锅炉受压筒体强度采用ASME规范与国内标准计算方法的对比

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1、第33卷第10期华电技术Vo1．33N0．102011年10月HuadianTechnologyOct．2011锅炉受压简体强度采用ASME规范与国内标准计算方法的对比陈志刚，张旭，毛富杰，王方(天津市特种设备监督检验技术研究院，天津300192)摘要：强度计算是蒸汽锅炉设计的重要组成部分，对比分析了ASME规范第1卷与国内锅炉强度计算标准GB／T9222-2008~水管锅炉受压元件强度计算》关于锅炉简体强度计算的异同，可为工程技术人员提供参考。关键词：蒸汽锅炉；强度计算；ASME规范；国内标准；对比分析中图分类号：TK222文献标志码：B文章编号：1674—19

2、51(2011)10—0029—03厚度可以归纳为计算公式(2)。O引言oD=————l_+6f，(1)美国ASME锅炉及压力容器规范是由美国机械minLj—P工程师学会ASME(AmericanSocietyofMechanicalDD6s+，(2)Engineers)的锅炉及压力容器委员会(BPVC)制定式中：6为筒体设计计算厚度，mm；P为计算压力，的，是世界上最早应用的标准之一，现已被公认为世MPa；D为简体内径，mm；D为简体外径，mm；i界上技术内容最完整、应用最广泛的压力容器标准。为最小减弱系数；[or]为许用应力，MPa；6为附加从2010版ASM

3、E规范开始，将之前每3年再版1壁厚；为减弱系数(对于集箱取为。，对于管子次、每年进行增补的规范更新方式改为每2年再版和管道取为)。1次、每年不再进行增补。截至2010年年底，我国ASME规范第1卷则根据内压简体的用途和外大陆地区共有500余家制造厂持有ASME钢印700径尺寸的不同分为：对于外径≤125mm的管子，其余枚，其中绝大部分厂家亦持有国内的特种设备制最小需要壁厚计算依据为公式(3)，锅筒、集箱、管造许可证。在水管锅炉的强度计算中，受内压筒体道的最小需要壁厚计算依据为公式(4)。元件的强度计算十分普遍且非常重要，如锅筒、集箱一n等。ASME规范第1卷与我国

4、GB／T9222-20086=+0．005D+e，(3)ZDW十P《水管锅炉受压元件强度计算》标准关于锅炉强nn度计算的规定有所不同，因此，将ASME规范第1卷6+，(4)2010版与GB／T9222-2008《水管锅炉受压元件强式中：P为最高允许工作压力，MPa；D为筒体外径，度计算》标准关于受内压筒体强度计算的异同进行mm；s为金属设计温度下的最大许用应力，MPa；加分析，有助于制造厂准确执行ASME规范，提高产品为焊接减弱系数；e为胀接管端部处的厚度因子；Y设计效率，增强我国企业的国际竞争力。为温度系数；E为减弱系数。需要指出的是，这里所说的管道为公称管，其

5、用1简体壁厚强度计算途为流体输送，与管子不同。因此，即使管道的外径1．1计算公式的差异≤125mm也不得使用公式(3)。公式(2)，(3)中的ASME规范第1卷与GB／T9222-2008中受内焊缝减弱系数的确定方式不同：在GB／T9222—压圆筒形元件强度计算均以最大剪应力强度理论2008中，焊缝减弱系数根据8种不同的焊缝形(第三强度理论)为依据，但公式形式、参数选取方式确定；ASME规范第1卷中规定，无缝或焊接简体式及数值不尽相同。的E值为1，或者等于PG一52或PG一53的孔桥减GB／T9222-2008中锅筒简体设计计算厚度采弱系数，W则根据管子的材料和温

6、度按照PG一26用了公式(1)，集箱、管子和锅炉范围内管道的设计而定。在计算壁厚时，计算压力在ASME规范第1卷和GB／T9222-2008中均为受压元件各自的工作收稿日期：2011—06—11；修回日期：2011—07—15压力，但由于安全阀整定值的不同，前者的附加压·3O·华电技术第33卷力(安全阀超压幅度不得大于6％)要小于GB／T此外，ASME规范非强制性附录A一125还提供9222-2008中的值。此外，管子壁厚计算公式(3)了壁厚大于简体内径1／2时的计算公式，这些在＼噼蜷]士匠暴_軎g蜷]±厘砖中的P无需考虑部件位置的静压头，这也不同于GB／T922

7、2-2008中均没有涉及。GB／T9222-2008的规定。ASME规范第1卷中并1．2孔桥减弱系数没有GB／T9222-2008中采用的弯管形状系数K，ASME规范第1卷中将孑L桥分为按一定格式排其类似的壁厚补偿值为公式(3)中引入的经验数据列孔桥和不按一定格式排列孔桥2种。前者减弱系0．O05D。公式(3)，(4)中的附加壁厚可包括腐蚀裕数的计算与GB／T9222-2008的基本思路是一致量、螺纹接头附加厚度，与GB／T9222-2008中的附的，但两者也有差别。加厚度有所差异且数值小于后者。对于厚壁，ASME首先，ASME规范中斜向孔桥减弱系数的计算规范除去

8、正文中提到