《SW6研讨班讲义》PPT课件.ppt
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1、SW6-1998v3.5使用说明与工程设计中若干问题的讨论 2005.12秦叔经秦叔经秦叔经秦叔经全国化工设备设计技术中心站全国化工设备设计技术中心站全国化工设备设计技术中心站全国化工设备设计技术中心站上海延安西路上海延安西路上海延安西路上海延安西路376376376376弄弄弄弄22222222号号号号10101010楼楼楼楼TelTel:021-32140016,021-32140342-820021-32140016,021-32140342-820FaxFax:021-62489867021-62489867EmailEmail: Web SiteWeb Site: 1精选课件pptq
2、 SW6 1998 的基本使用方法和技巧的基本使用方法和技巧q 在使用在使用SW6进行压力容器设计时,如进行压力容器设计时,如何正确理解和使用标准中的条款何正确理解和使用标准中的条款q 塔器和卧式容器新标准简介塔器和卧式容器新标准简介2精选课件pptq 软件使用的一些基本技巧软件使用的一些基本技巧 每个设备程序保存输入数据的文件名都有固定的后缀。程序每个设备程序保存输入数据的文件名都有固定的后缀。程序 与后缀名的对应关系见与后缀名的对应关系见用户手册用户手册p.3 在在WORD中形成计算书时,有时会出现字体很小的情况。应中形成计算书时,有时会出现字体很小的情况。应 在在“工具工具-选项选项”对
3、话框中点击对话框中点击“Web选项选项”按钮,然后在打开按钮,然后在打开 的对话框中,将的对话框中,将“取消下述软件不支持的功能取消下述软件不支持的功能”选择框的钩选择框的钩 去掉。去掉。(1)极少数计算机在插上加密块的情况下,程序会提示找不到极少数计算机在插上加密块的情况下,程序会提示找不到 加密块。加密块。解决办法:卸去杀毒软件解决办法:卸去杀毒软件(对单机版对单机版)或防火墙或防火墙(对网络版对网络版);(2)网络版有时运行感觉很慢。网络版有时运行感觉很慢。解决办法:卸去防火墙解决办法:卸去防火墙3精选课件ppt 点击点击“出计算书出计算书”按钮后,如按钮后,如WORD已打开,但提示已打
4、开,但提示“WORD 无法打开文档无法打开文档DOC1”,这是这是WORD本身的问题本身的问题。解决办法:解决办法:删除文件删除文件Normal.dot,打开打开WORD,然后关闭,使生成一然后关闭,使生成一 新的新的Normal.dot 用户可自定义封面格式,只需修改用户可自定义封面格式,只需修改dot目录下的文件目录下的文件cover.rtf 即可。但用户增加的内容程序不会自动填写即可。但用户增加的内容程序不会自动填写 为了使用用户材料数据库管理程序,需在为了使用用户材料数据库管理程序,需在“控制面板控制面板-显示显示”中中 将字体设置成将字体设置成“小字体小字体”或或“正常字体正常字体”
5、文件名和每一个目录名都不能超过文件名和每一个目录名都不能超过8个字符,目录的层数不限个字符,目录的层数不限 可在可在“原始数据输出原始数据输出”菜单中打印全部输入数据,以供校对菜单中打印全部输入数据,以供校对4精选课件pptq 有色金属的有色金属的 B 值曲线和其它性能数据值曲线和其它性能数据 铜和铜合金的铜和铜合金的B值曲线参照值曲线参照ASME IID:T2、T3 图图NFC-1(纯铜)纯铜)H68A、HSn70-1、HAl77-2、BFe30-1-1、BFe10-1-1 图图NFC-3(铜合金)铜合金)铝和钛的铝和钛的B值曲线参照值曲线参照JB4734-2002 和和 JB4745-20
6、02 铝和钛的线胀系数、弹性模量和其它强度数据同样铝和钛的线胀系数、弹性模量和其它强度数据同样参照参照 JB4734-2002 和和 JB4745-2002;铜和铜合金的参照铜和铜合金的参照GB151 按照按照GB151及其第及其第1号修改单的规定和说明,号修改单的规定和说明,SW6所给出的所给出的铝和铝合金、铜和铜合金的许用应力均为退火状态的值铝和铝合金、铜和铜合金的许用应力均为退火状态的值5精选课件pptq 用户材料数据库的建立用户材料数据库的建立 当一种材料需要两种以上的强度数据时,应将同一材料名当一种材料需要两种以上的强度数据时,应将同一材料名 对应的每一种强度数据当作为一种独立材料名
7、对应的数据对应的每一种强度数据当作为一种独立材料名对应的数据 在输入强度数据时,要注意温度范围与最低使用温度和最在输入强度数据时,要注意温度范围与最低使用温度和最 高使用温度相对应高使用温度相对应 在增添了一种新材料数据或修改了某一个材料的数据后,在增添了一种新材料数据或修改了某一个材料的数据后,应点击应点击“更新更新”按钮以使数据存盘按钮以使数据存盘6精选课件pptq 试验压力的取值试验压力的取值n 压力试验的目的:压力试验的目的:检验容器的宏观强度;检验容器的宏观强度;检验密封性能;检验密封性能;检验焊缝的致密性。检验焊缝的致密性。n 试验压力:试验压力:液压试验:液压试验:气压试验:气压
8、试验:在筒体单独计算时,程序仅取筒体材料的许用应力比值;在筒体单独计算时,程序仅取筒体材料的许用应力比值;在设备计算时,程序会比较所有需计算零部件的许用应力在设备计算时,程序会比较所有需计算零部件的许用应力 比值,选取最小值用来计算试验压力。建议用户自行确定比值,选取最小值用来计算试验压力。建议用户自行确定 后试验压力值后输入后试验压力值后输入7精选课件pptn 在标准在标准GB1501998中对中对外压容器外压容器的试验压力有如下的的试验压力有如下的 规定:规定:液压试验:液压试验:pT=1.25 p气压试验:气压试验:pT =1.15 p 带夹套的容器,当夹套内压力为正时,其内筒即为外压带
9、夹套的容器,当夹套内压力为正时,其内筒即为外压 容器容器8精选课件pptq 工程设计方法与结构的安全性工程设计方法与结构的安全性9精选课件ppt工程规范中一些计算方法的说明工程规范中一些计算方法的说明p 椭圆封头的设计计算公式:椭圆封头的设计计算公式:10精选课件pptl 该公式考虑了椭圆封头与筒体连接处产生的边缘应力与压该公式考虑了椭圆封头与筒体连接处产生的边缘应力与压力产生的薄膜应力叠加后的总应力,最大应力出现在封头与力产生的薄膜应力叠加后的总应力,最大应力出现在封头与筒体连接处。但该公式并不没有采用应力分类的概念筒体连接处。但该公式并不没有采用应力分类的概念 11精选课件ppt总体薄膜应
10、力强度:总体薄膜应力强度:S SI I=177.87=177.8712精选课件pptp 碟形封头的设计计算公式:碟形封头的设计计算公式:有力矩理论的分析结果表明:最大应力在折边区有力矩理论的分析结果表明:最大应力在折边区 规范采用的经验公式为:规范采用的经验公式为:13精选课件ppt14精选课件pptp 外压壳体计算外压壳体计算n GB150中的材料,有一些在标准中没有提供相应的中的材料,有一些在标准中没有提供相应的B值曲线,值曲线,如如09MnNiDR、07MnCrMoVR、13MnNiMoNbR,等等等等n 现只能采用选择替代材料的方法,以利用程序进行计算。选现只能采用选择替代材料的方法,
11、以利用程序进行计算。选择替代材料的原则:择替代材料的原则:1)相近的弹性模量;相近的弹性模量;2)相近的屈服点相近的屈服点n 在壳体的外压校核计算或塔器的稳定性校核计算时,如已知在壳体的外压校核计算或塔器的稳定性校核计算时,如已知实际材料的实际材料的B值可使校核通过,则也可选择值可使校核通过,则也可选择B值稍大于值稍大于实际材实际材料的任何一种替代材料进行校核计算,然后,在计算书中将料的任何一种替代材料进行校核计算,然后,在计算书中将B值和许用外压力改成实际材料的值和许用外压力改成实际材料的B值和许用外压力值和许用外压力15精选课件ppt 关于受外压筒体和变径段的壁厚计算关于受外压筒体和变径段
12、的壁厚计算 锥壳与筒体连接处锥壳与筒体连接处不作为支撑线不作为支撑线时时(见图见图b),按按 L 和各自的和各自的 直径、壁厚进行校核,且锥壳厚度应不小于与之连接的筒体直径、壁厚进行校核,且锥壳厚度应不小于与之连接的筒体 厚度;厚度;(a)(b)锥壳与筒体连接处锥壳与筒体连接处作为支撑作为支撑 线线时时(见图见图a),按按GB150 中中 7.2.5.2节计算锥壳厚度,并校节计算锥壳厚度,并校 核与大、小端筒体连接处的核与大、小端筒体连接处的 刚度是否足够;刚度是否足够;16精选课件ppt1.大、小端连接处都不作为支撑线:大、小端连接处都不作为支撑线:计算长度计算长度 L=900+1000+8
13、00=2700 mm 分别计算大端筒体、锥壳、小端筒体的厚度。锥壳的最终厚度分别计算大端筒体、锥壳、小端筒体的厚度。锥壳的最终厚度 取三者中大值;取三者中大值;2.小端连接处作为支撑线:小端连接处作为支撑线:计算长度计算长度 L=900+1000 =1900 mm 分别计算大端筒体、锥壳的厚度。锥壳分别计算大端筒体、锥壳的厚度。锥壳 的最终厚度取两者中大值;的最终厚度取两者中大值;3.大、小端连接处都作为支撑线大、小端连接处都作为支撑线 以以 1000mm 作为作为锥壳长度锥壳长度,对锥壳单独对锥壳单独 计算其所需要的厚度计算其所需要的厚度 同一个结构可用不同的模型进行计算,同一个结构可用不同
14、的模型进行计算,从而得到不同的结果从而得到不同的结果17精选课件pptp 法兰设计的法兰设计的 Waters 法法n Waters法是一个强度计算方法,而法兰的失效主要是刚度不法是一个强度计算方法,而法兰的失效主要是刚度不够而引起的泄漏。故法兰计算的强度条件为:够而引起的泄漏。故法兰计算的强度条件为:18精选课件pptn 在进行法兰计算时,在进行法兰计算时,SW6认为用户输入的尺寸是已扣除了腐认为用户输入的尺寸是已扣除了腐蚀余量后的尺寸蚀余量后的尺寸n 法兰在设计压力下计算通过,并不能保证在压力试验时不发法兰在设计压力下计算通过,并不能保证在压力试验时不发生泄漏;同样,生泄漏;同样,法兰在设计
15、压力下计算通过,实际上也不能保法兰在设计压力下计算通过,实际上也不能保证在操作工况下,介质一定不泄漏证在操作工况下,介质一定不泄漏n 减薄高颈法兰颈部大端的厚度减薄高颈法兰颈部大端的厚度 g1,可降低小端的轴向弯曲应力可降低小端的轴向弯曲应力 H。注:系数注:系数 f 相当于小端处相当于小端处轴向弯曲应力轴向弯曲应力 与大与大端处端处轴向弯曲应力之比,即轴向弯曲应力之比,即 f 1表示表示小端处小端处轴向弯曲应力较大轴向弯曲应力较大。19精选课件pptq 开孔补强的设计方法开孔补强的设计方法 l开孔补强的目的:减小壳体与接管连接处的应力水平,开孔补强的目的:减小壳体与接管连接处的应力水平,避免
16、由于该处的高应力水平而引起的开裂避免由于该处的高应力水平而引起的开裂l 考察设计方法是否合用的准则为,当按该方法设计后,应满考察设计方法是否合用的准则为,当按该方法设计后,应满足:足:l 对筒体上法向接管的结构,对筒体上法向接管的结构,WRC 335公报发表的实验结果公报发表的实验结果 表明,满足等面积法补强要求后,表明,满足等面积法补强要求后,l 等面积法等面积法 是一种经验方法,无法从理论上证明能满足以是一种经验方法,无法从理论上证明能满足以上条件。一般而言,接管上补强的效果要好于壳体上补强的效上条件。一般而言,接管上补强的效果要好于壳体上补强的效果果 20精选课件pptn 在假定接管厚度
17、与壳体厚度相等的条件下,要使得压力面积在假定接管厚度与壳体厚度相等的条件下,要使得压力面积 法的有效补强范围大于等面积法的有效补强范围的条件是:法的有效补强范围大于等面积法的有效补强范围的条件是:0.10.20.30.40.0020.0080.0170.045n 压力面积法压力面积法 也是一种经验方法,也无法从理论上证明能满也是一种经验方法,也无法从理论上证明能满 足以上条件足以上条件 21精选课件pptn 一般性结论:一般性结论:1)在)在小直径接管的情况下(小直径接管的情况下(),等面积法的有效),等面积法的有效 补强范围小于压力面积法的有效补强范围,使得补强补强范围小于压力面积法的有效补
18、强范围,使得补强计算结果较为保守;计算结果较为保守;2)在接管直径较大时,一般总是压力面积法的结果更为保在接管直径较大时,一般总是压力面积法的结果更为保 守,除非压力很高的情况守,除非压力很高的情况(当(当 时,压力时,压力 p 需大于需大于0.09 t 才能使等面积法才能使等面积法 的结果更安全)的结果更安全)22精选课件pptn 开孔处壳体焊缝系数的选取开孔处壳体焊缝系数的选取:1.开孔不在焊缝上,或壳体本身焊缝系数为开孔不在焊缝上,或壳体本身焊缝系数为1.0,则,则开孔处开孔处壳体焊缝系数取壳体焊缝系数取1.0;2.开孔在焊缝上,壳体本身焊缝系数为开孔在焊缝上,壳体本身焊缝系数为0.85
19、,虽然,虽然,开孔开孔处壳体焊缝需处壳体焊缝需100%探伤,但如评片级别为探伤,但如评片级别为3级,则级,则焊缝系数焊缝系数仍应取仍应取0.85。n 开孔补强计算时所用的有效厚度没有考虑制造减薄量开孔补强计算时所用的有效厚度没有考虑制造减薄量n 切向接管补强计算的限制切向接管补强计算的限制 对于长圆形开孔,对于长圆形开孔,GB150 规定长、短轴之比不得大于规定长、短轴之比不得大于2.0。在在HG20582 中有同样的规定中有同样的规定23精选课件pptn 平盖的补强计算平盖的补强计算 1)平盖上开孔可用两种方法进行计算:)平盖上开孔可用两种方法进行计算:整体补强法整体补强法和和等等 面积法面
20、积法;2)标准法兰盖上开孔后,需进行法兰盖厚度校核和开孔)标准法兰盖上开孔后,需进行法兰盖厚度校核和开孔 补强计算补强计算n 关于不需另行补强的开孔关于不需另行补强的开孔 凡不符合凡不符合GB150-1998 中中8.3节条件的都需考虑补强及进节条件的都需考虑补强及进行补强计算行补强计算(特别需注意表特别需注意表8-1的条件的条件)n 外压壳体上的大开孔补强尚没有标准所提供的常规计算外压壳体上的大开孔补强尚没有标准所提供的常规计算 方法方法24精选课件pptq 关于壳体上安放接管时的局部应力计算关于壳体上安放接管时的局部应力计算 对于筒体上安放接管的结构,如按对于筒体上安放接管的结构,如按HG
21、20582(即即WRC107)计算,计算,将只计算将只计算筒体的强度;如按筒体的强度;如按WRC297 计算,则还计算和校核接计算,则还计算和校核接 管根部的强度。理论上要求按管根部的强度。理论上要求按HG20582 计算时,接管计算时,接管应应具有较具有较 大的刚度大的刚度 外力作用点的说明如下:外力作用点的说明如下:凡需输入接管伸出长度时,力和力矩的作用点均为接管法兰凡需输入接管伸出长度时,力和力矩的作用点均为接管法兰 密封面密封面 不需输入接管伸出长度时,力和力矩的作用点为附件与壳体不需输入接管伸出长度时,力和力矩的作用点为附件与壳体 的连接处,即壳体的外表面的连接处,即壳体的外表面25
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