GB∕T.4-英文版水管锅炉第4部分：受压元件强度计算

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1范围

本文件规定了水管锅炉受压元件强度计算的基本要求,许用应力.计算壁温、计算压力、减弱系数、元件厚度、计算厚度、开孔补强、厚度附加量最高允许压力的设计计算方法，附加应力校核以及结构限制和要求,并规定了确定元件最高允许工作压力的试验和有限元分析验证方法.

本文件适用于GB/T.1界定的受压元件,包括锅简简体.启动(汽水)分离器简体.集箱简体、管子、管道、弯管.弯头.圆弧形集箱简体、凸形封头.平端盖及盖板和三通等元件。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T.3压力容器第3部分:设计

GB/T.1水管锅炉第1部分:总则

GB/T.2水管锅炉第2部分:材料

GB/T.3水管锅炉第3部分:结构设计

GB/T.5水管锅炉第5部分:制造

GB/T.6水管锅炉第6部分:检验、试验和验收

GB/T.7水管锅炉第7部分:安全附件和仪表

GB/T.8水管锅炉第8部分:安装与运行

DL/T电站钢制对焊管件

DL/T发电厂汽水管道应力计算技术规程

3术语和定义

GB/T.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

腐蚀裕量corrosionallowancethickness

设计使用期内,元件考虑腐蚀减薄需要的附加厚度.

3.2

计算厚度requiredthickness

理论计算公式确定的受压元件厚度。

注:必要时,计算厚度还计人其他载荷所霄厚度。

3.3

设计厚度designthickness

计算厚度与厚度附加量之和。

3.4

名义厚度nominalthickness

设计厚度向.上圆整至钢材标准规格的厚度。

注:即图样标注厚度。

3.5

有效厚度

efctivethickness

名义厚度减去腐蚀裕量.钢材厚度下偏差和工艺附加厚度后的厚度。

3.6

厚度下偏差

lowertoleranceofthickness

材料标准规定的厚度允许下偏差负值的绝对值。

注:无负值取0.

3.7

工艺附加厚度processadditionalthickness

元件在冲压.卷制或弯制过程中制造工艺所允许的材料厚度最大减薄值。

3.8

最小需要厚度minimumrequiredthickness

元件承载计算压力、计算温度等载荷,并考虑腐蚀减薄因素所需厚度的最小值。

3.9

热挤压三通.

hotextrusiontee

用无缝钢管经多套模具热挤压成型的直型或鼓型三通.

3.10

直型三通straighttee

主流通道呈直线形的三通.

注:通常支管直径不大于主管.

3.11

鼓型三通

drumtee

主流通道呈鼓型的三通.

注:由等径直型三通主管段经锻缩面成,通常支管直径大于主管。

3.12

纵截面verticalsection

过主管回转轴线,且过主管平均直径圆弧面与接管或孔的回转轴线相交点的平面。

3.13

横截面crosssection

与主管回转轴线垂直,且过主管平均直径圆弧面与接管或孔的回转轴线相交点的平面.

4基本要求

4.1

按本文件设计计算的锅炉受压元件,其结构、材料、制造、安装、使用、修理及改造,应符合GB/T.1.GB/T.2.GB/T.3.GB/T.5.GB/T.6.GB/T.7和GB/T.8的有关规定。

5许用应力

5.1符号

本章使用下列符号:

qmax一元件承受的最大热流密度,单位为千瓦每平方米(kW/m2);

修正系数;

[o]一许用应力,单位为兆帕(MPa).

5.2许用应力的取用

5.2.1受压元件的材料许用应力([o]),应按GB/T.2选取，处于所列计算温度之间的材料许用应力值，由邻近计算温度的许用应力值,按算术内插法确定,并应舍去小数。

5.2.2外壁受热的锅简、集箱简体、三通和等径叉形管的许用应力([σ])应取材料许用应力值与表1修正系数(η)的乘积。

6计算壁温

6.1符号

7计算压力

7.1符号

本章使用下列符号:

7.2元件工作压力

7.2.1工作压力按照公式(3)计算:

8减弱系数

8.1符号

本章使用下列符号:

一斜向孔桥横向距离(取中径弧长),单位为毫米(mm);

—斜向孔桥纵向距离,单位为毫米(mm);

8.2最小减弱系数

8.2.1圆筒体、圆弧形集箱或弯管(弯头)中弧,取纵向焊接接头减弱系数(q.)、孔桥减弱系数(p)中的最小值。

8.2.2焊制和锻制三通,取结构减弱系数(p,)、孔桥减弱系数(p)中的最小值。

8.2.3凸形封头,取凸形封头顶部中心开孔结构减弱系数(qn)、焊接接头减弱系数(qw)中的最小值。

8.2.4等径叉形管,取结构减弱系数(p,).

8.25孔桥与焊缝重叠或凸形封头顶部中心孔的中心至焊缝边缘距离不大于(0.5d+12)mm,减弱系数应取孔桥减弱系数(p)或凸形封头顶部中心开孔结构减弱系数(qn)与焊接接头减弱系数(pw)的乘积。

8.3焊接接头减弱系数

8.3.1

焊接接头质量应符合GB/T.5的有关规定.

8.3.2焊接接头减弱系数(pw)应根据对接接头形式及无损检测比例,按表5选取。

8.4孔桥减弱系数

8.4.1圆简体上相邻孔的节距(纵向.横向或斜向)小于孔桥相邻孔的临界节距，且相邻孔的直径均不:大于未补强孔最大允许直径,按照本条款计算孔桥减弱系数(p)。圆弧形集箱和三通的孔桥减弱系数(p)，按照圆简体的孔桥减弱系数计算方法来处理。

9元件厚度

9.1符号

10计算厚度

10.1符号