GB 150.3-2011 标准规范下载简介
GB 150.3-2011 压力容器 第3部分:设计.pdf简介:
"GB 150.3-2011 压力容器 第3部分:设计"是中国国家标准,全称为《压力容器 第3部分:设计》。这个标准是关于压力容器设计的规范,适用于工业生产和科研中的各类固定式和移动式压力容器的设计。它详细规定了压力容器的设计原则、计算方法、结构要求、材料选择、制造工艺、检验方法以及安全附件等方面的要求。
GB 150.3-2011标准涵盖了压力容器的设计过程,从压力容器的初步设计、结构强度计算、材料性能分析、耐压性能、疲劳寿命评估,到安全阀、爆破片等安全附件的设置,以及压力容器的制造、安装和使用过程中的安全控制,确保压力容器的结构安全、性能稳定和使用安全。
它是压力容器设计、制造、检验和使用人员必须遵循的重要规范,对于保障压力容器的正常运行和防止安全事故的发生具有重要意义。
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GB 150.3—2011
GB 150.32011
5.2术语、定义和符号
GB 50533-2009 煤矿井下辅助运输设计规范5.2.1GB150.1中界定的术语和定义适用于本章。
5.3.1椭圆形封头一般采用长短轴比值为2
Kp.D: Kp.D.
5.3.3受外压(凸面受压)椭圆形封头
凸面受压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。为椭圆形封头的 当量球壳外半径,R。=K,D。
注1:中间值用内插法求得; 注2K,=0.9为标准椭圆形封头; 注3: h。=h;+0.h。
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nh。 54严内压(加而严压磁形封头
5.4.2受内压(凹面受压)碟形封头
封头计算厚度按式(54)或式(55)计算:
Mp,R; Mp.R
.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。为碟形封头球可 半径。
注2:封头与圆筒连接的T形接头为全焊透结构
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%按第3章内压球壳计算;受外压(凸面受压)球冠开 计算厚度%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。 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(57)计算:
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.............................57
凸面受压时,封头加强段的厚度应同时不小于按5.5. 厚度。 当28/D;<0.002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/2D
5.5.4球冠形中间封头加强段厚度
5.5.528/D<0.002时加强段厚度计算
■球冠形中间封头0值
5. 6. 1一般要求
GB 150.32011
5. 6. 1. 2 结构要求
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 0.3%。 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锥壳与圆简的连接应采用全焊透结构,
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5. 6.3受内压锥壳厚原
当锥壳由同一半项角的几个不同厚度的锥壳段组成时,式中D分别为各锥壳段大端内直径
5.6.4受内压无折边锥壳
5.6.4.1受内压无折边锥壳大端厚度
大等效应力(主要为轴向弯曲应力)绘制,控制值为3[g
5.6.4.2受内压无折边锥壳小端厚度
GB150.32011
注:典线系按最大等效应力绘制,控制值为3
............*......*.......(511
,=0.001QD 8,=0.001Q.D.
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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1.1。1
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
不需要增加加强面积 y/([E)且不小于1 需要增加加强面积时
式中: 加强图设置在圆筒上:y=[]Es; 加强圈设置在锥壳上:y=[]E。。 本节内压加强设计仅适用于Q1、Q.为拉伸载荷的情况(即二者为正值);同时,f1、f2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
校核条件:A.≥A..
...... (515
圆筒工所有能用 圆筒连接处为VD/2的范围之内,并且要 积的形心应在距连接处0.25./D..72的范围之内
6.4.4.2锥壳小端与圆筒连接处的加强设讯
校核条件:Ae≥Ars 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/D../2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.8./2的范围内
5.6.5受内压折边锥可
5.6.5.1受内压折边锥壳大端厚度
渡段相接处的锥壳厚度
GB150.32011]
5.6.5.2受内压折边锥壳小端厚度
5. 6. 6 受外压维
5.6.6.1锥壳承受外压作用时,锥壳的计算长度取当量长
L.=r, D D sina+ (1+ D)
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 为1.1[]”。
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 为1.1[]
5.6.6.2外压锥壳的计算
b)计算=(C)cosa
5.6.6.3锥壳与圆简连接处的外压加强设计一般要求
半顶角α≤60°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锥壳大端与圆筒连接处的加强设计
校核条件:A≥A,L。
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/D./2的范围之内,并且 强面积的形心应在距连接处0.25D,0./2的范围之内
6.6.4.2锥壳大端与圆筒连接处作为支撑线的
2)确定外压应变系数A
GR 150 32011
3)确定所需的惯性矩1
d)计算锥壳大端与筒体连接处组合结构的有效惯性矩Is,应满足I.≥I;否则应选取更大惯性矩 的组合加强结构重新计算I。直至满足要求。 有效惯性矩I,的计算应计入圆筒与锥壳连接线两侧各为0.55D的壳体,若两侧壳体有效宽 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。
5.6.6.5锥壳小端与圆筒连接处的加强设讯
GB150.3—2011
GB 150.3=2011
校核条件:Aes≥Ars 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√D./2的范围之内,并且要 强截面积的形心在距连接处0.25./D.8./2的范围内
5.6.6.5.2锥壳小端与圆筒连接处作为支撑
2)确定外压应变系数A
3)确定所需的惯性矩1
AD,ATs T 10. 9
d)计算锥壳小端与筒体连接处组合结构的有效惯性矩I,应满足I.≥I;否则应选取更大惯性矩 的组合加强结构重新计算I,直至满足要求。 有效惯性矩I,的计算可计人圆筒与锥壳连接线两侧各为0.55VD。,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。 尚感
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壳与圆筒连接处外压计
GB 150.3—2011
5.7.2受内压偏心锥壳厚度计算
锥壳半顶角α取偏心锥壳与简体间夹角α1、42的大值; 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; 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、与圆简连接处的外压加强设计参照5.6.6,锥壳半顶角α分别取 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
5.9.3圆形平盖厚度
5.9.4非圆形平盖厚度
注:当预紧时[の取常温的许用应力
注:当预紧时[取常温的许用应力
5.9.5加筋圆形平盖厚度
注:图中筋板数n≥6;d,~d;L:取相邻径向筋板间的量小间距
0,=a/rr /KZp
sin(180/n) D
W≥ 0. 08 PDI nlal
式中,为筋板材料设计温度下的许
5. 10 锻制紧缩口封头
.10.1范围及一般要求
GB150.32011
5. 10. 2 符号
[GB150 32011
5.10.4截面系数计算
5.10.5弯曲应力校核计算
GB150.32011
5.11带法兰的凸形封头
5. 11. 1 适用范围
本节适用于带法兰凸形封头的设计,封头形式如
《电缆的导体 GB/T3956-2008》5. 11. 2 符号
3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.见7.5.3。
式中:M。按7.5.3计算。 对于宽面法兰
GB 18244-2000 建筑防水材料老化试验方法GB 150.32011
1. 875M.(D,+D,)