(整理)SW6开孔补强计算书.

SW6-2011过程设备强度计算软件用户手册热心网友整理目录一、概述 (1)二、运行环境、安装及启动 (4)三、材料性能及其数据库 (10)四、四个基本受压元件 (16)五、卧式容器 (42)六、立式容器 (48)七、固定管板换热器 (54)八、浮头式及填料函式换热器 (80)九、U形管式换热器 (84)十、高压设备 (88)十一、塔设备 (96)十二、球形储罐 (107)十三、非圆形容器 (113)十四、零部件 (120)十五、非对称双鞍座及多鞍座卧式容器 (148)附录A SW6-2011安装说明 (161)附录B SW6-2011常见问题说明 (169)一、概述1.1 前言20世纪80年代，全国化工设备设计技术中心站（以下简称“中心站”）组织部分高等院校教师及工程技术人员开发，并在1985年正式推出了能在SHARP PC1500计算机上使用的国内第一套较为系统的承压容器常规设计计算程序。

该程序由于计算内容丰富、计算结果正确快捷等优势，很快得到了行业认可。

随着计算机硬件设备及应用技术的不断更新，20世纪90年代初，中心站发行的“IBM-PC 兼容机压力容器设计计算软件包”（简称为“SW2”），其在开发之处就注意了界面的用户友好性，发行前又通过了全国压力容器标准化技术委员会、化学工业部的审查、鉴定，获得了相应的审批号，成为行业中正式推荐使用的计算机应用程序。

该程序经过多次升级换版，分别增加了新版标准、规范的设计计算内容，以及能分别生成中、英文“设计计算书”的功能，适应了改革开放、与国际接轨、合作设计的时代潮流，成为行业中应用最广、拥有用户最多的软件。

该技术成果因此多次得到国家有关部委的奖励。

随着GB150、GB151等一系列与承压容器、化工设备设计计算相关的国家标准、行业标准全面更新和颁布，以及计算机技术的不断发展和软件应用平台的转变，在1998年10月下旬中心站推出了以windows为操作平台的“过程设备强度计算软件包”（简称为“SW6-1998”）。

钢制球形储罐计算单位压力容器专用计算软件
计算条件简图
拉杆与支柱连接形式相邻
球壳形式混和式
近震还是远震近震
地震设防烈度6
场地土类别1
球壳分带数5
支柱数目n16
一根支柱上地脚螺栓个数 n d2
压力试验类型液压
地面粗糙度类别B
充装系数 k 1.00
公称容积800.0m3
球罐中心至支柱底板底面的距离 H09500.0mm
拉杆与支柱交点至基础的距离 l6000.0mm
a点(支柱与球壳连接最低点)至
3500.0mm
球罐中心水平面的距离 L a
支柱类型轧制钢管
支柱外直径 d o450.0mm
支柱厚度 45.0mm
拉杆直径 65.0mm
耳板和支柱单边焊缝长 L1600.0mm
拉杆和翼板单边焊缝长 L2 250.0mm
支柱和球壳焊缝焊脚尺寸 S10.0mm
耳板和支柱焊缝焊脚尺寸 S19.0mm
拉杆和翼板焊缝焊脚尺寸 S210.0mm
球壳钢板负偏差C1 0.0mm
球壳腐蚀裕量 C2 1.0mm
拉杆腐蚀裕量 C T 2.0 mm
地脚螺栓腐蚀裕量 C B 3.0mm
支柱底板腐蚀裕量 C b 3.0mm
保温层厚度无保温mm
保温层密度无保温 kg/m3
设计压力 p 1.00MPa 试验压力 p T 1.30MPa 设计温度 20.0︒
基本风压值 q0600.0 N/m2
基本雪压值 q600.0 N/m2
物料密度ρ2425.0kg/m3
附件质量 m77000.0 kg
焊接接头系数φ 1.00
支柱底板与基础的摩擦系数 f S0.4
球壳内径D i 11517.6mm。

SW6开孔补强的数据输入1、焊接接头系数的取值当设备焊接接头系数是0.85时，开孔处壳体焊接接头系数如何取值，有很多看法，归结如下：a) 取1.0（SW6默认1.0）b) 按壳体的焊接接头系数，壳体的焊接接头系数为0.85，开孔补强计算时壳体的焊接接头系数应取0.85c) 补强区内没有A、B类焊缝时，可以取1.0（有接头才会有接头系数，才会有强度削弱，没有接头为什么不能取1.0？），有焊缝时应按壳体。

可设计无法得知筒体组装情况，开孔处有无焊缝也无从知晓，因此保守的单位还是取0.85。

开孔处壳体焊接接头系数（记为φ1），接管的焊接接头系数（记为φ2），这两个焊接接头系数对于开孔补强计算有何作用？等面积开孔补强计算的合格条件：A1+A2+A3(+A4)>AA——开孔削弱所需要的补强截面积A1——壳体多余的补强面积A2——接管多余的补强面积A3——焊缝金属截面积A4——另加的补强面积（补强圈等）多余的补强面积是如何得出来的？简单的讲，就是长×宽：长——B-dop的数值（有效的补强范围）宽——多余的厚度（有效厚度减去计算厚度）标准一长串公式，就是考虑了接管材料与壳体的不同，引入的强度削弱系数而已，那么影响多余补强面积的数值，其实只有长当中的B和宽当中的厚度值，φ1直接影响着是A1的数值，φ2直接影响着是A2的数值，正因为设备上的接管大都是无缝钢管或锻件（很少见有焊接钢管），所以在φ2的数值上大家没有争议都是取1.0（并非一定是1.0）。

所以对于φ1，是影响着壳体壁厚的计算厚度值（影响着壳体厚度的余量A1），例如筒体，实际就是筒体的计算厚度。

也就是，筒体的焊接接头系数取多少，开孔补强计算时就取多少。

有人提出在GB/T 150.3-2011 6.1.4条中规定：“容器上的开孔宜避开容器焊接接头。

当开孔通过或邻近容器焊接接头时，则应保证在开孔中心的2dop范围内的接头不存在有任何超标缺陷。

”所以即便开在有焊接接头的壳体处，已经做了100%检测，开孔补强计算时，φ1应取1.0。

s w6过程设备强度计算书(总18页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除钢制卧式容器计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计算条件简图设计压力p0.1241MPa设计温度t50℃筒体材料名称Q235-C封头材料名称Q235-C封头型式椭圆形筒体内直径 Di2200mm筒体长度L4219.7mm筒体名义厚度δn10mm 支座垫板名义厚度δrn10mm 筒体厚度附加量C2mm 腐蚀裕量C22mm 筒体焊接接头系数Φ1封头名义厚度δhn10mm 封头厚度附加量 C h 2mm 鞍座材料名称Q235-B鞍座宽度 b290mm 鞍座包角θ120°支座形心至封头切线距离A500mm 鞍座高度H250mm 地震烈度七(0.1g)度计算所依据的标准GB 150.3-2011计算条件筒体简图计算压力 P c 0.16 MPa设计温度 t 50.00 ︒ C 内径 D i 2200.00mm 材料Q235-C ( 板材 ) 试验温度许用应力 [σ]123.00 MPa 设计温度许用应力 [σ]t121.88 MPa 试验温度下屈服点 σs 235.00 MPa 钢板负偏差 C 1 0.00 mm 腐蚀裕量 C 2 2.00 mm 焊接接头系数 φ1.00厚度及重量计算计算厚度 δ = P D P c it c 2[]σφ- = 1.48 mm 有效厚度 δe =δn - C 1- C 2= 8.00 mm 名义厚度 δn = 10.00 mm 重量 2299.74Kg压力试验时应力校核压力试验类型 液压试验试验压力值 P T = 1.25P [][]σσt = 0.2045 (或由用户输入)MPa 压力试验允许通过 的应力水平 [σ]T [σ]T ≤ 0.90 σs = 211.50MPa试验压力下 圆筒的应力 σT = p D T i e e .().+δδφ2 = 28.22 MPa校核条件 σT ≤ [σ]T 校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力 [P w ]= 2δσφδe t i e []()D += 0.88315MPa 设计温度下计算应力 σt= P D c i e e()+δδ2= 22.58 MPa [σ]tφ121.88 MPa校核条件 [σ]tφ ≥σt结论合格计算所依据的标准GB 150.3-2011计算条件椭圆封头简图计算压力P c 0.16MPa设计温度 t 50.00︒ C内径D i 2200.00mm曲面深度h i 550.00mm材料 Q235-C (板材)设计温度许用应力[σ]t 121.88MPa试验温度许用应力[σ] 123.00MPa钢板负偏差C1 0.00mm腐蚀裕量C2 2.00mm焊接接头系数φ 1.00压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值P T = 1.25P ct][][σσ= 0.2045 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力[σ]t[σ]T≤ 0.90 σs = 211.50MPa试验压力下封头的应力σT =φδδ.2)5.0.(eeiTKDp+= 28.17MPa校核条件σT≤[σ]T校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛+2ii2261hD = 1.0000计算厚度δh =KP DPc itc205[].σφ- = 1.48mm有效厚度δeh =δnh - C1- C2= 8.00mm 最小厚度δmin = 3.30mm右封头计算计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准GB 150.3-2011计算条件椭圆封头简图计算压力P c 0.16MPa设计温度 t 50.00︒ C内径D i 2200.00mm曲面深度h i 550.00mm材料 Q235-C (板材)设计温度许用应力[σ]t 121.88MPa试验温度许用应力[σ] 123.00MPa钢板负偏差C1 0.00mm腐蚀裕量C2 2.00mm焊接接头系数φ 1.00压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值P T = 1.25P ct][][σσ= 0.2045 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力[σ]t[σ]T≤ 0.90 σs = 211.50MPa试验压力下封头的应力σT =φδδ.2)5.0.(eeiTKDp+= 28.17MPa校核条件σT≤[σ]T校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛+2ii2261hD = 1.0000计算厚度δh =KP DPc itc205[].σφ- = 1.48mm有效厚度δeh =δnh - C1- C2= 8.00mm 最小厚度δmin = 3.30mm卧式容器（双鞍座）计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计算条件简图计算压力p C0.1241MPa设计温度t50℃圆筒材料Q235-C鞍座材料Q235-B圆筒材料常温许用应力 [σ]123MPa圆筒材料设计温度下许用应力[σ]t121.875MPa圆筒材料常温屈服点σ235MPa鞍座材料许用应力 [σ]sa147MPa 工作时物料密度Oγ1830kg/m3液压试验介质密度γT1000kg/m3圆筒内直径D i2200mm 圆筒名义厚度δn10mm 圆筒厚度附加量C2mm 圆筒焊接接头系数φ1δ10mm 封头名义厚度hn封头厚度附加量 C h2mm 两封头切线间距离L4299.7mm 鞍座垫板名义厚度δrn10mm 鞍座垫板有效厚度δre10mm 鞍座轴向宽度 b290mm 鞍座包角θ120°鞍座底板中心至封头切线距离A500mm 封头曲面高度h i550mm 试验压力p T0.2045MPa。

使用SW6-2011进行开孔补强计算时应注意的问题
李华
【期刊名称】《技术与市场》
【年(卷),期】2014(21)7
【摘要】SW6-2011[1]过程设备强度计算软件和GB 150-2011《压力容器》[2-4]简介；根据个人对标准的理解和对SW6的使用经验提出在使用SW6-2011进行开孔补强计算时应注意的12个问题。

【总页数】2页(P43-44)
【作者】李华
【作者单位】华西能源工业股份有限公司，四川自贡643001
【正文语种】中文
【相关文献】
1.开孔补强计算时接管厚度附加量对计算结果的影响 [J], 陆英
2.按ASME规范Ⅷ-1进行等面积开孔补强设计应注意的几个问题 [J], 贾福军;何晓芳
3.浅析压力容器等面积法开孔补强计算时需注意的问题 [J], 齐波
4.基于Mathcad平台参照欧盟标准对人孔开孔补强进行设计计算 [J], 梅政
5.使用SW6-2011计算压力容器开孔补强的几个问题 [J], 司文华
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使用SW6―2011计算压力容器开孔补强的几个问题-2019年文档使用SW6―2011计算压力容器开孔补强的几个问题0 引言为满足工艺或结构需要，在压力容器设计中开孔是必不可少的。

容器开孔接管后会引起开孔或接管部位的应力集中，再加上接管上会有各种外载荷所产生的应力及热应力，以及容器材料和制造缺陷等各种因素的综合作用，使得开孔和接管附近就成为压力容器的薄弱部位。

虽然标准和规范对设计和计算都作了较为详细的规定，但在使用SW6-2011过程设备强度计算软件计算开孔补强时需要注意对标准规范中有关定义的理解和把握，灵活运用软件，必要时对有关数据进行调整，才能得到正确的结论，保证设备的安全可靠性。

1 补强方法及适用范围1.1 计算时应注意的问题在使用SW6-2011计算开孔补强之前要先判断接管的直径和壁厚是否满足GB150.3-2011中6.1.3不另行补强的最大开孔直径[1]的要求，满足要求的可以不进行计算，没有进行判断直接输入数据的，生成计算书会显示满足不另行补强的最大开孔直径的要求，不予进行计算。

还需要注意的是单个孔开孔补强计算合格，然而该孔的有效补强区B=2d范围内还有其他开孔，形成孔桥的，则应按孔桥处理。

在计算两相邻开孔中心的间距或者任意两孔中心的间距时对曲面间距应按弧长计算，按照弦长或中心线垂直距离计算是不正确的。

1.2 补强计算方法及适用范围的理解SW6-2011补强计算方法给出四种：等面积补强法、另一补强方法、分析方法和压力面积法。

计算软件中的等面积补强法是指单个开孔的等面积法，联合补强法是指多个开孔的等面积法。

等面积法是开孔补强计算方法中最广泛应用的计算方法，该法是以补偿开孔局部截面的一次拉伸强度作为补强准则的，是以无限大平板上开有小圆孔时孔边的应力集中作为理论基础的，即仅考虑容器壳体中存在的拉伸薄膜应力，对开孔边缘的二次应力的安定性问题是通过限制开孔形状，长短径之比和开孔范围（开孔率）间接考虑的[2]，使用该法应考虑开孔是否满足GB150.3-2011中6.1.1的规定。

使用SW6—2011计算压力容器开孔补强的几个问题作者：司文华来源：《山东工业技术》2013年第10期【摘要】开孔补强是压力容器设计中必不可少的一部分，在压力容器结构设计前需要使用SW6-2011过程设备强度计算软件进行强度计算。

为保证计算的准确性，必须透彻理解SW6-2011软件计算的理论基础，但在实际工作中，一些设计者常常会忽视标准规范中的某些说明或者对计算理论的理解不够透彻而导致取值错误，直接影响了设备的安全可靠性。

本文列举了几个在日常工作中经常遇到的在使用SW6-2011计算压力容器开孔补强时需要注意的问题及通常的处理办法，提醒设计者在设计工作中引起足够重视。

【关键词】开孔补强；压力容器；SW6-20110 引言为满足工艺或结构需要，在压力容器设计中开孔是必不可少的。

容器开孔接管后会引起开孔或接管部位的应力集中，再加上接管上会有各种外载荷所产生的应力及热应力，以及容器材料和制造缺陷等各种因素的综合作用，使得开孔和接管附近就成为压力容器的薄弱部位。

虽然标准和规范对设计和计算都作了较为详细的规定，但在使用SW6-2011过程设备强度计算软件计算开孔补强时需要注意对标准规范中有关定义的理解和把握，灵活运用软件，必要时对有关数据进行调整，才能得到正确的结论，保证设备的安全可靠性。

1 补强方法及适用范围1.1 计算时应注意的问题在使用SW6-2011计算开孔补强之前要先判断接管的直径和壁厚是否满足GB150.3-2011中6.1.3不另行补强的最大开孔直径[1]的要求，满足要求的可以不进行计算，没有进行判断直接输入数据的，生成计算书会显示满足不另行补强的最大开孔直径的要求，不予进行计算。

还需要注意的是单个孔开孔补强计算合格，然而该孔的有效补强区B=2d范围内还有其他开孔，形成孔桥的，则应按孔桥处理。

在计算两相邻开孔中心的间距或者任意两孔中心的间距时对曲面间距应按弧长计算，按照弦长或中心线垂直距离计算是不正确的。