HG/T 20582-2011.Specification of strength calculation for steel chemical vessels.
1受内压斜锥壳的计算;
1.1 概述
1.1.1HG/T 20582适用于仅承受内压作用的斜锥壳的设计计算。斜锥壳的形状如图1.1. 1-1和图1.1.1-2所示,斜锥壳的半顶角a沿圆周方向是逐渐变化的,a为较大值,a2为较小值,当a2=0°时,即为常见的正斜锥情况。
与斜锥壳相连接的两端为圆筒壳体,且两圆筒的中心线应平行,其偏心距e应满足如下要求:
1.1.2HG/T 20582计算中所采用的锥壳半顶角a取a1和a2中的较大值,然后按本章所述的正锥壳计算方法对斜锥壳进行设计计算。
图1.1.1-1为无折边斜锥壳,通常用于a≤30° ;当a>30°时应采用图1. 1.1-2所示的折边斜锥壳,但a≤60°。
斜锥壳与两端圆筒连接处的对接接头必须全焊透。
5内压薄壁凸形封头的设计和计算
5.1 概述
5.1.1承受内压的椭圆形和碟形封头,当其壁厚与直径之比较小时,除应考虑内压下的强度失效计算外,还应考虑过渡区的塑性垮塌或内压失稳问题。本章规定了0.0005≤δ/L<<0.002的内压薄壁封头壁厚的计算和设计。
5.1.2椭圆形和碟形封头的结构尺寸限定同《钢制压力容器》GB150的规定。
5.1.3凡按本章 进行计算的薄壁封头,可不受《钢制压力容器》GB 150对凸形封头最小壁厚的限制。
5.2符号说明
a一用于计算的常数,a= =0.5D-r
b一用于计算的常数,b=L-r
C一在计算过渡区预期导致失稳时所用的系数

备案号：J1204—2011
中华人民共和国化工行业标准
HG/T 20582..-2011
代替HG20582.-1998
钢制化工容器强度计算规定
Specification of strength calculation for steel chemical vessels2011-05-18 发布
2011-06-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前言
本标准根据中华人民共和国工业和信息化部（工信厅科[20091104号文)和中国石油和化学工业协会（中石化协质发[2009136号文）的要求，由中国石油和化工勘察设计协会组织全国化工设备设计技术中心站编制。
本标准自实施之日起代替《钢制化工睿器强度计算规定》HG20582—1998(2004）。本标准是在原标准HG20582—1998(2004)的基础L，根据国外先进工业标的发展以及实施以来取得的经验，并依据《钢制压力容器》GB150的内容以及近儿年来国内外工程公司的设计实践进行的修订，是对《钢制压力容器》GB150进行的补充和具体化。本标准的适用范围，引用标,定义及许用应力等，除另有规定外，均与《钢制压力容器》GB150相同。
本标准和HG20582—1998（2004)相比，主要变化如下：本标谁多个计算方法根掀近几年来美国ASME-1和阻-2直至2007版的最新内容进行了更新和修改，这些计算方法包括：受内压斜锥体、半画管爽套容器，内压薄壁凸形封头、非径问接管开孔补强、卡箍连接密封等：本标准增加了“外载荷通过开孔接管对画筒(包括和圆筒连接处的接管)引起的局部应力计算”和\法兰设计的另一方法”的相关内容；-本标准修订中还参照了欧盟压力容器的新标准EN13445-3：2002(E)，同时根据国外工程公司设计实践的新进展对本标准进行了一些修改和补充：-本标推对原标推中局部地方进行了勘误，并且在文字符号及格式等按国家有关规定进行规范,并尽量使之与《钢制压力容器》GB150相一致。术标准由中国石油和化学工业联合会提出并归口。本标的技术内容由全国化工设备设计技术中心站[地址：上海市延安西路376弄22号（永兴商务楼）10楼，邮政编码：200040，电话：021-32140342]负责解释。本标推主编单位、参编单位和主要起草人：主编单 位：上海工程化学设计院有限公司参 编 单 位;中国石化集团上海工程有限公司中国五环工程公司
中石油东北炼化工程有限公司吉林设计院主要起草人：杨振奎叶国平丁伯民徐才福秦叔经阮黎祥李家伟王荣贵倪云峰玉巍梁瑾
本标准代替标准的历砍版本发布情况为：-HG20582—1998(2004);
KANIKAca
-HG20582-1998;
-HGJ 16—1989。
1受内压斜锥的计算
2大锥角锥形封头的设计和计算
3半圆管夹查容器的设计
作用有内压和轴向载荷的带折边变径段的设计内压薄壁凸形封头的设计和计算5
6非径向接管的并孔补强计算
7大开孔的补强计算-
外压圆筒工设有支承阁时对圆简承载能力提高的计算8
外载荷作用下法兰当量设计压力的计算·9
金属齿形环与薄要盖层组合式挚片的密封设计和计算10
无垫片焊接密封法兰的设计和计算非圆形法兰的设计和计算
卡箍连接件设计
齿啮式卡箍连接件设计
整休相连的齿啮式卡箍连接件设计凸缘法兰的设计和计算
透镜垫密封的高压螺纹法兰的设计和计算多鞍座卧式容器的设计和计算
带刚性环耳式支座的设计和计算带加强筋的圆形平板盖设计和计算内压弯头计算
斜接弯管(虾米弯)的设计和计算煤制三通的计算
Y形管的设计和计算
252形膨胀节的设计和计算
外载荷对圆简引起的局部应力计算26
27外载荷通过接管或实心附件对球壳引起的局部应力计算28外载荷通过开孔接管对圆简（包括和圆简连接处的接管)引起的局部应力计算29
法兰设计的另·-方法
附：编制说明，
KANIKAca-
Contents
I Calculation of offset conical shell subjected to internal pressure2 Design and calculation of conical closure with large apex angle3 Design of vessels with half pipe jacket ..4 Design of reducers with knuckle and subjected to internal pressure and axial force5 Design and calculation of thin convex clasures subjected to internal pressure 6Reinforcement for shell with lateral or hillside nozzle7 Reinforcement for large opening8 Calculation of enhancement of load bearing capacity of cylinders with supporting rings and subjected to external pressureg Caleulation of cquivalent design pressure for flange subjected to external laadinglo Covered serrated metal gasket ..Design and calculation of wclding sealed liange without gasket11
Design end calculation of noncircular flange13 Design of clamp connections14 Design of serrated clamp connections15 Design of intcgcral serrated clamp connections16 Design and calculation of flangcd colar ..Design and calculation of high pressure scrcw flange with lens shape gasket17
18 Design and caleulation of multi saddle supported horizontal vesselDesign.and calculation of lug support with rigid ring19
20 Design and caleulation of circular flat with strengthenersCalculation of intcrnal pressurized bend21
22 Design and calculation of miter bend23
Calculation of welded T joint.24 Design and calculation of Y shape pipe25
Design and calculation ofioroidal expansion jointCalculation of local stresses in cylinder due to external loadings26
Calculation of local stresses in spherical shel due to external laadings acting on nozzle anattachrnent.
28 Calculation ef local stresses in cylinder and nozzle due ta external laadings29 Alternativc design rnethod for flanged conncctionAddition:Explanation of thc provisians110
1受内压斜锥壳的计算
1.1概，述
1.1,1本章适用于仅承变内压作用的斜锥壳的设计计算。斜锥壳的形状如图 1,1.1-1和图1.1.1-2所示，斜锥壳的半顶而α沿圆周方向是遂渐变化的，α1为较大值，α为较小值，当α一0°时，即为常见的正斜锥情况。
与斜锥壳相连接的两端为圆简壳体，且两圆简的中心线应平行，其偏心距e应满足如下要求：(Di- Ds) = Ri—Rs
1.1.2本章计算中所采用的锥亮半顶角取，和α2中的较大值，然后按本章所述的正锥壳计算方法对斜锥壳进行设计计算。
图1.1.1-1为无折边斜锥壳，通常用于α30°当α30°时应采用图1.1.1-2所示的折边斜锥壳.但α60°。
斜锥壳与两端圆简连接处的对接接头必须全焊透。a
图1.1.1-1无折边斜锥壳
KAONIKAca-
D一一大端圆简内直径（mm）
Ds—小端网筒内直径（mm）
Mt k2n
图1.1.1-2折边斜锥壳
R——大端圆简内半径(mm）,R
Rs——小端圆简内半径（mm），Rs=na
符号说明
斜锥壳大端过渡段最小和最大转角半径（mm）斜锥壳小端过渡段最小和最大转角平径（mm）计策用大端过渡段转角半径（mm）,取r,=minr1.r），见本标准图1.1.1-2和本标推图1. 6. 1
计算用小端过渡段转角半径（mm），取=mnin(r：r），见本标谁图1.1.1-2和本标准图1. 6. 1
斜锥壳壁厚（包括厚度附加量）（mm）%大端圆筒厚度（不包括原度附加量）（mm）s小端圆筒厚度（不包括厚度附加量）（mm）锥壳厚度（不包括厚度附加量）（mm）8—·折边过渡段连接处圆简或转角的厚度（不包括厚度附加量)(mm)，见本标准图1.5.1-2—大端过渡段转角处厚度（mm）小端过渡段转角处厚度(mn)
8s大端圆简所需最小厚度（mm）8sg-一小端圆筒所需最小厚度（mm）&cc
锥壳所需最小厚度（mm）
斜锥壳最大半顶角（\），用于公式数值计算时，采用弧度α-…一斜锥壳最小半顶角（\），用于公式数值计算时，采用孤度α一计算用锥壳最大平顶角（\），取取α和α中的较大值，用于公式数值计算时，采用弧度Lc——锥壳的投影长度（mm）,取α1一侧的锥壳母线长度，见本标准图1.6.1Lk当存在转角时，用于锥壳大端过渡段应力计算的长度（mm），见本标推图1.5.1-2Lr
当存在转角时，用于锥壳小端过渡段应力计算的长度（mm），见本标准图1.5.1-2Ley——当存在转角时，应力计算中圆筒过渡段的长度(mm）Le
一当存在转角时，应力计算中锥壳过渡段的长度（mm）Lik一当存在大端转角时，用于锥壳过渡段应力计算中的长度（mn）Li一-一当存在大端转角时，用于锥壳过渡段应力计第中的长度（mm）Lir---当存在小端转角时，用于锥壳过渡段应力计算中的长度(mm)Lir一—当存在小端转角时，用于锥壳过渡段应力计算中的长度（mm）n锥壳与圆筒的厚度比
H—计算参数
B-—计算参数
圆筒几何参数
。锥壳几何参数
民一当存在大端转角附，用于锥壳过渡段计算的角度\)，用了数值计算时，采用弧度当存在小端转角时，用于锥壳过波段计算的角度（\)，用于数值计算时，采用弧度K.—折边锥壳计算中的长度系数，K㎡=0.7圆商应力计算中的修正系数，K=1.0Ke
Kcpc—锥壳应力计算中的修正系数，KcPc=1.0R：—-大端折边圆弧中心至壳体中心轴的半径(mm）R小端折边圆弧中心至壳体中心轴的半径（mm）Re——考虑锥角的计算半径(nm)—-泊松比，钢材 =0.3
中一--大端折边锥壳过渡段计算角度（\），用于数值计算时，采用弧度龚一—当大端转角处强度不足时，锥壳过渡段计算角度（），用于数值计算时，采用弧度频一当大端转角处强度不足时，锥壳过渡段计算角度（），用于数值计算时，采用弧度一一当大端转角处强度不足时，锥壳过渡段计算角度（\），用于数值计算时，采用孤度外一一小端折边锥壳过渡段计算角度（\），用于数值计算时，采用弧度虾一…一当小端转角处理度不足时，壳过渡段计算角度（\），用于数值计算时，采用弧度虾一一当小端转角处强度不足时，锥壳过渡段计算角度（），用于数值计算时，采用弧度一-当小端转角处强度不足时，锥壳过渡段计算角度（），用于数值计算时，采用弧度Mg内压作用于圆简上，在圆筒与锥壳连接处的经向力矩（N·m1m）Mcs—内压作用于锥壳上的经向力矩(Nmm）Msy—作用于圆简上用于计算的经向力矩（N·mm）113
TYKAONKAca
Q——内压作用于圆簡上，在圆筒与锥壳连接处的剪力(N）Qc——内压作用于锥壳上的剪力(N)Q——内压作用于阅筒上用于计算的剪力N)Ns内压作用于圆筒上的经向期膜力(NV)Na—.-内压作用于圆简上的周向薄膜力(V)内乐作用于锥壳上的经向薄膜力（N）N
Nca—一内压作用于锥壳上的周向薄膜力(N）p——设计压力（MPa)
[]——设计温度下材料的许用应力(MPa)中—焊接接头系数
em—壳体经向膜应力（MPa）
da-壳体经向弯曲应力（MPa）
壳体周向薄膜应力(MPa）
-壳体周向弯曲应力（MPa）
d——转角处计算位置(i>的经向薄膜应力(MPa)——转角处计算位置(i)的周向薄膜应力(MPa）1.3亮体最小厚度
1.3.1圆简壳体所需最小厚度。
大端圆简所需最小原度按式(1.3.1-1)确定：st
Drrexpe
小端圆筒所需最小厚度按式(1.3.1-2)硫定：ase
取，用于后面各节的计算中。
注texpG
（，下同
）表示以为底（e=2.71828...），指数为1.3.2锥形壳体所需最小厚度。
锥形壳体所需最小厚度按式(1.3.2)确定：acc
(1. 3. 1-1)
(1. 3. 1-2)
通常以大端直径代人计算得出大端处厚度，当需要时也可用锥壳某一位置的直径D代人计算得出该位置处的厚度。
取%三%用于后面各节的计算中。1.4圆简与无折边锥壳的过镀连接1.4.1 锥壳长度要求。
平行于锥壳表面所量得的锥壳长度应满足下式要求：Lc 2 2. 0
1.4.2壳大端连接处的应力计算。1大端锥壳的形状尺寸要求。
除应满足本标准第1.4.1条规定的锥壳长度的要求外，还应满足下列要求：RL
计算中如0°10°取10°
2计算大端过渡连接处的设计参数。首先计算下列参数：
B=tanα
根据参数 n,从表 1. 4. 2 中分别查取用于计算 Msn和 Q 的不同参数 C,(C,~Cμp),对于中间值可用线性插人法。
按式(1. 4. 2-1)和式(1. 4. 2-2)分别计算出 Msr和 Qn:Msy=-exp[C,+ClnH+C,lnB+C(InHy+C,(InB)\+C,lnHlnBC,(lnH)a +Ca(lnB)$+ClnH(InB)+Ca(inH)*InB)Q:=—exp[Ci -+- CglnH+C,InB + C,(InH)2 + C,(lnB)--C lnHInB+C(InH)+Ca(InB)3 +C,InH(InB)a+Cu(lnH)InB3大端连接处圆简应力计算。
对所引起应力原四的计算：
M = Msn
Q= 加,QN
[3(1—)
N = pRr+2,RL(- MsPe, +Qr)
Kpc = 1. 0
应力计算[按式(1.4.2-3)～式(1.4,2-6)：em
TrKAONIKAca-
(1. 4. 2-1)
(1. 4.2-2)
(1. 4. 2-3)
合格准则：
公式中的系数亡,
Cem［a
dm ±[aj'
en + ≤[α]
表1.4.2作用于大端连接处的压缩连拨处的合戒力矩Msr（N·mm）1.25
—3,065534
—0.221192
-0.015413
—1.983852
—0.119151
-0.115841
—0,016987
--0.016653
-3.113501
—0.239151
—0.075734
—0.015659
.013283
—3.140885
—0.241393
—0.056744此内容来自标准下载网
—0,004600
连接处的合成剪力Q(N)
—1.911375
2,292069
—0.079165
.-0.074658
--0.003818
-0.033814
—1.893610
-0. 075123
-0.047032
-0.012439
—0.043500
—0. 224678
—0,034581
0,025163
—0.011145
-0.024214
-0.027144
—0.018971
—0.052435
(1. 4. 2-4)
(1. 4. 2-5)
(1.4.2-6)
—3.115764
-Q.209963
—0.050859
—1.816642
—0, 048876
-0.007486
—0.023076
—0.058417
4大端连接处锥壳应力计算。
对所引起应力原因的计算：
Mcs = Ms
Qc = Qpcosa+ Nssina
[3(1 -2) ,0.25
Ncs = Nscos Qcsinα
R + 29.。Re(MeaPa-Qc)
Kcpc = 1.0
注；上述计算中的Ms，Ns，Q与本条第3款中大端园简计算取相同。应力计算[按式(1.4.2-7)～式(1. 4.2-10)]:Nes
合格准则：
on [a]
Oam 士ash[a]
Cem ± []
(1. 4.2-7)
(1. 4. 2-8)
(1. 4. 2-9)
(1.4.2-10)
如果不能满足本条第3款和第4款中的合格准则，则应适当增加圆筒和锥壳厚度8和%，重复本条的各项计算，直至合格。
1.4.3锥壳小端连接处的应力计算。1小端锥壳的形状尺寸要求。
除应满足本标准第1.4.1条规定的锥壳长度的要求外，还应满足下列要求：205
计算中如°510°取α=10°
2计算小端过渡连接处的设计参数。首先计算下列参数：
KAONIKAca-
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