2025/6/22115.1Basicconceptionofboilerpressurecomponents

§15.1鍋爐受壓元件計算的基本概念1.WhatistheBoiler

pressurizedcomponents？ 什么是鍋爐受壓元件？Thepressurizedcomponentsofwater-steamsysteminboilerproper在鍋爐本體中承受內壓力的汽水系統元件Steamdrum鍋筒Header集箱Water-coolingwall水冷壁Down-comer下降管Screen&tubebanker對流管束凝渣管Superheater&reheater過熱器與再熱器Economizer省煤器andvalves,

etc閥門附件等2025/6/22215.1Basicconceptionofboilerpressurecomponents

§15.1鍋爐受壓元件計算的基本概念Theworkingconditionisverybad受壓元件工作條件惡劣Theoutsideofpressurizedcomponentsareradiatedanderodedbyhightemperaturefluegasinthefurnace外部受到爐內強烈的輻射和高溫煙氣的沖刷.Theinsideofpressurizedcomponentsarebyhigh-pressurewaterandsteam內部受到高壓水或水蒸氣作用.Duetosomedeformationofcomponents,brokenandexplosionwillbehappened.在高溫、高壓和腐蝕的作用下，由于加工變形或鋼材不合格，導致受壓元件的破裂，甚至引起爆炸事故。2025/6/2232.StrengthofPressureparts受壓元件強度鍋爐在受壓元件壽命期內及正常工作條件下，不發生塑性、蠕變、脆性、低周期疲勞極限的破裂及各種類型的腐蝕破壞的能力。Plasticity塑性：與彈性相比，不能恢復倒原始尺寸Creep蠕變：在長期的恒定溫度及壓力作用下發生緩慢塑性變形的現象Brittle脆性：冷脆、熱脆、苛性脆化等LowCycleFatigue低周期疲勞：應力等于或高于材料屈服極限時的疲勞Erosion腐蝕：拉應力和腐蝕介質聯合作用（應力腐蝕）、化學腐蝕15.1Basicconceptionofboilerpressurecomponents

§15.1鍋爐受壓元件計算的基本概念2025/6/224鋼材在常溫靜荷下的機械性能的基本指標一般以：Strengthindex強度指標：由單向拉伸試驗測定Plasticindex塑性指標：由單向拉伸試驗測定Toughnessindex韌性指標：材料破壞前所能吸收塑性變形的能力彈性階段：流動階段：屈服極限強化階段：強度極限頸縮斷裂塑性階段不同成分的鋼材，其彈性變形能力基本是相同的，強度指標和塑性指標有很大差別。高溫性能：蠕變、應力松弛、疲勞15.1Basicconceptionofboilerpressurecomponents

§15.1鍋爐受壓元件計算的基本概念2025/6/22515.1Basicconceptionofboilerpressurecomponents

§15.1鍋爐受壓元件計算的基本概念3.NationalStandard我國強度計算標準及規定“Strengthcalculationofpressurepartsofwater-tubeboiler”《水管鍋爐受壓元件強度計算》GB9222規定了水管鍋爐用材料及其許用應力規定了有關受壓元件的強度計算方法及決定最高允許計算壓力的驗證實驗方法“Strengthcalculationofpressurepartsofshellboiler”《鍋殼式鍋爐受壓元件強度計算》GB/T16508-1996規定了由低碳鋼和低碳錳鋼有煙管和爐膽的固定式鍋殼鍋爐受壓元件的有關結構和計算方法鑄鐵鍋爐受壓元件的有關結構和計算方法2025/6/2264.Safetyfactorandallowablestress安全系數與許用應力

由材料力學可知，當鋼材應力達到屈服極限或強度極限時，材料就要永久變形或破壞鍋爐受壓元件是長時受壓，應考慮長期強度特性——蠕變極限或持久強度極限。蠕變——材料在高溫及恒壓下隨時間的延長，其塑性變形不斷增加的現象持久強度極限——材料在一定溫度下，在規定的時間內（設計壽命期內，105h)不發生蠕變破裂的最大應力。15.1Basicconceptionofboilerpressurecomponents

§15.1鍋爐受壓元件計算的基本概念2025/6/2274.Safetyfactorandallowablestress安全系數與許用應力

我國鍋爐受壓元件強度指標規定為：計算溫度時的屈服限常溫(20)時的抗拉強度計算溫度時的持久強度，壽命一般取105h在選取鍋爐受壓元件安全系數時，應考慮：保證鍋爐運行安全可靠一定的經濟性，節約鋼材15.1Basicconceptionofboilerpressurecomponents

§15.1鍋爐受壓元件計算的基本概念2025/6/2284.Safetyfactorandallowablestress安全系數與許用應力

安全系數為了使鍋爐安全工作，元件應力應遠小于引入安全系數的概念來反映遠小于的程度材料特性與實際元件真實的強度特性之間的差異制造工藝水平應留的余地計算公式中未反映出的力和力矩及計算公式所用的強度理論與真實情況之間的差異基本許用應力：將原材料考慮了安全系數后的應力表9-9，pp.251nb＝2.7ns＝1.5nD＝1.515.1Basicconceptionofboilerpressurecomponents

§15.1鍋爐受壓元件計算的基本概念2025/6/2294.Safetyfactorandallowablestress安全系數與許用應力

許用應力實際鍋爐受壓元件，規定不得超過材料的某一應力的許可值，即在基本許用應力的基礎上，采用系數修正，所得到的為許用應力修正系數查表9-10，pp.25115.1Basicconceptionofboilerpressurecomponents

§15.1鍋爐受壓元件計算的基本概念2025/6/22105.Calculationwalltemperature計算壁溫

壁溫對材料的強度影響很大任何情況下，鍋爐受壓元件計算壁溫不應低于250oC詳細查表9-11～表9-13Drum鍋筒筒體計算壁溫Header集箱和防焦箱筒體計算壁溫Tubes管子和管道的計算壁溫15.1Basicconceptionofboilerpressurecomponents

§15.1鍋爐受壓元件計算的基本概念2025/6/22116.Calculationpressure計算壓力

鍋爐受壓元件強度計算時所取用的壓力值，以表壓為準對鍋筒、一般集箱筒體、管子及管道

Pg——鍋爐工作壓力；ΔPa——鍋爐出口安全閥較