圆柱段的高度，mm；

h_o-~参数,见式（7-16）或表7-5,mm；

J——法兰刚度指数；

K——法兰外径与内径的比值；

L——相邻螺栓间距（见表7-3） ,mm；

螺栓中心至法兰颈部（或焊缝）与法兰背面交点的径向距离（见表7-3）,mm；

Ld——螺栓中心至F_D作用位置处的径向距离（见图7-1） ,mm；

L_e——螺栓中心至法兰外径处的径向距离（见表7-3）,mm；

L_G——螺栓中心至FG作用位置处的径向距离（见图7-1）,mm；

LT——螺栓中心至FT作用位置处的径向距离（见图7-1）,mm；

M——作用于筒体端部纵向截面的弯矩,N・mm；

m——垫片系数，（见表7-2）；

M_a——法兰预紧力矩，N・mm；

M_O——法兰设计力矩，N・mm；

Mp-法兰操作力矩，N・mm；

N——垫片接触宽度，（见表7-1）

TZ——螺栓数量；

P_C——计算压力，MPa；

T——与K相关系数，由图7-8或表7-9查得;

U—■与K相关系数，由图7-8或表7-9查得;

Vi——整体法兰系数，由图7-4査得或按表7-7和表7-8计算；

VL——带颈松式法兰系数，由图7-6查得或按表7-7计算；

W-^螺栓设计载荷,N；

Wa-—预紧状态下,需要的最小螺栓载荷（即预紧状态下,需要的最小垫片压紧力Fa）N

W_P——操作状态下,需要的最小螺栓载荷,N；

y—与K相关系数，由表7-9或图7-8查得；

y——垫片比压力，由表7-2查得,MPa；

Z——与K相关系数，由表7-9或图7-8查得；

Zg——筒体端部纵向截面的抗弯截面模量,mm³;

β—系数,按表7-5计算；

7一一系数,按表7-5计算；

Sf——法兰有效厚度，mm；

¾——法兰颈部小端有效厚度，mm；

备——法兰颈部大端有效厚度,mm；

η—系数,按表7-5计算3

A——系数,见式（7-16）或表7-5；

法兰颈部轴向应力，MPa；

法兰环的径向应力,MPa；

法兰环的切向应力，MPa；

一室温下螺栓材料的许用应力（按GB 150. 2）,MPa₅

一设计温度下螺栓材料的许用应力（按GB 150. 2）,MPa；

III

一室温下法兰材料的许用应力（按GB 150. 2） ,MPa；

一设计温度下法兰材料的许用应力（按GB 150. 2）,MPa； *

Lσ]_n——室温下圆筒材料的许用应力（按G杉150. 2）,MPa₅

Ill

——设计温度下圆筒材料的许用应力（按GB 150. 2） ,MPa； r——切（剪）应力,MPa； ψ—系数,按表7-5计算。

7.4法兰型式

7.4. 1法兰按其整体性程度，分为三种型式（见图74） ₀

7.4.2松式法兰:法兰未能有效地与容器或接管连接成一整体,不具有整体式连接的同等结构强度。

松式法兰及其载荷作用位置见图7-1 a-l）.b-l）,典型的松式法兰——活套法兰结构如图7-1 a-l）不带颈的型式（即实线部分），其计算按表7-6进行。对带颈的松式法兰可按整体法兰（表7-5）计算,但其中系数K、Fl应以V_L .F_l代替/取1.0。力臂L_D=L_A+^_lo

7.4.3整体法兰：法兰、法兰颈部及容器或接管三者能有效地连接成一整体结构。

各种型式的整体法兰及载荷作用位置见图7-1 C）、d）、e）、f）、g）,其计算按表7-5进行。

7.4.4任意式法兰,如图7-lh）、i）、j）、k）的焊接法兰,其计算按整体法兰（表7-5）,但为了简便，当满足下列条件时也可按活套法兰（表7-6）计算：

¾≤15 mm,D_i∕¾≤300；

力≤2 MPa；

设计温度小于或等于370 ⁰C₀

松式法兰

垫片

成

取法兰与翻边接触面中心 a-υ

a-2)

成

^≤⅜∕2

护1)

^rτ

法兰型式

整体法兰

d）

斜度大于1:3

斜度大于1:3

焊缝中心线

垫片

焊角最小高度取0* 25，, —且不得小于6mπu若

n;;::;:;

■ ⅛ ■ Γ H * - r I ^√h^p+^p- ■ -^-h^pi

—.；£紅0 雄編烬拿感綴渤淺

焊缝加工成圆角,如图 C)岳示*此时Sl=So

-— Q

7・1 （续）

-τHhrι ɪ'_P^rF ■ L..C∙

⅛ 0. 7<5_n

mS₁₁,且不小于6mm

≤^∏+6mm

任意式法兰

。习_Il

房3 （晃与6 mm之小者）

j）

注1：带颈松式法兰，当颈部斜度不大于6◎时,计算中取品=S°。

注2：带颈整体法兰，当颈部斜度大于1 ： 3时,应采用图中e）、f）所示结构。

注3：圆角半径r≥0. 25曷，且不小于4. 5 mm。

注4：棒槽、凹凸面及平面密封面的台肩高度不包括在法兰有效厚度内。

7-1 (续)

焊后加工

i

B

LJ

一1___EZ：

在不带颈法兰时釆用

焊后加工

≡

≡

E

Λ∖

^zzzzλ77z7zz7,

见注1

1 注见

F₂≥0.75⅛

FI =1. Osn ,但不大于 16 mm

a-1)带颈平焊法兰

F₂≥0. 7疏

Fl=L 0⅛ ,但不大于IOmm

m2) 平焊法兰

图7-2法兰结构

焊后加工

焊缝尺寸

B=Sn

C-^n

为了焊接方便在组装时凸出

侧和背面焊接的法兰

41)

正面和反面焊接的法兰

42)

可用的形式

7///////，

LI）对焊法兰

焊缝尺寸

B=S

C=S

A=l∕2δ₉但不小于4* 5 mm

通用的对接接头

>——

b2）对焊法兰（由板材制成）

b3）焊环活套法兰

不按比例

I 不按比例

a—15°〜35°

D=O 〜3 mm r=Z)〜13 mm

S₂

注1：图a-l）.a-2）.M）.b-2）法兰内径与圆筒外径间的间隙不得大于3 mm,且两侧径向间隙之和不得大于

4. 5 mm_o

注2: g₂的最大和最小尺寸根据施焊焊接工艺（例如焊条种类和尺寸）及施焊位置确定。g₂≤3mm,且两侧径向间

隙之和不得大于4.5 mm₀

7-2 (续)

序号

表7-1垫片基本密封宽度

压紧面形状（简图）

ω<N

λ>≤_jV∕2

0.4mm

垫片基本密封宽度儒

I

ω±N

~8~

∏

N 2"

s+粉

~2~

IN 16^

s+3N ~8^~

ɪ

3N "8~

注：对序号4、5,当锯齿深度不超过0.4 mm,齿距不超过0. 8 mm时,应采用16或Id的压紧面形状。

垫片材料

无织物或含少量石棉纤维的合成橡胶;

肖氏硬度低于75

肖氏硬度大于等于75

具有适当加［厚度3 mm

物的石棉〈厚度1. 5 mm

（石棉橡胶板）［厚度0. 75 mm

内有棉纤维的橡胶

表7・2常用垫片特性参数

垫片系数

比压力 y

MPa

简图

压紧面形状（见表7-1）

类别（见表 7√L）

0. 50

L 00

2. 00

2. 75
3. 50

1.4

25.5

44*8

1.25

内有石棉纤维的橡胶，具有金属加强丝或不具有金属加强丝

3层

2层

1层

2. 25

2. 50

2. 75

l（a、b、c、d）

4、5

植物纤维

l（a、b、c、d）

4、5

内填石棉缠绕式金属

碳钢不锈钢或蒙乃尔

2. 50

3.00

波纹金属板类壳内包石棉或波纹金属板内包石棉

软铝

软铜或黄铜

铁或软钢

蒙乃尔或4%〜6%铭钢

不锈钢

波纹金属板

软铝

软铜或黄铜铁或软钢蒙乃尔或4%〜6%铭钢不锈钢

平金属板内包石棉

软铝软铜或黄铜铁或软钢蒙乃尔 4%〜6%铭钢不锈钢

2. 50

2. 75
3. 00

3.25

3. 50

44.8

Ka.b)

2∙ 75

3. 00

3. 25

3. 50

3. 75

25, 5

44. 8

52.4

3.25

3. 50

3. 75

3. 50

3. 75

44.8

52.4

55.2

62. 1

62.1

IaIbIC

ld、2

表7-2 (续)

槽形金属

复合柔性石

墨波齿金属板

金属平板

金属环

垫片材料

软铝

软铜或黄铜铁或软钢蒙乃尔或4%〜6%铭钢不锈钢

碳钢

不锈钢

软铝

软铜或黄铜铁或软钢蒙乃尔或4%〜6%铭钢不锈钢

铁或软钢

蒙乃尔或4%〜6%铭钢不锈钢

垫片系数

3.25

3. 50

3. 75

3. 75
4. 25

3.0

4. OO

6.00

5, 50

6. 00

6. 50

比压力

MPa

44. 8

52.4

62. 1

69.6

60. 7

89. 6

124. 1

150. 3

179.3

124. 1

150. 3

179. 3

简图

压紧面形状

（见表7-1）

l（a、b、c、d）、

2、3

1(")

以d)

234、5

类别（见

表 7√L)

注1：本表所列各种垫片的

值及适用的压紧面形状，均属推荐性资料•釆用本表推荐的垫片参数（m2）并

按本章规定设计的法兰，在一般使用条件下，通常能得到比较满意的使用效果口但在使用条件特别苛刻的

场合,如在氧化物介质中使用的垫片『其参数

me,应根据成熟的使用经验谨慎确定。

注2：对于平金属板内包石棉，若压紧面形状为ICad或2,垫片表面的搭接接头不应位于凸台侧。

7.5窄面法兰

7.5. 1垫片

7.5. 1. 1各种常用垫片的特性参数Gn。）按表7-2查取。

7.5. 1.2垫片有效密封宽度

选定垫片尺寸，按表7-1确定垫片接触宽度N和基本密封宽度久，并按以下规定计算垫片有效密封宽度们

当久 W6. 4 mm 时,b = b₀ ；

当 ⅛_o>6. 4 mm 时，5 = 2. 53 J切。

7.5. 1.3垫片压紧力作用中心圆直径

垫片压紧力作用中心圆直径按下列规定确定：

对于图7-1 a-l）^a-2）所示活套法兰，垫片压紧力作用中心圆直径D_G即是法兰与翻边接触面的平均直径。

对于其他型式法兰,则按下述规定计算DG :

当6₀≤β. 4 mm时,Dg等于垫片接触的平均直径；

当^_o>6.4 mm时,Dg等于垫片接触的外径减去2b_o

C）对筒体端部结构,Dg等于密封面平均直径。

7.5. 1.4垫片压紧力

垫片压紧力按下列规定计算:

a）预紧状态下需要的最小垫片压紧力按式（7-1）计算:

Fa=3. 14Dg如 ..............................（7-1 ）

b）操作状态下需要的最小垫片压紧力按式（7-2）计算：

FP =6. 28D_GbmP_C ..............................（ 7-2 ）

7.5. 1.5垫片宽度

垫片在预紧状态下受到最大螺栓载荷的作用，当压紧过度将失去密封性能。垫片应有足够的宽度, 其值可按经验确定。

7.5.2螺栓

7.5.2. 1螺栓的布置

螺栓的布置一般按下列规定确定：

a）法兰径向尺寸La、Le及螺栓间距L的最小值可按表7-3选取;

b）螺栓最大间距£向不宜超过式（7-3）的计算值：

(7-3 )

LmaX ! i ʌ r-

m-↑-O. 5

表7・3 La、LeE的最小值

a) b)

螺栓公称

r∖

螺栓公称直径CI_B

直径厶

A组

B组

A组

B组

102

116

注1：表中A组数据适用于a）图所示的带颈法兰结构。表中B组数据适用于b）图所示的焊制法兰结构。

注2：对图7-1中a-l）^a-2）所示的活套法兰，其径向尺寸LD也应满足A组LA最小尺寸的要求。

7.5.2.2螺栓载荷

螺栓载荷按下列规定计算：

a）预紧状态下需要的最小螺栓载荷按式（7-4）计算:

Wa=Fa ..............................( 7-4 )

b)操作状态下需要的最小螺栓载荷计算：

内压引起的总轴向力F,按式(7-5)计算：

F = O. 785Dθ∕>_C ..............................( 7-5 )

最小螺栓载荷按式(7 - 6)计算：

WP =F+ Fp ..............................( 7-6 )

注：对于类似U形管式换热器管板两侧成对法兰的设计中，由于两侧的压力和温度及所用垫片可能不同，因此在

Ill

螺栓的设计中应兼顾两侧的条件,要求以较大的螺栓载荷和较高的设计温度进行设计，且对法兰设计力矩应

以此为基础进行计算。

7. 5. 2, 3螺栓面积

螺栓面积按下列规定确定:

预紧状态下需要的最小螺栓面积按式(7-7)计算:

_A 一区

操作状态下需要的最小螺栓面积按式(7-8)计算:

_A =堕

^{P -}Mt

需要的螺栓面积Am取Aa与AP中的大值；实际螺栓面积Ab应不小于需要的螺栓面积Aq

(7-7 )

(7-8 )

I=I

1:1

最小螺栓截面积以螺纹小径及无螺纹部分的最小直径分别计算,取小值。

7.5.2.4

螺栓设计载荷

螺栓设计载荷按下列规定确定:

a) 预紧状态螺栓设计载荷按式(7-9)计算：

_{W =} A_m+A_{b Mb} ..............................( _{7 9})

乙

b) 操作状态螺栓设计载荷按式(7-10)计算：

W = W_P ..............................( 7-10 )

7.5.3法兰

7∙5∙3∙ 1法兰力矩

法兰力矩按下列规定计算：

预紧状态的法兰力矩按式(7-11)计算：

Ma=竺电 EbLG

操作状态的法兰力矩计算：

作用于法兰内径截面上的内压引起的轴向力Fd,按式(7-12)计算：

FD =0. 785Q： P_C ....................

内压引起的总轴向力F与内径截面上的轴向力FD之差Ft,按式(7-13)计算:

FT — F — FD

法兰力矩按式(7-14)计算：

MP = FDLD + FTLT + F_GL_G式中:L_d.L_τ ʌL_G按表7-4计算；

(7-11

(7-12

(7-13

(7-14 )

表7・4法兰力矩的力臂

单位为毫米

	LD	LT	LG
整体法兰：图7-1中c）、d）、e）、f）、g）任意式法兰（按整体法兰计算时）: 图 7-1 中 h）、i）、j）、k）	La + 0. 5&	LA +& +Lg 2	Db — Dg ~~2~
松式法兰*图7-1中b-l）,b-2）任意式法兰（按活套法兰计算时）：图 7-1 中 h）、i）、j）、k）	Db — D 2	LD 丨 LG ^-2	Db -Dg 2~
活套法兰：图7-1中a-l）、a-2）	Db — Di ~~2~	Db — Dg ^-^2~	Db-DG ^-2

7.5.3.2法兰设计力矩

法兰设计力矩取式（7-15）大值:

Mi 可f

IM_P

(7-15

7. 5. 3. 3法兰应力

7.5. 3. 3. 1整体法兰、带颈松式法兰以及按整体法兰计算的任意式法兰应力按下列规定计算: 轴向应力按式（7-16）计算：

式中：

歸+1说

A =-------

T d_λ

F_l

P—-

_ZT JM_O

^σH=<U

(7-16

当D_i<20^ι时，以以i代替以；

对带颈松式法兰及/<1的整体法兰,Dι=D+4;对_jf21的整体法兰,Dn=DM;

系数T、U根据参数K由图7-8或表7-9查得,或按图7-8所给公式计算；

整体法兰系数Fl由表7-8或图7-3查得,或按表7-7计算；

整体法兰系数Vl由表7-8或图7-4查得,或按表7-7计算；

整体法兰颈部应力校正系数f由表7-7查得,或按表7-7计算，当f<l时,取/=1;

径向应力按式（7-17）计算：

■j

7-17

环向应力按式（7√L8）计算:

7-18

式中，系数y、Z根据参数K由图7-8或表7-9查得,或按图，8所给公式计算。

7.5. 3.3.2活套法兰以及按活套法兰计算的任意式法兰应力按下列规定计算:

轴向应力9h=0;

径向应力:σ_R=ɪθ;

环向应力按式（7-19）计算：

YM_O

©T =

(7-19 )

式中：系数y同7. 5. 3. 3. I_O

7. 5. 3. 3. 3切应力

对如图7-1中a-l）.a-2）的活套法兰，其翻边部分的切应力及图7-1中的b」）、b-2）、g）、h）、i）、j）的焊接法兰焊缝的切应力应按下列规定进行计算。

a）剪切载荷W

D预紧状态的剪切载荷W按式（7-9）计算;

2）操作状态的剪切载荷W按式（7-10）计算。

剪切面积

1）对图7-1中a-D^a-2）所示的法兰，按式（7-20）计算:

对其他法兰,按式（7-21）计算:

A_τ-3.14D_iZ

AT= 3. 14D_τZ

(7-20 )

(7-21 )

式中：

A_τ——剪切面积，mo?；

rɪɪ¹

D_τ——剪切面计算直径,取圆筒外径,mm；

I——剪切面计算高度，见图7-1所示尺寸,mm_O切应力

以预紧和操作两种状态分别按式（7-22）计算切应力r：

(7-22 )

7∙5∙3.4应力校核

应力校核应符合下列规定:

a）轴向应力

对图7-1中d）、e）、f）所示的整体法兰：

σH≤min（1.5Wh2.5W^）

对按整体法兰计算的任意法兰及图7-lg）所示的整体法兰： σH≤min（l. 5[σ]∣ _?1. ð[ɑɪ）

对图7-lc）所示的整体法兰及图7-1的b』）、b-2）所示的带颈松式法兰: ^crH ≤ι. SC^crIIf

Γ≡

径向应力

C）环向应力

^CrR ≤ L^σH f

^στ ≤ E^Crll I

d）组合应力

(σ_κ+σ_R)∕2≤[σ]∣ ((TH ^-I^-CFT) ∕2≤C<5^]f

e）切应力

预紧和操作两种状态下的切应力应分别小于或等于翻边（或圆锥）材料在常温和设计温度下的

IJt

许用应力的0.8倍。

7. 5. 3.5法兰刚度校核

当法兰在相同的操作条件下有成功的使用经验时，可以免除刚度校核。否则: 对整体法兰和按整体法兰计算的任意法兰，刚度指数按式（7-23）计算：

52. 14 VlM_o

λE^K_Ih_Q

..............................(7-23 )

式中:

KI——刚度系数,取0.3；

E ——法兰材料的弹性模量，MPa；当法兰设计力矩为预紧控制时，E取常温下的弹性模量,

当法兰设计力矩为操作控制时,取设计温度下的弹性模量;

其他系数同7.5∙3∙3∙L

校核条件:刚度指数应满足J≤lo

7. 5.4外压法兰

外压法兰可按内压法兰计算,但螺栓面积仅需按预紧状态考虑,按式（7・7）计算。此外，操作状态下

的法兰力矩须按式（7-24）确定:

M_P=F_D(L_D-L_G) ÷F_τ(L_T-L_G)

……*.......................( 7 — 24 )

计算中计算外压力取正值,MP&。

法兰在操作过程中，若分别承受内压和外压的作用，则法兰应按两种压力工况单独进行设计,且应同时满足要求。

0.908920

l + + -ι + + ∣

m ^L f+

・・ rrra ɪn rr^ɪrrrrav■ +τ≠>ι

0.9

1.5

2.5

J ,a Bɪɪ^ʃɪɪɪɪɪ^ɪɪ^,

0.8

'⅛τπ + + ■

0.5 1

A »U.I

3.5 4 4.5 5

Fl 值 _l⅛∣

I -⅛i⅛^bγ^b

，JL」Xr-r ■ ɪJLI

LL⅛^⅛⅛⅛L<-------J-⅛JJ K"

Mog∙0

二 Ozl∙0^t2

OOO O 08 9 寸

O∞ 9 寸

CM 18 9 寸

♦ ♦ •

18 9 . O O

寸

OOO

¹A

O . • o O

uɔ O uɔ O LOo

Cq CO E寸寸g

LQ 9Z86OZ 寸 980 o OOOOT I IllZ

OOoOo O OOoo

O O OOOO OOOOI

专g g・z

^ffl≡M∙z^ffi

861

³⁰

²⁰

7VT!H ■ ■

tlllκ K ■ ■ ■

■♦•■♦♦♦♦■■ ■ ■ ■ •

VK ■ Vl ■

.........................'■'.....

7 rB∙ • .

⅛mu⅝

²⁰

9 8 7 6

³⁰

¹⁰9 8 7 6

7 ■ 7

.................................. F■'<■<■

f ....... ..........

■ ■■■............................

³⁰

¹⁰987 6 5 4

Ss^{80706050403020}

K2(l + 8∙552 461OgK)-I

(1.047 20+L 944 8K²)(K-1)

K2(l+8* 552 461OgK) — 1

1.361 36(K²-1)(K-1)

Y=订L(0.668 45 + 5.716 90 CJ^ogf "> Z=客=垮 KD_o/D₁

JX——1 ∖ λ——1 / A——1

7-8

7.6反向法兰

7. 6. 1本条计算方法适用于K_r≤2的反向法兰。垫片设计按7. 5.1规定，螺栓设计按7. 5.2规定，法

e_τFD F_GF_rF_T/r ʌor LD LG LT K_TT_rU_rV_rYr λ_rΨr

^σHr

I=I

兰力矩、法兰应力计算按7.6.3和7. 6.4进行。本条采用符号除7. 6. 2规定外,其余同7. 3。 7. 6. 2符号

D_i——反向法兰颈部小端内直径,mm; r D_f--反向法兰环内直径JnIm；

D_O--反向法兰环外直径? mm；

d_τ ---参数,mm³ ；

-参数 _τmm~^¹ ；内压引起的作用于法兰颈部小端内径截面上的轴向力，N；窄面法兰垫片压紧力，N；系数；内压引起的总轴向力与FD之差，N； '

系数；参数,mm；螺栓中心至FD作用位置处的径向距离（见图7-9）,mm；螺栓中心至F_G作用位置处的径向距离（见图7-9）,mm；螺栓中心至FT作用位置处的径向距离（见图7-9）反向法兰外径D_O与内径D_f之比；系数；系数; 系数；系数；系数；系数；法兰颈部轴向应力，MPa； σ_τr ——法兰外径处环向应力，MPa; ⅛——法兰外径处径向应力，MPa; ⅛——法兰内径处环向应力,MPa_o

7.6.3法兰力矩

7. 6. 3.1法兰预紧力矩按式(7-11)计算,其中，螺栓中心至F_G作用位置处的径向距离Lg(见图7-9)按

Γ≡

式(7-25)计算:

L_G ɪ(D_b-D_G)/2

7.6.3.2法兰操作力矩按式(7-26)计算:

MP =| FDLD + FTLT — FGLG |

7-25

7-26

式中：

Fd = O. 785Df/)_c

FG = 6. 28D_GbmP_C

Ft = O. 785(以一DQh

L_D = (D_O-D_b-^)/2

LT=(Db-星件)/2

当LT为负值时,表示FT作用圆直径大于螺栓中心圆直径Db,此时力矩F_TL_T为负值。

7.6. 3. 3法兰设计力矩取式(7-27)大值：

'Mp

M〔"I

Γ^a园

7-27

7.6.4法兰应力

法兰应力按下列规定计算：

a)法兰颈部轴向应力按式(7-28)计算:

_Zr . f_rM₀

^Hr=

(7-28 )

式中：

y 8fCr + l 丄济 ^⁼^rr⁺d_τ

e_r = F_r∕A_or

ʌor J 蔬

d_r = U_rh_or^/V_r

U_r=ψ_τU

_t 「1 , 0. 668(K_r + l)l 1 ψ_r= 1 +

ʃ /Z+0. 3\ - <_r

Tr=(∑≡^)饱 T

系数Fr是以砧代替九，由图7-3或表7-8查得、或按表7-7计算的F_I值；

系数K是以砧代替九，由图7-4或表7-8查得、或按表7-7计算的Vl值；

系数兀是以妃代替么，由图7-7查得或按表7-7计算的r值，当尤<1时,取Λ = l;

系数丁、U、Y、Z以Kr代替K,由图7-8(或按图注公式计算)或表7-9查取。

b)法兰外径处径向应力按式(7-29)计算：

(1. 3 3+ I)M_O

粕Df ..............................

≡J

(7-29 )

法兰外径处环向应力按式(7-30)计算:

_ Y_rM^rO 7 θ- 67Sfer + 1

f =序瓦—^ZbRr Γ33⅞e_r + 1

(7-30 )

式中KTFY

法兰内径处环向应力按式(7-31)计算:

/ M_o

TL布

+ 1

2K：

^y 5-i)λ_r

(7-31 )

7∙ 6∙5

应力校核

^σHr S_Rr STt按 7∙ 5∙ 3∙ 4σ∏ SR Qt 的相应规定 ^Tr≤E^σlf O

7.7筒体端部

7. 7. 1符号

Q 主螺母高度,mm；

C₂--腐蚀裕量，mm;

D--主螺母外接圆直径,mm ；

DO——端部结构外直径,mm ；

d_o——主螺栓无螺纹部分直径,mm ；

H_g——筒体端部总高度,mm；

h--筒体端部外缘长度₉mm；

h_s——螺孔深度，mm；

L--筒体端部直边长度，mm;

r--过渡圆角半径,mm;

ɑ——倾角(见图7-11),(°)；

疏--筒体端部厚度,mm；

4——筒体端部纵向截面弯曲应力，MPa;

其他符号见7.3_o

7.7.2主螺栓

主螺栓无螺纹部分直径d_o按式(7-32)计算:

■ II

til

4Λ_π

3. Un

(7-32 )

式中：

A_m ——需要的螺栓面积,按7. 5.2.3确定;

螺栓数量,取偶数。

螺栓的螺纹小径应大于等于九,推荐采用细牙螺纹M64X4,M80X4,M105X4,M125X4° 螺纹旋入端结构型式见图7-10_o

7-10

主螺栓旋入端

7.7.3主螺母

主螺母的硬度应略低于主螺栓的硬度。

二」

主螺母高度Q按式(7-33)计算:

氏= (1.0 〜L 1)⅛

..............................(7-33 )

主螺母外接圆直径D按式(7-34)计算:

D = (L 70 〜1. 75)弗

(7-34 )

7. 7.4

筒体端部

7. 7. 4. 1端部厚度

端部厚度毎(见图7-1D ,不得小于按内压确定的圆筒的名义厚度。

筒体端部结构

7. 7. 4. 2端部结构

筒体端部的结构可按下列要求确定(见图7-11)：

主螺栓中心圆直径,按式(7-35)计算:

(7-35 )

筒体端部外径,按式(7-36)计算:

D° 2 Db + 1∙ 8<⅛

(7-36 )

C)螺孔有效螺纹深度,按式(7-37)计算:

A_I 2(L3 〜1.5)JB

(7-37 )

d)螺孔深度:

A_S等于知加上螺孔加工工艺所需的无效螺纹长度’mm；

过渡圆角r≥0. 8^_n,mm;

直边长度L = 50 mm；

端部外缘长度五,mm；

当α=30°时,按式(7-38)计算:

•，■ ■

≡J

..............................(7-38 )

当。=45°时,按式(7-39)计算:

7. 7.4. 3

应力校核

(7-39 )

7. 7.4. 3.1作用于筒体端部纵向截面的弯矩,按式(7-40)计算:

M = —

6.2；

M — G + =Di) F_D — (Db — DG) F — (D_b -D_G)F_P — P_CD_IH_gJ_O …(7-40 )

式中：

参数,Jo = Jc^~H_g∕2,mm;

JC---尺寸，见图7-12,mm_o

7. 7.4. 3. 2筒体端部纵向截面的抗弯截面系数(见图7-12)按式(7-41)计算:

Z_g ^L

iTJ∣

(7-41 )

式中：

ʃe — 2ElI +A_iαι + J_s +A_sΛsO >m∏ι⁴;

AIJI +AJs

m；

^JC= A₁+A_s

A_l =ABJmm² ； _λ (Hg—h) (^_e+B) ₂

A_v =------∑------, mm ；

Ql=JI —JC 9 mm;

a_s=J_c-J_s,mm;

_R (D_O-D_i)

rS =---2--J >mm；

_r Bh³ 4 h =η^>mm ;

_T (H_g-A)³(^+4¾B+B²) ₄

IS ⁼------C八八 I a------?mm ；

36(M+B)

JI=Hg-*,mm；

_T ∕H_g-A)(⅜+2B)

JL 3(VPB)

9 mm；

O^z——计算截面矩形部分形心； O^W——计算截面梯形部分形心.

7-12筒体端部计算

7. 7. 4. 3. 3筒体端部纵向截面的弯曲应力按式（7-42）校核:

Ill

IIt

..............................(7一42 )

7.8宽面法兰

本条适用于采用厚度不小于I- 5 mm非金属软垫片的宽面法兰（见图7-13）。

.2符号

b^t_o——预紧状态垫片基本密封宽度,mm； b^,——预紧状态垫片有效密封宽度,mm；

2b^t,——操作状态垫片有效密封宽度,mm；

D^f_G

垫片压紧力作用中心圆直径,mm；

垫片外径或法兰外径,取两者之小值

₉ mm；

F^t——内压引起的总轴向力，N；

F：——预紧状态需要的最小垫片压紧力，N；

F^ZT一内压引起的总轴向力F'与作用于法兰内径截面上的内压引起的轴向力F_D之差,N；

操作状态需要的最小垫片压紧力，N；

F^t_P

F_R

作用在螺栓中心圆外侧,为平衡Fd∖F>F't产生的力矩所需的轴向力，N；

其他符号见7.3_o

宽面法兰

b^ff

ILl J

等值

b^f₀

D_b

D_l

7.8.3垫片

常用软垫片的特性参数（以，丁）按表7-2查取。

7.8.3. 1垫片有效密封宽度

垫片有效密封宽度按下列规定计算：

预紧状态有效密封宽度按式（7-44）计算:

Γ≡ι

b^f_Q —D 一 Db

b' =4 √^z6ζ^

b）操作状态垫片有效密封宽度，2秋=5 mm_o

(7-43 )

..............................(7-44 )

7.8. 3. 2垫片压紧力作用中心圆直径D'g（见图7-13）按式（7-45）计算:

DG= Db —(db + 26^ZZ)

7-45

7. 8. 3. 3垫片压紧力

垫片压紧力按下列规定计算：

预紧状态需要的最小垫片压紧力按式(7-46)计算:

F；=3. 14D↑_ib^,y

操作状态需要的最小垫片压紧力按式(7-47)计算:

FP= 6. 28D^f_Gl)^fmp_c

7-46

7-47

7. 8.4

7. 8. 4. 1螺栓布置

螺栓的布置一般按下列规定确定：

法兰径向尺寸La、Le及螺栓间距L的最小值可按表7-3选取;

螺栓最大间距Lnax不宜超过式(7-48)的计算值:

螺栓

7-48

7. 8. 4. 2

螺栓载荷按下列规定计算：

预紧状态螺栓载荷按式(7-49)计算：

Wa = F^,_a

操作状态螺栓载荷按式(7-50)计算：

Wp =F' +F；+FR

螺栓载荷

式中：

F' = 0. 785(D_b-6Z_b)²∕>_c匚 _F_DL_D+F^f_pL^,_p + F^t_τL^,_τ

Fr =

F^f_τ = F^f-F_D

L,= (Db+db + 2 的一玖

_H db + 2b^tf

LP 2

_LR D_ZL(D_L⅛)_ψ⅛

螺栓面积

7. 8. 4. 3

需要的螺栓面积和实际的螺栓面积按7. 5. 2. 3确定。

7. 8. 5法兰

7. 8. 5. 1法兰设计力矩

法兰设计力矩按式(7-51)计算：

M_O =FRLR

法兰厚度

法兰厚度按式(7-52)确定:

6M₎[α]*(3∙ 14_JDb 一刀Hb)

7-49

7-50 )

..............................(7-51 )

..............................(7-52 )

计算压力PC

l⅛

MP_a

设计温度，

⁽C

法兰材料

螺栓材料

腐蚀裕量C₂

螺栓许

用应力

设计温度

室温 [σ]b

表7・5整体法兰计算表

（垫片简图）

MPa

法兰压紧面形状垫片外径

Wh = 3.146DG_ey=

FP = 6. 286DG mp_c =

法兰许用应力

设计温度0壬

MPa

F=0. 785Dg∕>_c =

MPa

Am = max(Wa∕[<k JFp + F)∕∣>]D =

法兰材料弹性模量E

MPa

所有尺寸均不包括腐蚀裕量

W=(Am+Ab)[<∣b∕2 =

预紧螺栓情况

N LG = (Db — DG)/2 =

操作情况

LT = (LA+&+Lg)/2 =

MP = FDLD+ FgLg + FTLT =

力_O= √Di⅜ —

K^DJD =

查表7-9

t∕₁=(U∕V₁)A_o⅛ =

4 (假设)= mm

≠=¾e+l

8=L 33%+1

许用值

应力计算

形状常数

h∣hL

&/谎=

査图7・3 查图7-4 査图7-7 e=F∖∕h_a =

1.5D⅞ 或 2.5P⅞

同=

MI =

刚度指数JWl

r=ψ∕T 件琳/% λ=y-∖-η

MP∑ MP∑

轴向应力=Wo/(人弟Di)

径向应力^σk = PM_tl/(人呼Dj)

切向应力 GT=YM。/(弟DI) — ZE MPa

MP∑

max( (^H +bτ)∕2, (<Th +处)/2}

J = 52.MVιM°∕QE说 K血)

注：对于带颈的松式法兰，表中系数Vi、Fl应以V_L .F_l代替^取L（h

当 6₀≤6. 4 mm 时 b=b_Q

当 6_o>6.4 mm 时

D= 2* 53 ∖fb^

N	mm
b_o	mm
b	mm
y	MPa
m

N Fp + F=

2 ɪnm

mm²

M_a=FGLG= N ∙ mm

F_DLD =

N ∙ mm

FTLT =

N ∙ mm

Fl =

VI =

表7・6活套法兰计算表

F_G=W=

N LG = (Db — Dg)/2 =

Ma = FGLG= N ∙ mm

计算压力P_C		MPa	（垫片简图）	当 6₀≤6. 4 mm 时 b—b_Q 当赁〉6. 4 mm时 b=2. 53	N	Inm
设计温度匕					b_o	mm
法兰材料			法兰压紧面形状垫片外径		b	mm
螺栓材料					y	MPa
腐蚀裕量C₂		mm	W_a = 3. IibD_Gy- N		m
螺栓许用应力	设计温度DTK	MPa	Fp = 6. 2SbD_cmp_c = N
	室温Bib	MPa	F=O. 785DGA⁼ N		Fp+ F= N
法兰许用应力	设计温度!>]¥	MPa	Am = max(Wa∕2L , (Fp+F)∕[。玉)= mm²
	室温Ef	MPa	Ab = mm²
所有尺寸均不包括腐蚀裕量			W=(Am+Ab)B∣b∕2= N

预紧螺栓情况

操作情况

Fd = O. 785_JDMC =

LD = (D_b-Di) / 2 =

FDLD =

N ∙ mm

LG = (Db-DG) / 2 =

N ∙ mm

LT = (LD+Lg)∕2 =

FTLT

N ∙ mm

MP = FDLD+ FgLg + FtLt =

N ∙ mm

M_O = max(MP ,M_a[σ]f∕[σJ_f)=

N ∙ mm

Ft+Fg

■ 0

取法兰与翻边接触面的中心, 与垫片位置无关

形状常数：

K=IVD =

法兰厚度:

& =√YM_o∕([σ]∣D_i)

注：本表中a）图所示法兰丄G = LT = （IΛ-Dg）∕2°

表7-7法兰系数Fi、KJ顼L、VL计算式

整体法兰

带颈松式法兰

F =__⅛____

(C ∖^v4(l÷A)³

V2?73/ ^-C~

y =____⅛____

¹ /9 73 \ ^1/4

(ɪ) (1+A)³

f= C₃₆/(I-FA)_tO

当& =δ₀时，

Fi = O. 908 920,Vl=O.550 103 J=I

G8 ($ +芸)+Ca (十 +专)+Cm (会十亮)—(会+ 金)

L 3 )5(1+A)3

VΓ73∕ ^-"C^-

1 C24 3G]厂

=4 5 2 瞞

L /2 73\ ^1/4

(今U) (1+A)³∖ v√ '

/=1

整体法兰

表7-7 (续)

带颈松式法兰

以上公式中系数：

(I)A=(^∕¾)-l (2)C=43. 68(∕ι∕Λ_o)⁴ (3)C_I=I/3+A/12

(4)G=5∕42 + 17A∕336 (5)C₃ = 1∕21O+A∕36O (6)C₄ = 11∕36O+59A∕5 040÷(l + 3A)∕C

(7)G = I∕90 + 5A∕l 008-(l+A)³∕C (8)C₆ =1∕12O÷17A∕5 040 + 1/C

(9)G =215/2 772 + 51A/1 232+(60∕7+225A∕14 + 75A²∕7 + 5A³∕2)∕C (IO)G=31/6 930 + 128A∕45 045 + (6∕7 + 15A∕7 + 12A²∕7 + 5A³∕H)∕C

(11) G=533/30 24O+653A∕73 920÷(l∕2 + 33A∕14 + 39A²∕28 + 25A³∕84)∕C
(12) Cι₀=29∕3 780 + 3A∕704-(l∕2 + 33A∕14 + 81A²∕28÷13A³∕12)∕C
(13) GI=31/6 048 + 1 763A∕665 280 + (l∕2 + 6A∕7 + 15A²∕28÷5A³∕42)∕C
(14) Ci₂ = 1∕2 925 + 71A/3OO 300 +(8∕35 + 18A∕35 + 156A7385 + 6A³∕55)∕C
(15) Ci₃ =761/831 6OO + 937A/1 663 200÷(l∕35 + 6A∕35 + llA770 + 3A³∕70)∕C
(16) 04 = 197/415 800 + 103A∕332 640-(l∕35 + 6A∕35 + 17A770÷A³∕lθ)∕C
(17) C₁₅ =233/831 600 + 97A∕554 400÷(1∕35 + 3A∕35+A714 + 2A³∕105)∕C
- (18) C_i6 =GCWCIZ ~∖~C2CZC₃ +C3CgC2 — (ClCγ +C∣Cl +C∣C12)
- (19) C1₇-[C₄C₇Ci₂+C₂C₈ Ci₃ ÷C₃C₈C₉-(C1₃ C₇ C₃ +C∣C₄+C1₂ C₂ C₉) ]∕C₁₆
- (20) C18 = [C5 CI C12 +C2 C₈ C14 +G C₈ CIO — (G4 C₇ C₃ +C∣ G +C12 C₂ CI0 )]/Cle
- (21) CIg = OCβ Cl C12 +G CS C15 +C3 ɑ CIl ~~ (Cl5 G G + GG ^-FCI2 G Gl)]/G6
- (22) Go = [Cl C9 C12 +G Cs G + C3 C13 G — (C堂 Cg ^-I^-CI3 Cg CI + C12 Ci C2) J∕C^16
- (23) Gi = [G GOCI2 +C5 C₈ C₃ +C3G4C2' — (C言 CIO + Cm CgCi +C* C₅C₂)]/Ci6
- (24) C22 = [G ClI C12 +G Cg G + C3 ɛlɔ C2 — (Cf CIl +C15 G CI + C12 G C2 ) ]/C16
- (25) C₂3 = [G C₇C₁₃ -FC₂C₉ C₃ -FC₄C₈C₂ — (C₃C₇C₄ +GC₉CI +C专Cl3 )]∕Ci6
- (26) C₂4 = ECIC₇ C14 +C2 ClO C3 +C5 C₈ Ct — (G C₇ C₅ +C₈ CIO C_I + ClCi₄ )]/ɑis
- (27) C₂5 = CCl C₇ Ci₅ +C2 ClI C₃ + C₆ Cg G — (C₃ C₇ C₆ +C§ Cll CI +CI Cis)]/G&
- (28) C₂₆ = -(C∕4)^iλ(31)C29 = -(C∕4)S
(29)C27 =GO —G? — 5/12+ G? C26 (30) G& =C22 —Gy J1/12+ Cm C26

(32)G_(J = — (C∕4)3∕4

(33)Gι =3A/2 — Ci? C^o

(34) C32 = 1/2 — Ci9 C30 (35)G3 = 0∙ 5C26 C32 +Gg C31C29 — (0. 5Go C28 +C32 C27 C29)

(36)C₃4 =1∕12 + Ci8 — C21 —CIg C₂β

(37) C35 = Cis C30

(38) C36 = ( C28 C 35 C29 — C32 C34 G9) / C33

(39)C37 = [θ∙ 5Cz6C35 + C34C31C29 — (O. ʒeɜoC34 +C35C27C29)]∕G3

(40) El ⁼Cl7 C36 ^-FCI8 + CI9 C37

(41) Ez = C20 C36 +C21 + C22 C37 (42) E3 — Cz3 C36 +C24 +C25 G? (43) £4 = 1/ 4 + G? /12 + C% / 4 — E3 /5 — 3旦 /2 — El
- (44) E₅=E₁(1∕2÷A∕6)+E₂(1∕4 + 11A∕84)÷E₃(1∕70÷A∕105)
- (45) E₆ =E5 -C₃₆ (7∕120+A∕36÷3A∕C)-l∕40-A∕72-C₃₇ (1/60+A/120 + 1/C)

& ∕⅞ h/h_Q FI VI 曷 / 谎 h∕h₀ F_I V₁

1.	OO	0.01	0∙ 908 92	0_# 550 10	3_# OO	0. 06	0. 908 07	0.463 27
1.	00	0.02	0. 908 92	0. 550 10	3.00	0. 07	0.907 67	0.450 37
1.	OO	O_e 03	0. 908 92	0. 550 10	3. OO	0. 08 ⅛	0. 907 17	0. 437 90
L	OO	0, 04	0. 908 92	0. 550 10	3.00	0. 09	0_# 906 58	0.425 83
L	00	0. 05	0. 908 92	0* 550 10	3. OO	0. 10	0,905 88	0.414 15
1.	00	0. 06	0. 908 92	0. 550 10
1.	00	0. 07	0. 908 92	0.550 10	3. 50	0.01	0. 908 94	0.533 41
1.	00	0. 08	0. 908 92	0. 550 10	3. 50	0. 02	0. 908 97	0. 517 27
L	00	0. 09	0. 908 92	0. 550 10	3. 50	0* 03	0.908 99	0. 501 66
1.	00	0. 10	O_e 908 92	0. 550 10	3. 50	0. 04	0∙908 98	0. 486 56
					3∙ 50	0. 05	0. 908 92	0.471 96
L	50	0, 01	0. 908 87	0. 541 33	3. 50	0. 06	0_# 908 80	0*457 85
1.	50	0. 02	0. 908 72	0. 532 80	3.50	0. 07	0.908 60	0. 444 21
1.	50	0. 03	0. 908 48	0. 524 49	3. 50	0. 08	0. 908 32	0. 431 03
1.	50	0. 04	0. 908 15	0. 516 42	3. 50	0. 09	0∙907 94	0.418 29
1.	50	0. 05	0. 907 74	0. 508 57	3. 50	0. 10	0. 907 45	0_# 405 97
1.	50	0. 06	0_φ 907 24	0. 500 93
1.	50	0.07	0.906 66	0. 493 51	4. OO	O_iOI	0. 908 97	0. 532 55
1.	50	0.08	0. 906 OO	0. 486 29	4. OO	0. 02	0. 909 08	0.515 58
1.	50	0. 09	0. 905 27	0.479 27	4. OO	0. 03	0.909 22	0.499 20
1.	50	0.10	0. 904 47	0. 472 45	4. OO	0. 04	0.909 37	0. 483 37
					4∙ OO	0.05	CL 909 50	0.468 08
2.	00	0,01	O_i 908 87	O_i 537 74	4∙ OO	0. 06	0.909 58	0.453 31
2.	00	0. 02	0. 908 71	O₄ 525 73	4∙ OO	0.07	0. 909 60	0. 439 06
2.	00	0, 03	O₄ 908 46	0.514 08	4.00	0.08	0.909 54	0. 425 29
2.	00	0. 04	0∙ 908 09	0.502 76	4. OO	0,09	0. 909 39	0.412 OO
2.	00	0. 05	0. 907 63	0.491 78	4. OO	0. 10	0.909 14	0.399 17
2.	00	0.06	0. 907 06	0. 481 12	■
2.	00	0.07	0.906 40	0. 470 78	4. 50	0_#01	0. 909 OO	0.531 77
2.	00	0.08	0.905 63	0. 460 74	4. 50	0.02	0.909 19	0.514 07
2.	00	O_e 09	0. 904 77	0. 451 Ol	4, 50	0. 03	0. 909 47	0.496 99
2.	00	0.10	0.903 82	0.441 56	4. 50	0.04	0.909 78	0. 480 50
					4. 50	0. 05	0. 910 09	0. 464 60
2.	50	0.01	0. 908 88	0.535 76	4. 50	0. 06	0.910 38	0.449 25
2.	50	0. 02	0. 908 77	0.521 85	4. 50	0.07	0,910 62	0. 434 45
2.	50	0. 03	0. 908 58	0. 508 37	4. 50	0.08	0. 910 79	0. 420 17
2.	50	0. 04	0.908 30	0.495 31	4. 50	0. 09	0.910 87	0. 406 40
2.	50	0.05	0* 907 92	0.482 65	4. 50	0.10	0.910 84	0.393 12
2.	50	0. 06	0.907 45	0.470 37
2.	50	0. 07	0.906 88	0. 458 48	5.00	0.01	0. 909 03	0.531 03
2.	50	0. 08	0. 906 20	0. 446 96	5.00	0. 02	0. 909 31	0.512 65
2.	50	0. 09	0. 905 43	0.435 80	5.00	0. 03	0. 909 71	0, 494 92
2.	50	0.10	0.904 55	0.424 99	5. OO	0. 04	0. 910 19	0. 477 83
					5. OO	0. 05	0.910 69	0.461 35
3.	00	0.01	0.908 91	0.534 43	5*0。	0.06	0.911 19	0.445 47
3.	00	0. 02	0.908 86	0.519 26	5. OO	0. 07	0. 911 64	0. 430 17
3.	00	0_φ 03	0. 908 77	O_t 504 57	5.00	0. 08	0. 912 04	0.415 42
3.	00	0. 04	0.908 61	0. 490 35	5.00	0.09	0.912 34	O_t 401 21
3.	00	0. 05	0. 908 38	0.476 59	5.00	0. 10	0.912 54	0* 387 52

表7-

F_l.V₁系数

表 7-9 系数

LOOI 1.002 1.003 L 004 1.005

LOO6 LoO7 1.008 1.009 1.010

1.011 L 012 Lol3 L 014 1.015

L 016 1.017 1.018 LOI9 L 020

1.021

1.022

1.023

1.024

L 025

1.026 1.027 L 028 L 029 1.030

1.031 1.032 1.033 L 034 L 035

L 036 1.037 L 038 L 039 L 040

L 041 L 042 L 043 L 044

L 045

1.046 L 047 L 048 L 049 L 050

1.051 L 052 L 053 1.054 LO55

L 056 L 057 1.058 L 059 1.060

L 91 1.91 1. 91 L 91 L 91

1.91

L 91

1. 91

L 91 1.91 1.91 L 91 1.91

L 90 1.90

L 90

1.90

L 90 L 90 L 90 1.90 L 90

L 90

1.90

L 90

1. 90

L 90

1. 90

L 90

1.90

L 90

1.90

L 90

1. 90

L 90

1.90

1. 90

L 90

1. 90

L 89

1.89

L 89

1.89

L 89

1.89 L 89

1 000.50

500. 50

333.83

250. 50

200. 50

167. 17

143.36

125. 50

111.61

100.50

91.41

83. 84

77.43

71.93

67. 17

63. 00

59. 33

56. 06

53. 14

50.51

4& 12

45.96

43. 98

42*17

40.51

38. 97

37.54

36. 22

34. 99

33. 84

32. 76

31. 76

30. 81

29∙ 92

29. 08

2& 29

27.54

26. S3

26.15

25. 51

24. 90

24. 32

23, 77

23.23

22.74

22. 05

21. 79

21.35

20. 92

20,51

20. 12 19. 74 19.38 19.03 1&69

18.38

18. 06

17. 76

17. 47

17. 18

1 899.43

951.81

637.56

478. 04

383. 67

319.71

274. 11

239, 95

213. 40

192. 19

174. 83

160. 3

148. 06

137. 69

128. 61

120. 56

IlL 9

107. 36

IOl_e 72

96. 73

92. 21

8& 04

84. 30

80,81

77. 61

74, 70

77.97

69. 43

67. 11

64. 91

62, 85

60. 92

59. 11

57.41

55. 80

54. 29

52. 85

51. 50

50. 21

4& 97

47.81

46. 71

45. 64

44. 64

43. 69

42. 75

41.87

41.02

40. 21

39. 43

38. 68

37. 96

37.27

36* 60

35. 96

35.34

34. 74

34. 17

33. 92

33. 64

2 078. 85

1 052.80

700.80

525.45

42L 72

351.42

301.30

263.75

234. 42

211. 19

192. 13

176. 25

162.81

151.30

141.33

132.49

124.81

118. 00

IlL 78

106. 30

IoL 33 96.75 92. 64 88.81 85.29

82.09 79.0 76. 30

73.75 71. 33

69.06

66. 94

63. 95

63. 08

61. 32

59.66

5& 08

56.59

55∙ 17

53.82

53.10

51. 33

50. 15

49.05

4& 02

46. 99

46.03

45.09

44.21

43. 34

42.51

41.73

40. 69

40.23

39. 64

38. 84

3& 19

37. 56

36. 95

36.34

1.061 L 062 L 063 1.064 1.065

1. 066 1.067 L 068 1.069 1.070

L 071 L 072 1.073 1.074 L 075

L 076 1.077 1.078 1.079 L 080

1.081

L 082

L 083

L 084 1.085

L 086 1.087 1.088 1.089 1. 090

1. 091

L 092

1.093

L 094

Lo95

1.096 L 097 L 098 1.099 L 100

1. 101

1.102

1.103

1. 104

1.105

L 106

1.107 LIO L 109 L 110

L Ill

L 112

1.113

L 114

L 115

L 116

L 117

1.118

1. 119

L 120

9 9

16. 91

16. 64

16. 40

16.15

15. 90

15.67

15.45

15.22 15.02 14. 80

14.61

14.41

14. 22

14.04

13.85

13.68

13.56

13.35

13.18

13. 02

12. 87

12. 72

12.57

12. 43

12. 29

12.15 12. 02 IL 89 IL 76 11.63

11. 52

11.40

11.28

11. 16

11.05

10. 94

10. 83

10. 73

IO₄ 62

10, 52

10. 43

10.33

10. 23

10. 14

10. 05

9.96

9.87

9.78

9.70

9.62

9.54

9.46

9. 38

9. 30

9. 22

9. 15

9. 07

9. 00

. 94

.86

32.55

32.04

31.55

31.08

30_# 61

30. 17

29. 74

29. 32

28.91

28.51

28.13

27.76

27.39

27. 04

26. 69

26. 36 26.03 25.72

25.40

25. 10

24. 81

24. 52

24. 24

24. 00

23. 69

23.44

23.18

22.93

22.68

22.44

22.22

21. 99

21. 76

21.54

21.32

2L 11

20. 91

20. 71

20. 51

20. 31

20. 15

19. 94

19. 76

19. 5

19. 3

19. 33

19. 07

18, 90

18. 74

18.55

18. 42

18. 27

18. 13

17.97

17. 81

17.68

17.54

17.40

17. 27

17. 13

35.78

35,21

34. 68

34.17

33.65

33.17

32.69

32.22 3L79 3L34

30_# 92 30.51 30,11 29. 72 29.34

28. 96

28.69

28.27

27. 92

27.59

27.27

26. 95

26. 65

26. 34

26. 05

25. 57

25.48

25. 02

24. 93

24. 66

24.41

24. 16

23. 91

23. 67

23.44

23. 20 22*97 22.75 22.39 22*18

22. 12 2L92 2L 72 2L52 2L 30

21.14

20. 96

20. 77

20,59

20. 38

20. 25

20. 08

19.91

19. 75

19.55

19.43

19.27

19. 12

18. 98

18. 80

KTZ

L 121

. 79

17. 00

L 122

. 72

16.87

L 123

• 66

16. 74

1. 124

16. 62

L 125

16.49

1. 126

• 47

16. 37

L 127

8. 40

16. 25

L 12

L 87

. 34

16, 14

1.129

1.87

16. 02

1. 130

. 22

15. 91

1. 131

8. 16

15. 79

L 132

1.87

8.11

15. 6

L 133

L 86

15.57

1.134

L 86

7. 99

15. 46

L 135

7. 94

15. 36

1.136

15.26

1.137

7.83

15. 15

1.138

7.7

15.05

L 139

7. 73

14. 95

L 140

7.6

14.86

L 141

1. 86

14. 76

L 142

7. 57

14. 66

L 143

7.53

14.57

L 144

7,48

14. 4

1.145

7.43

14. 39

1.146

7.3

14_φ 29

L 147

7. 34

14. 20

L 14

L 86

7.29

14. 12

L 149

7. 25

14. 03

1.150

L 86

7. 20

13. 95

1.151

7.16

13.86

1. 152

13. 77

L 153

1.86

7. 07

13. 69

1.154

7,03

13. 61

L 155

1.86

6.99

13.54

L 156

6.95

13, 45

1. 157

L 86

6.91

13. 37

L 15

L 86

6.87

13. 30

1.159

1.86

6.83

13. 22

I_i 160

L 86

6.79

13. 15

L 161

6. 75

13.07

1.162

L 85

6.71

13.00

1.163

6.67

12. 92

1.164

1.85

6. 64

12.85

1.165

6. 60

12.7

L 166

6.56

12. 71

1. 167

L 85

6. 53

12. 64

L 16

6.49

12. 5

1.169

L 85

6* 46

12. 51

1. 170

1.85

6.42

12.43

表7-9 （续）

18. 68

L 171

L 85

18. 54

18.26

18. 11

17. 99

17. 86

17. 73

17. 60

17. 48

17. 35

17. 24

17. 11

16.99

16. 90

16. 77

16, 65

16. 54

16, 43

16. 35

16, 22

16. 11

16.01

15. 91

15. 83

15.71

15. 61

15. 51

15. 42

15. 34

15.23

15. 14

15.05

14. 96

14.87

14.7

14. 70

14.61

14. 53

14. 45

14.36

14.28

14.20

14.12

14,04

13.97

13.89

13.82

13.74

13.66

L 172

L 173

L 174

1. 175

1. 176

L 177

L 17

1. 179

L 180

1. 181

1. 182

1. 183

1. 184

L 185

L 186

1.187

L 85

1.85

L 85

1.85

L 85

1.85

L 85

1.85

L 85

1.85

L 85

1. 189

1. 190

L 191

L 192

1. 193

1. 194

L 195

1. 196

1. 197

1. 19

1. 199

L 200

L 201

L 202

L 203

1. 204

L 205

1. 206

1. 207

1. 2。

L 209

1. 210

1.211

1.212

L 213

L 214

1. 215

L 216

1. 217

1. 219

1. 220

L 84

1. 84

1.84

L 84

1.84

1. 84

L 84

1.84

1. 84

1.83

L 83

1.83

L 83

1.83

6. 39

6. 35

6. 32

6. 29

6. 25

6.22

6. 19

6. 16

6. 13

6. 10

6.07

6. 04

6.01

5. 98

5. 95

5. 92

5.89

5. 86

5. 83

5*78 5.75 5. 73 5.70 5.67

5. 65 5. 62 5. 6。 5. 57 5. 55

5.52 5. 50 5. 47 5.45 5.42

5.40 5. 38 5. 35 5. 33

5. 31

5. 29 5. 27 5. 24 5. 22 5. 20

5. 16

5. 14

5. 12

5. 10

12. 38 12, 31 12. 25

12. 18 12. 10

12. 06 12, 00 IL 93

IL 87 IL 79

11. 76 11. 70 IL 64

11. 58 11. 50

11.47 IL 42 IL 36 11.31

11.26

11. 20

11. 15

11. 10 ILO5 11.00

10. 95 10. 90 10.85

10. 80 10. 75

10. 70 IO_t 65 10. 61

10. 56 10. 52

10. 47 10. 43 10. 38

10. 34

10. 30

10. 25

10. 21

10. 16

10. 12 10_φ 09

10. 04

10. OO 9. 96 9. 92

9. 89

13. 60

13. 53 13, 46 13, 39 13. 30

13. 25 13. 18 13. 11 13. 05 12. 96

12. 92 12. 86

12. 79 12, 73 12. 64

12. 61 12.54

12. 49 12. 43

12. 37

12, 31 12.25

12. 20 12. 14 12. 08

12,03 11.97 11.92 IL 87 11. 81

11. 76 11. 71 IL 66 11.61

11. 56

11. 51 IL 46 11.41 IL 36 11. 32

11.27 11. 22 11. 17 11. 12 IL 09

11. 03 10. 99 10. 94 10. 90 10. 87

1.221

5.07

L 222

5.05

9.80

L 223

5.03

9. 76

1. 224

5. 01

9.72

L 225

5.00

9. 69

L 226

4.9

9. 65

1. 227

L 83

4. 96

9. 61

L 22

1.83

4. 94

9.57

1.229

1.83

4. 92

9.53

L 23。

4. 90

9.50

L 231

1.83

9.46

L 232

9.43

L 233

1.83

9.39

L 234

9.36

1.235

1.83

9.32

L 236

4. 79

9.29

L 237

1.23

1.239

1.240

1.241

L 242

L 243

L 244

1.245

L 246

1. 247

1.248

L 249

L 250

1. 251

1. 252

L 253

L 254

L 255

L 256

L 257

1. 25

1. 259

1. 260

1.261

L 262

L 263

L 264

L 265

L 266

1. 267

L 26,

1. 269

1.270

L 82

1.82

L 82

1.82

L 82

1.82

L 81

1. 81

4. 77

4. 76

4. 74

4∙ 72

4. 70

4.69

4. 67

4∙ 65

4. 64

4.62

4∙ 60

4.59

4.57

4∙56

4. 52

4. 51

4. 49

4.4

4.46

4. 45

4. 43

4.39

4. 37

4. 36

4.35

4. 33

4. 32

4∙ 30

4. 29

4.2

4. 26

9.25

9.22

9.1

9.15

9.12

9.0

9.05

9.02

. 99

. 95

.92

.89

. 86

8.83

. 80

. 77

.74

.71

. 68

.65

• 62

8.59

.56

*53

.51

8.49

.45

, 42

.39

. 37

. 34

.31

.26

表7∙9 （续）

10.81

L 271

1.81

4. 25

.23

10.77

10. 73

10.6

10. 65

10. 60

10. 56

10. 52

IO_t 4

10.44

10. 40

10.36

10. 32

IO_t 2

10. 24

10. 20

10, 17

10. 13

10. 09

10. 05

10. 02

9∙ 9

丸95

9. 91

9∙87

9.84

9.81

9. 77

9.74

9. 70

9.67

9. 64

9. 60

9. 57

9. 54

9.51

9∙47

9.44

9.41

9.3

9. 35

9. 32

9. 2

9. 25

丸23

9∙ 19

9.16

9. 14

9. 11

9.0

L 272

1.273

L 274

L 275

L 276

L 277

L 27

L 279

1.280

L 281

L 282

1.283

L 284

L 285

1.286

L 287

1.2

L 289

L 290

L 291

L 292

1. 293

L 294

L 295

L 296

1.297

L 29；

1.299

1.300

1.301

L 302

1.303

L 304

1. 305

L 306

1. 307

L 30；

L 309

1.310

1.311

L 312

1.313

1.314

1.315

1.316

1.317

1.31

L 319

L 320

L 81

1.81

L 81

1.81

L 81

1.80

L 79

1, 79

L 79

1.79

1, 79

L 79

4. 24

4. 22

4.21

4. 20

4.1

4.17

4∙ 16

4. 15

4.13

4.12

4.11

4. 10

4.0

4.06

4. 05

4. 04

4. 02

4. 00

3. 99

3.9

3.97

3. 95

3. 94

3. 93

3. 92

3. 91

3. 90

3. 89

3∙ 87

3.86

3.84

3∙

3. 80

3. 79

3.7

3∙ 77

3.76

3.75

3. 74

3. 73

3. 72

3.71

3.70

3.69

• 21

• 18

.15

, 13

.11

.08

.05

.03

.01

7* 98

7.96

7. 93

7.91

7. 89

7.86

7.81

7.79

7∙ 77

7. 75

7.6

7. 66

7.63

7.61

7.59

7.57

7.55

7. 53

7. 50

7.4

7. 46

7. 44

7.40

7.3

7.36

7. 34

7. 32

7. 30

7.2

7. 26

7. 24

7. 22

7. 20

7.1

7_φ16

7.14

9.05 9.02 8. 99 8. 96 8.93

8.91

V * k√ ʊ 8. 85 8.82 8. 79

8. 77 8. 74 8.71 &69 & 66

8. 64 8.61 8.59 8.56 8.53

8.48 8. 46 8.43

8.41

8.39 8. 36 8.33

8.31

8.29

8.27

8.24 8. 22 8. 20

8.16

8.13

8.11

8. 09

8. 07

8. 05 8.02 8.00

7. 98

7. 96

7. 94 7,92 7.89

7. 87 7* 85

表7-9 （续）

L 321

1. 322

1. 323

1. 324

L 325

L 326

L 327

1. 328

L 329

1. 330

1.331

1. 332

I_t 333

1.334

L 335

L 336

1.337

1.338

L 339

L 340

1.341

L 342

1.343

L 344

L 345

L 346 1.347 L 348 1.349 L 350

L 351

L 352

L 353

1.354

1.355

L 356

1.357

1.358

1.359

1.360

L 361 1.362 L 363 L 364 L 365

1.366

1.367

1.368

1.369

1.370

L 79

1.79

L 79

1.79

1.78

L 78

L 7

1.7

L 7

1.7

L 7

1.7

L 7

1.7

L 78

1.78

1. 78

1.78

L 78

1.78

1.77 L 77 L 77

1.77

L 77

1. 77

1.77

L 77

1.77

L 77

1. 77

1.77

L 77

3.68

3. 67

3. 66

3. 65

3. 64

3. 63

3. 62

3.61

3. 60

3.59

3.5

3.57

3.56

3.55

3.54

3. 53

3.52

3.51

3. 51

3. 50

3. 49

3. 48

3. 47

3. 46

3.45

3.44

3. 43

3.42

3.41

3.40

3.39

3. 38

3.37

3. 36

3. 35

3.35

3. 34

3. 33

3. 32

3.32

3,31

3.30

3.29

3.2

7.12

7.10

7. 09

7.07

7.05

7.03

7. Ol

7. OO

6. 98

6. 96

6. 94

6. 92

6. 91

6. 89

6. 87

6. 85

6.84

6. 82

6. 81

6. 79

6.77

6. 76

6. 74 I

6. 72

6,71

6. 69

6.6

6. 66

6.65

6.63

6. 61

6. 60

6.58

6. 57

6. 55

6. 53

6. 52

6. 50

6. 49

6.47

6.45

6. 44

6.42

6.41

6. 39

6.38

6.37

6. 35

6. 34

6. 32

7,83

7.81

7.79

7. 77

7.75

7. 73

1, 71

7. 69

7. 67

L 65

7. 63

7.61

7.59

7.57

7.55

7. 53

7.51

7. 50

7.48 7_ft 46

7.44

7.42

7.41

7.39

7.37

7.35 7_# 33

7. 32

7. 30 7* 28

7* 27

7.25

7. 23

7.21

7.19

7.17

7.16

7.14

7.12

7.11

7. 09 7.0 7.06 7.04

7.03

7.01

7.00

6.98

6.97

6.95

L 371 1.372 1.373 L 374 L 375

L 376

1.377

1.378

1.379

1.380

1.381

L 382

1.383

1.384

1.385

1.386

1.3

L 390

1. 391

L 392

L 393

L 394

L 395

1. 396

1.397

L 398

1. 399

L 400

L 401

L 402

L 403

L 404 1.405

L 406 1.407 L 408 L 409 1.410

1.411 L 412 L 413

1.414

1.415

L 416

1.417

1.418

1.419

1.420

L 77 L 77 1.77 1. 77 L 77

L 77

1. 77

1.77

1. 77

L 76

L 76 1.76 1.76

L 76

L 76 1.76 L 76 1.76 1.76

L 76

1.76

1. 76

1.76

L 76

1.76

1.75

L 75

1.75

1. 75

1.75

L 75

1.75

L 75

1.75

L 75

1.75

1. 75

L 75

3.27

3.26

3.25

3. 25

3. 24

3. 23

3. 22

3.21

3.20

3.19

3.1

3, 1

3.17

3. 16

3.15

3. 15

3.14

3.13

3.12

3.11

3.11 3* 10 3.10 3.09 3.08

3.0

3.07

3. 06

3. 05

3. 04

3. 03

3.02

3. 02 3.01 3.01 3.00

3. OO

2. 99

2.98

2.97

6.31

6.30

6.28

6.27

6. 25

6.24

6.22

6.21

6.19

6.18

6.17

6. 16 6_# 14

6. 13

6. 12

6.11

6. 10

6.08

6.07

6. 06

6.05

6. 04

6. 02 6.01

6. OO

5. 99

5.98

5. 96

5.95

5.94

5. 93

5.92

5. 90

5. 89

5. 88

5.87

5. 86

5.84

5.83

5.82

5.81

5. 80

5.78

5.77

5. 76

5. 75

5.74

5.72

5.71

5.70

6. 93

6.91

6.90

6. 89

6. 87

6. 86

6. 84

6. 82

6. 81

6.80

6.79

6. 77

6. 75

6. 74

6. 73

6. 72

6. 70

6_φ 68

6. 67

6. 66

6. 64

6. 63

6.61

6. 60

6. 59

6. 58

6. 56

6. 55

6.53

6. 52

6. 50 6.49

6. 47

6. 46

6.45

6. 44

6. 43

6,41

6. 40

6. 39

6. 38

6. 37

6.35

6. 34

6. 33

6. 32

6.31

6.29

6.28

6.27

表7-9 （续）

K	T	Z	Y	U
1.421	1. 75	2.96	5. 69	6.26
1.422	1.75	2. 96	5.68	6*25
1. 423	1.75	2. 95	5. 67	6.23
1.424	L 74	2.95	5. 66	6.22
1. 425	1.74	2. 94	5.65	6.21
L 426	1.74	2. 94	5.64	6.20
1.427	1.74	2. 93	5.63	6.19
1.428	1.74	2. 92	5.62	6.17
1.429	1.74	2. 92	5.61	6.16
1.430	1.74	2.91	5. 60	6.15
1.431	1.74	2.91	5. 59	6.14
1.432	1.74	2. 90	5. 58	6.13
1.433	1.74	2. 90	5. 57	6.11
1.434	1.74	2. 89	5. 56	6.10
L 435	1.74	2. 89	5.55	6.09
L 436	1. 74	2. 88	5. 54	6. 08
1.437	1.74	2. 88	5,53	6. 07
L 438	L 74	2. 87	5. 52	G₉ 05
1.439	1.74	2. 87	5.51	6. 04
L 440	1.74	2.86	5. 50	6. 03
L 441	1.74	2.86	5∙ 49	6.02
L 442	L 74	2. 85	5* 48	6. 01
L 443	1. 74	2. 85	5.47	6∙ 00
1.444	1.74	2. 84	5.46	5. 99
L 445	1.74	2. 84	5. 45	5. 98
1.446	1.74	2. 83	5.44	5.97
1.447	1.73	2. 83	5. 43	5. 96
1.448	1. 73	2. 82	5. 42	5.95
1.449	1.73	2. 82	5. 41	5.94
1.450	1.73	2.81	5.40	5. 93
1.451	1.73	2.81	5. 39	5. 92
1. 452	1. 73	2. 80	5. 38	5. 91
L 453	L 73	2∙ 80	5. 37	5. 90
1. 454	L 73	2. 80	5. 36	5. 89
L 455	L 73	2. 79	5∙ 35	5. 88
1.456	1.73	2.79	5. 34	5. 87
1.457	1.73	2. 78	5* 33	5. 86
1.457	1.73		5* 33
L 458	L 73	2. 78	5. 32	5. 85
L 459	L 73	2,77	5.31	5. 84
1.460	1.73	2.77	5. 30	5. 83
1.461	1.73	2. 76	5. 29	5.82
L 462	L 73	2. 76	5. 28	5. 80
1.463	1.73	2. 75	5. 27	5. 79
1.464	1.73	2. 75	5. 26	5.78
1.465	1.73	2. 74	5. 25	5. 77
1.466	1.73	2. 74	5.24	5.76
1.467	1.73	2. 74	5. 23	5.74
1.468	1.72	2. 73	5. 22	5. 73
1.469	1.72	2. 73	5.21	5. 72
1.470	1.72	2. 72	5. 20	5.71

K	T	Z		U
1.471	L 72	2. 72	5.19	5. 70
L 472	1.72	2.71	5.18	5.69
1.473 1.474	L 72	2. 71	5. 18	5. 68
1.473 1.474	1.72	2.71	5. 17	5. 67
1.475	1.72	2. 70	5. 16	5.66
1.476	1.72	2. 70	5.15	5. 65
1.477	1.72	2. 69	5.14	5. 64
1.478	1.72	2. 69	5.14	5. 63
1.479	1.72	2. 68	5.13	5. 62
1. 480	1.72	2. 68	5. 12	5> 61
	1.72		5. 12	5> 61
L 481	1.72	2* 68	5.11	5_i 60
L 482	1.72	2.67	5. 10	5. 59
L 483	1.72	2. 67	5.10	5. 59
L 484	1.72	2. 66	5. 09	5. 58
	1.72	2. 66		5. 57
1.485	1.72	2.66	5.08	5. 57
1.486	1.72	2.66	5.07	5.56
L 487	1.72	2.65	5.06	5.55
1.488	1.72	2.65	5.06	5. 55
L 489	1.72	2. 64	5.05	5.54
1.490	1.72	2. 64	5.04	5.53
1.491	1.72	2. 64	5.03	5.52
L 492	1.72	2. 63	5.02	5.51
L 493	1.71	2. 63	5.02	5.51
L 494	1.71	2. 62	5.01	5.50
1.495	1.71	2. 62	5.00	5. 49 L
1.496	1.71	2. 62	4.99	5.48
1.497	1.71	2.61	4. 98	5.47
L 498	1. 71	2*61	4. 98	5. 47
L 499	1.71	2. 60	4. 97	5. 46
L 500	1.71	2. 60	4. 96	5.45
1. 501	1.71	2. 60	£ 95	5. 44
1.502	1. 71	2. 59	4. 94	5.43
L 503	1.71	2. 59	4.94	5. 43
1.504	1.71	2. 58	4. 93	5. 42
1. 505	1.71	2. 58	4. 92	5.41
L 506	1.71	2. 58	4.91	5.40
1.507	1.71	2.57	4∙ 90	5. 39
L 508	1.71	2. 57	4. 90	5.39
1.509	1. 71	2.57	4.89	5.38
1.509	1. 71	2.57		5.37
I_e 510	1.71	2. 56	4. 88	5.37
1.511	1.71	2.56	4.87	5.36
1.512	1.71	2.56	4. 86	5. 35
1. 513	1.71	2. 55	4. 86	5. 35
1. 514	1.71	2. 55	4. 85	5. 34
1.515	1.71	2. 54	4.84	5. 33
1.516	1.71	2. 54	4. 83	5. 22
1.517	1.71	2.54	4. 82	5.31
1. 518	1. 71	2. 53	4. 82	5, 31
1.519	1.70	2.53	4.81	5. 30
1.520	1.70	2.53	4. 80	5.29

表7・9 （续）

K	T	Z	Y	U	Ir^K	T	Z	y	U
1. 521	1.70∙	2.52	4. 79	5. 28	1.551	1. 69	2. 42	4. 60	5.05
1. 522	1.70	2. 52	4. 79	5. 27	1. 552	1. 69	2.42	4. 59	5.04
1.523	1.70	2.52	4.78	5.27 -	1. 553	1. 69	2. 42	4. 58	5. 03
L 524	1.70	2.51	4. 78	5.26	1. 554	1.69	2.41	4.58	5. 03
1. 525	1.70	2.51	4. 77	5. 25	1. 555	1. 69	2.41	4. 57	5.02
1.526	1. 70	2.51	4.77	5.24	1.556	1. 69	2.41	4.57	5.02
L 527	1.70	2.50	4.76	5.23	1.557	1.69	2. 40	4.56	5.01
1. 528	1.70	2. 50	4. 76	5. 23	1. 558	1. 69	2.40	4, 56	5.00
1. 529	1.70	2. 49	4. 75	5. 22	1. 559	1. 69	2.40	4. 55	4. 99
1. 530	1.70	2. 49	4. 74	5.21	1.560	1. 69	2. 40	4. 54	4. 99
1.531	1. 70	2. 49	4. 73	5. 20	1. 561	1. 69	2. 39	4. 54	4. 98
1. 532	1. 70	2. 48	4. 72	5. 19	1. 562	1. 69	2. 39	4. 53	4.97
1.533	1.70	2. 48	4. 72	5. 19	1. 563	1.68	2. 39	4.52	4. 97
1. 534	1.70	2.48	4. 71	5.17	L 564	1. 68	2. 38	4.51	4. 96
1. 535	1. 70	2.47	4. 70	5. 17	1.565	1. 68	2. 38	4.51	4.95
1.536	1. 70	2.47	4. 69	5. 16	1. 566	1. 68	2.38	4. 50	4. 95
L 537	1. 70	2. 47	4. 68	5.15	1. 567	1.68	2. 37	4. 50	4. 94
1.538	1.69	2.46	4. 68	5. 15	1.568	1.68	2.37	4.49	4. 93
L 539	1. 69	2. 46	4. 67	5. 14	1. 569	1. 68	2. 37	4.48	4. 92
1. 540	1. 69	2. 46	4. 66	5. 13	1.570	1.68	2. 37	4.48	4. 92
1.541	1.69	2. 45	4. 66	5.12	1.571	1. 68	2.36	4.47	4. 91
L 542	1.69	2. 45	4. 65	5. 11	1.572	1. 68	2. 36	4.47	4. 91
1. 543	1.69	2. 45	4. 64	5.11	1. 573	L 68	2. 36	4. 46	4. 90
1. 544	1.69	2.45	4. 64	5. 10	1. 574	1.68	2. 35	4.46	4. 89
1.545	1.69	2. 44	4. 63	5. 09	1.575	1. 68	2. 35	4.45	4. 89
1.546	1.69	2. 44	4. 63	5. 08	1.576	1. 68	2.35	4.44	4. 88
1.547	1.69	2. 44	4.62	5.07	1. 577	1.68	2. 35	4.44	4. 88
1. 548	1. 69	2. 43	4. 62	5.07	1. 578	1.68	2. 34	4.43	4. 87
1. 549	1. 69	2.43	4.61	5.06	1.579	1.68	2. 34	4.42	4. 86
1.550	1.69	2. 43	4. 60	5.05	I L 580	1.68	2. 34	4. 42	4. 86

附录A

（规范性附录）

非圆形截面容器

A. 1总则

1:1

A. 1.1本附录适用于非圆形截面单层焊接容器的设计、制造和验收。除了本附录规定的条款之外，按本附录设计和制造的容器还应符合本部分其他部分的有关条款要求。

Itl

A. 1.2 本附录给出的设计方法所适用的容器其截面形状为矩形、长圆形和椭圆形，如图A. 1〜图A. 8、图A. 10〜图A.13所示。其他形状截面的非圆形容器可采用其他方法计算薄膜应力和弯曲应力，然后按本附录的强度条件进行校核。

Ill

A. 1.3本附录的计算公式仅考虑内压载荷引起的薄膜应力和弯曲应力，对于由其他机械载荷（如支座、接管或其他构件产生的反作用力）引起的局部应力以及热应力应按其他合适的方法进行计算，强度条件可按A. 3确定。

A. 1.4本附录的计算公式适用于容器纵横比（容器长度与横截面内侧长边长度或长轴之比）大于4的情况。对于纵横比小于4的容器,仍可用本附录的公式进行计算,但结果将偏于保守。若考虑端盖的加强作用，也可采用更精确的方法进行设计计算。

!≡

A. 1.5按本附录进行容器的设计计算时,应先确定结构尺寸（如厚度、加强件尺寸等），然后按要求进行应力计算和校核,直至满足强度要求为止。

A.2

符号

A--参数,见表A∙ L mm;

A_l——短边侧板上加强件的横截面积,mn?;

A₂

长边侧板上加强件的横截面积,mn?

A₃---参数事见表A∙ l,mm；

椭圆截面中面长轴半径（见图A.5）

mm；

B---参数，见表A. 1 ,mm²;

椭圆截面中面短轴半径（见图A∙5）,mm;

C——板截面或板与加强件组合截面中性轴至计算截面内表面的距离Ci或至计算截面外表面的距离C_OO在对内、外表面的弯曲应力计算中,应分别以Ci或C_O代入,mm；

Rll

CI---参数,见表A. 1 ,mm² ;

C₂---参数,见表A. 1 ,mm² ；

DI---参数，见表A. 1 ,mm³ J

D₂一参数,见表A. 1 ,mm³ ；

d_i——焊缝至中心线的距离（见图A. 1〜A∙4,A. 6〜A. 8）,mm；

E——常温时材料的弹性模量,MPa；

矽——设计温度下材料的弹性模量,MPa；

F——参数，见表A.1；

H——矩形容器短边内侧长度，mm；

H_I——矩形容器短边加强件中心线长度（见图A. 6）,mm；

h—— h_i一 ʃl、【2 In — I₂ι-【22

矩形容器长边内侧长度₉mm；

-矩形容器长边加强件中心线长度（见图A. 6） ,mm；

——短边侧板和长边侧板截面的惯性矩,计算式见表A. Lmm%

-在有效宽度W范围内，厚度为曷的侧板与加强件组合截面惯性矩,ππ√ ； -在有效宽度W范围内，厚度为爲的侧板与加强件组合截面惯性矩,mn?； -非对称矩形截面容器中厚度为陽的侧板的惯性矩,mn?;

J——应力参数,见表A.3；

an.

目

J₂——应力参数,见表A. 2； J₃——应力参数,见表A.2； K——参数,见表A.1；

KI——参数,见表A.1；

K₂——参数,见表A.1；

k——参数,见表A.1；

---参数,见表A. 1 ；

k₂---参数,见表A. 1 ；

L——无外加强或外加强的长圆形截面容器（见图A.4和图A. 8）以及无外加强带圆角矩形截面容器（见图A. 3）的长边侧板半长,mm；

外加强带圆角矩形截面容器长边上加强件的半长（见图A. 7）

mm；

LI--容器轴向长度,mm；

LIl

外加强带圆角矩形截面容器长边上加强件边缘到圆角边缘的距离（见图A∙7）,mm;

IEI

Lh--孔中心矩t mm ；

加强件起加强作用的有效宽度,对非加强容器取1

’mm；

外加强带圆角矩形截面容器短边上加强件的半长（见图A∙ 7）,

mm；

无外加强带圆角矩形截面容器（见图A. 3）的短边侧板半长

11——外加强带圆角矩形截面容器短边上加强件边缘到圆角边缘的距离（见图A∙7）,mm;

M_AyM_r---弯矩，N ・ mm；

N——参数,见表A.1；

PC——计算压力，MPa；

R——椭圆形截面容器大圆弧区中面半径（见图A. 5和图A_t 10）,计算式见表

长圆形截面容器内半径（见图A. 4）或椭圆形截面容器小圆弧区中面半径（见图A. 5和图A. 10）o当为椭圆形截面容器小圆弧区中面半径时,计算式见表A,l,mm;

Q——参数,见表A.1；

«1

参数,见表A. 1 ；参数,见表A. 1；

«3---参数,见表A. 1 ；

β—系数,见表A.1；

容器短边侧板的有效厚度

mm；

&--容器长边侧板的有效厚度，mm；

曷、品--拉撑板的有效厚度,mm；

¾₂——非对称矩形截面容器长边侧板中较厚件的有效厚度,mm；

/---参数,见表A. 1 ；

71——参数,见表A.1；

Tb' % ^b-

针对弯曲应力的开孔削弱系数;

-针对薄膜应力的开孔削弱系数; 弯曲应力，MPa;

Itl

Ill

r it

σ_m——薄膜应力，MPa；总应力，MPa；

W^t——设计温度下材料的许用应力，MPa；

III

ReL.2——常温下材料屈服点，MPa;

设计温度下材料屈服点，MPa;

焊接接头系数;

φ---参数，见表A. 1 o

表A.1计算参数表

序号		计算参数表达式	单位
1	A = r(2∕÷πα₂)		mm
2	A3 =^i (2Xι +冗)		mm
3	B=r² (T² +π∕α₂ +2α⅛)		2 mm
4	CI ~r^z(2y^z +3π∕α₂ ÷12α₂)		mm²
5	C₂=H(27f+3πyι+12)		mm²
6	D₁=r³(7³+2π∕α₂+12∕α₂+2πα_z)		mm
7	D₂=r³ (4/ +6π7²α₂ ÷24∕α₂ ÷3πα₂ )		Innl³
8	F= (3 AD₁ - 2BCι) /(AD₂ - 6B²)
9	L=・弟/12		4 mm
10	I₂=L_s •房/12		4 mm
11	K-(Z₂∕Iι)α
12	Kl =2 知 +3
13	K_Z = 3知 +2 為2
14	⅛= (ɪzi/ʃn )ɑ
15	妇=(L2〃2)
16	&2 = (I22∕L)α
17	N=KIK2一貶
18	J∕ψ⅞2-「J/ +胪 +(Q — b)" ^R~ 2b		mm
19	√α²÷6²「√α²÷⅛² — (a — b) =--------」 1 2a		mm
20	Q= H∕ħ
21	a₁ =HI /Ai
22	α⅛ = I2∕L
23	σ₃ ~L∕l₁
24	β=h∕L_s 或 H∕L_s
25	7= L/ T
26	71 = L/广 1
27 I ■	φ=r∕l₁

A. 3非圆形截面容器设计的强度条件

A.3. 1本附录要求对非圆形截面容器中的薄膜应力和弯曲应力进行计算和校核。压力和机械载荷引起的薄膜应力应不大于［。了们压力和机械载荷引起的总应力（即薄膜应力与弯曲应力之和）应不超过以下数值：

Ill

无加强容器（图A. 1〜A. 5）的侧板或外加强带圆角矩形截面容器上无加强圆角处，（图A. 7）

取1.5農丁们

b）外加强容器的组合截面处:

^I）碳素钢、低合金钢、铁素体不锈钢取:Γ>

奥氏体不锈钢取:0∙ 9璘0.2 • ^和

RpO. 2

φ两者中小值D

A.3.2在对焊缝处的应力进行校核时B类接头的焊接接头系数按GB 150.1的规定。C、D类焊缝

的结构和焊脚尺寸应符合附录D中图D. 11和图D 13规定的要求,其焊接接头系数可取为L O_O

A.3.3应力校核原则

对无加强容器,只需计算侧板的薄膜应力和总应力，然后对该薄膜应力和两个总应力按A. 3. 1

进行校核;

b）有加强但加强件的许用应力和屈服点与容器壳体相同时，只需计算侧板、侧板与加强件组合

截面的薄膜应力以及侧板与加强件组合截面内、外表面的总应力，然后对该薄膜应力和两个总应力按A.3. 1进行校核;

当有加强且加强件的许用应力和屈服点与容器壳体不同时,应对壳体和加强件分别计算和校

核其薄膜应力以及内、外壁处的总应力_O

A.3.4

计算得到的总应力应为薄膜应力与弯曲应力的代数和。薄膜应力与弯曲应力的正、负号规定

Ill

til

III

如下:

a）薄膜应力以拉应力为正，以压应力为负;

计算内压作用下的弯曲应力，对于A. 3. 3a）和b）的情况，c°取负号K取正号；对于A. 3. 3c）

Ill

的情况,如应力计算点在组合截面中性轴的内侧,则C_O或C₁取正号,否则,c°或Ci取负号。

A. 4无加强的非圆形截面容器

A.4. 1对称矩形截面容器

A. 4. 1. 1 结构本节计算公式适用的对称矩形截面容器如图A. 1所示。容器的两对边侧板厚度应相等,但相邻侧

板的厚度可以不相等◎

A.4, L 2应力计算

对称矩形截面容器

a)短边侧板

侧板上N点和Q点的薄膜应力按式(A-I)计算:

^CrS =理⑴=”氣” ,•*,

侧板上N点和Q点的弯曲应力分别按式(A-2)、式(AT)计算：

城=^PC W ：空・ LS ( L 5°2 + 1.吉準 \ 1 + K

c ∙ h² ∙ L_s∕l + a²K∖

A-I

Ill

12J₁

^σb(l)=-

A-2

12Iι \ 1 + K

N点和Q点的总应力分别按式(A-4)、式(A-5)计算：

砰=战+就

^σT(l)=硅⑴ + ^σWl)

A-3

A」4

A-5

b)长边侧板侧板上M点和Q点的薄膜应力按式(A-6)计算：

璞=<⅛⑵=”方： …

侧板上M点和Q点的弯曲应力分别按式(A-7)、式(A-8)计算：

Pc * C * h² ∙ L_s ( 1 n I 1 + ɑ² K

=127；r¹∙⁵⁺τq∏r

Q PC ∙ c ∙ h² ∙ L_s /1 + «² K \ 力⑵= 7777一 ( 1 * K )

Ill

12I₂ \

M点和Q点的总应力分别按式(A-9)、式(A-IO)计算:

-M _yeM I

=Ui +^b

*Q -Q I -Q

(7T⑵=bm⑵十气⑵

A-6

A-7

A-8

∙( A-9

(A-IO )

C）考虑封头的加强作用

当容器纵横比（L₁∕H或LJh）小于2时,设计中可考虑封头的加强作用,侧板中点N和M处的弯曲应力为式（A-2）和式（A-7）的计算值分别乘以表A. 2中的系数刀；容器拐角Q点的弯曲应力为式（A-3）和式（A-8）的计算值分别乘以表A. 2中的系数∕_{3 O}

111

≡ A.2系数J2和J₃

LJH 或 Lι∕∕_l	Jz	J₃
1.0	0. 56	0. 62
1.1	0. 64	0. 70
1.2	0. 73	0. 77
1.3	0. 79	0. 83
1.4	0. 85	0. 88
1.5 I	0. 89	0.91
1.6	0. 92	0. 94
1.7	0. 95	0. 96
1.8	0. 97	0. 98 ■
1.9	0. 99	0. 99
2.0	1.0	1.0

A. 4.2非对称矩形截面容器

A. 4. 2. 1 结构

本节计算公式适用的非对称矩形截面容器如图A. 2所示。其中一对对边侧板厚度相同，而另一对

側板的厚度不同。

二1 n __Λ

图A.2非对称矩形截面容器

A∙4.2∙2应力计算

短边侧板

侧板上Q点和QI点的薄膜应力按式(A-II)计算：力C ∙ R ••• ••・•• 2&

侧板上Q点和Ql点的弯曲应力分别按式(A-12)、式(A-13)计算：

2 -J^t-

⅛1) = ^^⅛7 7--- [(Kz — k₁ •為2)+ ^c^k₂ CK₂ 一为2)]

4N ∙ Ii

⅛_υ = _ [(K1 ∙ k₁ — k₂) + Ct² k₂ (KI 一 ”2)]

Q点和Q】点的总应力分别按式(A-14)、式(A-15)计算：

^σT(l) =^σm(l) + ^σb(l) .................

/1 = Zr^CiI _L _σ^QI .................

GT⑴—^(Tm⑴十气⑴

(A-II

fl I

(A-13

(A-14 )

(A-15 )

长边侧板

侧板上和Qi点的薄膜应力按式(A-16)计算：

麻=或 =_A-^P∖_τ^h^L2a^z . N-CK₂ +k₂)+k₁CK₁ +k₂)-c^ .欢(K 一KI)]・•・( A-16 ) 9 4α ∙ in ∙ O₂

侧板上M和Q点的薄膜应力按式(A-17)计算：

理=⅛_2j =厂P" [2α² ・ N+CK₂+k₂)~k₁(K₁+k_i)+^ ・妫(孩一 K)]・・・( A-17 ) 4a ∙ N ∙ o₂₂

侧板上M、M]、Q、Q]点的弯曲应力分别按式(AT8)〜(A-21)计算：

气疽;2； "[(Kf ∙k₂)+a² ^k_Z(K₂~k₂)3-N}

彦=*⅛⅛⅛^{2[(K] ∙k₁-k₂)+a² .⅛₂(K₁-⅛₂)]-N}

麻)=化纨(K2T1 →₂)+α² .⅛₂(K₂-⅛₂)]…

4N ∙ I₂₂

⅛ =^PC E(K_l "】一奶)+。2 ・奶(KI—奶)]…

侧板M、M】、Q、Q]点的总应力分别按式(A-22)〜(A-25)计算：

碑=忒+武 ..................

(A-18 )

(A-19

(A-20

(A-21

考虑封头的加强作用

(A-22 )

碑 1 =世 ÷<⅛*ι ..............................( A-23 )

专(2) =^σm(2) +⅛2) ..............................( A-24 )

^d⅛2) ^=Xσm(2) + ⅛) ............................( A-25 )

当容器纵横比CLJH或L]∕R小于2时,设计中可考虑封头的加强作用,短边侧板Q和QI点的弯曲应力为式(A-N)和式(A-13)的计算值分别乘以表A. 2中的系数人；长边侧板M和M]点的弯曲应力为式(A-18)和式(A-19)的计算值分别乘以表A. 2中的系数J₂ ；长边侧板Q和QI点的弯曲应力为式 (A-20)和式(A-21)的计算值分别乘以表A. 2中的系数J_3o

Ill

A∙4∙3

带圆角的矩形截面容器

A.4. 3. 1 结构

本节计算公式适用的带圆角的矩形截面容器如图A. 3所示。容器侧板与圆角的厚度相同；圆角半

径广应不小于侧板厚度的3倍,

A_i 4< 3. 2应力计算

a)短边侧板

A. 3带圆角的矩形截面容器

侧板上C点和D点的薄膜应力按式(A-26)计算：

-_PC _d 力 _cr3 + D ^σm =^CTm =---... ......

侧板上C点和D点的弯曲应力分别按式(A-27)和式(A-28)计算:

式中:

Ill

IrI

'≡l -I ■

^σb = + PCLS(O + 2r ∙ L — 2r ∙ Zi)]

^σb = ^^-[2Ma + _CL_S (L² + 2厂• L — 2r ∙ ZI — ZI)Zl C'

M_A=P_C ∙ K₃ ∙ L_s ,N ∙ mm；

-Zi ∖^3φ² (2α₃ 一冗+2)—6^(1 一 °3)+忒(代+3 + 1*5 丸∙ φ) —2] P

K₃ =-------------------;-----rɪ-----------------, mm

3(2α⅛+穴∙ φ÷2)

侧板上C点和D点的总应力分别按式(A-29)和式(A-30)计算:

^CrT =^σm +^σb ^στ =政+成

长边侧板

侧板上A点和B点的薄膜应力按式(A-31)计算:

A n PC(^ + )

% =喃=--瓦.. ......

侧板上A点和B点的弯曲应力分别按式(A-32)和式(A-33)计算: _ffA = MA ■ C ......

ʃi

Ill

(A-26 )

(A-27 )

(A-2

A-29

A-30

A-31

A-32

^=-^(2M_a⅛A ∙L² ∙L_s)

..............................(A-33 )

侧板上A点和B点的总应力分别按式(A-34)和式(A-35)计算:

C)圆角区

薄膜应力按式(A-36)计算:

^CrT =^σm +^σb 碑=⅛ +^σb

4=驀(√L² + /ɪ + r)

..............................(A-34 )

..............................(A-35 )

..............................(A-36 )

弯曲应力按式(A-37)计算:

............(A-37 )

^C (2Ma H^- PC ∙ L_s {2厂[L ∙ cos。一 ZI(I — sin。)[ + L²})

式中：

^^z=arctan(Z₁ /L)(见图 A. 3) , (°) _o

A.4.4

总应力按式(A-38)计算:

[≡j

^σT — ^σm + ^σb

..............................(A-3

长圆形截面容器

A, 4. 4. 1 结构

本节计算公式适用的长圆形截面容器如图A. 4所示。容器侧板厚度需相等,两半圆部分厚度也需相等,但侧板与半圆部分的厚度可以不同。

A∙4,4.2应力计算

半圆部分

B点和C点的薄膜应力分别按式(A-39)和式(A-40)计算: _rfB _@c , 丫

C PC (戶 + L) ^σm

(A-39 )

A∙4.5

S₁

B点和C点的弯曲应力分别按式(A-41)和式(A-42)计算:

⅛1) =Zc∙-⅛; Ls ・c(3L_*)

(A-40 )

IVt

III

6 L

S=PC ∙ L ∙ L_s ∙ C

(A-41 )

3(L÷2r) -⅞

B点和C点的总应力分别按式(A-43)和式(A-44)计算:

罪⑴=^f7m ⑴ + <⅛(1) ^στ =⅛ +^σb

直侧板

侧板上A点和B点的薄膜应力分别按式(A-45)计算：

_ZTA _ b _ A ∙ r ^σm —咋⑵一^一喜

侧板A点和B点的弯曲应力分别按式(A-46)和式(A-47)计算:

_(TA = Pc ∙ L • Lm c 但)

61₂

—B PC ∙ L ∙ LW ∙ ɛ / QT Cl \

七=61；---1^3L-A)

侧板A点和B点的总应力分别按式(A-48)和式(A-49)计算: ^στ =^σt+^σb

^σT(2) ^=Om(2) 4^{- σ}b(2)

椭圆形截面容器

A,4.5∙ 1 结构

(A-42

(A-43

(A-44

(A-45 )

(A*46 )

(A-47 )

(A-48 )

本节计算公式适用的椭圆形截面容器如图A. 5所示。容器横截面由中面半径为R的大圆弧区和中面半径为r■的小圆弧区组成,大圆弧区与小圆弧区的厚度可以相等,也可以不相等。

A∙4.5∙2应力计算

a)小圆弧区

A点和C点的薄膜应力分别按式(A-50)和式(A-51)计算:

_σA₌ Ia

m 爲

(A-50

^e⅛ ⑴=字(RSin2 0+_z∙cosT)

(A-51

式中：

θ= arc Ian(b∕a) , (^o) _o

允点和C点的弯曲应力分别按式(A-52)和式(A-53)计算:

_ZTA MA ∙ C

(A-52

C C

b(l)

_9r .2M_A - L_S . p_c(a²-R² . sin² θ-r²

(A-53

式中：

∕> ∙ q2 _φ T

MA = --5---- 一 ---ɑ一7÷p~~Z? {[厂2 + (R-_Z•) 2 sin² 8]

2 2(fl⅛ •厂∙ ψ+R * σ)

+ [膏 +(尺_尸)2COS2 0]・ R ・ θ~ CR~_r)(R²-a₂ ・ r²)sin26^l},N ∙ mm；

≠=yd-_Jrad_O

A点和C点的总应力分别按式(A-54)和式(A-55)计算：

碑=就+就 ...........

-C _ ʃ * ,c ...........

^f7T(I) —^Tm(I)十气⑴

Pe * L

(A-54

(A-55

b)大圆弧区

B点和C点的薄膜应力分别按式(A-56)和式(A-57)计算:

B _ Pc ■ b ‰ = ^-

(A-56

227

朮⑵^=Z (_JRSin² θ + rcos² θ)

B点和C点的弯曲应力分别按式(A-58)和式(A-59)计算：

^σb =^-[2M_a — P_C ∙ LS(O² —胪)]

/丄2

(A-57

IlB

Ill

(A-58

⅛2)=鼻[2Ma -L_S ∙ PAa² ~R² ∙ sin² θ~r²

B点和C点的总应力分别按式(A-60)和式(A-61)计算： ^στ = ⅛ + ^σb

(TT⑵=或⑵+ <⅛2)

• COS² θ)2

(A-59

(A-60

(A-61

A.5外加强的非圆形截面容器

A. 5. 1外加强的对称矩形截面容器

A. 5. 1. 1 结构

本节计算公式适用的外加强对称矩形截面容器如图A. 6所示。

加强件设置在容器的外表面，且垂

⅝" ■

直于容器轴线的平面内。加强件与容器侧板可采用连续焊或间断焊。当采用间断焊时，间断焊缝可以互相错开或并排布置，间断焊缝的焊缝间距不得大于所加强板厚的8倍。每对加强件每侧间断焊的焊缝长度不少于加强件外表面长度的1/2,侧板上的加强件应对称布置且具有相同的惯性矩，加强件之间的间距可以不同。

A, 6

外加强的对称矩形截面容器

A. 5.1.2加强件的允许最大间距

任意两相邻加强件之间的间距⑴应不大于以下式(A-62)〜式(A-66)确定的LLL,2中的最小值Q

式中：

8——侧板计算厚度,取&和&中的小值,mm；

Z---系数₉^≤11 mm 时,Z= 2. 1 泌〉11 mm 时,Z= 2. 2_o

用式(A-62)得到的L_S分别计算短边和长边的6值,然后按式(A-63)〜式(A-66)计算LSl和:

H < L_s 时,L_sl

龙竺LS时tL_s2 =亥

E ∙ J

∕ι VLS 时,L_s2

..............................(A-63 )

..............................(A-64 )

..............................( A-65 )

..............................(A-66 )

注1：包括平盖到第一个加强件的距离,

表A∙ 3

__________3或1/故取其中较大值)	应力參数厂
1.0	4.9
1. 1	4.3
1.2	3.9
1.3	3. 6
1.4	3.3
1. 5	3. 1
1.6	2. 9
1.7	2.8
1.8	2.6
1.9	2?5
2. O	2.4
3.0	2. 1
≥4.0	2.0

表A.4

有效宽度系数廿

√MF⅛

碳素钢(C≤0.30⅝)

碳素钢(O0. 30%)

碳锭钢

碳钥钢、低铭钥钢

(Cr 3 Mo)

中铭钳钢

(Cr5 MO 〜Cr9 MO )

奥氏体钢(至Cr25Ni20)

483

500

479

487

^a当设计温度非20笆时丄应按下式修正：

Δ^t=Λ ∙ √EVE

A. 5.1.3有效宽度

计算组合截面惯性距Λi√₂i以及应力值时,加强件起加强作用的有效宽度L按以下取值:

a)按式(A-67)计算

_TJZ S . △

IA_JIF 欢Jy_ 山

V V n⅝∣∣⅝aμ

底

..............................(A-67 )

式中：

8 ——侧板有效厚度，mm ；

△——系数,査表A.4。

b)取加强件两侧间距之和的一半;

取a)和b)得到的两个值中的小值。

A5∙ L4应力计算

短边组合件

N点和Q点的薄膜应力按式(A-68)计算：

P_c ∙ h ∙ L_s

_ZTN

^m~ ɪɪɪ⑴-2(AmS)

N点和Q点的弯曲应力分别按式(A-69)和式(A-70)计算:

N A ∙ λ² ∙ L_s ∙ c 气=

Ill

^3a2÷²(²⅛

O P_C ⁹ h^z ∙ L_s ∙ C/1 +ɑɪ ∙ ^(Ty=~~12L；\ 1+k ),

N点和Q点的总应力分别按式(A-71)和式(A-72)计算： ^ffT ~ ^σm H^{- σ}b '

^στ<i) — ⅛ ⑴ ⑴ '

长边组合件

M点和Q点的薄膜应力按式(A-73)计算：

P_c ∙ H ∙ L_s

-M 一 _ZTQ

^m^^ ^m⑵ 一2(&+& - L_s)

M点和Q点的弯曲应力分别按式(A-74)和式(A-75)计算：

._{3 + 2}(≥t⅛

\ 1 ^4" k

Ill

_CrM P_c ⁹ h^z ∙ L_s ∙ c

^Crb⑵

24I₂₁

P_c h² ∙ L_s ∙ c /1 + ɑɪ ∙ k

12/21 \ 1 + 为

M点和Q点的总应力分别按式(A-76)和式(A-77)计算:

M M I *M (TT = 1 %

^CFT(2) 一^στn(2) ∣ ^σb(2)

A. 5.2

外加强带圆角的矩形截面容器

A. 5. 2. 1 结构

(A-68 )

(A-69 )

(A-7O )

(A-71 )

(A-72 )

(A-73 )

(A-74

(A-75

(A-76

(A-77

本节计算公式适用的外加强带圆角矩形截面容器如图A. 7所示。加强件设置在侧板外表面宽度

方向上、且垂直于容器轴线的平面内，容器圆角区不设置加强件。每对侧板上的加强件应对称布置且具

■■

有相同的惯性矩,加强件与容器的连接焊缝应符合A.5. LI的规定,

A. 5. 2. 2加强件最大允许间距

加强件最大允许间距按A. 5. 1. 2确定，但式(A-63)〜式(A-66)以及的计算式中，应以2Z_s代替 H,以2儿代替H见图A,7)_o

A. 5. 2. 3有效宽度

组合截面惯性矩与应力计算时,加强件起加强作用的有效宽度按A. 5.1. 3确定。

A. 5. 2. 4应力计算

I A.7外加强带圆角的矩形截面容器

a)短边组合件

D点、E点和F点的薄膜应力按式(A-78)计算：

D F ∕^jc (Lo + Lu + 厂)

(A-78 )

^στn =bm =^m

D点、E点和F点的弯曲应力分别按式(A-79)~式(A-81)计算:

Ill

(Le) f U)—1- _r . (L_O + LlI — ZO — Zn)

站=产

¹ 11

b?=广 IMA + ∕>_c ∙ L_s

+" 2'】氏 +也∙ Lll +毒一¾ ∙ Λι 一⅛ +2r(L₀ +Ln —1₀ — ZII)]I …(A-80

Λ e r

H—七 [(Lo + Lll)2 + 2r(L₀ + Lll 一 ZO — ZlI) — (ZO + ZlI )²^

(A-79

…(A-81

式中：

MA=∕>c ∙ L_s ∙ K₄ ,N ∙ mm；

K₄ = [ —3rL₀(4r⅛π ∙ L₀)-LI_I (12r² +3π ∙ r ∙ LlI ~∖~2L↑₁ ) + 12r ∙ ZlI

—6Lo ∙ Ln (Lo+Ln+π •厂+2Zu ) — 6L0u (2r+Lo) — 6Lll ∙ ZlI (2r+Ln )

+ 6Zo ∙ ZlI (2r+Zn ) + 6r² (π一2) (ZO +Λι) +4ZI_l 一2Lθ (ʃɪ /!21)

—2(11 /ʃn ) (6L₀ ∙ LlI ∙ ZO +3Lθ ∙ Z₀ +3L∏ ∙ ZO —6罷∙ ZlI —3Z₀ ∙ ∕∏ —6r ∙ /ɑ —2∕θ ÷6r ∙ LO ∙ Z° + 6λ∙ ∙ LlI ∙ l_G~6r ∙ ZO ∙ ZlI)Il ∙ {6[2Ln ÷2∕_π ÷π ∙ r÷2Z₀ (ʃi/ʃn) + 2L₀(Λ∕J₂ι)]}"¹,mm²;

D点、E点和F点的总应力分别按式(A-82)〜式(A-84)计算：砰=政+忒 ••……

碑=味+就 ^στ = ⅛ + ^Crb

A-82

A-83

A-84

b)长边组合件

A点、B点和C点的薄膜应力按式(A-85)计算：

_ZrA æ ʃ PC(ZO+Z11+厂) £7 = (J = U =

m Fnm

A-85

A点伊点和C点的弯曲应力分别按式(A-86)〜式(A-88)计算:

_ZrA _ MA ∙ C 气—一〒

ɪ 21

荧=亍(MA + "c . M一~ )

來=F Γm_a + 伝丄(LO + L₁₁)² …' ⁱ2 L ^Z

A点、B点和C点的总应力分别按式(A-89)〜式(A-91)计算：

片=ffʌ + (7?

^στ = ⅛ + ^σb

•…

III

A-86

A-87

A-88

A-89

A-90

A-91

C)圆角区

薄膜应力按式(A-92)计算：

P L L........ _ ._______._______________.. 一__________ *—

^Crm=瓦 *(Lo + Lii )2 + (IQ + Zn )2 + 厂_

弯曲应力按式(A-93)计算：

III

111

式中:

M_T = M_A+ρ_c

A-92

A. 5.3

M_r ∙ C

A-93

• L_S I(LO +Ln ) (L^f) J'¹ +广∙ COSo) +(1 — Sin^)[r² —r(Z₀ +Λι ∣ ,N

^^arCCOt(⅛⅛)^j(O)O

外加强的长圆形截面容器

A. 5. 3. 1 结构

mm；

本节计算公式适用的外加强长圆形截面容器如图A. 8所示。侧板和半圆部分的厚度应相等，加强件应整圈围绕在容器的周边。加强件与容器的连接焊缝应符合A. 5. 1. 1的规定。

A. 8外加强的长圆形截面容器

质

A. 9

加强件与壳体组合截面形心

A. 5. 3. 2加强件最大允许间距

加强件最大允许间距按A. 5. 1. 2确定，但式（A-63）〜式（A - 66）以及戶的计算式中，应以2/•代替 H,以2（L+r）代替从见图A. 8）。

A. 5. 3. 3有效宽度

组合截面惯性矩与应力计算时,加强件起加强作用的有效宽度按A. 5.1. 3确定。

A. 5∙ 3. 4应力计算

半圆筒组合件

B点和C点的薄膜应力分别按式(A∙94)和式(A-95)计算:

..............................(A-94 )

式中:

C 一 PC •(厂 + L) ∙ L

^In= A】+3 ・ LS

加强件的横截面面积,mπ√

B点和C点的弯曲应力分别按式(A-96)和式(A-97)计算:

IVl

Ill

(A-95 )

ɪ^(^3L-⅛) ..............................E96)

C宀[30 + 2"-⅜] .................(A-97)

式中：

长圆形截面容器的加强件与壳体组合截面形心轴半径(见图A. 9) ’mm；

B点和C点的总应力分别按式(A-98)和式(A-99)计算:

^στ ~ ⅛ H^{- σ}b ^σ⅞ = ^c⅛ + ⅛

(A-98 )

(A-99 )

b)侧板组合件

A点的薄膜应力按式(A-IOO)计算:

(A-IOO )

A点的弯曲应力按式(A-IOI)计算

IIt

Ill

^="⅛^(-⅛) ..............................< ʌ-ɪɑɪ)

A点的总应力按式(A-Io2)计算： ^σT — ^σm 4~ ^σb ..............................( ATo2 )

A. 5.4

外加强的椭圆形截面容器

A. 5. 4, 1 结构

本节计算公式适用的外加强椭圆形截面容器如图A. 10所示。

容器横截面由中面半径为R的大圆

1:1

弧区和中面半径为厂的小圆弧区组成，大圆弧区与小圆弧区的厚度相等，加强件整圈围绕在容器的周边。加强件与容器的连接焊缝应符合A.5.L1的规定。

A. 5. 4. 2加强件最大允许间距

加强件最大允许间距按A.5. L 2确定，但式(A-63)〜式(A-66)以及B的计算式中，应以23代替

H,以為代替九(见图A. 10)_o

KL⅛

A. 10

外加强的椭圆形截面容器

A. 5. 4. 3 有效宽度

组合截面惯性矩与应力计算时,加强件起加强作用的有效宽度按A. 5.1. 3确定。

A. 5. 4. 4应力计算

小圆弧区

A点和C点的薄膜应力分别按式(A-IO3)和式(A-IO4)计算:

_σ^c = m

A ； L^S (_JR ∙ sin²r ∙ cos² θ) A_l +δ_l ∙ L_S

(A-103 )

(ATo4 )

式中:

A_I

加强件的横截面面积，mπ√°

θ- arccot

(^O)_O

A点和C点的弯曲应力分别按式(A√L05)和式(A-106)计算:

Ill

≡J

_cja _ MA . C ʃll

(A-105 )

⅛ =诘一(2MA — L_s ∙ P_Q ([α² + 2A₄ (Q —戶)]~

LR² + 2A₄ (7? - r) ]sin² θ-r² cos² θ}) ........................( A-106 )

式中：

MA =冬.穿AW ng2 +(R_Q2sin2J2A4(Q_r0] ∙r∙≠ Z Z(r •少十K ∙ tf)

+ ET?² + (J?-r)²cos²<9+ 2A₄ (7?-α)]・ R ・ θ- (jR+r+A₄ ) (7?-r)² ・ sin20}

。=奇(I —*),rad; 乙 \)

Ql——加强件与壳体组合截面中性线椭圆长轴半径,mm。

厶点和C点的弯曲应力分别按式(A-IO7)和式(A-Io8)计算:

^στ=^σt+ ^Crb ^σT ^{Z= σ}m + ^Crb

III

(A-107 )

(ATo8 )

b)大圆弧区

B点的薄膜应力按式(A-IO9)计算：

B = Pl b ∙ LS ^m & + 81 ∙ Ls

B点的弯曲应力按式(A-IIO)计算：

IKI

^σb = ~EMX — P_C ∙ L_Sea² — b² + 2ACa 一 6) ]}

/妇1

B点的总应力按式(A-Ill)计算:

4-⅛ + ⅛ ・・・•・•・・

A. 6拉撑加强的非圆形截面容器

A. 6. 1单拉撑加强的对称矩形截面容器

(A-109

(A-IlO

(A-IlI

本节计算公式适用的单拉撑加强的对称矩形截面容器见图A. 11所示。拉撑板位于容器长边侧板的中点,拉撑板可以是沿容器侧板全长焊接的平板,但拉撑板不应承受压力的横向作用，否则应作为独立受压室的侧板进行计算。

A. 6∙ L 2应力计算

短边侧板

N点和Q点的薄膜应力按式(A-Il2)计算：

_A 2 + K(5 —e

1 + 2K _

N点和Q点的弯曲应力分别按式(A-Il3)和式(A-II4)计算：

.₂ , ₉∕l÷2σ²K

-3。+²(^T+2K

Q A ・力2 ・ c ・ L_s∕l+2a²K∖ 气⑴ 12Λ ∖ 1 + 2K丿

N点和Q点的总应力分别按式(A-Il5)和式(A-II6)计算:

_Z-Q 一 / 丄 KQ ^t7T⑴—"m⑴十^f7b⑴

σ^N =為

m m(l)

(A-112 )

Ill

≡J

24I₁

长边侧板

M点和Q点的薄膜应力按式(A-II7)计算：

P_C・H

_Z-M ^m m ⑵-2&

M点和Q点的弯曲应力分别按式(A-Il8)和式(A-II9)计算:

P_C ^h² ∙c∙L_sΓl+K(3~α²)1

Ill

忒=

^b 12J₂

1 + 2K

O P. ∙Λ² ∙ C ∙ L_s∕l + 2a²κ °b(2)

12I₂ \ 1+2K J

M点和Q点的总应力分别按式(A-120)和式(AT21)计算:

(A-113

(A-IU

(A-115

(A-116

(A-117

(A^-118

(A-119

T(2) =^t⅛(2) ^-H ⅛2)

..............................(A<2O )

..............................(A-121 )

成

A. 11

单拉撑加强的对称矩形截面容器

C）拉撑板

拉撑板的薄膜应力按式（A-122）计算:

2 + K(5一。2广

1 + 2K

..............................(A-122 )

双拉撑加强的对称矩形截面容器

A. 6. 2. 1 结构

本节计算公式适用的双拉撑加强的对称矩形截面容器见图A. 12所示。两拉撑板沿长边侧板均布,两拉撑板厚度可相同也可不同。拉撑板可以是沿容器侧板全长焊接的平板，但拉撑板不应承受压力的横向作用,否则应作为独立受压室的侧板进行计算。

拉撑

H/2

拉撑

A. 12

双拉撑加强的对称矩形截面容器

A∙6∙2.2应力计算

短边侧板

N点和Q点的薄膜应力按式(A-123)计算:

_ZrN _ _ZTQ _ PM h ʃ ^m~ ^m⑴⁼^^-(^3-

N点和Q点的弯曲应力分别按式(A-124)和式(A-125)计算:

Itl

Ill

^σb(l)

'財丄 _i√3 + 5α2K

2 +2( 3 + 5K

P_C^h² - c . L_s ∕3 + 5α²K∖

24；_I

1211 ∖ 3 + 5K 丿

N点和Q点的总应力分别按式(A-126)和式(A-127)计算: ^στ =K +荒 ^σT(l) — ^σ2 ⑴ + ^σbCl)

长边侧板

M点和Q点的薄膜应力按式(A-128)计算：

沼 _ <Q 一 Pc ■ H

^m — m(2)-一旎 ,

M点和Q点的弯曲应力分别按式(A-129)和式(A-130)计算:

UM _ P_c * * c ∙ LS 3 + K(6 — Of²)

Ill

12J₂

3 + 5K

Q ∕>_c ∙ Λ² ∙ c ∙ L_s /3 + 5a²K

气⑵= 12K

3 + 5K

(A-123

(A-124

(A-125

(A-126

(A-127

(A-128

(A-129

(A-130

M点和Q点的总应力分别按式(A-131)和式(A-132)计算:

_σ^M —_fχM + M ^σT 一^OTn ∖ ^Ob

_ZrQ _ _ZTQ I -Q

^σTC2) —^Om¢2)十 °b(2)

..............................(A-131 )

..............................(A-132 )

C)拉撑板

拉撑板的薄膜应力按式(A-133)计算：

P_C ・ 7ι∣"6+K∏l一泌厂

^c7m &

式中，S取为和旗中之小值。

3 + 5K

(A-133 )

A.6.3单拉撑加强的长圆形截面容器

A. 6. 3. 1 结构

本节计算公式适用的单拉撑加强长圆形截面容器见图A. 13所示。拉撑板可以是沿容器侧板全长

焊接的平板,但拉撑板不应承受压力的横向作用,否则应作为独立受压室的侧板进行计算。

A∙6.3∙2应力计算

半圆筒部分

B点和C点的薄膜应力分别按式(A-134)和式(A-135)计算_I

A-134 )

祷<2S + L) — L ∙ F]

B点和C点的弯曲应力分别按式(A-136)和式(A-137)计算:

B P_c ∙ L ∙ c ∙ L_s^σb(l)

Ill

F(B-A ・ L) 一亨+A ・ L

C__PC ∙ L ∙ c ∙ LS

^b = ^-211 - A~

B点和C点的总应力分别按式(A-138)和式(A-139)计算:

-B _ _ZTB * B ^σT(l> —^Onl(I)十 °b⑴

^στ = ⅛ +

-A ∙L-A ∙ r) +A(L + 2∕∙)一号]

A-135

A-136

A-137

AT3’

A-139

b)侧板

A点和B点的薄膜应力按式(A-UO)计算:

拓=來(2) = ' ,

A点和B点的弯曲应力分别按式(A-141)和式(A-142)计算: ^β∙^F-I) •

A-140

ItI

III

A-141

F(B-A ・ L)一号+A ・ L ɔ

B _ PC ∙ L ∙ c ∙ L_sb ⑵=—2I^A一

A点和B点的总应力分别按式(A-143)和式(A-144)计算: ^στ=^σt+ ^σb ^σT(2)=為⑵ + ^e⅞2)

A-142

A -143

AT44

C)拉撑板

拉撑板的薄膜应力按式(A-145)计算:

p_c ∙ L ∙ F

(A-145 )

A.7开孔补强

A.7. 1侧板上的单孔补强

A.7. 1. 1 一半。

A.7. 1.2

A. 7. 1.3

确定：

本节单孔补强计算方法的适用范围为开孔直径不大于容器横截面开孔所在侧板长度的

侧板上的单孔无需另行进行补强的条件同第6章的有关条款。

单孔的补强计算和校核方法按第6章的规定,但开孔削弱所需的最小补强面积按式(A-146)

A=O. 5 疽∙ S+2J∙ ^_t(l-∕_r)

(A-146 )

式中:

A ——开孔削弱所需的最小补强面积,mn?；

d ——腐蚀后的开孔直径,mm；

8 ——侧板开孔处的计算厚度,mm；

侧板开孔接管的计算厚度

mm；

强度削弱系数,等于设计温度下接管材料与壳体材料许用应力之比值，当比值大于LO时, 取该值为1.0_o

A.7.2侧板上的排孔补强

A. 7.2. 1排孔对侧板强度的削弱通过应力计算中引入开孔削弱系数‰和仇来考虑。当加和仇的值小于焊接接头系数。时,按无排孔计算得到的薄膜应力和弯曲应力应分别除以‰和灸，然后，在按 A. 3.1的强度条件进行应力校核时,取8=1. 0;当代和仇的值大于焊接接头系数©时,薄膜应力和弯曲应力均应按无排孔的情况进行计算和校核,而不必考虑开孔削弱系数的影响。

Ill

ill

A. 14等间距等直径开孔

A. 15

等间距变直径开孔

A. 7. 2. 2开孔削弱系数的计算

A. 7. 2. 2. 1等间距等直径开孔（见图A. 14）的削弱系数

计算薄膜应力和弯曲应力时的开孔削弱系数按式（A-147）计算:

Lh — d

% =爪=

A. 7. 2. 2. 2等间距变直径开孔（见图A.15）的削弱系数

a）薄膜应力的开孔削弱系数按式（A-148）计算：

L_h-D_e

(A-147 )

* Lh

(A-148 )

式中：

De——变径孔当量直径，mm ；

D_e = -Cd₀ •爲+名・81+・・・+赤・&）； O

d_Q &、…_yd_n---孔直径（见图A. 15））mm；

毒、&、…、凯---孔直径为d₀ 、…、dn处的厚度（见图A. 15） ,mm₀

b）弯曲应力的开孔削弱系数按式（A-149）计算：

61 從⁼V・3E

(A-149 )

式中:

'=m赁,希+缶•说久•说）+

......+

b_n・叩一等「,mm，

(A-15O )

^o=Lh-如 mm； b₁ =Lh ——d₁₉ mm； b₂ =L_h-d₂

6_n=L_h-<√_n,mrn;

工=

bq •粉）（云+品+& +…+鼐

+缶顼侈+&+冬+…+當)

^Jrb2 ,& (琴'+炙 +& + …+毎)

~∖~b_n ∙ Sn ・号^L (&O * 希)+缶 * ~∖~b₂ •亥 + …+久∙ Sn)

C_i-X

O^=ZZ a X

^^¹ Em

C=（中的大值,mm。

C）弯曲应力计算时，应按式（AT50）~（A-152）确定lʌeɪʌC_O等值。

焊接接头或排孔处的应力计算和校核

(A-151 )

(A-152 )

・1 A. 4〜A. 6节给出的应力公式是用来计算容器横截面上最大弯矩处的应力的，当焊接接头或排孔不在最大弯矩处而在侧板的其他部位时，应对该焊缝处或排孔处的应力另行进行计算和校核。表A.5给岀了各种非圆形截面容器（不包括椭圆形截面容器）直边上任意位置处的弯曲应力计算公式, 可利用表A.5计算得到的应力，然后按A. 3.1的强度条件进行校核。

A. 8.2薄膜应力的计算同A. 4〜A. 6节中的方法,计算应力处有排孔时,应按A. 7. 2. 1考虑开孔削弱系数街的影响。

A. 8. 3弯曲应力的计算按表A. 5,表A. 5中没有包括的非圆形截面容器上有关位置的弯曲应力可釆用其他的应力分析方法进行计算。计算应力处有排孔时,应按A. 7. 2.1考虑开孔削弱系数Tb的影响。 A.8.4总应力的计算同前述各条规定。薄膜应力和总应力的校核方法按A.3.1的规定。

Γ≡

III

■ 1«

III

Rll

Kll

A. 9端盖

端盖的设计可按第5章的有关规定。

A. 10制造与验收

A. 10. 1非圆形截面容器的圆弧区（长圆形截面容器的半圆、椭圆形截面容器的大小圆弧区），其横截面上最大和最小成品内半径之差应不大于设计内半径的1%,且不大于15 mm_O

A. 10.2成形后矩形截面容器横截面上两对角线长度之差应不大于对角线设计长度的1%,且不大于 30 mm_O侧板宽度及其他尺寸的极限偏差按GB 150.4的规定。

A. 10. 3容器的直线度不大于2%o,且在容器总体长度上偏移量不大于20 mm_O

A. 10.4 A、B类焊缝的无损检测要求见GB 150.4；不带圆角矩形截面容器相邻两侧板转角处的焊接接头表面应进行磁粉或渗透检测。

表A.5侧板上焊接接头处弯曲应力计算公式

图号	焊接接头位置	接头处的弯曲应力（J）/MPa
A. 1	M和Q之间	・c・h²・Ls UI₂	_η 匚丄 <1 + q2 ∙ K) L c 古 L一 L5+(f^)+6_7i2
	N和Q之间	12L ■	T5α² + (*V∕)+6 糸 .
A. 2	M和Q之间	2 ~^^⅞yr— (茶[(K?—加• ^₂)+«² ∙ (K₂ —⅛₂J 1Z122 (ZN 4 Λ 丿
	M_I和QI之间	^PC・i；?,H奈［（K］・知_加）+紀・奶（岛一加）］一+十糸｝
A. 3	A和B之间	打地+土戸）
	D和C之间	F「Ma +知丄(I?+2ι L-2r ∙ ZI-ZH^) 妇L £
A. 4	A和B之间	Z⁾C ∙ c ∙ L / -LC₁ y- \ T₂ ( ~ "^r 2 丿
A. 6	M和Q之间	族■ c •仲∙ L$ 24l2i	[*(">+唄
	N和Q之间	j>_c ∙ c ∙ h² ∙ LS 24In	Γ₃→₂(l⅛^)+12⅛1 J \ L-Vk / Fl J
A.7	A和B之间	枷+*砰）
	B和C之间	⅛(m_a÷^4^)
	F和E之间	产(Ma+∕>c •号[(Lo+Lu )2+2r<Lo+Lu —Zo —Zu ) — (Zo+Z”)2+d门｝
	E和D之间	普 g+∕>c ∙ ^[(L₀ ÷L_ll )² +2r(L₀ +L₁₁ -Z_o-Z_II)-2Z₀ ∙ Z_lI-Zf_I+^] J
A.8	A和B之间	PU ∙ c ∙ Z _ LG -遂 \ 一h₁ —(诙厂十2丿

附录B

（规范性附录）

钢带错绕筒

B. 1总则

本附录适用于内直径大于等于500 mm的钢带错绕筒体设计。

B.2术语、定义和符号

B. 2. 1 GB 150. 1通用要求中界定的术语和定义适用于本标准的本部分。

B. 2. 2符号

B——钢带宽度,mm；

C₂--内筒腐蚀裕量_Jmm；

Di--筒体内直径_Jmrn；

D_k——第k层钢带层平均直径，mm；

第互层钢带的带间间隙,mm；

内筒名义厚度与钢带错绕筒体名义厚度之比;

一内筒外直径与内直径之比；

—钢带层外直径与内直径之比；

m--钢带设计层数;

Tn_Q--钢带计算层数;

-第应层钢带根数；

P_C——计算压力，MPa;

Ri--内筒内半径,mm；

Ri--内筒外半径,mm；

Rr_al——内筒材料标准常温抗拉强度下限值,MPa;

RmW——钢带材料标准常温抗拉强度下限值,MPa；

R_O--钢带层外半径,mm；

>——系数；

ɑ——相对于筒体环向的钢带平均缠绕倾角，（°）;

处——第k层钢带的缠绕倾角，（°）;

8—钢带错绕筒体计算厚度，mm ；

希--内筒设计厚度,mm；

簣——钢带错绕筒体名义厚度,mm;

^ni--内筒名义厚度，mm；

SnW——钢带层名义厚度,mm;

M--钢带厚度,mm ；

≠——焊接接头系数；

λ——钢带缠绕平均导程_Jmn1;

e_k

K_I

K₂

m_k

Ill

IC——钢带缠绕计算导程，mm；

M^t——设计温度下钢带错绕筒体材料的许用应力，MPa；

——设计温度下内筒材料的许用应力，MPa;

WK——设计温度下钢带材料的许用应力，MPa°

B. 3结构

钢带错绕筒体由内筒、钢带层和保护壳组成,见图B. I_O保护壳的厚度为3 mm〜6 mm,不承受内压作用。

12 3 4

说明：

1— —端部法兰;
2— —内筒；

3 钢带层；
4 --保护壳。

B. 1

钢带错绕筒体结构

B.4钢带错绕筒体厚度

i≡

B. 4. 1钢带错绕筒体计算厚度按式(B∙1)计算:

(B-I )

设计温度下钢带错绕筒体材料的许用应力按式(B∙2)计算:

[b]"=顶[勿：+ y(l —7)ML

(B-2 )

式中：丁=。.98；

B. 4. 2内筒设计厚度按式(B-3)计算:

Si =j^ + C₂

将折向上圆整至钢材标准规格的厚度得到疏3

B.4.3钢带计算层数按式(B-4)计算：

..............................(B-4 )

式中0 = 4 mm〜8 mm₀

向上圆整至最接近的偶数得到

Tn_Q

B∙4∙4钢带层的名义厚度按式(B- 5)计算:

8_jιw =m∂_τ

B∙4∙5

钢带错绕筒体名义厚度按式(B-6)计算:

— Sni + 希IW

(B-5 )

(B-6 )

BM钢带缠绕参数

B.5∙ 1钢带平均缠绕倾角

钢带平均缠绕倾角按式(B-7)计算:

OECcos /°∙95(K-l)Rmw+RM0∙95(K"l)∕K-2做/妨]

1?_TnWrInK₂ +0. 831 25(K；

D]

(B-7 )

B.5∙2 钢带缠绕平均导程

钢带缠绕计算导程按式(B-8)计算:

人C = 2π (典E ； RJ) t&na

在绕带机床的导程中，选择与λ_c最接近的值作为A₀

(B-8 )

B.5.3钢带缠绕倾角

第k层钢带的缠绕倾角按式(B∙9)计算:

a_k ~ arctan (A/TtD_k)

(B-9 )

第k层钢带的根数按式(B-10)计算:

Tn_k = (πD _k/B)Sina_k

(B-Io )

m_k向上圆整至最接近的整数,

B.5∙5带间间隙

第为层钢带的带间间隙按式(BTl)计算：

e_k = (πD_k∕m_k) sina_k — B ................

式中：取B==80 mm〜160 mm,e_k应小于等于3 mm_o否则应调整人,重新计算。

附录C

（资料性附录）密封结构

C. 1总则

本附录规定了圆筒形压力容器用金属平垫密封、双锥密封、伍德密封、卡扎里密封、八角垫和椭圆垫

密封、卡箍紧固结构的设计方法。各密封结构型式的适用范围见表c.l_o

表C. 1

适用范

密封结构型式	设计温度/C	设计压力/MPa	内直径Di/mm
金属平垫密封	0 — 200	≤16	≤1 000
		>16 〜22	≤800
		>22 〜35	≤600
双锥密封	0 — 400	6.4-35	400 〜3 200
伍德密封卡扎里密封八角垫和椭圆垫密封卡箍紧固结构		≤35

金属平垫密封

符号

b——平垫片宽度，mm；

Di---内直径$ mm；

a 平垫片厚度9mm；爲——平盖厚度，mm。

C 2. 2结构

金属平垫密封的结构见图C. L

说明:

主螺母;

2— —垫
3— —平盖；
4— —主螺栓；
5— —筒体端部;
6— —平垫片。

金属平垫密封结构

C. 2.3平垫片材料和尺寸

C 2. 3. 1平垫片材料

a）

退火铝（硬度为 15 HBWlO/250〜30 HBWlO/250）；

b）退火紫铜（硬度为 30 HBWIO/500〜50 HBWlO/500）；

C） 10 钢。

C. 2. 3. 2

平垫片的宽度b和厚度S按表C. 2和表C. 3选取。

C. 2.4密封面

密封面尺寸按表G4确定。平盖和筒体端部的密封面上应各有2条深Imm的三角形沟槽。密封

Jll

I=I

面配合公差见图C.2_o

表C.2平垫片宽度b

设计压力 MPa	内直径D/mm
	≤100	>100— 200	>200 〜 300	>300 〜 400	>400 〜 500	>500— 600	>600 〜 700	>700 〜 800	>800 〜 1 000
	平垫片宽度∕mm
≤16	6	6	6	7	8	9	10	10	12
>16 〜22	6	6	7	8	9	10	10	12
>22 〜35	6	7	8	9	10	12	........	I I

单位为毫米

h₂

≤100 >100—200 >200 〜400 >400 〜600 >600 〜800 >800〜1 000

Di + 6

Di +8

D_i+ 10

D_i + 12 D_i÷12 D_i+ 12

23+1

2. 5$

表C∙3

r≡ι

平垫片厚度S

单位为毫米

宽度b	厚度3
6	3
7〜9	5
10 〜12	6

表C.4密封面尺寸

C. 2.5筒体端部

筒体端部和主螺栓、主螺母的设计按第7章7. 7的规定。

C. 2.6 平盖

平盖的结构见图C. 3,其厚度席按第5章式(5-33)计算。

Ill

筒体端部

C.2

密封面配合公差

平盖

C 3双锥密封

C∙3. 1 符号

A——双锥环高度,mm；

双锥环厚度,mm；

b——双锥环的有效高度，mm;

C——双锥环外侧面高度,mm_;

螺栓孔中心圆直径，mm；

D_G——密封面平均直径，mm；

D₁--内直径,mm ；

D_T——平盖支撑面直径，mm;

D_I--双锥环内圆柱面直径，mm；

E——设计温度下材料的弹性模量,MPa；

F——内压引起的轴向力，N；

F_C——双锥环回弹力的轴向分力

FP——双锥环自紧作用的轴向分力，N；

f一双锥环的截面积,m∏Λ

g——单侧径向间隙（见图C.4）,mm;

AI---厚度（见图C. 5） ,mm；

P_C——计算压力，MPa;

W——主螺栓总载荷,N；

Wa——预紧状态的螺栓载荷,N；

WP——操作状态的螺栓载荷,N；

K——密封比压,MPa；

双锥环密封面锥角，（°）;

摩擦角；

-a—a环向截面的切应力，MPa;

為——双锥环中点处的弯曲应力，MP&； Oma-Q-Q环向截面的弯曲应力，MPa； σ_oa——La环向截面的当量应力，MPa;

［町——设计温度下元件材料的许用应力，MPa。

C. 3.2 结构

Ill

C. 3. 2. 1双锥密封结构见图C.4_o

C. 3. 2. 2双锥环用托环、螺栓固定在平盖上。双锥环的内圆柱面与平盖的圆柱支承面之间的单侧径向间隙Cg=（D_l-DT）/2］应控制在双锥环内圆柱面直径的0. 075%〜0. 125%。

C. 3. 2. 3平盖的圆柱支承面上应开几条纵向的半圆形沟槽。

C.3.2. 4 密封面之间的软金属垫片厚度约1 mm,密封特性参数按表7-2。非金属垫片厚度为 0.5 IiInI-I mm,软金属丝直径d_s为2 mm〜5 mm,其密封特性参数和摩擦角按经验确定。

C. 3.2.5 图C. 4b）所示双锥环的两个密封面上应各开2条半径为1 mm〜L 5 mm,深Imm的半圆形沟槽或深1 mm的三角形沟槽,沟槽槽口圆角半径约0.5 mm；图C. 4c）所示双锥环的两个密封面上应各开1条或2条半圆形沟槽,沟槽直径为c∕÷^oa

111

mm₀

C. 3. 2∙ 6双锥环密封面锥角α=3O°τ?,粗糙度Ra^ 3.2 Vm〜L 6 μm_o平盖及筒体端部密封面锥角

α=30°*T ,粗糙度 RQ 为 3∙ 2 PLm〜L 6 μm_o

a）

b）软垫片

♦ ⁿ工

C）软金属丝

说明：

1——主螺母；

F —■ <Ξ□

主螺栓;

平盖;

6— —软垫片或金属丝;
7— —筒体端部；
8— —螺栓：
9— —托环。

双锥环;

C.4

双锥密封结构

C. 3. 3双锥环、软垫片和软金属丝材料

C. 3. 3. 1 双锥环应选用35、16Mn、20MnMo、15CrMo、S30408和S32168等的In级或IY级压力容器用锻件。

C. 3. 3.2软垫片和软金属丝材料按表C. 5选用。

表C.5软垫片和软金属丝材料

软垫片	软金属丝
柔性石墨	银
退火铝（硬度为 15 HBWIO/250〜30 HBWlO/250）退火紫铜（硬度为30 HBWlO/500〜50 HBWIo/500）纯铁奥氏体不锈钢

C. 3.4双锥环结构尺寸

双锥环结构尺寸按式（C-I）-式（03）计算:

..............................(C-I )

C = ((L 5 〜O, 6)A

P _JA + C /0. 7Sp_cjɔ =—-2

式中：双锥环中点处的弯曲应力σ_m = 50 MPa-IoO MPa_o

Ill

Ili

(C-2 )

(C-3 )

推荐的双锥环的系列结构尺寸见表06。

表G 6双锥环的系列结构尺寸

封口内径D_i∕mm	设计压力/MPa	■ A/mm	B/mm	C/ mm	DI ∕mm
1 000		85	23	48	975
1 200		94	26	54	1 171
1 400		101	28	58 ■	1 369
1 600		108	29	62	1 569
1 800		115	31	66	1 766
2 000	6.4	121	33	69	1 964
2 200		127	34	72	2 164
2 400		132	36	75	2 361
2 600		138	38 ■	79	2 558
2 800		143	39	82	2 757
3 000		148	40	84	2 957
3 200		153	42	87	3 154
1 000		85	25	47	972
1 200		94	27	52	1 170
1 400		101	30	56	1 366
1 600		108	31	59	1 566
1 800		115	33	63	1 764
2 000	10	121	35	67	1 961
2 200		127	37	70	2 159
2 400		132	39	73	2 356
2 600		138	40	76	2 556
2 800		143	42	79	2 753
3 000		148	43	81	2 953
3 200		153	45	84	3 150
600		66	23	33	573
800		76	27	38	768
1 000		85	30	43	964
1 200		94	33	47	1 161
1 400		101	36	51	1 357
1 600		108	38	54	1 555
1 800	20	115 L	40	58	1 753
2 000		121	43	61	1 949
2 200		127	45	64	2 146
2 400		132	46	66	2 346
2 600		138	48	69	2 544
2 800		143	50	72	2 741
3 000		148	52	74	2 939
3 200		153	54	77	3 136

表C∙6 (续)

封口内径Di /nɪm	设计压力/MPa	A/mm	B/mm	C/ mɪn	Di/mm
400		54	22	27	372
500		60	24	30	469
600		66	27	33	565
700		71	29	36	662
800		76	31	38	760
1 OOO		85	34	43 ∙	956
1 200		94	38	47	1 151
1 400		101	41	51	1 347
1 600	35	108	44	54	1 543
1 800		115	46	58	1 741
2 000		121	49	61	1 937
2 200		127	51	64	2 134
2 400		132	53	66	2 332
2 600		138	56	69	2 528
2 800		143	58	72	2 725
3 000		148	60	74	2 923
3 200		153	62	77	3 120

C3∙5

筒体端部

筒体端部、主螺栓和主螺母的设计按7.7的规定。但确定A_in时，式(7-4)和式(7-5)中螺栓载荷

Wa、WP分别按式(C-4)和式(C-6)计算。

C. 3. 5. 1预紧状态的主螺栓载荷按式(C-4)计算:

・ ^lF^aJ 1 ^l≡J

≡J

Wa = 1. 57D_G (A-C)> SmM+ 卩) COSaCOS_iO

(C-4 )

双锥环的密封面平均直径按式(05)计算:

A-C

DQ =Dl + 2B---—tanɑ

乙

(C-5 )

C. 3. 5. 2操作状态的主螺栓载荷按式(06)计算：

WP=F+ F?+R

内压引起的轴向力按式(C-7)计算：

F = 0. 785D*∕>c

双锥环自紧作用的轴向分力按式(C-8)计算:

FP = 1. 57Dg站Ctan(α — Q)

双锥环的有效高度按式(C-9)计算：

(C-6

Γ≡l

(C-7

b = ^(A + C) 厶

(C-9

双锥环回弹力的轴向分力按式(GlO)计算：

F_C = 3. 14/ 夢Etano 一 P)

(Olo )

式中单侧径向间隙g=(O.O75%〜O. 125%)D"钢与钢接触时q=8°30',钢与铜接触时P=IO°31', 钢与铝接触时P=I5°。

双锥环的截面积按式(C-Il)计算：

* _λd M - C∖²

(C-II

/ = AB — (—2^-) ^tana

C. 3. 6 平盖

平盖结构见图C. 5。其厚度席按第5章式(5-33)计算,式中D_C以D_G代入。作用于平盖Q—a环向截面的当量应力应按式(C√L2)校核：

^σoa =J扌H + 3 V ≤ 0∙ 7 [(7了 ............

a—a环向截面的弯曲应力按式(013)计算：

3W(Db — DG)

b∏ιa

3. 14D_GAI

“―R环向截面的切应力按式(C-14)计算：

(C-12

(C43

3. 14D_gΛ₁

(C-14 )

图C.5 平盖

KNN

C 4伍德密封

C 4. 1

符号

C——计算系数(见式044)；

D_a--a一a环向截面的直径>mm；

D_b--螺栓孔中心圆直径；

D_C--密封接触圆直径

D_n——筒体端部中性面Y-Y的直径,mm；

D_o---外直径₉ mm ；

DI--牵制环内径,mm；

D₃——牵制环外径,mm；

P₅——顶盖环向截面的平均直径,mm；

MM-

D₆---直径(见图C. 9)

D₇---直径(见图 C∙ 10) >mm；

--螺栓孔或螺孔直径Jmm；

F——内压引起的轴向力，N；

F₃——密封垫密封力的轴向分力，N；

H——力臂(见图C. 10),mm；

h---厚度（见图C. 7） ,mm；

h_λ---厚度（见图C. 8）

h₂---厚度（见图C. 9）

h₃---厚度（见图 C. Io） ,mm；

I_C——纵向截面惯性矩,mπ√ ；

L--特征长度（见图C. 9） ,mm；

I---特征长度（见图C. 9） ,mɪn;

Zl J₂---特征长度（见图C. Io） ,mm；

M——纵向截面的弯矩，N・mm；

MmaX--作用于a—a环向截面单位长度上的最大弯矩,N ∙ mm/mm；

M_r--单位长度弯矩,N ∙ mm/mm；

MI--中性面单位长度的弯矩,N ∙ mm/mm；

M3、M4--单位长度弯矩,N ∙ mm/mm；

7/——拉紧螺栓数量;

P_C——计算压力，MPa;

密封反力引起的径向载荷

q_r——沿中性面Y-Y单位长度上的径向载荷,N∕mm;

Ql--线密封比压,N∕mm;

S--a一a环向截面处厚度9mm；

S_o——筒体端部中性面Y-Y离直径Iλ的距离，mm；

Z——纵向截面抗弯截面系数,mm3 ；

ZC——纵向截面形心离截面最外端距离，mm;

。——压垫的锥角,（°）;

β---计算系数_Jrnm^-I;

δ--牵制环厚度,mm；

¾--顶盖厚度_JnIm；

P—摩擦角；

μ——平均壁温下材料的泊松比；

乙——a一α环向截面的切应力，MPa；

B环向截面的切应力，MPa；

a一a环向截面拉应力，MPa；

5 -弯曲应力，MPa；

σ_ma——a—a环向截面的弯曲应力，MPa;

σ_mb——b—b环向截面的弯曲应力，MPa;

σ_oa——a—a环向截面的当量应力，MPa;

σ_0b——5环向截面的当量应力,MPa₅

*τ——设计温度下元件材料的许用应力,MPa_o

Γ≡ι

Ill

=,∣

III

Ill

1:1

Ill

C 4. 2结构

伍德密封的结构见图C.6。

顶盖和压垫之间按线接触密封设计。为防止密封力过大把密封面压溃,设计中应注意选配适当强

Iil

1:1

度的材料。

压垫的外锥面上应开1〜2条环形沟槽。压垫的锥角分别为:

α=30°~35° ；/?=5° ； v=5'〜IOL

说明：

1— 顶盖；
2— —牵制螺栓;
3— —螺母；
4— —牵制环；

C 4. 3载荷

5— 四合环孑
6— —拉紧螺栓;
7— —压垫；
8— —筒体端部。

≡ C.6伍德密封结构

C.4. 3. 1内压引起的轴向力按式(C-15)计算:

F = CL 785D^_C ..................

C. 4. 3. 2预紧状态时,压垫密封力的轴向分力，即牵制螺栓的载荷按式(C-16)计算：

F_a-3. 14D_cq₁ 迦 9 十 F) ..................

CoSP

(C-15 )

(C-16 )

式中对于碳素钢、低合金钢的线密封比压Qi =200 N/mm〜300 N∕mm_o钢与钢接触时p=8°3θ', 钢与铜接触时P=Io^O31\钢与铝接触时_iα=15^o_o

C. 4.4 牵制环

确定牵制环的结构尺寸(见图C. 7),并对作用于纵向截面的弯曲应力和α-α环向截面的当量应力

Ill

进行强度校核。

C.7

牵制环

C 4∙ 4∙ 1纵向截面的弯曲应力按式(C-17)校核:

Ill

Iil

_ZT 3Fa(Lζ — Db) Y n oΓz_τηt

C-17 )

m—3. 14(玖一 D1—2必)¥ V ⁰∙ ]

G4,4∙2 a—Q环向截面的当量应力按式(C-M)校核:

^σoa =丿為+ 3苴≤ 0. 9官了

..............................(

Q环向截面的弯曲应力按式(C-19)计算:

Ili

Ilt

^ma

3 F_a (D_a— Db)

3. IW_ah²

..............................(C-I9 )

a—a环向截面的切应力r_a按式(020)计算:

3. 14D_aΛ

..............................(C-20 )

式中：厚度力见图G 7标注部分。

C∙ 4. 5

四合环

四合环系由四块元件组成,每块元件均有一个径向螺孔(见图C.8)_o计算时视为一个圆环，对作用

于疽一&环向截面的切应力按式(C-21)校核:

F + F_a

(021 )

r_a =---------^;--^Z-----商 ≤ 0. 9[bT

3. 14D_aAl 一 O. 785〃赤

式中厚度A₁见图Q 8标注部分。

C. 4.6牵制螺栓

牵制螺栓设计按第7章7. 7的规定,其中A_m取预紧状态需要的螺栓面积，即A_rn=Aa,式(7-7)中螺栓载荷Wa等于F_a,F_a按式(C√L6)计算。

C. 4. 7顶盖

'W ■ ɪ. •

确定顶盖的结构尺寸(见图c. 9),并对作用于纵向截面的弯曲应力和α

IIV

Q环向截面的当量应力进

行强度校核。

C. 4. 7. 1纵向截面的弯曲应力按式(C-22)校核:

Ill

= f≤o.7M^t

..............................(C-22 )

纵向截面的弯矩M按式(023)计算:

M =总(U 一寻DC)F + S — DQFa ........................

(C-23 )

D. ZO ∖ o /

纵向截面抗弯截面系数Z按式(C-24)选取:

1:1

当 ZC ≥ ɪ 时jZ-~-

(C-24 )

当ZCV牛时,z = ~^

Z ði — ZC

C. 4.7.2 a—Q环向截面的当量应力按式(G25)校核:

^(Toa =√⅛a + 3肴 ≤ 0. 7[σ]^t

弯曲应力4a按式(C-26)计算：

」6(F + Fa)L ^ma 3. 14D₅Z²sinα

切应力码按式(C-27)计算：

F+Fa

3. 14D₅ Zsina

顶盖α-α环向截面的平均直径D₅按式(G28)计算:

h₂tana

(C-25 )

(C-26 )

(C-27 )

(C-28 )

其他符号见图

G 4.8筒体端部

确定筒体端部的结构尺寸(见图C∙ 10),并对作用于R

Q和5环向截面的当量应力进行强度

校核。

S _ — 叫

D_n

互

C 10

筒体端部

C. 4. 8. 1 a—a环向截面的当量应力按式(C-29)校核：

Ja =σ_a 4-σ_ma ≤ 0. 9[σ]^t

筒体端部Q一。环向截面拉应力σ_a按式(030)计算：

4 (F + Fa)

3. 14(D^-Dh

(C-29 )

C-30 )

∑λ见图C∙io标注部分。

弯曲应力bm按式(C-31)计算:

Ill

βM_max

S²

C-31

式中：

a—a环向截面单位长度上的最大弯矩MgX的计算见C. 4.

ɑ-ɑ环向截面处厚度S按式(C-32)计算：

. 3；

_Q D₀-D₇

C. 4. 8. 2力一5环向截面的当量应力按式(C-33)校核：

C-32

^σob — v⅛b^∣^2^rb ≤。. 9 [。了 b-b环向截面的弯曲应力Jb按式(C-34)计算:

3(F + FM

3. UD₇Zi

环向截面的切应力r_b按式(035)计算：

F +F,

3. UD₇Z₁

C-33

Ill

^σmb =

C-34

035

其他符号见图ClO_o

C. 4. 8. 3最大弯矩MmaX

C. 4∙ 8. 3. 1 F+F_a引起的弯矩M按式(036)计算:

M=(F+ FQH

(C-36 )

式中力臂H按式(C-37)计算:

H = S_Q-∖- Q₉ 5∕⅛

筒体端部中性面y—y离直径L½的距离S_o按式(G38)选取：

当 ≤ 1.45 时，S° ^D°~ ^D7

当昏＞1.45 时,S°=J Q ^2Do ÷ ^D7TJ7 6

C. 4. 8. 3. 2中性面单位长度的弯矩M］按式(C-39)计算：

3. 14D

筒体端部中性面Y-Y的直径D_n按式(C-40)计算：

D_n -D₇ + 2 S_o

计算系数0按式(C-41)计算：

MI =

C 4.

C. 4.

.3.3

.3.4

.3.5

系数C按式(C-44)计算:

L≡

(037

(C-3

(C-39

(C-40

式中宽度Z₂见图C, IO_o

B= ⅞1≡√)

DlS²

(C-41

根据伊】值查图C-H,w

值和

值，则:

M₃ =

M_I

M₄

C = E

C-42

C-44

C 4. 8. 3. 6根据伊］及C值查图C.12得 XIO)值。

C∙4.8.3∙7单位长度弯矩Mr按式(C-45)计算：

^{MI =} (V^L×¹⁰)⅛

式中沿中性面Y—Y单位长度上的径向载荷小按式(C-46)计算:

r≡

045

^Qr =3. 14D

密封反力引起的径向载荷Qr按式(G47)计算：

(C-46 )

_ F + H tan(α + Q)

(C-47 )

C. 4. 8. 3. 8最大弯矩MmaX取式(C-48)中绝对值较大者。

fʌʃr + ʌʃɜ MmaX =< .............................. ( 048 )

[M_r — M₄

饗XK)

GB 150,3120 二

C 5卡扎里密封

C.5. 1 符号

b--密封垫宽度，mm；

C——计算系数（见式C-86）；

Db--螺栓孔中心圆直径，mm；

DG——密封面平均直径，mm；

Di--密封垫内径

D_n——中性面的直径,mm；

D--螺纹套筒外径,mm ；

D_O-平盖螺纹大径,mm；

DI---压环内径，Inm ；

D₂--压环外径，mm；

d_λ——平盖螺纹小径，mm；

瓦——螺栓孔或螺孔直径，mm ；

F——内压引起的轴向力，N；

Fa——密封垫密封力的轴向分力，N；

H——压环厚度,mm；

HI---力臂（见图 C. 18） ,mm；

H₂——力臂（见图C.18）,mm;

H₃——力臂（见图C.21）,mm;

h——密封垫高度，mm;

hi——螺纹齿高度（见图C. 17）,mm；

h₂---厚度（见图 C. 16） ,mm；

k——计算系数（见式C-85）；

/1 J₂ Js---特征长度，mm；

M——（F+F_a）引起的弯矩，N・mm；

环向截面单位长度上最大弯矩，N ∙ mm/mm；

MI--沿中性面单位长度上的弯矩,N ∙ mm/mm；

M₂--F_a引起的弯矩,N ∙ mm/mm；

M5--由Fa引起的作用于α一a环向截面单位长度上的弯矩,N ∙ mm/mm；

m--沿I_l单位长度上的弯矩，N・mm/mm；

刀一一螺纹圈数；

P_C——计算压力,MPa;

S——厚度（见图C. 18）,mm;

S_O——筒体端部中性面y一y离直径出的距离,mm；

S_OI-螺纹套筒中性面y—Y离直径I）。的距离，mm；

S_I---厚度（见图 C. 21） ,mm；

iι——厚度（见图C.17）,mm;

Wa——预紧状态的螺栓载荷,N；

丁——密封比压，MPa；

a——楔形角,（°）;

β---系数,mr∏7 ;

3p--平盖厚度_Jmm；

μ——平均壁温下材料的泊松比；

…-摩擦角；

τ~~切应力,MPa;

σ——拉伸应力，MPa;

α-α环向截面拉应力,MPa;

^Crm 弯曲应力，MPa；

p—a环向截面弯曲应力，MPa；

当量应力，MPa；

a—a环向截面当量应力，MPa;

W^t——设计温度下元件材料的许用应力,MPa_o

C. 5. 2结构

卡扎里密封结构见图C.13_o

III

说明：

1— —平盖；
2— —螺纹套筒;

3 筒体端部;

4— —顶紧螺栓；
5— —压环；
6— —密封垫。

C. 13卡扎里密封结构

螺纹套筒内壁的上下两段是锯齿形螺纹。为便于与平盖相互连接和快拆,上段用间断锯齿形螺纹, 间断部分夹角。应取IO^O-30^o_o

C.5.3载荷

C. 5. 3. 1内压引起的轴向力按式(C-49)计算：

F = O. 785DGA ..............................(C-49 )

C.5.3.2密封垫结构见图C.14_o密封力的轴向分力取式(C-50)中计算值较大者.

3. 14y(D_Gb + D_lhteinP)

Fa = Y ........................... ( C-50 )

〔3. 14:y(D_ih + D_c⅛tan_io)tan(α + ₍O)

式中：楔形角。可取30°、45°、60°。钢与钢接触时_io=8°30',钢与铜接触时^=IO^O31\钢与铝接触时

C.5.4压环

确定压环的结构尺寸（见图C. 15）,并对作用于纵向截面的弯曲应力按式（C-51）进行校核:

Ill

3F∕Db — Dg) V _{O 9}r q_t3. 14(D₂ -DI)H²、’ L」

(C-51 )

b V Di

F_a V-----DG

C. 14

密封垫

图C. 15压环

C 5.5顶紧螺栓

顶紧螺栓的设计按第7章7. 7的规定，其中A_nI取预紧状态下需要的螺栓面积，即Am=Aa，

式（7-7）中螺栓载荷Wa等于Fa,Fa按式（G5O）计算。

C. 5. 6平盖

确定平盖的结构尺寸（见图C. 16）,并对作用于纵向截面的弯曲应力和间断锯齿形螺纹的当量应力

Ill

Iftl

进行强度校核。

C. 16

平盖

C. 5. 6. 1

C. 17

锯齿形螺纹

纵向截面弯曲应力按式(C-52)校核

Ill

3 (D_o-⅛)F+(D_o-D_b)F_a

——--------------¼H ≤ 0. 7 W

............(C-52 )

3.14[(玖一+ (D_o 一 DI — 2dι_c)九2〕

式中:∑d_i =d₁+d₂+d₃ +......，mm ；厚度h₂见图Ce 16_o

C.5. 6. 2间断锯齿形螺纹的当量应力按式(053)校核:

气=∕⅛ +3r² ≤ 0. 7[σ]^t

(053

曲应力按式(C-54)计算:

BII

Ill

≡1

(054

厚度h见图C 17。

切应力T按式(C-55)计算:

2(F + FQ

3∙

..............................(C-55 )

C 5. 7筒体端部

确定筒体端部结构尺寸(见图C. 18),并对作用于Q

a环向截面的当量应力进行强度校核°

Hly 以

S 一玖

G 18筒体端部

C. 5. 7∙ 1拉应力按式(C∙56)计算:

4(F÷F_a) 3「14(d： - D：)

(C-56 )

C 5. 7. 2弯曲应力仃皿

C.5.7.2. 1由F+F_a引起的,作用于a—Q环向截面单位长度上最大弯矩Mgo

C. 5. 7. 2. 1. 1 F+F_a引起的弯矩按式(C-57)计算：

M=(F+FQH] ..............

>1#

Ill

057

力臂按式(C-58)计算:

HI = S₀ + O. 5Λι 筒体端部中性面y一y离直径出的距离S_O按式(c-59)选取：当≤ 1.45 时，s。=^6ZiLD ■ * ɪ

当⅜>1.45 时,S。=互三凸 ^di + ^2DiJJi 6

C.5. 7. 2.1. 2沿中性面单位长度上的弯矩按式(C-60)计算： M πD_n筒体端部中性面y-y的直径D_n按式(C-61)计算： Dn=日i 一 2 S_o

C.5.7.2. 1.3沿/ɪ单位长度上的弯矩m按式(C-62)计算： MI m =——

式中长度ZI见图C. 18_o

C. 5. 7. 2. 1.4 计算系数S按式(063)计算：

B= 712(1T)

DiS²

C-58

C-59

C-60

C-61

G62

C-63

InaX ) *(⅛. o

C 5. 7. 2. 1.6最大弯矩M_nlaX按式(064)计算：

C 5.7.2. 1.5 根据 βl₁ 查图 C 19 得

M_nIaX

∖ m max I C

/ P

C. 5. 7. 2. 2由Fa引起的,作用于Q一。环向截面单位长度上弯矩M5。

C. 5. 7. 2.2. 1 F_a引起的弯矩按式(C-65)计算:

M₂=F_aH₂

C-64

C-65

式中：力臂H2按式(066)计算:

ι⅜vjι

i = l ■ ■■ ¹

1 一 ■

G 5. 7. 2. 2. 2

厶

沿中性面单位长度上的弯矩按式(G67)计算:

ʌ r Λ^2

M_I ²

C-66

3. 14D_n

G67

C 5. 7. 2. 2. 3

C. 5. 7. 2. 2. 4

C 5. 7.2. 2∙ 5

按式(G63)计算系数。值。

根据的值查图G 20得系数归值。

由Fa引起的作用于环向截面单位长度上的弯矩肱按式(C-68)计算:

Ms = MI (P ...................

1:1

C-6

C 5. 7. 2. 3

C. 19

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0,4

0.3

0.2

0.1


<______

		βh>	2. 35B	*取夕=	0____
	3	<_____

			C

					、、
						⅛__

2.0

1.5

0.5

弯曲应力fa按式(G69)计算:

IIf

Ill

2.5

βl∖

C. 20

6(M_nIaX + M₅)

S²

C 5. 7. 3 ”一Q环向截面的当量应力按式(070)校核:

=^ma ≤ 0. 9［町

..............................(C-69 )

..............................(070 )

螺纹套筒

确定螺纹套筒的结构尺寸(见图C 21),并对作用于环向截面的当量应力和下段锯齿形螺纹(见

图G 22)的当量应力进行强度校核。

图C 21

螺纹套筒

F+F&

C 22锯齿形螺纹

C 5.

环向截面的当量应力按式(071)校核:

式(G71)中拉应力按式(C-72)计算：

仃 4(F + Fa)

(J 一----

^-3.14(D²-D^)

弯曲应力σ_m按式(C-73)计算:

Ill

m = ^βMmaX

厚度S_l按式(074)计算:

Q D — DQ s=-~_τ-

环向截面单位长度上最大弯矩M_inaX,计算见C.5.8.3_o

C. 5. 8. 2螺纹套筒下段锯齿形螺纹的当量应力按式(G75)校核:

^σo — λ∕⅛ + 3γ² ≤ 0. 9也丁

曲应力σ_m按式(076)计算:

III

Ilt

3(F + FQ (Do — %)

6. 28D_Oiɪ n

(C-71 )

(C-72 )

(C-73 )

(C-74 )

(C-75 )

(C-76 )

切应力匸按式(C-77)计算:

F+F_a^τ 3. 14D_OZI n

C-77

内径必和厚度ti见图C. 22。

C. 5.8. 3环向截面单位长度上最大弯矩M_nIaXo

C. 5. 8. 3. 1 F+Fa引起的弯矩按式(C-78)计算：

C-7

M^(F+ F_a)H₃

力臂H,按式(079)计算:

H₃ =S_OI + 0> ʒ/iɪ

螺纹套筒中性面y—y离直径的距离s°ι按式(C-80)选取:

当≤ 1.45时,S。】=吃B 丄y 0

当~-> 1.45 时，S°]

〔D_O

C.5. 8. 3.2沿中性面单位长度上的弯矩按式(C-81)计算：

_A, M

^Ml=nw；

螺纹套筒中性面Y-Y的直径Dn按式(C-82)计算:

Dn — D_O + 2 S_oI

C. 5. 8. 3. 3沿轴向ZI单位长度上弯矩m按式(C-83)计算：

M_Im = ʒ—

D — D_O 2D + D_O-~------------------------

D + D_O

C-79

C-80

C-81

C^82

C-83

式中Zi见图C. 21_o

C. 5. 8. 3. 4计算系数。按式(C-84)计算:

.⁴∕12(l-7)

084

max )值 o

C∙5∙8.3∙5 根据仞1和切C值查图C.23 a)〜G 23 e)得

式中值分别按式(C-85)和(C-86)计算:

C-85

^C=Z7

(086 )

式中：Zz和Z₃见图C∙2L

C. 5. 8. 3. 6最大弯矩MmX按式(C-87)计算:

M_maX

∖ m .................

(C-87 )

maX I C * • • •• • ••

/ P

C. 5. 9卡扎里密封的另外两种结构形式见图C. 24和图C. 25。

C. 5. 9. 1内螺纹卡扎里密封各元件的设计同卡扎里密封,但应考虑的载荷分别为：

[≡

a) 螺栓、压环的载荷只考虑轴向力F,,按C. 5. 3. 2计算；
b) 平盖、筒体端部的载荷只考虑轴向力F,按C. 5. 3. 1计算。

C. 5. 9. 2改良卡扎里密封各元件的设计计算同卡扎里密封,但主螺栓设计按第7章7. 7的规定,其中

A_m取操作状态下需要的螺栓面积，即A_tn=Ap,螺栓载荷W_a按F+F_a进行计算。

C. 23

1.5

左=L 25

图C. 23 （续）

GB 15^p3l20 二

图C 23 （续）

4— —平盖；
5— —密封垫；

6一筒体端部,

说明：

1——螺栓;

3——压环;

内螺纹卡扎里密封

说明：

1— 主螺栓;
2— —主螺母;
3— —垫

4--平盖；

5— —预紧螺栓；
6— —筒体端部法兰;
7— —压环；
8— —密封垫。

C 25改良卡扎里密封

ɪ

C 6八角垫和椭圆垫密封

C. 6. 1 符号

h——垫片有效密封宽度,mm；

-密封面平均直径,mm；

m--垫片系数,mm;

P_C——计算压力，MPa;

Wa——预紧状态的螺栓载荷,N；

WP——操作状态的螺栓载荷,N；

y——密封比压,MPa_o

C. 6.2结构

八角垫密封结构见图C. 26,椭圆垫密封结构见图C. 27。八角垫环、椭圆垫环及环槽结构见图 C. 28。

八角垫和椭圆垫密封的系列结构尺寸见表C. 7_o

C. 26八角垫

C. 27

23^o

C. 28结构尺寸图

表C. 7

垫系列结构尺寸

八角垫和椭

单位为毫米

垫环号	垫环和槽中径 DG	垫环宽 ω	垫环高		八角形平面垫环宽度 a	八角形垫环圆角半径 Rl	槽深 t	槽宽 W	槽内圆角半径 R
垫环号	垫环和槽中径 DG	垫环宽 ω	椭圆形 AI	八角形 h	八角形平面垫环宽度 a	八角形垫环圆角半径 Rl	槽深 t	槽宽 W	槽内圆角半径 R
RlI	34. 14	6. 35	11. 11	9. 53	4. 32	1.6	5. 54	7.14	0.8
R12	39. 67	7. 94	14.29	12. 70	5. 23	1.6	6. 35	8. 74	0.8
R13	42. 88	7.94	14.29	12. 70	5. 23	1.6	6. 35	8. 74	0.8
R14	44. 45	7. 94	14.29	12, 70	5.23	1.6	6. 35	8. 74	0.8
Rl 5	47. 63	7. 94	14.29	12. 70	5. 23	1.6	6.35	8. 74	0.8
Rl 6	50. 80	7. 94	14.29	12. 70	5. 23	1.6	6.35	8. 74	0.8
R17	57. 15	7. 94	14. 29	12. 70	5. 23	1.6	6.35	8.74	0,8
Rl 8	60. 33	7. 94	14. 29	12.70	5. 23	1.6	6.35	8. 74	0.8
R19	65.07	7. 94	14, 29	12. 70	5. 23	1.6	"~6?35	"8?74	0.8
R20	68. 27	7. 94	14, 29	12. 70	5. 23	1.6	6. 35	8. 74	0.8
R22	82. 55	7. 94	14. 29	12. 70	5.23	1.6	6. 35	8. 74	0.8
R23	82. 55	11.11	17, 46	15.88	7.75	1.6	7. 92	11. 91	0.8
R24	95.25	11. 11	17.46	15. 88	7.75	L6	7.92	11. 91	0. 8
R25	IoL 60	7_φ 94	14. 29	12. 70	5.23	1.6	6.35	8.74	0. 8
R26	101. 60	IL 11	17.46	15.88	7.75	1.6	7. 92	11.91	0,8
R27	107. 95	11. 11	17.46	15. 88	7. 75	1.6	7. 92	11. 91	0,8
R29	114. 30	7. 94	14. 29	12. 70	5.23	1.6	6. 35	8. 74	0.8
R31	123. 83	11.11	17.46	15.88	7. 75	1.6	7.92	11. 91	0.8
R35	136, 53	11.11	17.46	15.88	7. 75	1.6 r	7.92	11.91	0.8
R36	149.23	7. 94	14. 29	12. 70	5.23	1.6	6. 35	8. 74	0.8
R37	149* 23	11. 11	17. 46	15. 88	7.75	1.6	7. 92	11. 91	0.8
R39	161. 93	11. 11	17*46	15. 88	7.75	1.6	7.92	11. 91	0. 8
R40	171.45	7. 94	14.29	12. 70	5.23	1.6	6.35	8. 74	0.8
R41	180.98	11. 11	17.46	15* 88	7.75	1.6	7.92	11. 91	0.8
R43	193. 68	7, 94	14. 29	12. 70	5.23	1.6	6.35	8. 74	0.8
R44	193. 68	11. 11	17,46	15_t 88	7. 75	1.6	7.92	11. 91	0.8
R45	21L 12	IL 11	17.46	15.88	7. 75	1.6	7. 92	11. 91	CL 8
R46	21L 14	12, 70	19.05	17.46	8. 66	1.6	9. 53	13.49	1.5
R48	247.65	7. 94	14. 29	12. 70	5. 23	1.6	6. 35	8. 74	0.8

表C.7 （续）

单位为毫米

垫环号	垫环和槽中径 DG	垫环宽 ω	垫环高
垫环号	垫环和槽中径 DG	垫环宽 ω	椭圆形	八角形 h
R49	269. 88	11. 11	17.46	15. 88
R5O	269. 88	15. 88	22.23	20. 64
R52	304. 80	7. 94	14.29	12. 70
R53	323. 85	IL 11	17,46	15. 88
R54	323.85	15.88	22,23	20. 64
R56	381.00	7. 94	14.29	12. 70
R57	38LoO	11. 11	17,46	15. 88
R58	38Loo	22. 23	28. 58	26. 99
R59	396,88	7. 94	14.29	12. 70
R61	419.10	11. 11	17.46	15. 88
R62	419.10	15. 88	22,23	20. 64
R63	419. 10	25. 40	33.34	31. 75
R64	454.03	7. 94	14. 29	12, 70
R65	469. 90	IL 11	17.46	15.88
R66	469.90	15. 88	22. 33	20.64
R67	469,90	28. 58	36. 51	34, 93
R68	517.53	7. 94	14.29	12. 70
R69	533. 40	IL 11	17.46	15. 88
R7O	533.40	19. 05	25. 40	23. 81
R71	533.40	25. 58	36.51	34. 93
R72	558.80	7, 94	14.29	12. 70
R73	584. 20	12. 70	19.05	17.46
R74	584. 20	19.05	25.40	23. 81
R75	584. 20	3L 75	36. 69	38. 10
R76	673.10	7. 94	14.29	12.70
R77	692.15	15. 88	22,23	20. 64
R78	692.15	25* 40	33.34	31. 75
R79	692.15	34. 93	44.45	41. 28
R82	57. 15	11. 11	—	15. 88
R84	63. 50	11. 11		15. 88
R85	79. 38	12. 70	—■—	17. 46
R86 _ _ ____ 一— .	90.49 ..	15. 88		20. 64

八角形平面垫环宽度 a	八角形垫环圆角半径 R	槽深 t	槽宽 W	槽内圆角半径 Rz
7. 75	1. 6	7. 92	II_i 91	0.8
10, 49	1. 6	IL 13	16. 66	1.5
5. 23	1. 6	6. 35	8. 74	0.8
7. 75	1.6	7. 92	11. 91	0.8
10.49	L 6	11, 13	16. 66	1.5
5. 23	1. 6	6. 35	8. 74	0. S
7. 75	1.6	7. 92	11. 91	0. 8
14. 81	1.6	14. 27	23.01	1.5
5. 23	1. 6	6. 35	8. 74	0.8
7. 75	1. 6	7* 92	11. 91	0.8
10. 49	1. 6	IL 13	16. 66	1.5
17. 30	2.4	15. 88	26. 97	2. 4
5, 23	1.6	6. 35	& 74	0. S
7. 75	1. 6	7. 92	11. 91	0. 8
10.49	1. 6	11,13	16. 66	1.5
19. 81	2. 4	17. 48	30. 18	2.4
5. 23	1. 6	6. 35	8. 74	0.8
7, 75	1.6	7. 92	11. 91	0.8
12. 32	L 6	12. 70	19. 84	1.5
19. 81	2.4	17. 48	30. 18	2.4
5. 23	1. 6	6. 35	8. 74	0. 8
8. 66	1.6	9, 53	13. 49	1. 5
12.32	1. 6	12. 70	19. 84	1. 5
22, 33	2. 4	17.48	33. 32	2.4
5.23	1. 6	6. 35	8. 74	0,8
10. 49	1. 6	11. 13	16. 66	1.5
17. 30	2.4	15.88	26. 97	2.4
24. 82	2.4	20. 62	36. 53	2.4
7. 75	1.6	7. 92	11. 91	0. 8
7. 75	1. 6	7. 92	11. 91	CL 8
& 66	1.6	9. 53	13.49	1.5
10. 49	1.6	11. 13	16, 66	1.5

表C∙7 (续)

单位为毫米

垫环号	垫环和槽中径 DG	垫环宽 ω	垫环高		八角形平面垫环宽度 a	八角形垫环圆角半径 R】	槽深 t	槽宽 W I	槽内圆角半径
垫环号	垫环和槽中径 DG	垫环宽 ω	椭圆形 hi	八角形 h	八角形平面垫环宽度 a	八角形垫环圆角半径 R】	槽深 t	槽宽 W I	槽内圆角半径
R87	100. 01	15. 88		20. 64	10. 49	1.6	11.13	16.66	1.5
R88	123. 83	19. 05		23.81	12. 32	1.6	12. 70	19.84	• 1.5
R89	114. 30	19. 05		23.81	12.32	1.6	12.70	19.84	1.5
R90	155.58	22. 23	■ I	26.99	14.81	1. 6	14.27	23.01	1.5
R91	260. 35	31.75	I ■	38.10	22. 33	2.4	17.48	33. 32	2.4
R93	749. 30	19. 50		23. 90	12. 32	1.6	12. 70	19. 84	1.5
R94	800.10	19. 50		23. 90	12. 32	1.6	12. 70	19. 84	1.5
R95	857. 25	19. 50		23. 90	12. 32	1.6	12. 70	19. 84	1.5
R96	914. 40	22.22	■ ■ ■	26. 90	14. 81	1.6	14.27	■ 23. 01	1.5
R97	965. 20	22. 22		26, 90	14.81	1.6	14. 27	23.01	1.5
R98	1 022. 35	28.58		26. 90	14. 81	2.4	14. 27	23.01	1.5
R99	234. 95	11.11	■	15. 88	7. 75	1.6	7. 92	11.91	0.8
RIOO	749. 30	31.75		35.10	19.81	2.4	17.48	30.18	2.3
RIOI	800. 10	31.75	IM ■	38.10	22.33	2.4	17. 48	33. 32	2.3
R102	857. 25	31.75		38. 10	22.33 J	2.4	17.48	33. 32	2.3
R1O3	914. 40	31.75	-VM-K-	38. 10	22.33	2.4	17. 48	33. 32	2.3
R104	965. 20	34. 92		41. 10	24. 82	2.4	20. 62	36. 53	2.3
R105	1 022. 35	34. 92	I I	41. 10	24. 82	2.4	20. 62	36.53	2.3

C 6.3垫环材料的硬度应比环槽元件材料的硬度低30 HBW〜40 HBW_e垫环材料推荐使用In级或者N级压力容器锻件,其硬度要求见表C. 8。

C 6.4垫环、垫环槽的公差要求见表C. 9。

C. 6.5螺栓载荷

C 6.5. 1操作状态的螺栓载荷按式(C-88)计算：

(C-88 )

WP — 0. 785DQP_C + 6. 286DGm∕>c ..........

式中垫片有效密封宽度6见第7章7. 5.1.2；垫片系数位见第7章表7-2_o

C. 6.5.2预紧状态的螺栓载荷按式(C-89)计算：

(C-89 )

Wa =3.14DG^ ..........

C. 6. 6平盖设计见第5章5. 9。

Lll

C.6.7法兰设计见第7章。

C 6.8筒体端部、螺栓及螺母的设计见第7章7. 7。

表C.

垫环材料及硬度

材料

钢锻件标准

最高硬度

HBW

HRB

碳素钢 1 Cr5 MO S11306 S30408 S30403 S31608 S31603

NB/T 47008 NB/T 47008 NB/T 47010 NB/T 47010 NB/T 47010 NB/T 47010 NB/T 47010

120

130

170

160

150

160

150

单位为毫米

表C.9

公差范围

垫环宽

垫环高

八角形平面垫环宽度

槽深

槽宽

垫环的平均中径

槽的平均中径

垫环圆角半径

槽内圆角半径

尺寸名称

公差范

土 0∙ 20

±0* 50

±0∙ 20

+ 0. 40

+ 0. 20

±0.18

K₂≤2

+ 0. 13

±0. 50

+ 0. 80

±0. 80

环槽角度

23°

+ 0.5°

注L槽和八角垫环接触斜面（23。表面）的表面粗糙度RZ不高于3.2 μm_o

注2：允许环高有L 9 mm的正偏差,但在整个

上任何部位的垫环高度差应不大于0. 5

mm_o

C 7卡捶紧固结构

C. 7. 1符号

C——计算系数（见式C-108）；

Db---直径（见图C∙ 30和图C_φ 34） ,mm；

D_C

密封接触圆直径,

mm；

DG--密封面平均直径,mm；

Di---内直径，mm；

D_n

中性面直径’mm；

D₀---外直径,mm;

DI---直径（见图 C. 30）

D₂---直径（见图 C. 31）

D₃---直径（见图 C. 33） ,mm；

d₁--螺纹小径,mm；

F——内压引起的轴向力，N；

Fa 密封垫密封力的轴向分力

H---力臂（见图C. 31）,mm；

H_l---力臂（见图 C. 33） ,mm；

H₂——力臂（见图C.33）,mm;

h——高度（见图C. 30） ,mm；

h₁

h₂

h₃

高度（见图C. 30） ,mm；

高度（见图C. 31） ,mm；

高度（见图C. 33）,mm；

妇“2 —特征长度，mm；

M——（F+Fa）引起的弯矩，N・mm；

M_maX

M₁-

M₂-

M₃-

—单位长度上最大弯矩，N ∙ mm/mm；

沿中性面单位长度上的弯矩,N・mm/mm；

Fa引起的弯矩，N・mm；

单位长度上的弯矩（见式C-122）,N・mm/mm；

M₅--单位长度上的弯矩（见式C-127） ,N ∙ mm/mm；

n——螺栓数量；

P_C——计算压力,MPa；

S ~ 厚度（见图C. 31） ,mm；

S_O——卡箍中性面y—y离直径S的距离，mm;

S°ι——筒体端部中性面y一y离直径的距离,mm；

Sl —厚度（见图 C. 33）

W——紧固螺栓载荷,N；

ɑ——角度（见图C. 34）,（°）；

β--系数,mm-1

M——平盖厚度,mm；

μ——平均壁温下材料的泊松比；

Q—a环向截面的切应力，MPa；

b一环向截面的切应力,MPa；

筒体端部a—Q环向截面拉应力，MPa;

σ_m——弯曲应力,MPa；

g—a环向截面的弯曲应力，MPa；

-b—b环向截面的弯曲应力，MPa；

a—a环向截面的当量应力，MPa;

σ_ob——Ib环向截面的当量应力，MPa；

農T——设计温度下元件材料的许用应力，MPa。

C. 7.2结构

卡箍紧固结构见图C.29_o密封环应具有自紧功能。

Ill

l:l

^nla

^Inb

l:l

111

Ill

说明：

1— —平盖；
2— —卡箍;
3— —密封环;

4,5——紧固螺栓和螺母;

6 筒体端部_O

C. 29卡箍紧固结构

C 30 平盖

C 7. 3载荷

C. 7. 3. 1内压引起的轴向力按式(090)计算:

F = 0. 785DQP_C ................

C.7.3.2预紧状态密封环的密封轴向力F“其值根据密封环的形式确定。

C. 7.4 平盖

确定平盖的结构尺寸(见图C. 30),并对作用于纵向截面的弯曲应力和作用于 LQ环向截面的当量应力进行强度校核。

C. 7. 4. 1纵向截面的弯曲应力按式(091)校核：

(CTO )

IiV

III

C *

3 (以—号DG)F+(Db-DG)Fa ^(Tm= IArrri ŋ 7 丄 rn T) ∖ l2∏ ≤ θ∙

3.14L(Dl—∑<^ι)θp ^Jr CDO—DQh J

式中 ιΣdi = d₁-∖-d₂-∖-d₃ ......；

(C-91 )

其他符号见图C. 30。

C∙7∙4.2 a一ɑ环向截面的当量应力按式(C-92)校核:

^Oa =V^Z邕 +3七 ≤ 0. 7[σ]^t

弯曲应力％_a按式(C-93)计算：

IrI

Ifl

3(F + FH) (Db ― Dl) 3∏4

(C-92

(093

切应力弓按式(CT4)计算:

F + Fa ^{a -} 3.14DIAI

(C-94

C. 7. 5 卡箍

确定卡箍结构尺寸(见图C. 31),并对作用于LQ

C. 7. 5. 1 Q—Q环向截面的当量应力按式(C-95)校核:

σ_0a =bma + J ≤ 0. 9[<P

弯曲应力bɪɪɪa按式(C-96)计算：

11>

JlI

和力一b环向截面的当量应力进行强度校核。

C-95

& 6M_max

^LJma s2

La环向截面单位长度上最大弯矩MmX计算见C. 7. 5.3；拉应力Oa按式(C-97)计算：

096

4(F÷F_a) ^a^3.14(D^-D^

C-97

其他符号见图C.31_o

C. 7.5. 2 6环向截面的当量应力按式(C-98)校核:

^CrOb = a/⅛b ^-F ɜ ^rb ≤。・ 9[。了

C-98

弯曲应力％按式(C-99)计算:

Ill

3(F÷F_a)Λ₂"mb 一 3.14玖貿

C-99

切应力⅞按式(C-IOO)计算:

T _ F + Fa ^b ^^3. UD₂Zi

(C-IOO )

其他符号见图c.31_o

C. 7. 5. 3最大弯矩M_nlaX

C. 7. 5. 3. 1 F+F_a引起的弯矩按式(C-IOI)计算：

M=(F+FJH

(C-IoI )

力臂H按式(C-IO2)计算:

H = S_C) + 0. 5力2 .....

卡箍中性面y一y离直径的距离S_o按式(CTo3)选取：

I当≤ 1.45 时,S°=D∕

［当#>1.45 时,S。=^■以 2D₀ + D_o

I DO 6

(CTo2 )

(C-103 )

其他符号见图C.31_o

C. 7.5. 3.2沿中性面单位长度上的弯矩按式(C-IO4)计算:

^MI= 3. IW_n

..............................(C-104 )

中性面直径D_n按式(C-IO5)计算：

Dn = D₂ + 2S。

C. 7. 5. 3. 3计算系数8按式(C-IO6)计算：

A _i----------------------------------------

Q- _i∕12(1-λ²)

D滂

厚度S按式(C-Io7)计算：

Q _ De 一 D₂

^{S = -}2~

C 7. 5. 3. 4计算系数C按式(C-IO8)计算：

c —

v√ — Ll

式中长度见图c.31_o

C. 7. 5. 3. 5根据仞1和C值查图C.32得(醫)值。

C. 7. 5. 3. 6最大弯矩MmaX按式(C-Io9)计算：

(C-105 )

(C-106 )

(C-107 )

(C-108 )

(C-IO9 )

C* 31 卡箍

C. 32

C. 7.6筒体端部

环向截面的当量应力进行强度

确定筒体端部的结构尺寸(见图c. 33),并对作用于a—a和b

校核。

≡J

C. 7. 6. 1 a—Q环向截面的当量应力按式(C-Ilo)校核:

(C-IIO )

弯曲应力不負按式(C-IlI)计算:

% 6(M+MQ

(C-IlI

弯矩M3计算见C. 7. 6.3；弯矩Ms计算见C. 7. 6.4。拉应力弓按式(C-II2)计算:

4(F + F_a) 刀一3. 14 (D： —B)

(0112

其他符号见图C. 33_o

C. 7. 6. 2 3—b环向截面的当量应力按式(C-Il3)校核:

^Ob =√⅛b + 3達 ≤ 0_# 9[町

..............................( C-113 )

弯曲应力4b按式(GM4)计算:

_3(F + F，)/i3 一H. 14∑U?

切应力Tb按式(C-II5)计算:

F + FH Γτ =.... …

^b 3. UD₃Zi

其他符号见图C. 33_o

C 7. 6. 3 弯矩 M₃

C.7. 6.3.1 F+F_a引起的弯矩按式(C-II6)计算：

M=(F+ F_ft)Hι

力臂Hl按式(C-II7)计算：

H_I =S_e)I + 0. 5λ₃

筒体端部中性面y—y离直径队的距离S机按式(c-∏8)选取:

当祟 ≤ 1. 45 时,S_oι =D3 ”

ɪ-^i 4

当* > 1.45 时品⅜⅞⅛

6 D₃+D₁

(C-114 )

(C-115 )

(C-116 )

(C-117 )

(C-118 )

其他符号见图C. 33。

筒体端部

C. 7. 6. 3.2沿中性面单位长度上的弯矩按式(C-II9)选取:

中性面直径D_n按式(C-12O)计算:

C 7. 6. 3.3

C. 7. 6. 3.4

C. 7. 6. 3.5

D_iI=D3 — 2S₀ι

计算系数3按式(C-121)计算：

w=7≡ΞZΣ

根据鶴査图C. 11得(爵)值。

弯矩肱按式(C-122)计算：

(C-119 )

(C-12O )

(C-121 )

C. 7. 6.4 弯矩 M₅

C. 7. 6. 4. 1 Fa引起的弯矩按式(C-123)计算:

M₂ =F_aH₂

力臂H?按式(C-124)计

..............................(C-122 )

..............................(C-123 )

..............................(0124 )

C. 7. 6. 4. 2

沿中性面单位长度上的弯矩按式(C-125)计算:

^MI= 3.14D_n

..............................(Ol25 )

C. 7. 6. 4. 3

计算系数S按式(C-126)计算:

12(l-√)

..............................(C-126 )

C. 7. 6. 4. 4

C. 7. 6. 4. 5

根据伊】查图C.20得系数◎值。弯矩Ms按式(C-127)计算：

M₅ =AlI φ

..............................(C-127 )

C.7.7紧固螺栓

C. 34

卡箍和紧固螺栓

卡箍上每个紧固端的螺栓数量按式(C-128)计算：

4W ”=3.14邱出

式中紧固螺栓载荷W取式(C-129)中计算值较大者；

/ ' Dbgztan(ɑ + ")

I_lJrO2 γλ J sh20-~ sin。

sh20+s疆

■ -≡-

W=E

^QZ=

0 =幽

(C-129 )

(C-130 )

(C-131 )

(C-132 )

直径Db见图(C. 34)；

直径3见图(C.31)；

长度人见图(C.31)；

弯矩Ml见式(C-IO4)；

角度«见图(C. 34), 一般取〜7°；

系数步见式(C-Io6) _o

设计温度下螺栓材料的许用应力農］：按GB 150. 2选取。

C 7. 8螺母设计按第7章7. 7的规定。

附录D （资料性附录）焊接接头结构

D. 1附录中给出的焊接接头和坡口的形式及尺寸均基于等强度原则确定。

本附录仅给出一些常用焊接接头结构,供设计及制造时参考选用，焊缝坡口的基本形式及尺寸仅为推荐内容,本附录中各类焊接接头的施焊工艺必须按NB/T 47014（JB∕T 4708）评定合适后采用。

在保证焊接质量的前提下,焊接接头设计应遵循以下原则:

焊缝填充金属尽量少;

焊接工作量应尽量少,且操作方便；

■■ ■

合理选择坡口角度、钝边高、根部间隙等结构尺寸,使之有利于坡口加工及焊透，以减少各种缺

陷产生的可能;

d）有利于焊接防护;

合理选择焊材，至少应保证对接焊接接头的抗拉强度不低于母材标准规定的下限值;

焊缝外形应尽量连续、圆滑,减少应力集中。

D.2 A、B类焊接接头结构

D.2. 1常见A、B类对接接头

A、B类对接接头，当两侧钢材厚度相等时,可采用图D.1的连接型式。

B类焊接接头，当两侧钢材厚度不等时,可单面或双面削薄厚板边缘，或采用堆焊方法将薄板边缘

焊成斜面,具体见GB/T 150.4的相关规定。

适用范围：厚壁筒体的环焊缝

a	5〜10	12 〜20
a	60^o÷5^o	50^o±5^o
b	1±1	2±1
P	l⁺¹	2⁺¹

适用范围：钢板拼接,筒体纵、环焊缝

D. 1

8/	222
	10°±2°
b
^~P	]+。.5
R	5±1 ~~

δ	16 〜60
a	55'±5°
b	2± 1
P	2⁺¹

适用范围：钢板拼接,筒体的纵焊缝

ItJ

8	30 〜90	92 〜150
	6^o + 2^o	4°±2°
b~~~	______1±1______
~P~	2± 1
~R^^^	__

适用范围：钢板拼接,筒体的纵焊缝

	30 〜60	65 〜90	95 〜130
	10^o±2^o	8^o±2^o	6。±2。
a	70^o + 5^o
b^-	O⁺²
~~P	3±]
^-H^-	10±1
R	10±1

适用范围：筒体的环焊缝

■ J

8	5〜30
β	40°±5°
b	7⁺¹

适用范围：不能进行双面焊的且有焊透要求的环向焊缝

C=I

:不能进行双面焊且要求全焊透的纵、环向焊缝

注：图g)适用于氧弧焊打底或类似焊接方法打底的单面手工电弧焊的焊接接头，一般能达到全焊透的要求。

D. 1 （续）

D.2∙2圆筒与封头的连接

圆筒与封头的对接接头’可采用图D 2的连接型式。

z≥3y

L^3Y

e）封头厚度小于圆筒厚度

f）封头厚度小于圆筒厚度

注1:图b）、c）、d）削薄可在内或在外，内侧或外侧的斜度可不对称,但两中心线偏差应小于或等于一鼐儿注2：图b）、C）对接接头可位于锥形截面内或锥形过渡区。所需锥形长度L不应超过封头切线。

注3：图e）可采用堆焊形成锥形过渡,后加工坡口。对堆焊金属熔敷的整个表面需按要求进行磁粉或渗透检测。

注4：接头的坡口形式由设计确定，图中表示的坡口仅为说明用。

10 mm—12 mm的直边段。

注5：图d）中的锥形过渡区起始点距切线的距离也可参照图f）冒

D.2

D.3接管、凸缘与壳体的连接

本节图中所示为接管、凸缘与壳体的连接常用的接头尺寸,也可根据焊接方法、焊接参数、加工条件以及施焊位置等的具体情况另行确定。

坡口形式的选择应考虑到元件结构、厚度以及材料焊接性等因素的影响。

D. 3. 1插入式接管

插入式接管与壳体的连接,如图D. 3〜图D. 5所示。接管与壳体之间的间隙应不大于3 mm

下列使用条件下,接管内径边角处应倒圆，圆角半径一般取笊/4或19 mm两者中的较小值。

a）承受交变载荷的压力容器;

低温压力容器;

Ilt

C）标准抗拉强度下限值Rn2540 MPa的低合金钢制容器;

d）图样注明有应力腐蚀的容器。

D.3∙ L 1

无补强圈的接管

无补强圈接管与壳体的连接,如图D 3、图D. 4所示。其中截面非全焊透的焊接接头（见图D. 3）不适用于有急剧温度梯度的场合以及其他法规中规定的禁用场合。图D.4为全焊透T型接头。

V6 mm 时,K = S_tu 5⅛t≥6 mm 时 ^K26 mm

H=⅛∣K≥⅛_t,且不小于6 mm

1 9

κ≥-⅛_{t J}且不小于6 mm； H=亏邕

Snt

I 9

K≥V⅛_t ;且不小于6 mm； H=旨毎；Hl =毎

U 5

注L图a）.b）适用于壳体厚度⅛≤16mm的碳钢和碳镒钢，或⅛≤25 mm的奥氏体钢，且¾_t<⅜_o

图c）、d）一般适用于爲8等

,且 ⅛≤50 mm_O

δnt

K2%且不小于6 mm_i¾≤16 O

J /

K≥^^l,且不小于 6 mm；KIN6 mm ð

'且不小于6 mmj⅛≤25

KN冬且不小于6 mm；Ki^6 O

K≥O. 15⅛_t，且不小于6 mm

K≥0. 3⅛_t 且不小于6 mm

D∙4

K≥0.15¾_t,且不小于 6 mm； ¾≤50 mm 时，H= 10 mm； &>50 Xnm 时，H= 15 mm_Og）

K≥O. 3⅛_t.且不小于6 mm； ⅛≤50 mm 时，H= 10 mm；嚣＞50 mm 时_tH~15 mm。

注1：插入式接管采用全焊透的连接时,应具备从内侧清根及施焊条件。只有采用保证焊透的焊接工艺时，方可采用图a).c)所示的单面焊焊缝。

注2：图所示接头一般用于⅛_t≥⅛₀

注3：焊接接头有效厚度超过16 mm时,则应优先选择单边J形坡口形式。

图D.4 （续）

D∙3∙L2带补强圈的接管

带补强圈接管与壳体的连接如图D. 5所示。这些结构不适用于有急剧温度梯度的场合。补强I

应与壳体紧密贴合,并开设讯号孔O

Sm 10

10 ≥15^o

¾≤8 mɪn 时）K = 8_c j⅛≥8 t∏m 时, K=O. 7J”且不小于8 mm；

Kl ≥v⅛t，且不小于6mτn ə

≤8 mm 时,K=3"

⅛≥8 mm时,K=O. 7瓦，且不小于8 mm；

Ki26 mm；H=亏&

b）

D.5

15°〜20

40≈45^o

≥2

^_c≤8 mm 时,K = R ；規〉8 mɪn 时 _T

K = Q₉ 7机事且不小于8 InmJKI ≥6 mm

¾≤8 mɪn 时,K =机;

δ_c>8 mm 时 _JjK = O. 7R ,且不小于 8 mm；

KI竺導;且不小于6 mm O

采用焊透的焊接工艺

Kl =机”且不小于6 mm； ⅛≤8 mm 时,K₂ =瓦;

云〉8 mm 时事K? = max(O. 7∂_C_τ8)；

H=O. 7¾_t

Kl =M”且不小于6 mm； ^_c≤8 mm 时 =瓦；讯>8 ɪnm 时 ₉K₂ =max(O. IaU §8) J

Hl =Q∙ 7⅛_t ,H₂ =Snt

图D.5 (续)

D.3.2嵌入式接管

嵌入式接管与壳体的连接如图D.6所示。图D. 5a) 一般适用于球形封头、椭圆封头中心部位的接管与封头或其他特殊部位的连接。

⅛≤50 mm 时事H=IO mm；鼐〉50 mm 时 ^H=15 mm b)

D.6

D.3∙3安放式接管

安放式接管的结构如图D 7所示。釆用此结构时,壳体开孔处的钢板截面上应无分层现象。

焊后机加工最终内径'

K≥^^s;且不小于6 mm

D.7

¾t

K2導；且不小于6 mm； O

h=8nt且不大于13 mm

d）

注1：当接管直径与壳体直径之比较小时，一般采用图a）、b）的型式。

注2：图C）一般适用于接管内径小于或等于100 mm_O

注3：图d）适用于壳体厚度⅛≤16mm的碳钢和碳锭钢,或¾≤25 mm的奥氏体钢容器。对图d）,接管内径应大于

50 mm,且小于或等于150 mm,壁厚⅛>6 mm。

注4：图c）、d）一般适用于平盖开孔，也可用于筒体上的开孔。

IIE

D.7 (续)

D. 3. 4 凸缘

D. 3. 4. 1角焊缝连接

角焊缝连接的凸缘如图D8所示。此结构不适用于承受脉动载荷的容器。焊角尺寸取决于传递载荷的大小,并考虑制造和使用要求,一般情况下，角焊缝的腰高不小于两相焊件中较薄者厚度的0. 7

倍,在任何情况下均不得小于6 mm_o

a) b) C)

图D.

D. 3. 4. 2对接接头连接

对接接头连接的凸缘如图D. 9所示。适用于承受脉动载荷的容器。

K≥6 mm

K≥6 mm

D.9

D. 3. 4. 3小直径凸缘和接管

小直径凸缘和接管的结构如图D. 10所示。与壳体直接连接的凸缘和接管的公称直径应等于或小

于50 mm_O其中图b）、c）、d）一般适用于壳体厚度MWI6 mm的碳钢和碳镒钢，或^_n≤25 mm的奥氏

L^RIrJ

Ill

体钢容器。图a）中壳体与堆焊层的总厚度,应满足螺纹数的要求。

加工余量

泌=鼐（最大）;D=2d

D∙ 10

,10 （续）

D_t 4平封头与受压元件的连接

平封头与受压元件的连接如图D. 11

H≥L 25^_n ；P=2 mm〜3 mm； R=6 Inm〜13 mπij6≤3 mm

K≥O. 25⅛，且 K≥5 rnm∣6≥6 mm；且H≥⅛或6mm中较小者 b）

K~~₉且不小于6 mmj ɔ

P=2 mm〜3 Inm

K=^~- ₉且不小于6 mm； ɔ

P = 2 mm〜3 mm 质=6 mm〜10 mm

60^o

¾≥^V¾ *同时切≥⅛ ,且不小于5 mmjr≥l. 5⅛ O

采用焊透的焊接工艺

α≥2⅛jK≥⅛

β≥2⅛

≡ D. 11 (续)

α + 6≥2⅛ ∣α≥^_n

ɪ)

0. 5“2 Vqi≤2q2

j) k) n

注:图e)适用于⅛≤16的抗拉强度不超过432 MPa的碳钢和碳锭钢，不推荐使用在有腐蚀和疲劳工况的容器上<>

D. 11 （续）

D.5凸形封头与圆筒的搭接连接

凸面或凹面受压的椭圆形、碟形封头，其直边长度应不小于图D. 12中的要求。套装在圆筒内、外侧的封头,直边段应与圆筒紧密贴合。

切线

密封焊或角焊缝

.习3

对接焊缝

15—20°

6≥3⅛ ,且不大于38 mm₅L≥2¾ 6≥2¾ ,且不大于25 mm；

K≥¾₅Kι≥l. 3¾ 和臨厚度可以不相同

a) b)

注：对图b)结构，设计时取剪应力为两侧可能出现的最大压力差的L 5倍。对接焊缝的许用应力为圆筒材料许用应力的70%,角焊缝的许用应力为圆筒材料许用应力的55%。

D. 12

D.6矩形容器侧板间的连接

矩形容器侧板间的连接见图D. 13_o

以

垫板可采用断续角焊缝

裙座与封头的连接

立式容器的裙座与封头的连接如图D.

^b)

W〜Z・I)冷

多层容器

1等厚度圆筒间的B类焊接接头见I

图D 15中a）、b）为多层圆筒与单层圆筒的连接，图c）、d）、e）为多层圆筒间的连接；图f）、g）为具有

不锈钢内筒的多层圆筒间的连接。

打底堆焊层

盲层垫板

8°

堆焊层

/（端接焊缝）

OSI〜09

堆焊层

/（端接焊缝）

O²〜09

注：对图b）结构，当单层圆筒要求进行焊后热处理时，为避免对此环缝作焊后消除应力热处理，一般应在加工后的 i

坡口面上堆焊一层厚度等于或大于3mm的不需焊后热处理的焊接材料，先将堆焊后的单层圆筒进行热处理, 其后再与多层圆筒相焊。但上述要求不包括多层圆筒需作焊后热处理的情况。

D. 15

D.8.2不等厚圆筒间的B类焊接接头见图D.lβ_o

不等厚圆筒间的连接采用图D. 16所示的过渡型式。其中图a）、b）为厚度不等的多层圆筒间的连接；图中c）、d）、e）、f）为多层圆筒与厚度不等的单层圆筒间的连接。过渡段的斜边长度L≥3Y_o过渡部分可在筒壁的一侧或两侧。

层板厚度⅛>16 mm

a）

层板厚度⅛>16 mm

焊缝线（环焊缝）

层板厚度⅛≤lθ Inm

层板厚度⅛≤16 mm

f）

层板厚度⅛>16 mm

e）

D∙8∙3多层圆筒与封头的连接,见图D

17_o

对接焊缝

层板厚度⅛>16

斜度线

≥O* 7&

≥3^_l

(环焊缝)

切线

斜度线

≥0. 7&

≥3⅜

层板厚度⅛≤22 mm

4 E æ 7

层板厚度⅞≤22 mm

斜度线

≥0. 73_l

对接焊缝

层板厚度⅛≤16 mm

≥2^_l∕3

任选焊

层板厚度既>16 mm

切线

层板厚度⅞>lβ mm

层板厚度⅛≤22 mm

层板厚度⅛≤16 mπι_iy≤⅛

层板厚度任意_jγ≤⅜

注1：图a)ʌb)ʌe),d)仅用于半球形封头与圆筒的连接。

注2：图e)、f)、h)、i)中封头与圆筒的对接焊接接头可位于封头的切线上，也可低于封头切线。

D. 17 (续)

D.8.4多层圆筒与法兰的连接,见图DI8。

焊缝线

况

■ ■

D. 1

D.8.5

多层圆筒与接管的连接,见图DI9。

注1：

角半径Dmin取⅛t∕4或19

ɪnm两者中的较小值*竺6 InnijΓ3_mi_n = rι_min J ^_c≥6 mm＞或不小于福和19 mm两

者中较小值的0∙ 7倍,

注2：对图e） J）应设法防止外界杂物进入层板与接管外径间的间隙,但不准用密封焊Q

注3：对图e）结构，一般适用于公称管径大于DN50 ɪnm的开孔,

α 19 (续)

支座，见图D. 20。

图 D. 20

支撑带（如需要）

C）

注：对非半球形封头，应特别考虑不连续应力的作用。

D.20 （续）

D.9钢带错绕容器端部焊接结构

钢带错绕容器端部焊接结构见图D. 21。此结构的适用范围等要求见GB/T 150. 3附录B_O

D.21

D. 10夹套封闭件结构

D. 10. 1夹套封闭件与内容器的连接见图D. 22〜图D. 24_o

D. 10.2管口、凸缘穿过夹套封闭件的连接见图D.25。

≥L 25∂_c N

ɪ \ 6五宙

R" RJ

a） b）

注1：封闭件可以与夹套壳体为整体结构或用全焊透的结构（可以使用垫板）。

注2：图仅适用于圆筒形容器的夹套。

D. 22

可采用垫板

注1: 6≥0. 75讯或0.75旗，取较小值。

注2：图a）、b）、c）、d）仅适用于焊在圆筒部分的夹套。

注3：

图中^_j-C≤16 mmE 等于2在或0. 7O7j

+C两者中的较大值。

l≡

注1： 5毎或L 5⅛ ,取较小值。

L=J

注2：对于仅用于圆筒部分的夹套，封闭环厚度瓦按图23中注3计算。

注3：对于封头部分也带夹套的夹套容器，封闭环厚度和最大许用的夹套间隙宽度应由下列公式确定:

¾≥1.414_λ∕^~⅜^z+C

. _2DTTM

J= 0* 5(o_n⅛o_j)

注4：为使(6÷β)保证所需的最小值而用坡口焊或角焊连接时所需的最小焊角尺寸。

图 D. 24

D.25

D. 11非受压附件与受压元件的连接

非受压附件与受压元件的连接一般应采用连续焊,根据具体情况可采用角焊缝、部分焊透、全焊透等结构型式。

T型连接的角焊缝高度及部分焊透的深度Q应不小于附件连接件厚度S的1/4,如图D. 26a）、b）所示。图D. 26a）中角焊缝焊脚高度α也可取相焊件中较薄者的厚度。

垫板与容器壁的搭接角焊缝焊脚高度及部分焊透的深度b应不小于垫板厚度S的1/2,如图 D. 26c）、d）所示。图D. 26c）中，对于补强圈的焊脚高度们当补强圈的厚度不小于8 mm时,其值可取补强圈厚度的70%,且不小于8 Inm_o

T型连接的全焊透焊接结构见图D. 26e）,一般适用于承受较大载荷的设备吊耳等附件与容器壁或

其垫板的连接。

非受压附件（垫板）

		*
麦		M
	F w⅛vw*⅜
	< j
C	Z	-非受压附件（垫板）
S ■ A		-

D. 26

D. 26 （续）

D. 12其他

本附录未给出的焊缝坡口的基本形式及尺寸可参照GB/T 985.1和GB/T 985. 2的规定。

制造单位可根据所采用的焊接方法等具体情况,在保证焊接质量和设计要求的前提下,对已给出的焊接接头坡口的基本形式及尺寸进行适当的修正。

对于管板与筒体的连接参见GB 151,法兰与筒体的连接及复合板焊接接头的连接结构尺寸参见相

关标准规范9

E. 1总则

附录E

（规范性附录）

关于低温压力容器的基本设计要求

E. 1. 1本附录适用于碳素钢和低合金钢制低温容器（设计温度低于一20。C）的设计。对于奥氏体型钢材制低温压力容器（设计温度低于一196 °C）的设计,按相关规范标准处理。

E. 1.2对本附录未作规定者,应符合本标准各有关章节的要求。

E. 1.3对于碳素钢和低合金钢制容器，由于环境温度的影响导致操作条件下容器壳体的金属温度低于一20 °C时,也应遵循本附录的规定。

注：环境温度系指容器使用地区历年来“月平均最低气温的最低值“月平均最低气温”系按当月各天的最低气温相加后除以当月的天数。

E. 1.4对于碳素钢和低合金钢制容器，当壳体或其受压元件使用在“低温低应力工况”下,若其设计温度加50 °C（对于不要求焊后热处理的容器,加40 °C）后不低于一20 °C ,除另有规定外不必遵循关于低温容器的规定。

“低温低应力工况”系指壳体或其受压元件的设计温度虽然低于一20 °C,但设计应力（在该设计条件下,容器元件实际承受的最大一次总体薄膜和弯曲应力）小于或等于钢材标准常温屈服强度的1/6, 且不大于50 MPa时的工况。

注：一次应力是为平衡压力与其他机械载荷所必须的法向应力或切应力。

III

Ill

JII

Ill

E. 2设计

E. 2. 1低温容器用钢材要求应符合GB 150. 2的相关规定,其许用应力按相应材料在20 °C时的许用应力选取，或按GB 150.1—2011中4. 4确定。

E.2.2当壳体或受压元件使用在“低温低应力工况”下，可以按设计温度加50 °C（对于不要求焊后热处理的容器,加40 °C）后的温度值选择材料,但不适用于Q235系列钢板。

“低温低应力工况”不适用于钢材标准抗拉强度下限值R4540 MPa的材料。

“低温低应力工况"不适用于螺栓材料;螺栓材料的选用应计及螺栓和壳体设计温度间的差异。

容器的结构设计应充分考虑以下因素：

结构应尽量简单,减少约束；

避免产生过大的温度梯度；

应尽量避免结构形状的突然变化，以减小局部应力；

接管与壳体连接部位应圆滑过渡,接管端部内壁处倒圆；

容器的支座或支腿不得直接焊在壳体上,需设置垫板。

容器焊接接头应按下列要求选用:

A类、B类焊接接头应釆用双面焊或相当于双面焊的全焊透对接接头。

对于B类焊接接头，因结构限制不能采用双面焊时，允许采用焊后不拆除垫板的单面对接接头O

C类焊接接头可采用下列形式：

D 平盖与圆筒的连接,应采用全截面焊透的对接接头或T型接头结构形式；

E. 2.3

a)
b) C)

E. 2.4

III

Ili

Ill

I=I

2）平焊法兰或法兰短节与圆筒的连接应采用全截面焊透的结构;若釆用非全截面焊透的结

构，仅适用于以下范围:

Ill

设计温度/2 — 30 °C或者设计压力p≤l. 0 MPa;

钢材的标准抗拉强度下限值RmV540 MPa；

3）球冠形封头、半顶角大于30°的锥壳、平盖、管板等部件与壳体的连接:均应釆用全截面焊

透结构。

d） D类焊接接头可采用下列形式:

D 插入式接管、安放式接管、凸缘等与壳体的连接,带补强圈的接管与壳体连接焊缝均应采

用全截面焊透结构;

2）补强圈与壳体搭接的角焊缝不允许存在未焊透。

E类焊接接头除结构要求外应避免间断焊和点焊。壳体拼接不得采用十字焊缝。

314

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中华人民共和国国家质量监督検验検疫总局发布 中国国家标准化管理委员会发布

压力容器第3部分:设计

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表4-6

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三二

表5・9 （续）

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D. 22

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