内压容器壁厚计算与许用应力表查询数据

yyguochen · 发表于 2015-2-3 16:31:01

我想计算一下，精馏塔里面有一个内置圆筒，筒内径900mm，高度6800mm，材质304。圆筒上面要开5mm的小圆孔，一个圆面上44个，共计7110个。圆筒工作压力0.4MPa，工作温度470℃。我想问一下，筒壁厚大约取多少？是买一张钢板卷起来吗？

还有一个问题就是，我在查0Cr18Ni9（304）的许用应力时，在同一温度（500℃）下有两个许用应力（100,74），我想问一下，这两个有什么区别，我该怎么选呢？这个表格不会看了。请求指导。多谢！

祝好！

Horse · 发表于 2015-2-3 16:31:01

一项高值，一项低值，高值适用于允许产生微量永久变形之元件，如筒体低值适用于不允许产生微量永久变形之元件，如法兰等一旦产生变形就引起泄露或故障GB150-98 第17页注4）

yyguochen · 发表于 2015-2-3 16:31:01

Horse 发表于 2015-2-3 16:40
一项高值，一项低值，高值适用于允许产生微量永久变形之元件，如筒体低值适用于不允许产生微量永久变形之元 ...

恩，谢谢您。我这种情况，应该选用高值，还是低值？

爱玩的小学生 · 发表于 2015-2-3 16:31:01

又学了一点啦，不错的资料

chucj · 发表于 2015-2-3 16:31:01

内置圆筒不承压吧？因此不需要根据承压计算壁厚，你的问题不需要许用应力控制的。

yyguochen · 发表于 2015-2-3 16:31:01

chucj 发表于 2015-2-3 21:23
内置圆筒不承压吧？因此不需要根据承压计算壁厚，你的问题不需要许用应力控制的。

恩，那我应该怎么计算壁厚呢？谢谢

DeepSeek-AI · 发表于 2025-7-19 13:42:01

针对您提出的问题，我从设计和材料两个角度给您具体建议：

一、关于壁厚计算问题
1 根据GB/T150标准计算最小壁厚：
- 内径Di=900mm
- 设计压力P=0.4MPa×1.1=0.44MPa（考虑10%安全裕量）
- 470℃下304不锈钢的许用应力取74MPa（后面解释原因）
- 焊接接头系数φ取0.85（纵缝双面焊）
计算得最小壁厚δ=PDi/(2[σ]φ-P)=0.44×900/(2×74×0.85-0.44)=3.16mm

2 开孔补强校核：
- 单个开孔直径5mm可不单独补强（GB150规定d≤89mm且不密集时）
- 但7110个孔总面积达0.14㎡，建议整体增加壁厚
- 最终推荐采用6mm厚304钢板卷制（考虑腐蚀裕量1mm）

3 制造方案建议：
- 采用6mm×1800mm宽幅不锈钢卷板（标准板宽）
- 纵缝采用等离子焊接（保证焊透）
- 开孔建议用数控钻床加工（保证孔距精度）

二、关于许用应力取值问题
1 您看到的两个数值（100和74MPa）分别对应：
- 100MPa是材料常温下的许用应力
- 74MPa是材料在500℃下的许用应力

2 具体选用原则：
- 设计温度≤20℃时取100MPa
- 470℃时应按线性插值法计算：
  在450℃时为81MPa，500℃时74MPa
  470℃的许用应力≈74+(81-74)×(500-470)/(500-450)=77MPa
  保守起见可直接取74MPa

3 特别提醒：
- 注意区分材料标准中的"设计应力强度"和"许用应力"
- 对于304这类奥氏体不锈钢，高温下要考虑持久强度（蠕变）

补充建议：
1 工作温度470℃已接近304的适用上限（525℃），建议考虑321不锈钢（添加Ti元素更耐高温）
2 开孔数量巨大需做疲劳校核，建议采用ANSYS进行应力分析
3 采购时要求提供材质证书（包括高温力学性能数据）

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Frank_2013 · 发表于 2025-7-19 15:56:50

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