HG 20582-1998 钢制化工容器强度计算规定 HG20582-1998 标准下载解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和国行业标准
HG20582-1998
钢制化工容器强度计算规定
Specification for Stress Calculation of Steel Chemical Vessels1998—11-18发布
国家石油和化学工业局
1999-03-01
中华人民共和国行业标准
钢制化工容器强度计算规定
Specification for Stress Calculation of Steel Chemical VesselsHG20582—1998
主编单位：上海工程化学设计院中国五环化学工程公司
批推部门：国家石油和化学工业局实施日期：一九九九年三月一日全国化工工程建设标准编辑中心（原化工部工程建设标准编辑中心）1999北京
本标准（HG20582一1998)是在原标准（HGJ16一89）的基础上，根据实施以来取得的经验，并依据国标GB150一1998的内容以及近年来国内外工程公司的标准规范进行了修订。新修订的标准较原标准有如下主要改变：1.新增12种设计计算方法。包括：大锥角锥形封头、半圆管夹套容器、内压和轴向载荷作用的带折边变径段、外压圆筒内设有支承圈时对承载能力的提高、齿啮式卡箍连接和整体齿啮式卡箍连接、凸缘法兰、透镜垫高压螺纹法兰、带加强筋的圆平板盖、2形膨胀节、以及圆筒和球壳上局部应力的计算等。
2.较大修改的有：对于椭圆形封头非中心部位开孔补强和圆筒上轴向和周向及封头上非径向接管的开孔补强三章合并为一章，即非径向接管的开孔补强，而且补强方法也有较大变动，采用ASME的方法。
3.其它一些章节中在文字、符号及局部内容也作了相应调整，使之与GB150一1998相一致。本标准由全国化工设备设计技术中心站提出并归口管理。本标准由上海工程化学设计院、中国五环化学工程公司主编。本标准主要起草人：杨振奎黄耕王荣贵丁伯民姚佩贤姚北权应道宴
HG20582一1998《钢制化工容器强度计算规定》是结合化工容器设计的具体情况，对GB150《钢制压力容器》进行了补充和具体化。本标准的适用范围、引用标准、定义及许用应力等，除另有规定外，均与GB150《钢制压力容器》相同。
1受内压斜锥壳的计算
1.1概述
斜锥壳的形状如图1一1所示，其与圆简体连接处的对接焊缝必须全焊透，且较大的侧斜角（图1一1中角α）不得大于30℃。当一侧斜角α，或α为零时，即为常见的正斜锥的情况。>a
图1-1斜锥壳
1.2符号说明
一斜锥壳壁厚（包括壁厚附加量），mm8,一斜锥壳整体加强区壁厚（包括壁厚附加量）,mm；p
一设计压力，MPa
D,-斜锥壳大端内直径，mm
-斜锥壳小端内直径，mm；
设计温度下材料的许用应力，MPa，焊接接头系数；
斜锥壳一侧斜角。计算中取α或α2中较大的侧斜角，度；Q一一斜锥壳与圆筒体连接处的应力增值系数。以P/L与较大的侧斜角α查图1一3或图1-5确定；
壁厚附加量,mm。
斜锥壳壳体壁厚
α为较大的侧斜角。
1.3受内压斜锥壳厚度计算
1.3.2斜锥壳大端连接处的壁厚
以P/丁与较大的侧斜角α查图12，当其交点位于曲线之上时，无需加强，壁厚按式（1一1）计算，当其交点位于曲线之下时，则需加强，壁厚按下式计算：QPD
加强区的长度，按图1一3中右侧详图的规定计算。加强的厚度不得小于距离连接点0.5D(8-C)
处的锥壳厚度。
注：曲线控制最大应力强度（主应力为轴向弯曲应力）极限为3[。0.012
无需加强
增加厚度
最大角度α
图1一2确定斜锥壳大端与圆简体连接处的加强图1.3.3斜锥壳小端连接处的壁厚
一不允许
以P/[丁与较大的侧斜角α查图1一4，当其交点位于曲线之下时，则需加强，壁厚按下式计QPD
2Lo-p+c
加强区的长度，按图1一5中右侧详图规定计算，加强区的厚度不得小于距连接点o.5Dar(a.C)
2处的锥壳厚度。
a=30°
注：曲线控制最大应力强度（主应力为轴向弯曲应力）极限为3[。]t
2/0.5D.(8,
0.0040.0050.006
图1-3
斜锥壳大端与圈简体连接处的Q值图8
以P/a与较大的侧斜角α查图1一4，当其交点位于曲线之上时，则无需加强，壁厚按式（11)计算。
无需加强！
增加厚度
注：曲线控制在连接处每例0.25/o.5D<3,心)范围内最大膜应力强度（由平均环向拉应力与平均径向压应力计算所得）极限为1.02°
最大角度。
图1一4确定斜锥壳小端与圆筒体连接处的加强图8°
注：曲线控制在连接处每侧0.5/0.5D(0,-C)30°范围内的膜应力强度（由乎均环向拉应力与平均径向压应力计算所得）极限为1.1[。】25
/o.5D.-C>
0.0020.003
0.0050.0080.01
图1-5斜锥壳小端与圆筒体连接处的Q值图0.07
2大锥角锥形封头的设计和计算
2.1概述
本章适用于半顶角α>70°的大锥角锥形封头承受内压或外压的设计和计算，大锥角的锥形封头通常用于压力较小的场合。图2-1、图2—2和图2—3是常用的三种结构。D
图2—1大锥角折边维形封头
P—设计压力，MPa
D,圆简体内直径，mm
-半顶角，度，
图2一2带加强圈的大锥角无折边锥形封头图2-3大锥角无折边锥形封头
2.2符号说明
一图2-1中过渡段内半径，mm；
-锥形封头厚度，mm，
8简体厚度，mm，
%0keor00pp02P0一一计算中涉及的厚度，mm；B、βT、βe、β、B2、B3、βa计算中涉及的系数：C-—厚度附加量，mm；
一圆筒体或锥形封头的焊接接头系数，d
[o]-——锥形封头材料在设计温度下的许用应力，MPa；［a——圆简体材料在设计温度下的许用应力，MPany
稳定安全系数，取ny=3；
一加强圈横截面积，mm
-加强圈与壳体之间所有承载焊缝有效宽度之总和，见图2一2，mm；B2、B3—计算中涉及的系数；
E-—锥形封头材料在设计温度下的弹性模量，MPa一图2一1中折边锥形封头的直边段，mm。1
2.3受内压大锥角折边锥形封头（图2—1）2.3.1封头厚度计算
2fg0-P
0,=+C-0.3(D-r)
封头厚度：
d=min(max(ok.d),op)
式(2一2)中系数βs计算如下：
,-max(0.5,β.pr)
(2—1)
(2—2)
(2—3)
(2—5)
(2—6)
2.3.2封头许用内压力计算
[P =20(8-C)
2[(8-)
(8-C).907
[P]-[]
L0.3(D-r)
封头许用内压力[P]：
[P]=max(min([P]k,[P),[P])
2.4受内压带加强圈与圆筒连接的大锥角无折边锥形封头（图2一2）2.4.1
封头厚度计算
2加强圈横截面积计算
PD?tga
如计算结果A0,则不需设加强圈。上述公式中系数计算如下：
2.4.3封头许用内压力计算
·tga-0.25
(2—10)
(2-11)
(2-12)
(2-13)
(2--14)
(2—15)
锥形封头部分许用压力：
带加强圈过渡部分许用内压力：系数β2计算如下：
系数β。计算如下：
系数Bz、B，计算如下：
27'4(-C)
+(8-c)Www.bzxZ.net
2[(,-C)
DP+(,-C)
pz=max(0.5.p.)
2-C·tgQ-B
(8,-C)D,(8,-C)
2.4.4加强圈T形焊缝强度校核
式中2t为加强圈与壳体之间所有承载焊缝有效宽度之总和，见图2一2。(2—16)
(2-17)
(2-19)
(2—20)
(2-21)
(2—22)
加强圈与壳体连接用间断焊时，沿壳体整个周边T形焊缝的有效长度减少，但加强圈每侧间断焊缝的任意间隔应不大于壳体厚度的8倍，且所有间断焊缝的总长应不小于加强圈内周长的一半。
2.5受内压大锥角无折边封头（图2一3）1封头厚度计算
计算中取：
系数计算如下：
系数β计算如下：
封头厚度：
-0十C-
2LoJ-P
β,=max(0.5,β)
8,=0.3(D,—r)
=min(max())
2.5.2封头许用内压力计算
2[(8-C)
+(a-C)
2[(-C)
DB+(8-C)
[P],=[o[%, 90
封头许用内压力[P]
(2-23)
(2-24)
2—25)
(2-26)
(2-27)
(2-28)
(2—29)
(2-30)
(2—31)
(2—32)
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