水管锅炉强度计算例题

题1、 426×6管道，管材16Mn ，设计压力6.27MPa ，试求下列情况下的管道强度：（1）温度变化55℃；（2）曲率半径1000D 的弯曲段（分两种情况：不考虑和考虑温度变化）。

（1）已知：管径D =0.426m ，壁厚δ = 0.006m ， 规定最低屈服强度=295sMPa σ设计压力P = 6.27MPa ，温度变化Δt = 55˚C ，输油管道设计系数F = 0.72。

环向应力PD222.58MPa F 212.4s 2MPa h σ==>σ=δ轴向应力PD71.83a 2t MPa σ=ν-Eα∆=-δ上式中：管材泊松系数ν= 0.3，弹性模量E = 210GPa ，管材热膨胀系数α = 1.2×10-5。

Pa 0.9265.5MPa eqh a sσ=σ-σ=294.41M ≥σ= 故管道强度不符合校核条件。

（2）弯曲管段的轴向应力1052ED MPa aRσ=±=±规范：埋地管道的弹性敷设管段，在轴向应力中应计入轴向弯曲产生的应力。

当取压应力时为最不利情况，按最大剪应力屈服条件校核。

222.6(105)327.60.9265.5eq h a MPa MPa sσσσσ=-=--=>=弯曲管段不满足强度条件。

P183（例7-1）：100000m3油罐，直径D ＝85.0m ，罐高H ＝19.2m ，每层板高度h=2.4m ，罐材料的许用应力[σ]=208MPa ，焊缝系数φ＝1.0，储液相对密度ρ＝1.0。

试分别按中国、日本和英国标准用定点法计算下三圈壁板厚度，并与美国变点法计算结果进行比较。

解：中国SH3046标准：()[]120.00490.3tH DC C ρδσφ-=++[]22208138.6733s MPa σσ==⨯=C1=C2=0mm底下第一层壁板厚度：()[]()1230.00490.30.0049101019.20.38537.85208 1.0tH DC C mmρδσφ-=++⨯⨯⨯-⨯==⨯.底下第二层壁板厚度：19.2 2.416.8H m =-=()[]()1230.00490.30.0049101016.80.38533.64208 1.0t H DC C mmρδσφ-=++⨯⨯⨯-⨯==⨯.底下第三层壁板厚度：16.8 2.414.4H m =-=()[]()1230.00490.30.0049101014.40.38528.23208 1.0t H DC C mmρδσφ-=++⨯⨯⨯-⨯==⨯.日本JIS B8501标准：()0.30.2m D H C f ρδφ-=+底下第一层壁板厚度：208,0.85,0m f MPa C mm φ===()()0.30.28519.20.3145.430.22080.85m D H Cf mmρδφ-=+⨯-⨯==⨯⨯底下第二层壁板厚度：19.2 2.416.8H m =-= 1.0φ= ()()0.30.28516.80.3139.660.22081m D H Cf mmρδφ-=+⨯-⨯==⨯⨯底下第三层壁板厚度：16.8 2.414.4H m =-= 1.0φ= ()()0.30.28514.40.3133.890.22081m D H Cf mmρδφ-=+⨯-⨯==⨯⨯英国BS2654标准：()980.320DH p C Sδρ=-++⎡⎤⎣⎦ 208,0,0S MPa p C mm =≈=底下第一层壁板厚度：()()980.3208598119.20.337.8520208DH p C Smm δρ=-++⎡⎤⎣⎦=⨯⨯⨯-=⎡⎤⎣⎦⨯底下第二层壁板厚度：19.2 2.416.8H m =-=()()980.3208598116.80.333.0420208DH p C Smm δρ=-++⎡⎤⎣⎦=⨯⨯⨯-=⎡⎤⎣⎦⨯底下第三层壁板厚度：16.8 2.414.4H m =-=()()980.3208598114.40.328.2320208DH p C S mm δρ=-++⎡⎤⎣⎦=⨯⨯⨯-=⎡⎤⎣⎦⨯某5万m3单盘式外浮顶油罐的基本设计数据为：油罐内径D ＝60.0m ，浮船外径D1＝59.5m ，浮船内径D2＝53.5m ，浮舱底板倾角α＝0.015rad ，单盘钢板厚度δ＝6mm 。

下载文档后，选择整篇文档，将字体颜色改为黑色或红色，部分答案就会显示！！切记！！一、单选题【本题型共92道题】1.燃烧器点火火焰点燃的安全时间，即（），允许点火燃料控制阀处于开启状态的最长时间。

rA.无点火火焰形成时rB.着火后rC稳燃后rD.点火器打开后正确答案：[A]2.机械损伤深度大于管壁厚度负偏差时，应进行焊补和修磨。

不应采用机械损伤深度大于管壁厚度（）的管子。

rA.1/2rB.1/3rC.1/4rD.1/5正确答案：[B]3.某型号为XG-75/3.82-M锅炉锅筒，其选材较为合理的为（）。

B.20rA.Q235BC．Q245RD.15CrMoR正确答案：[C]4.下列哪种情况不能只装设一个安全阀。

（）rA.额定蒸发量小于或等于0.5t/h的蒸汽锅炉；rB.额定蒸发量小于4t/h且装设有可靠的超压联锁保护装置的蒸汽锅炉；rC.额定热功率小于或等于2.8MW的热水锅炉；rD.额定热功率小于或等于2.8MW的有机热载体锅炉。

正确答案：[D]5.直流蒸汽锅炉过热器系统安全阀最高整定压力不高于（）倍安装位置过热器工作压力。

rA.1.0rB.1.04rC.1.06rD.1.1正确答案：[D]6.烟管与管板装配时，对于与600℃以上的烟气接触的管板，焊接连接的烟管和拉撑管应采取消除管板与管孔壁的间隙，且管子超出其与管板连接焊缝的长度应符合下列规定：当烟温大于600℃时，不应大于（）mm；rA.1.0rB.1.5rC.3D.5正确答案：[]7.请查表，采用Q235B材料制作锅壳筒体，其最高运行工作压力为（）MPa。

rA.0.8rB. 1.0rC. 1.6rD. 3.8正确答案：[C]8.进行强度计算时，确定一个承压部件的计算压力主要包括（）。

rA.工作压力rB.流动阻力rC.水柱静压力rD.以上都是正确答案：[D]9.锅炉某部件管子，采用①51x4管子进行弯管后，经测量其弯头最大外径为55,最小外径为45,请计算其椭圆度（）。

计算题：一、某卧式水火管锅炉，锅壳由Q345R钢板焊制，冷卷热校，双面手工焊，内径Dn=1600mm，直接受辐射热。

试计算该锅壳厚度。

已知：1、额定蒸汽压力Pe=1.0MPa。

锅壳孔桥的最小减弱系数Φ=0.72J3、表3 基本许用应力修正系数η4、表4 计算壁温t5、表5 对接焊缝减弱系数φh6、水蒸汽性质表解：1、计算压力P=Pe+ΔP+ΔPsz+ΔPzPe=1.0MPa,∵Pe=1.0MPa<1.25∴ΔP=0.02对于卧式水火管锅炉锅壳，ΔPz=0 ，ΔPsz=0计算压力P=1.0+0.02=1.02MPa2、计算壁温t b i查水蒸汽性质表，绝对压力1.12MPa下t j=184℃查表4，对于不受热锅壳计算壁温t b i=t j+90=274℃3、许用应力[σ]=η[σ]J=142 Mpa查表1，Q345R基本许用应力[σ]J查表3，直接受辐射热锅壳基本许用应力修正系数η=0.9∴[σ]= 0.90*142=128Mpa4、减弱系数查表5，双面手工焊Φh=0.95，锅壳孔桥最小减弱系数Φ=0.7Φmin=0.75、理论计算壁厚t l=PDn/(2Φmin[σ]-P)t l=1.02*1600/(2*0.7*128-1.02)=9.2 mm5、附加壁厚C=C1+C2+C3腐蚀减薄的附加厚度，C1=0.5 mm查GB709，钢板下偏差的附加厚度C2=0.3 mm工艺减薄的的附加厚度，冷卷热校C3=1.0 mm∴C=0.5+0.3+1.0=1.8 mm6、最小需要厚度t min=t l+ C=9.2+1.8=11.0 mm7、取用厚度t=12mm8、校核满足锅壳筒体内径大于1000mm时取用厚度不宜小于6mm的要求，同时满足不绝热锅壳置于炉膛内的厚度不大于26mm的要求。

2194水管锅炉受压元件强度计算在燃煤锅炉受压元件中，2194水管是一个非常关键的部件。

它承受着锅炉内高温高压水蒸气的作用，因此其强度计算显得尤为重要。

本文将从深度和广度两个方面，探讨2194水管锅炉受压元件强度计算的相关内容，并共享一些个人观点和理解。

1. 强度计算的基本原理水管锅炉受压元件的强度计算基于材料力学原理和受力分析。

在进行强度计算时，需考虑到水管在高温高压下的受力情况，以及其所承受的压力、温度等外部因素。

还需要考虑到水管在运行中可能出现的疲劳、腐蚀等因素，从而确保其安全可靠地运行。

2. 强度计算的相关公式在进行水管锅炉受压元件强度计算时，需要采用一系列与受力、材料力学相关的公式进行计算。

其中包括受力分析中的张力、剪切力、压力等的计算公式，以及考虑到高温高压环境下材料的变形、蠕变等影响的计算公式。

3. 2194水管的特殊性2194水管在水管锅炉中具有其特殊的位置和作用。

由于承受着高温高压水蒸气的作用，因此在进行强度计算时需要考虑到其特殊的受力情况和材料变形情况。

另外，由于长期运行可能出现的磨损、腐蚀等问题，也需要在强度计算中加以考虑。

4. 个人观点和理解在进行水管锅炉受压元件强度计算时，我认为应该十分重视对2194水管的特殊性的理解和考虑。

只有深入了解其受力情况、材料特性等相关因素，才能够做出准确、可靠的强度计算。

另外，随着科技的不断发展，也需要不断更新强度计算的方法和标准，以确保水管锅炉的安全运行。

结语通过对2194水管锅炉受压元件强度计算的全面探讨，相信大家对这一有价值的主题有了更深入的了解。

在实际应用中，我们应该注重理论和实践相结合，不断提升自身的专业知识和技能，以确保水管锅炉的安全稳定运行。

以上就是对2194水管锅炉受压元件强度计算的相关内容的探讨和个人观点的共享。

希望能对您有所帮助和启发。

感谢阅读！水管锅炉是一种常见的燃煤锅炉，其受压元件中的2194水管扮演着非常关键的角色。

1、（La4D1101）有一根长1000米截面积为6平方毫米的铜线，求在常温下(2 0℃时)的电阻。

(ρ铜＝0.0175 欧·毫米 2/米)解：已知：L＝1000米，S＝6平方毫米, ρ铜＝0.0175欧·毫米 2/米求：R＝？R＝ρ·L/S＝0.0175×1000/6＝2.92(欧)答：在常温下的电阻为2.92欧。

2、（La4D1102）有一条截面积为2平方毫米的铝线，它的电阻值为65欧，求这条铝线的长度。

(ρl＝0.026Ω.mm /m)解：已知S＝3mm ,ρl＝0.026Ω.mm /m ,R＝65欧求：L＝？∵R＝ρl·L/S答：这条铝线的长为5000米。

3、（La4D1103）有一条长3000米的铝线，它的电阻值39欧，求它的截面积。

(ρ铝＝0.026欧·毫米 /米)解：已知：L＝3000米 R=39欧＝0.026欧·毫米2/米求：S＝？∵R＝ρ·L/S答：这条铝线截面积为2平方毫米。

4、（Jd4A1104）10T水流经加热器后它的焓从334.9Kj/kg，增至502.4Kj/kg，求在加热器内吸收多少热量？解： q＝i2-i1＝502.4－334.9＝167.5(kj/kg)Q＝D·q＝10×167.5×103＝1.675×106(Kj)答：10T水在加热器中吸收1.675×10 KJ热量。

5、（Lb4D3105）管壁厚度为＝6mm，管壁的导热系数＝200KJ/(m℃)，内表面贴附厚度＝1mm的水垢，水垢导热系数＝4KJ/(m℃)，已知管壁外表温度＝25 0℃，水垢内表温度＝200℃，求总热阻和通过管壁的热流。

解：总热阻 =0.00028m2·℃/KJ ＝2.8×10m2·℃/Kj由导热方程式＝1.786×105Kj/m答：总热阻为2.8×10m2·℃/KJ，热流为1.786×105Kj/m。

计算题：1.一台无过热器的水管蒸汽锅炉，额定蒸汽压力为1.6MPa，上锅筒受不超过900℃的烟气加热，锅筒材质为20g，请计算：1）上锅筒计算压力。

2）上锅筒许用应力。

解：1.确定计算压力按式子P=P g+△P a确定锅筒的计算压力工作压力P g=P e+△P z+△P s z锅炉出口安全阀较低始启压力与锅筒额定压力的差值△P a=1.6*（1.04-1）=0.064M P a锅炉额定压力Pe=1.6MPa锅炉最大流量时锅筒至锅炉出口之间的压力降△P z=0锅炉所受液柱静压力△P s z=0故P=1.6+0+0+0.064=1.664b.确定许用应力由水蒸气表查得P=1.764M P a（绝对压力）下水的饱和温度t b=206℃由表3，锅筒置于炉膛内受不超过900℃的烟气加热热锅筒筒体的计算壁温t bj= t b+50=206+50=256℃由表1，查得20g钢板在296℃的基本许用应力[σ]j=124M P a由表1，查得有焊接管孔，且烟温超过600℃得修正系数η=0.9则锅筒的许用应力[σ]=η[σ]j=0.9*124=111.6M P a4.某厂一台SHL4-1.25-AⅡ型水管蒸汽锅炉，在额定蒸汽压力下运行。

数年后，上锅筒进水管附近（非管孔区）氧腐蚀逐渐发展。

腐蚀集中在1000*500范围之内，本次检验时测定，腐蚀部位实测厚度为7.6mm。

请问该锅筒筒体能否满足强度要求？已知数据如下：上锅筒筒体内径900mm，取用壁厚12mm，许用应力138.6Mpa，焊缝减弱系数1.0，纵向孔桥减弱系数0.45，横向孔桥减弱系数0.4。

考虑腐蚀减薄的附加壁厚取0.5mm。

5.某化工厂SHL20-1.3/300- AⅡ锅炉，已经投入运行五年。

已知该锅炉上锅筒至过热器出口间的压力降为额定工作压力的10%，上锅筒由20g钢板焊制，内直径Dn=1200mm，壁厚S=16mm，置于烟道内不绝热。

对流管束为胀接。

一、单选题【本题型共92道题】1.锅壳、集箱的支座和吊挂装置安装前应进行下列（）内容的检查。

A．接触的部位圆弧应吻合，符合设计文件的要求；B．支座与钢梁的接触良好；C．吊挂装置应牢固，弹簧吊挂装置的安装符合设计文件要求；D．以上都是正确答案：[D]用户答案：[D] 得分：1.002.局部热处理焊缝和焊缝两侧的加热宽度应当各不小于焊接接头两侧钢板厚度（取较大值）的3倍或者不小于（）mm。

A．100B．150C．200D．300正确答案：[B]用户答案：[B] 得分：1.003.为检验产品焊接接头的力学性能，应当焊制产品焊接试件，下列哪种情况，对于焊接质量稳定的制造单位，经过技术负责人批准，可以免做焊接试件。

（）A．工厂按照新焊接工艺评定结果制造的前5台新锅炉；B．用合金钢制作的以及工艺要求进行热处理的锅筒或者集箱；C．设计图样要求制作焊接试件的锅炉；D．工作压力大于3.8MPa以上的锅炉。

正确答案：[D]用户答案：[D] 得分：1.004.锅炉中几个压力大小一般关系为（）。

A．额定工作压力≥工作压力≥计算压力B．额定工作压力≥计算压力≥工作压力C．计算压力≥工作压力≥额定工作压力D．计算压力≥额定工作压力≥工作压力正确答案：[D]用户答案：[A] 得分：0.005.对于碳素钢、合金钢材料许用应力，考虑其设计温度下屈服强度时，安全系数选（）。

A．2.7B．1.6C．1.5D．1.0正确答案：[C]用户答案：[C] 得分：1.006.蒸汽锅炉锅壳（锅筒）上的安全阀和过热器上的安全阀的总排放量，应大于（）。

A．最大蒸发量B．给水流量正确答案：[D]用户答案：[D] 得分：1.007.燃烧器点火火焰点燃的安全时间，即（），允许点火燃料控制阀处于开启状态的最长时间。

A．无点火火焰形成时B．着火后C．稳燃后D．点火器打开后正确答案：[A]用户答案：[A] 得分：1.008.美国ASME规范中关于锅炉的两个主要制造规范分别为第（）卷。

水管锅炉强度计算试题答案一、问答题，每题5分，共计30分1、以我公司产品为例，说明GB/T16507.4适用的炉型，以及GB/T16507.4不适用的炉型。

（各举2例）GB/T16507.4适用的炉型：角管锅炉、双横锅筒水管锅炉 GB/T16507.4不适用的炉型：水火管锅炉、卧式内燃锅炉 2、说明以下符号代表的意义：δ、t δ、C 、e δ，并用一简图说明它们之间的关系。

δ：名义厚度t δ：计算厚度C ：厚度附加量e δ：有效厚度3、说明以下符号代表的意义：P 、r P 、0P 、f P ∆、h P ∆、a P ∆，并用一简图说明它们之间的关系。

P ：计算压力r P ：额定压力0P ：工作压力f P ∆：工质流动阻力 h P ∆：液柱静压力 a P ∆：设计附加压力4、在什么情况下应该计算孔桥减弱系数？相邻两孔直径均小于或等于未补强孔最大允许直径，且两孔的节距（纵向、横向或斜向）小于孔桥相邻两孔的临界节距时，应计算孔桥减弱系数。

5、见附图：DHL35-2.5/300-A Ⅱ蒸汽锅炉总图，确定以下元件计算壁温：锅筒、前壁下集箱、过热器出口集箱。

锅筒按不受热，在烟道外，m d t t =，m t 取锅筒计算压力对应的饱和温度前壁下集箱按绝热，在烟道内，工质为水10+=m d t t ，m t 取前壁下集箱计算压力对应的饱和温度过热器出口集箱按不绝热，在对流烟道内，600℃＜烟温＜900℃，工质为过热蒸汽，t X t t m d ∆++=60，m t 取过热蒸汽温度300℃，X =0.5，10=∆t ℃或者计算出数值：锅筒20.234==m t t d（75.205.21.05.20=+⨯+=∆+∆+=h f r P P P P17.075.206.006.00=⨯==∆P P a ，92.217.075.20=+=∆+=a P P P ，按绝对压力3.02查表，饱和温度为234.20）前壁下集箱20.2441020.23410=+=+=m d t t (图中无集箱标高，未计液柱静压)过热器出口集箱365105.06030060=⨯++=∆++=t X t t m d6、画一简图，说明我公司常用的开孔补强结构。

锅炉本体检修-计算题职业技能鉴定试题库—锅炉运⾏与检修锅炉本体检修—计算题2005-3-25 20：30时始录2005-4-8 11时录完2005-4-12 11时校录完共81道题分初、中、⾼级⼯及技师四类（可⽤）La5D1001 已知⼀个电阻是44Ω，使⽤时通过的电流是5A，试求电阻两端的电压？已知：R＝44Ω、I＝5A；求：U？解：U＝IR＝5×44＝220（V）。

答：电阻两端的电压为220V。

La5D2002 两个电阻R1和R2做串联连接，当R2和R1具有以下数值时，试求等效电阻？（1）R1＝R2＝1Ω串联，（2）R1＝3Ω，R2＝6Ω并联。

解：（1）R1=R2=1Ω，R=R1+R2=2Ω（2）R1=3Ω R2=6Ω答：R为串联等效电阻，等于2Ω和9Ω。

La5D3003 某锅炉过热器出⼝温度为540℃，试求其绝对温度应是多少？解：绝对温度T＝（t+273）＝540+273＝813(K)答：过热器出⼝蒸汽物绝对温度应是813K。

3/h?合多少L/min？La5D4004 换算单位：30L/s合多少m3；解：因为 1L＝0.001m3)；所以 30L＝30×0.001＝0.03(m因为 1s＝1/3600h；3/(1/3600h)＝108m3/h；所以 30L/s＝0.03m因为 1s=1/60min；所以 30L/s=30L/[(1/60)min]=1800(L/min)。

答：30L/s=30L/[(1/60)min]=1800L/min。

La5D5005 某汽轮机额定功率为200MW，若满负荷运⾏，求⼀个⽉（30天）内该机组的发电量为多少千⽡⼩时？解：已知：P＝200MW ；t＝24×30＝720h ；W＝Pt＝200×720＝144×106(kW·h)答：该机组在⼀个⽉内发电量为144×106kW·h。

La4D2006 已知R1=10Ω，I1=2A，I=3A（如图D-1所⽰），求I2和R2。

就目前而言，强度计算标准掌握到以下程度即可：锅筒筒体、集箱筒体、封头厚度计算，单孔补强计算。

进行这些计算需要掌握的知识主要有：1、厚度（84页）：名义厚度、设计厚度、计算厚度、有效厚度2、厚度附加量(98页)：腐蚀裕量、制造减薄量、钢材厚度负偏差3、压力（79页）：额定压力、工作压力、计算压力、工质流动阻力、液柱静压力、设计附加压力4、钢材许用应力的修正系数（76页）5、计算壁温（77页）6、开孔补强条件（93页）7、孔的补强结构（92页）8、相邻两孔的临界节距（81页）9、未补强孔最大允许直径（91页）10减弱系数（80页）：对接焊缝减弱系数、纵向、横向、斜向孔桥减弱系数、最小减弱系数11、筒体厚度计算公式适用范围（85页） 12、不绝热筒体最大允许厚度（103页）一、锅筒筒体厚度计算1、名义厚度δ：即图样标注厚度，由设计厚度向上圆整至钢材标准规格的厚度。

即名义厚度≥设计厚度，例如：设计厚度为，名义厚度取为18。

可采购到的锅炉钢板厚度一般为偶数，个别有奇数，如25mm 。

2、设计厚度：C tdc +=δδt δ：计算厚度，mmC ：厚度附加量，mm ，C = C 1+ C 2+ C 3C 1：腐蚀裕量，一般情况取为。

δ＞20mm 时，取C 1=0C 2：制造减薄量，按附录C 中的表选取。

按卷筒时的热卷和冷卷不同工艺选取，我厂目前产品采用冷卷冷校，制造减薄量取为0。

C 3：钢材厚度负偏差，取钢板标准规定的厚度负偏差。

按GB/T709《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》，规定为 mm 。

一般情况下，C = +0+ = 0. 8mm3、计算厚度：[]pPD i t -=σϕδmin 2P ：计算压力，MPaD i ：筒体内径，mmmin ϕ：最小减弱系数[]σ：许用应力，MPa计算压力：P =P 0 +△P a P 0：工作压力，MPa △P a ：设计附加压力，MPa3.1.1工作压力：P 0 = P r +△P f +△P h3.1.1.1锅炉额定压力P r ，MPa ，锅炉铭牌上标注的额定工作压力。