GB 9222-88 水管锅炉受压元件强度计算.pdf

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中华人民共和国国家标准
水管锅炉受压元件强度计算
GB9222--88
Strength calculation of pressure
parts for watertube boilers
本标准规定了水管锅炉用材料及其许用应力;并規定了有关受压元件如锅筒筒体、集箱筒体、管子、
封头和异形元件的强度计算方法及决定最高允许计算压力的验证试验方法。
本标准适用于额定压力不低于0.10MPa的固定式水管蒸汽锅炉和固定式水管热水锅炉
对于调峰负荷机组及其它频繁启动、参数波动较大的锅炉,可按本标准计算,但必须进行疲劳强度
校核。
锅炉的设计、制造安装、使用、修理及改造,应符合国家劳动人事部颁布的《蒸汽锅炉安全技术监察
规程》、《热水锅炉安全技术监察规程》及有关锅炉制造的技术条件及标准。
1材料和许用应力
1.1符号说明
本章所用符号的意义和单位如下
一材料在20℃的抗拉强度,MPa
a。一一材料在20℃的屈服限或条件屈服限(费余变形为0.2%),MPa;
一材料在计算壁温时的屈服限或条件屈服限(残余变形为0.2%),MPa
ら一一材料在计算壁温时10h的持久强度,MPa
8s一材料在20℃的延伸率,%
〔o)一许用应力,MPa;
ーー基本许用应力,MPa;
对应于抗拉强度的安全系数;
n一对应于屈服限或条件屈服限的安全系数
D-对应于105h持久强度的安全系数
7一基本许用应力的修正系数;
tー计算壁温,C
介质额定平均温度,℃;
b一对应于计算压力下的介质饱和温度,℃;(热水锅炉为介质平均温度,℃)
X一一介质混合程度系数;
温度偏差,℃y
一一锅筒筒体、集箱筒体及管子的外径与内径的比值;
S一壁厚,mm
入一一钢材导热系数,kW/(m?℃);
gamx一最大热流密度,kW/m
a2内壁对介质的放热系数,kW/(m2c℃)
机电子エ业部1988-05-23批准
1989-01-01实施
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GB922-88
J一一均流系数。
1.2衬料
1.2.1水管锅炉受压元件的材料应符合国家或治金工业部有关锅炉钢材现行标准的规定
使用本标准未列入的材料应符合《蒸汽锅炉安全技术监察规程》或《热水锅炉安全技术监察规程》的
有关规定
1.2.2用于造锅炉受压元件的板材应具有良好的塑性,其延伸率8,应不小于18%。
1.3许用应力
1.3.1本章和附录A有关钢材的许用应力规定,仅适用于水管式锅炉受压元件
许用应力按下式计算:
PP甲中自
(1)
基本许用应力按下列公式计算并取其中最小值:
〔]≤
:≤
(3)
〔o〕」≤
(4)
计算时,a,和可,取钢材(板村和管材)大量试验结果的统计下限值;取钢材大量试验结果的10h
持久强度的平均值;安全系数取:
(5)
国内常用锅炉钢材的基本许用应力(の)应取表1给出的值,非常用钢材的基本许用应力〔oy应取
附录A给出的值。
修正系数η根据元件结构特点和工作条件,一般可按表2的推荐值选取。
1.3.2对于表1和附录A所未列入的材料,如符合1.2条中的有关规定,它的基本许用应力〔y应按
式(2)至(5)计算。计算时,c、バ及ら应取相应钢号的最低保证值;只有在没有保证值时,才可用钢材
抽样试验,并将试验所得和的最小值及105h的的平均值乘以0.90作为计算取用值。抽样和试
验应按有关标准进行。
1.3.3锅炉低碳钢、低碳锰钢及低碳锰钒钢在350℃以下,其它低合金热强钢在400℃以下,其基本许
用应力一般只需按式(2)和(3)计算,不必考虑式(4)。
表1常用锅炉钢材在不同计算壁温下的基本许用应力〔j
Mpa
钢号
20G I6mng 15crmo 12CRMF/12cr2mowv12cr3movs
CB3087GB30871GB713「GB5310」GB713「GB5310GB5310TB'(102)TiB"(m1)
GB5310「GB5310
标准号
86
85
85
85
470
441
441
540
226
225
216
305
226
255
343
441
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CB9222-88
续表1
12cr2mowv12cr3movsi
钢号
20g
5CrMo「12Crl
与GB3087「GB3087「GB713「GB5310GB713「GB5310GB5310
TiB"(102)TB(L11)
标准号」-82
GB5310GB5310
-85
85
85
124
145
148
148
174
150
163
200
250?104
125
125
149
148
156
260
11
123
123
123
146
147
15
118
118
140
145
153
3G0
113
113
135
143
151
109
140
148
102
102
102130136
144
100
100
129
143
78
97
97
132
14
92
138
400
70
87
87
87
117
128
41?68
133
20
66
8
8
126
132
75
75
75
131
计
440
66
66
124
130
算
49
57
123123
温46?45
126
ta47040
43
43
120
12
℃iA。。
80
38
38
112
121
96
118
510
110
520
530
59
540
49
110
550
40
9
87
4
580
50
65
64
600
610
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