GB150.3—2011a值应小于或等于[d设计温度下球壳的最大允许工作压力按式(3-12)或式(3-13)计算:40.L01'4[pwJ=4(3-12)D.+40.[0]g[pw] =...(3-13)D.-.4外压圆筒和外压球壳4.1本章规定适用于外压圆筒(包括管子)和外压球壳的设计。4.2术语、定义和符号4.2.1GB150.1中的术语和定义适用于本章。4.2.2符号A-外压应变系数;A.—-加强圈的横截面积,mmB-外压应力系数.MPa;C厚度附加量(按GB150.1)mm;D圆筒内直径,mmD。圆筒外直径(D。=D.十28,),mm;E设计温度下材料的弹性模量,MPa:封头曲面深度,mm;h-I-加强圈与圆筒组合段所需惯性矩,mm-加强圈与圆筒起加强作用的有效段的组合截面对通过与圆筒轴线平行的该截面形心轴的惯I性矩,mm;L一一圆筒计算长度,应取圆筒两相邻支撑线之间的距离(见图4-1),mm;P——计算外压力(按GB150.1的通用要求),MPa[p]——许用外压力,MPa;R。球壳外半径,mm;.—圆筒或球壳的名义厚度,mm;。圆筒或球壳的有效厚度,mm;[]—圆筒或管子材料在设计温度下的许用应力(按GB150.2材料),MPa;R。(Rro.2)一一圆筒或管子材料标准在室温下的届服强度(或0.2%非比例延伸强度),MPa;Rl(Rn.2)——圆筒或管子材料在设计温度下的屈服强度(或0.2%非比例延伸强度),MPa。4.3外压圆筒的稳定性校核4.3.1计算长度的确定圆筒计算长度,应取圆筒上两相邻支撑线之间的距离,见图4-1。其中应满足:图a-2和图c-2)中锥壳或折边段的有效厚度不得小于相连接圆筒的有效厚度;图b)、e)和)中锥壳与圆筒的连接处的惯性矩.按5.6.6的规定:计算时应采用图示的L、各段直径和相应的厚度。a)如图4-la)所示,当圆筒部分没有加强圈(或可作为加强的构件)时,取圆筒的总长度加上每个凸形封头曲面深度的1/3;b)如图4-1c)所示,当圆筒部分有加强圈(或可作为加强的构件)时.取相邻加强圈中心线间的最大距离;3
GB150.3—2011如图4-1d)所示,取圆筒第一个加强圈中心线与凸形封头切线间的距离加凸形封头曲面深度的c)1/3;d)如图4-1b)e)f)所示,当圆简与锥壳相连接,若连接处可作为支撑线时,取此连接处与相邻支撑线之间的最大距离;图4-1f)中的Lx系指锥壳段的轴向长度,其外压计算长度取当量长度L,见5.6.6;如图4-1g)所示,对带夹套的圆筒,则取承受外压的圆筒长度;若带有凸形封头,还应加上封头e)曲面深度的1/3;若有加强圈(或可作为加强的构件)时,则按图4-1c)、d)计算。注:支撑线系指该处的截面有足够的惯性矩.以确保外压作用下该处不出现失稳现象。/'ya-22-11)(~2)f)图4-1外压圆简的计算长度
GB 150.3—2011D./8.≥20的圆筒4.3.24. 3. 2. 1确定外压应变系数A根据L/D。和D。/8。由图4-2或表4-2查取外压应变系数A值(遇中间值用内插法);a)b)若L/D。值大于50.则用L/D。一50查图;若L/D。值小于0.05.则用L/D。=0.05查图。4.3.2.2确定外压应力系数B按所用材料,查表4-1确定对应的外压应力系数B曲线图(图4-3~图4-11),由A值查取B值a)(遇中间值用内插法);若A值超出设计温度曲线的最大值,则取对应温度曲线右端点的纵坐标值为B值;b)若A值小于设计温度曲线的最小值.则按式(4-1)计算B值:c)2AE'B=..........·..........(4)3表 4-1外压应力系数B曲线图选用表号钢号设计温度范围/℃适用B曲线图序R..(Ro.2)/MPa图4-3205110《475图 4-5 2.20245≤4753图4-5245≤475Q245R图4-44345≤475Q345R.Q345D图4-6≤150L5Q370R图4-5370150~350205≤475图 4-3612CrMo12Cr1MoVG7图 4-5225≤47512Cr1MoVR235图 4-58≤47515CrMo《150图 4-6 929515CrMoR图4-5150~40010195≤475图4-31Cr5Mo11270≤150图4-609MnD12280≤150图4-609MnNiD13250图4-508Cr2AIMo≤300245图4-51409CrCuSb≤200图 4-6 ≤1501518MnMoNbR390图4-5150~475图 4-6 <1503901613MnNiMoR图 4-5150~400≤150图 4-61714Cr1MoR300图4-5150~475图 4-6≤1501828012Cr2Mol图4-5150~475图4-6≤1501912Cr2Mo1R310图 4-5150~4755
GB150.3—2011表4-1(续)号序号钢R..(Rpo.2)/MPa设计温度范围/℃适用B曲线图图 4-6≤1502041512Cr2Mo1VR150~475图 4-5≤150图 4-62131516Mn.16MnDR150~350图 4-5《150图 4-62232515MnNiDR图4-5150~200≤150图 4-62337015MnNiNbDR图4-5150~200图4-6≤1502430009MnNiDR图 4-5150~35025图4-6320≤10008Ni3DR575图 4-726≤10006Ni9DR27490≤200图 4-707MnMoVR490图 4-72820007MnNiVDR29490≤200图 4-712MnNiVR30490≤200图 4-707MnNiMoDR31170S11348≤400图 4-332205图 4-5S11306≤40033275≤350图4-5S11972S3040334180≤425图 4-1000Cr19Ni10S3040835205≤650图4-8OCr18Ni936205S30409≤650图 4-8 $3160837205≤650图 4-9 0Cr17Ni12Mo2S3160338180≤425图 4-11 00Cr17Nil4Mo2$31668图 4-9 39205≤4500Cr18Ni12Mo2TiS3100840205图 4-9≤6500Cr25Ni20S31708205图4-941≤6500Cr19Ni13Mo3S3170342205≤425图 4-1100Cr19Ni13Mo3$3216843205图 4-96500Cr18Ni10Ti44220图 4-9S39042≤6506
GB 150.3—2011表4-1(续)号序号钢R.L(Rp.2)/MPa设计温度范围/℃适用B曲线图45440≤300图4-12S2195346S22253450≤300图 4-1247450《300S22053图4-1255048S25073≤300图4-12492051Cr19Ni9≤650图 4-84.3.2.3确定许用外压力[]根据B值·按式(4-2)计算许用外压力[力B[p] =·(4-2 )D./o.计算得到的p应大于或等于P·否则须调整设计参数,重复上述计算.直到满足设计要求。4.3.3D./8.<20的圆筒4.3.3.1确定外压应变系数Aa)对D。/8.≥4.0的圆筒,用与4.3.2.1相同的步骤得到系数A值;b)对D。/8,<4.0的圆筒,按式(4-3)计算系数A值:1. 1A=(4-3)(D./8,)2系数A>0.1时.取A=0.1。4.3.3.2确定外压应力系数B用与4.3.2.2相同的步骤得到系数B值。4.3.3.3确定许用外压力[力]按式(4-4)计算许用外压力[p]值:2.25Zoo5-0.0625B.[]=min]( 4-4)(D./8.D./8.D./a.式中,。应力,取以下两值中的较小值:0=2[],=0.9RL或0.9Rpo.2计算得到的Lp应大于或等于P。,否则须调整设计参数,重复上述计算,直到满足设计要求。4.4外压球壳的计算4.4.1确定外压应变系数A根据R。/8.用式(4-5)计算系数A值:0.125A=(4-5 )(R./8)4.4.2确定外压应力系数Ba)按所用材料查表4-1确定对应的外压应力系数B曲线图.由A值查取B值(遇中间值用内插法);b)若A值超出设计温度曲线的最大值,则取对应温度曲线右端点的纵坐标值为B值;c)若A值小于设计温度曲线的最小值,则按式(4-1)计算B值。4.4.3确定许用外压力[p根据B值,按式(4-6)计算许用外压力p值:B[p] =(4-6 )(R./8.)计算得到的[p应大于或等于P。否则须调整设计参数.重复上述计算,直到满足设计要求。-