题目
一个低合金钢内压反应塔,筒体[1]内径_(i)=1000mm,标准椭圆形封头,工作压力_(i)=1000mm(装有安全阀),工作温度_(i)=1000mm,塔体采用单面手工电弧焊,100%无损探伤,内部介质有轻微腐蚀性。设计塔体壁厚,并校核水压试验强度。(_(i)=1000mm,_(i)=1000mm,_(i)=1000mm,_(i)=1000mm)(10分)表 钢板负偏差Cl (mm)钢板厚度4.5～5.56～78～2526～3032～3436～40负偏差0.20.60.80.911.1
一个低合金钢内压反应塔,筒体[1]内径
,标准椭圆形封头,工作压力
(装有安全阀),工作温度
,塔体采用单面手工电弧焊,100%无损探伤,内部介质有轻微腐蚀性。设计塔体壁厚,并校核水压试验强度。(
,
,
,
)(10分)
,标准椭圆形封头,工作压力(装有安全阀),工作温度,塔体采用单面手工电弧焊,100%无损探伤,内部介质有轻微腐蚀性。设计塔体壁厚,并校核水压试验强度。(,,,)(10分)表 钢板负偏差Cl (mm)
钢板厚度 | 4.5～5.5 | 6～7 | 8～25 | 26～30 | 32～34 | 36～40 |
负偏差 | 0.2 | 0.6 | 0.8 | 0.9 | 1 | 1.1 |
题目解答
答案
解:根据题意,
,
,
,,
再加上钢板负偏差
,然后圆整,取
厚。
,然后圆整,取厚。水压试验校核:
,
,所以水压试验时强度足够。
解析
步骤 1：确定设计压力
由于工作压力为2.0MPa，且装有安全阀，设计压力应为工作压力的1.05倍，即${P}_{d}=1.05\times 2.0=2.1MPa$。
步骤 2：计算设计壁厚
根据公式${S}_{n}=\dfrac {{P}_{d}({D}_{i}+{C}_{2})}{2{[ \sigma ] }^{2}}+{C}_{1}$，其中${C}_{2}=1mm$，${C}_{1}=0.8mm$，${D}_{i}=1000mm$，${[ \sigma ] }^{2}=144MPa$，代入计算得${S}_{n}=\dfrac {2.1\times (1000+1)}{2\times 144}+0.8=7.5mm$。考虑到实际应用中壁厚需要圆整，取${S}_{n}=8mm$。
步骤 3：校核水压试验强度
水压试验压力${P}_{r}=1.25\times {P}_{d}=1.25\times 2.1=2.625MPa$。根据公式${\sigma }_{r}=\dfrac {{P}_{r}({D}_{i}+{S}_{c})}{2{S}_{总}}$，其中${S}_{c}=0$，${S}_{总}=8mm$，代入计算得${\sigma }_{r}=\dfrac {2.625\times (1000+0)}{2\times 8}=164.06MPa$。由于${\sigma }_{r}\leqslant 0.9\varphi {\sigma }_{j}=0.9\times 0.9\times 345=279.5MPa$，所以水压试验时强度足够。
由于工作压力为2.0MPa，且装有安全阀，设计压力应为工作压力的1.05倍，即${P}_{d}=1.05\times 2.0=2.1MPa$。
步骤 2：计算设计壁厚
根据公式${S}_{n}=\dfrac {{P}_{d}({D}_{i}+{C}_{2})}{2{[ \sigma ] }^{2}}+{C}_{1}$，其中${C}_{2}=1mm$，${C}_{1}=0.8mm$，${D}_{i}=1000mm$，${[ \sigma ] }^{2}=144MPa$，代入计算得${S}_{n}=\dfrac {2.1\times (1000+1)}{2\times 144}+0.8=7.5mm$。考虑到实际应用中壁厚需要圆整，取${S}_{n}=8mm$。
步骤 3：校核水压试验强度
水压试验压力${P}_{r}=1.25\times {P}_{d}=1.25\times 2.1=2.625MPa$。根据公式${\sigma }_{r}=\dfrac {{P}_{r}({D}_{i}+{S}_{c})}{2{S}_{总}}$，其中${S}_{c}=0$，${S}_{总}=8mm$，代入计算得${\sigma }_{r}=\dfrac {2.625\times (1000+0)}{2\times 8}=164.06MPa$。由于${\sigma }_{r}\leqslant 0.9\varphi {\sigma }_{j}=0.9\times 0.9\times 345=279.5MPa$，所以水压试验时强度足够。