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半管夹套计算

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半圆管夹套保温装置设计和制造中需注意的几个问题-2版(山东化工)

半圆管夹套保温装置设计和制造中需注意的几个问题-2版(山东化工)

半圆管夹套保温装置设计和制造中需注意的几个问题张凤魁(兖矿鲁南化肥厂山东.滕州277527)摘要：文章对国内外相关标准进行了简要介绍，对半圆管夹套保温装置在设计过程中的强度、刚度、热应力问题进行了分析，并提出了半圆管的选择、加工、焊接等制作注意事项。

关键词：压力容器半圆管夹套设计制造螺旋半圆管夹套容器在结构上、传热工艺上具有独特优点。

作为夹套设备的一种，与整体夹套相比，半圆管夹套更节省材料、传热效率更高，且内筒承受外压小、使用经济等更好，在欧美国家较普遍应用，且已形成规范化。

而我国化工行业中，除引进少量螺旋半圆管夹套设备外，自行设计制造的同类没备还不多见，而且目前在设计和制作中还存在一定的问题，现仅就其外部保温装置的设计和制造做以简要的探讨。

1.国内外半管式夹套容器的设计规范目前可参照的相关标准主要有：原苏联ГOCT 25867-1983 《夹套容器设计的规范和方法–半圆管或弓形管夹套容器的设计方法》；德国DIN 28128 《化工设备用半圆管夹套标准》、AD规范B6（第六章）；欧洲标准EN13445 《非燃烧压力容器》；日本JIS B 8279-1993 《压力容器的夹套》附录2 盘管夹套；美国ASME VIII-I 《压力容器建造规则》附录EE 半管式夹套；国内标准：HG20582-1998 《钢制压力容器强度设计规定》2.半圆管夹套容器的设计。

各种标准体系不同，设计思路也不尽相同。

其中我国HG容器标准和ASME 标准体系相同，相互衔接。

标准对内筒体的直径尺寸和半圆管直径规格进行特别限定，内筒的设计按照原常规压力容器进行，仅对半圆管的壁厚和轴向总应力进行校核。

日本JIS标准要求对外压的压力容器本体厚度和盘管半圆筒体厚度进行计算，但对适用容器的类别和盘管的设计温度进行了限定。

德国和欧洲标准仅对要求对内筒壁厚进行校核。

鉴于各种的标准的不统一性，设计时应以国内HG标准为基础，参照其他标准的相关要求，进行必要的校核和设计条件约定，确保设计的可靠性。

半圆管夹套容器设计计算方法

半圆管夹套容器设计计算方法
Analysis of Application Prospect of Medium Cycle Stirred Vessel Sang Jun
Jiu Quan Pharmaceutical Factory Jiuquan , 735000
One new equipment - medium cycle stirred vessel was introduced in detail in t his article. At t he mean time , t he comparison of t his equip2 ment and traditional mechanical stirred equipment was carried out . Keywords : fined chemical industry , mechanical agitation , medium cycle agitation
( 2)
以上方法比 HG/ T2065《9 机械搅拌设备》中推荐
方法显得简化了不少 , 可操作性也较好 , 但对于半圆
管夹套的无缝钢管规格限制是其明显的不足之处 。
笔者认为通过应力分析 , 完全可以将半圆管夹套压
力 Pj 所引起的轴向弯曲应力用一个简单的公式求 出 。以下是参照 J IS B8279 - 199《3 压力容器的夹套》
司 , 是美国名副其实的管业大王 。该项目加工生产的 420mm 及以下的口径弯管可广泛应用于石油化工 、化工 、电力 、医药 等项目的建设中 ,具有广阔的市场前景 。目前 ,已有扬子巴斯 夫一体化项目工程 、上海石化合资工程 、广东茂名乙烯改造及 多家电力建设项目等目标市场 。
该合作项目将推动国内弯管技术水平的提高 , 全部投资 将可以投产 6 年之后回收 。

半圆管夹套容器设计

半圆管夹套容器设计

设备名称：400L储罐图号：FJ140348C-00位号：03B101P 1半圆管夹套设计压力Mpa 0.6P c 壳体计算压力
Mpa 0.4R 圆筒或封头球面部分内半径mm 400r 半圆管夹套内半径mm 25t 圆筒或封头有效厚度
mm
3.9K
由半圆管外径、壳体厚度、壳体内径查得的系数
查图3.2-1,3.2-2,3.2-3
80筒体或封头材质S31603壳体设计温度
150
[σ]
t
筒体或封头材料设计温度下的许用应力Mpa 120夹套材质S30408夹套设计温度
150
[σ]1t 夹套材料在设计温度下的许用应力Mpa 137
T 半圆管计算厚度
mm 0.13σ'圆筒或封头由计算压力Pc或其他轴向荷
载引起的轴（经）向拉伸总应力Mpa 20.51
P'
半圆管夹套许用压力
MPa
1.99
设计：日期：校核：日期：审核：
日期：
半圆管夹套设计（按HG/T20582-2011）半圆管夹套容器的设计
基本设计参数P1≤P',合格
1t
11
P r T 0.85[]0.6P σ=
-'c P R
=
2t
σ[]()
K
P t
'5.1'σσ-=Page 1 of 1。

夹套容器强度计算方法比较.

夹套容器强度计算方法比较.
计算过程：
ｔＴ＝０．５（Ｄ１＋Ｄ２）ｓｉｎ２
＝０．５（１５００＋１５５５）ｓｉｎ５．４°＝１４３．８ｍｍｔ０＝姨ｐＴ＝姨＝１４６．９ｍｍｄ０／ｔ０＝４１／１４６．９＝０．２８ｔ０／ｄ０＝３．５８３
姨
姨姨姨姨姨姨１．８＋２．３ｄ姨f姨姨５＝π姨０
姨姨１＋１．３
ｌｎ０
姨姨姨姨姨姨０
姨姨
姨
＝π，１＋１．３１．８＋２．３×０．２８
姨
姨，姨π，１．８＋２．３ｄ０
姨，姨f，姨５＝，１＋１．３
姨，ｌｎ０
姨，姨，，姨０
姨姨
姨
＝１．８＋２．３×２
，１＋１．３０．７３５
，
＝２４．８
求f 6时，取
，，，１．０，对于蜂窝锥体连接
，ｍ＝
，，，，，，，，，，，，，
ｍｉｎ，１，
ａ，Ｓ
０，２
，２
２
２
，，对于蜂窝短管连接，
ｍ＝０．４９
姨
姨
，，，１．３＋ｍ＋，ｄ姨姨姨f，姨6＝π２１＋１．３ｍｔ０
在夹套内设置螺旋导流板，不但能为夹套内的流体导流，更好地加热或冷却容器内的物料，而且容器筒体因外压计算长度减小而使计算壁厚减小。
筒体按ＧＢ１５０《钢制压力容器》外压圆筒来计算，所用计算软件为ＳＷ６－１９９８，计算结果（过程略）为：筒体壁厚Ｓ１＝３６ｍｍ，夹套壁厚Ｓ２＝１８ｍｍ。
２．３蜂窝锥体型
２．３．１蜂窝夹套的结构
对于夹套容器，当容器设计压力较低，而夹套设计压力较高时，容器筒体承受较高的外压。这时，其外压校核按ＧＢ１５０《钢制压力容器》外压圆筒的计算方法校核，其所需的壁厚较大。外压容器的破坏主要是失稳，而设备的抗失稳能力又主要取决于壳体的几何尺寸，即直径、长度和壁厚，其中长度和直径起着决定性作用。因此，通过提高材料的强度来提高设备的抗失稳能力是不合理的，而通过改变夹套结构来达到器壁减厚的目的，是比较经济的。本文针对计算过程中几种方法，对夹套容器设计中的几种强度计算作了详细对比。

半圆管夹套保温装置设计和制造中需注意的几个问题

半圆管夹套保温装置设计和制造中需注意的几个问题

少量螺旋半 圆管 夹套设备 外， 自行设计 制造 的同类设备还 不多
见， 而 且 目前 在 设 计 和 制 作 中还 存 在 一 定 的 问 题 ， 现 仅 就 其 外部 保 温 装置 的设 计 和 制 造 做 以简 要 的探 讨 。
压力条 件提 出要 求 ， ９ ５ 年后 标准修 订版要 求为正压 操作条件 。 而 １ ９ ９ ８ 版 的 ＨＧ ２ ０ ５ ８ ２ 标 准未 随之进行 约束。其他 国外标 准也
２ ． ８非标准半圆管的设计 问题 对于 因特殊传 热需要 ，需 采用超 出标准规定的非标半 圆管 夹套 ， 可 采用 Ｊ Ｂ ４ ７ ３ ２ －１ ９ ９ ５（ （ 钢制压力容器 一分析设 计标准 及有 限元计算方法进行设计和应力校核。
而 仅 可 能 发 生 强 度 方 面 的 失效 。
Ｊ Ｉ Ｓ标准对此进行 了计算分析 ：在 温度上升到 ２ ｏ ０ ℃时 ， 作
用于 夹套上 的压 缩力和 弯 曲力 矩组 合受力 只为盘 管 内压力 的 ２ ． ８ ７倍 ， 且考虑该应力为 二次应力 ， 因此温升 引起 的应力增加 ， 应在许可范围 内。因此在 温度控 制在 ２ ０ ０ Ｖ 内时 ， 不需考虑热应 力 问题 。 而夹套 内多为加 热蒸汽或冷却水 ， 一般温度也不会超过
Ｅ Ｅ 半 管 式 夹 套 ； 国 内标 准 ：ＨＧ ２ ０ ５ ８ ２ —１ ９ ９ ８ （ （ 钢 制压 力 容 器 强 度 设 计 规 定 ２ ． 半 圆管 夹 套 容 器 的 设 计 。
各种标准体 系不 同， 设计思路 也不尽相 同。 其 中我国 ＨＧ容 器标准 和 Ａ Ｓ ＭＥ标准体系相 同， 相 互衔接 。标准对 内简体的直 径 尺寸和半 圆管直径规格进行特别 限定 ，内筒 的设计按照原常 规压力容器进行 ， 仅对半圆管的壁厚和轴 向总应力进 行校核 。日 本Ｊ Ｉ Ｓ标准要求对外压 的压力容器本体厚度 和盘管半 圆筒体厚 度进行计算 ，但对适 用容器 的类别和盘 管的设计 温度进行 了限

PVelite压力容器分析软件介绍最新

PVelite压力容器分析软件介绍最新

PV Elite 压力容器整体设计软件Intergraph PV Elite 为用户提供了一整套压力容器分析设计解决方案。

软件执行ASME VIII-1、VIII-2(常规设计部分)、PD5500、EN13445设计规范，能够对整体设备进行诸如壁厚计算、应力校核、工况组合等通用规范计算，也可以对在役设备进行缺陷评定和寿命评估，还能够对单独设备元件进行分析选型。

PV Elite了解世界各地工程师、设计人员、采购人员、产品制造人员、检验人员的需求，能够对一个设备进行快速、精确、直观的分析。

无论是对于长期从事压力容器设计制造的技术人员，还是偶尔进行现场调试计算的项目业主，PV Elite都是一个易学易用的软件。

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全球性作为一款全球畅销的软件，PV Elite能够支持ASMEVIII-1、VIII-2(常规设计部分)、PD5500、EN13445等主流压力容器设计规范。

可靠性PV Elite经过全球众多用户多年的使用及定期的更新和升级，已经证明了软件的可靠性。

此外，PV Elite还通过了ASME质量认证（QA）考题测试，计算结果与标准答案相差无几。

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软件功能PVelite基于人们熟悉的Windows界面，设计了各种便捷的工具栏和对话框，另外，PVelite的用户自定义功能还允许用户按照自己的工作习惯对功能键进行布局。

搅拌反应釜冷却装置中半管夹套的设计


（ ３ ） 设计 时要 注意设 置排气孔 ： 为了能够使夹 套空 间内充满介质 ， 就 需要排 除夹套空 间所有 气体 ， 这就需 要在夹套 顶端设计 一个直径 不小 于ｌ Ｏ ｍｍ的排气孔 ， 且越是 处于夹套顶 端其排 气效 果越 好。
（ ４ ） 做好 探伤 检测 和热 处 理工作 ： 若 容器 内介质为高 度危害 介质 或极 度危 害介 质时， 要 做好 ｌ Ｏ ０ ％射 线探 伤检 测 ， 然后 进行 封 闭件和 容
向弯曲形成半 圆形 ， 随后 纵向弯 曲呈环状 。
限 位 装置设 置于 凸轮 上， 在进行 半管成 型滚 压时 来确 保 凸面 弧长 与 带料形成 的半圆形截面 周长相等。 除此 之外， 此 限位 装置还 可起 到 固 ２ 夹 套 设 计注 意 要点 （ １ ） 设 计 时要 注 意保 证半管 夹 套 内循环 介 质物 的流 通 截面 积 以 定 带料 的作用， 避 免在进行成 型过程 中带料 的窜上窜下， 其大 小也是 逐 及其导 热或保温 性能 ： 一般 夹套 内直径 和容 器内直径存在 以下关系 ， 在 渐 变小 。 凹凸轮 间间隙是可调整 的， 其 中凸轮 的移 动可起 到 引导 带料 输 设计 时可 遵 照这种 关 系进行设 计 ： 当容 器内 直径小 于６ ０ ０ ｍｍ时 ， 半 管 送方 向的 作用。 内直径 为 容器 内直径 ＋ Ｌ（ Ｌ ≤ｌ Ｏ Ｏ ｍｍ） ｝ 当容器 内直径 介于 ６ ０ ０ ｍｍ和 搅拌 反应 釜釜体外 壁也 是 圆环 形 的， 要 满足半 管很好 地缠 绕 釜体 １ ８ ０ ０ ａｍ之 间时， ｒ 半管 内直径 为容器 内直 径 ＋ ｌ Ｏ Ｏ ｍｍ； 当容 器内直径 大 外壁 ， 就 需要 使压 出的半管环形 与釜体外 壁内径相等 ， 因此将最 后一组 于２ ０ ０ ０ ａｍ时， ｒ 半管 内直径 为容器 内直径 ＋ ２ ０ ０ ｍｍ。 滚 压辊 组的 凸轮和 凹轮之 间的 中心位 置错开 了一定距 离ａ ， 如 图２ 所 示进 （ ２ ） 设 计时 要注 意 设置 防冲板 ： 为了避免夹 套 蒸汽 或其他 介质污 行了偏 心压制 ， 在进行压制 半管时就可使半管具有一 个纵 向半 径的 圆环

半管夹套计算

半圆管夹套压力核算2020/11/7 [σ]t筒体或封头材料设计温度下的许用应力100
Pc壳体计算压力0.6
R圆筒或壳体球面部分内半径1800
t圆筒或封头有效厚度10
K由半圆管外径、壳体厚度、壳体内径查得的系数 2.5规格内直径壁厚10s内半径
P1半圆管夹套设计压力0.660.354.76 2.7727.38
r半圆管夹套内半径41.488.982.8 3.0541.4
[σ]t1夹套材料在设计温度下的许用应力100114.3108.2 3.0554.1焊缝系数0.5
半圆管夹套许用压力38.4
半圆管计算厚度0.500403
D o圆筒外径516
h半圆管螺距120
n半圆管螺旋数量12
L半圆管总长 m19.58381
外径内径
半圆管外径88.960.354.76
半圆管内径82.888.982.8
半圆管材料密度7.93114.3108.2
换热面积 m2 1.621539
W半圆管总重63.87492
Page 1 of 1。

半管夹套计算

半圆管夹套压力核算
[σ]t筒体或封头材料设计温度下的许用应力186.6
Pc壳体计算压力0.7
R圆筒或壳体球面部分内半径1800
t圆筒或封头有效厚度 6.7
K由半圆管外径、壳体厚度、壳体内径查得的系数48规格内直径壁厚10s内半径
P1半圆管夹套设计压力0.6560.354.76 2.7727.38 r半圆管夹套内半径5088.982.8 3.0541.4 [σ]t1夹套材料在设计温度下的许用应力136.4114.3108.2 3.0554.1
焊缝系数1
半圆管夹套许用压力 3.872295
半圆管计算厚度0.238953
D o圆筒外径1820
h半圆管螺距120
n半圆管螺旋数量10
L半圆管总长 m57.20805
外径内径
半圆管外径6060.354.76
半圆管内径5088.982.8
半圆管材料密度7.85114.3108.2
换热面积 m2 2.860402 W半圆管总重193.99。

压力容器制造监检中对若干问题的处理

压力容器制造监检中对若干问题的处理发布时间：2021-12-01T08:40:28.512Z 来源：《科学与技术》2021年25期作者：苏衍志[导读] 由于压力容器在工业生产中的重要作用，所以要对压力容器的制造过程进行严格要求，如果制造质量不过关就会造成严重的事故。

苏衍志菏泽市产品检验检测研究院，山东菏泽 274000摘要：由于压力容器在工业生产中的重要作用，所以要对压力容器的制造过程进行严格要求，如果制造质量不过关就会造成严重的事故。

以下是笔者监检工作中发现的一些设计或者制造缺陷，对于提高产品质量具有重要意义，特在此加以介绍、讨论。

关键词：压力容器设计制造监督检验1夹套封闭结构不合理1.1问题的发现某制造厂将加氢釜的设计图样送给笔者审查，经仔细査看，加氢釜的夹套封闭结构疑似存在问题：焊接结构类似于GB150-2011《压力容器》附录D图D.22(C),但未标明封闭件与内筒的夹角的角度，图纸上的夹角目测约45°左右，超出GB150—2011?压角度规定，遂与制造厂联系，制造厂设计人员表示刚取得设计许可，经验尚不丰富，未注意到该处结构要求。

但是容器制造已经基本完成，夹套与内筒已经组焊完毕，经现场实际测量封闭件与内筒的夹角在42°到45°之间。

1.2法规标准的要求GB150—2011附录D图D.22(C)%封闭件与内筒的夹角的角度应不大于30°,实际封闭件与内筒的夹角已经超出范围，如何整改是个难题，如果简单地按照GB150-2011附录D图D.22(C)设计，将封闭件割掉重新与夹套筒体焊接，使得封闭件与内筒的夹角的角度不大于30°,如果仅仅割掉封闭件，则封闭件与夹套筒体的焊缝作为B类焊缝，要求进行射线探伤检测但无法实施，也没有使用可记录超声检测的条件，只能将夹套全部割下重新按要求焊接和检测，这样处理难度太大，而且很容易割伤内筒，稍有不慎整个设备就报废了，制造厂一时找不到好的整改办法。

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半圆管夹套压力核算2018/8/17 [σ]t筒体或封头材料设计温度下的许用应力100
Pc壳体计算压力0.6
R圆筒或壳体球面部分内半径1800
t圆筒或封头有效厚度10
K由半圆管外径、壳体厚度、壳体内径查得的系数 2.5规格内直径壁厚10s内半径
P1半圆管夹套设计压力0.660.354.76 2.7727.38
r半圆管夹套内半径41.488.982.8 3.0541.4
[σ]t1夹套材料在设计温度下的许用应力100114.3108.2 3.0554.1焊缝系数0.5
半圆管夹套许用压力38.4
半圆管计算厚度0.500403
D o圆筒外径516
h半圆管螺距120
n半圆管螺旋数量12
L半圆管总长 m19.58381
外径内径
半圆管外径88.960.354.76
半圆管内径82.888.982.8
半圆管材料密度7.93114.3108.2
换热面积 m2 1.621539
W半圆管总重63.87492
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