（高清版）GBT 16508.3-2022 鍋殼鍋爐 第3部分：設計與強度計算VIP

鍋殼鍋爐第3部分：設計與強度計算國家標準化管理委員會GB/T16508.3—2022 I l2規(guī)范性引用文件 3術語和定義 4符號 5設計要求 6承受內壓力的圓筒形元件 97承受外壓力的圓筒形爐膽、沖天管、煙管和其他元件 8凸形封頭、爐膽頂、半球形爐膽和凸形管板 9有拉撐、加固的平板和管板 10拉撐件和加固件 11平端蓋及蓋板 12下腳圈 13孔的補強 14焊制三通 附錄A(規(guī)范性)確定元件最高允許工作壓力的試驗和有限元分析驗證法 附錄B(規(guī)范性)水管管板設計計算 參考文獻 I本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是GB/T16508《鍋殼鍋爐》的第3部分。GB/T16508已經發(fā)布了以下部分：—第1部分：總則；——第2部分：材料；——第3部分：設計與強度計算；——第4部分：制造、檢驗與驗收；——第5部分：安全附件和儀表；——第6部分：燃燒系統(tǒng)；——第7部分：安裝；——第8部分：運行。本文件代替GB/T16508.3—2013《鍋殼鍋爐第3部分：設計與強度計算》,與GB/T16508.3—2013相比，除結構調整與編輯性改動外，主要技術變化如下：——更改了范圍(見第1章，2013年版的第1章);語和定義(見3.1～3.15);——增加了基本許用應力的符號(見第4章，2013年版的第4章);——更改了設計基本要求的內容?！按_定元件最高允許工作壓力的試驗和有限元分析驗證法”作為基本要求的條款；刪除了采用試驗或者其他計算方法確定鍋爐受壓元件強度的評審要求；增加了鍋爐角焊縫強度計算要求(見5.1、附錄A,2013年版的5.1.2、第15章);——增加了載荷的確定方法(見5.1.2);——更改了結構要求的邏輯層次，增加了焊接接頭型式和焊縫布置的要求(見5.2,2013年版的——刪除了鍋爐性能、熱效率、排放要求(見2013年版的5.2～5.4);——增加了焊接接頭系數的選取方法(見5.4);——增加了相鄰溫度之間的許用應力數值可用算術內插法確定并應舍去小數點后的數值的規(guī)定(見5.5.2);——更改了計算溫度的要求，增加了確定煙管計算溫度的要求(見表4,2013年版的表4);——更改了確定設計附加壓力的相關條款(見5.7.5,2013年版的5.7);——更改了臥式鍋殼鍋爐煙管的壓力范圍(見7.1,2013年版的7.1);——更改了符號α'的單位，式(57)相應修改(見7.2,7.3.3.1,2013年版的7.2、7.3.3.1);——增加了煙管計算厚度的計算方法(見7.6.2);——更改了外置式平端蓋結構的適用范圍(見表16,2013年版的表16);——刪除了下腳圈中S型和H型的結構形式(見12.3,2013年版的12.3);——更改了孔橋補強的要求(見13.7.2,2013年版的13.7.2);——刪除了鑄鐵鍋爐受壓元件設計計算方法(見2013年版的附錄A);——刪除了矩形集箱設計計算方法(見2013年版的附錄B);Ⅱ——水管管板設計計算方法更改為規(guī)范性附錄(見附錄B,2013年版的附錄C)。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由全國鍋爐壓力容器標準化技術委員會(SAC/TC262)提出并歸口。本文件起草單位：上海工業(yè)鍋爐研究所有限公司、上海市特種設備監(jiān)督檢驗技術研究院、山東華源鍋爐有限公司、中國特種設備檢測研究院、國家工業(yè)鍋爐質量監(jiān)督檢驗中心(廣東)、上海發(fā)電設備成套設計研究院有限責任公司、泰山集團股份有限公司、江蘇太湖鍋爐股份有限公司、江蘇雙良鍋爐有限公司、蘇州海陸重工股份有限公司、無錫太湖鍋爐有限公司、三浦工業(yè)(中國)有限公司、陜西建工金牛集團股份有限公司。馮冰瀟。本文件及其所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為：——1996年首次發(fā)布為GB/T16508—1996《鍋殼鍋爐受壓元件強度計算》; 2013年第一次修訂時，分為GB/T16508.1—2013～GB/T16508.8—2013,納入了鍋殼鍋爐設——本次為第二次修訂。ⅢGB/T16508《鍋殼鍋爐》是全國鍋爐壓力容器標準化技術委員會(以下簡稱“委員會”)負責制修訂和歸口的鍋爐通用建造標準之一。其制定遵循了國家頒布的鍋爐安全法規(guī)所規(guī)定的安全基本要求，設計準則、材料要求、制造檢驗技術要求、驗收標準、安裝要求和使用要求均符合TSG11《鍋爐安全技術規(guī)程》的相應規(guī)定。GB/T16508為協(xié)調標準，滿足TSG11《鍋爐安全技術規(guī)程》的基本要求，同時也符合運行，由8個部分構成。——第1部分：總則。目的在于確定鍋殼鍋爐范圍、鍋爐參數、建造規(guī)范以及節(jié)能和環(huán)保等建造鍋殼鍋爐的通用技術要求?！?部分：材料。目的在于確定鍋殼鍋爐受壓元件、承載非受壓元件和焊接材料等的選材和用材要求?！?部分：設計與強度計算。目的在于確定鍋殼鍋爐結構設計的基本要求以及受壓元件的設計計算壁溫、計算壓力、設計許用應力取值及強度計算方法?！?部分：制造、檢驗與驗收。目的在于確定鍋殼鍋爐在制造過程中的標記、材料切割與矯正、資料的要求?！?部分：安全附件和儀表。目的在于確定鍋殼鍋爐安全附件和儀表的設置和選用要求?！?部分：燃燒系統(tǒng)。目的在于確定鍋殼鍋爐燃燒系統(tǒng)的技術要求?！?部分：安裝。目的在于確定鍋殼鍋爐的安裝、調試和驗收等要求。——第8部分：運行。目的在于確定鍋殼鍋爐運行與管理的要求。由于GB/T16508沒有必要、也不可能囊括適用范圍內鍋爐建造和安裝中的所有技術細節(jié)，因此，在滿足TSG11《鍋爐安全技術規(guī)程》所規(guī)定的基本安全要求的前提下，不禁止GB/T16508中沒有特別提及的技術內容。GB/T16508不限制實際工程設計和建造中采用能夠滿足安全要求的先進技術方法。對于未經委員會書面授權或認可的其他機構對標準的宣貫或解釋所產生的理解歧義和由此產生的任何后果，本委員會將不承擔任何責任。1鍋殼鍋爐第3部分：設計與強度計算1范圍本文件規(guī)定了鍋殼鍋爐受壓元件的設計要求和強度計算方法，并規(guī)定了確定元件最高允許工作壓力的試驗和有限元分析驗證方法。本文件適用于GB/T16508.1界定的鍋殼鍋爐受壓元件[包括承受內(外)壓圓筒形元件、封頭、管2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T150.3壓力容器第3部分：設計GB/T985.1氣焊、焊條電弧焊、氣體保護焊和高能束焊的推薦坡口GB/T985.2埋弧焊的推薦坡口GB/T1576工業(yè)鍋爐水質GB/T2900.48電工名詞術語鍋爐GB/T9252氣瓶壓力循環(huán)試驗方法GB/T12145火力發(fā)電機組及蒸汽動力設備水汽質量GB/T16507.3水管鍋爐第3部分：結構設計GB/T16508.1鍋殼鍋爐第1部分：總則GB/T16508.2鍋殼鍋爐第2部分：材料GB/T16508.4鍋殼鍋爐第4部分：制造、檢驗與驗收JB/T6734鍋爐角焊縫強度計算方法NB/T47013.3承壓設備無損檢測第3部分：超聲檢測3術語和定義GB/T2900.48和GB/T16508.1界定的以及下列術語和定義適用于本文件。在正常工作情況下，設定的受壓元件或承受載荷的非受壓元件的金屬溫度(內外壁溫算術平均值)。注：通常也稱為計算壁溫。工作壓力workingpressure在正常設計運行工況條件下，受壓元件所承受的最高壓力。2計算壓力calculatingpressure在計算溫度下，用以確定受壓元件計算厚度的壓力。理論計算公式確定的受壓元件厚度。計算厚度與厚度附加量之和。腐蝕裕量corrosionallowancethickness設計使用期內，元件考慮腐蝕減薄需要的附加厚度。材料標準規(guī)定的厚度允許下偏差負值的絕對值。注：無負值取0。工藝附加厚度processadditionalthickness元件在沖壓、卷制或彎制過程中制造工藝所允許的材料厚度最大減薄值。最小需要厚度minimumrequiredthickness元件承載計算壓力、計算溫度等載荷，并考慮腐蝕減薄因素所需厚度的最小值。設計厚度向上圓整至鋼材標準規(guī)格的厚度。名義厚度減去腐蝕裕量、鋼材厚度下偏差和工藝附加厚度后的厚度。鍋爐蒸發(fā)受熱面上受火焰或高溫煙氣沖刷的水側最高點。呼吸空位componentspace為防止產生過大的溫差應力，鍋爐管板上壁溫不同的相鄰元件之間的最小距離。水壓試驗壓力hydrostatictestpressure在水壓試驗時，按規(guī)定對鍋爐整體或受壓部件(元件)所施加的壓力。試驗溫度testtemperature進行壓力試驗時，受壓元件的金屬溫度。34符號下列符號適用于本文件。C?——受壓元件腐蝕裕量，單位為毫米(mm);C?——受壓元件工藝附加厚度，單位為毫米(mm);C?——受壓元件鋼材厚度下偏差，單位為毫米(mm);d——開孔直徑，單位為毫米(mm);E——計算溫度時材料的彈性模量，單位為兆帕(MPa);p—-元件計算壓力，單位為兆帕(MPa);[p]最高允許工作壓力，單位為兆帕(MPa);p,——鍋爐額定壓力，單位為兆帕(MPa);po——元件工作壓力，單位為兆帕(MPa);t、——對應于計算壓力下的工質飽和溫度(熱水鍋爐為額定出水溫度),單位為攝氏度(℃);te——計算溫度，單位為攝氏度(℃);tmwe—-平均工質溫度，單位為攝氏度(℃);△p?——設計附加壓力，單位為兆帕(MPa);△p——液柱靜壓力，單位為兆帕(MPa);△p?——工質流動阻力，單位為兆帕(MPa);n——修正系數；δ——受壓元件名義厚度，單位為毫米(mm);[o]:——基本許用應力，單位為兆帕(MPa);5設計要求5.1基本要求相關規(guī)定進行設計。5.1.2設計時按下列要求確定所需考慮的計算載荷及所需進行的載荷計算。a)受壓元件設計時，應計入下述情況引起的載荷：1)水或蒸汽的內壓或外壓力；2)液柱靜壓力；3)工質流動阻力；4)安全閥整定壓力；5)必要時還應計入下列載荷：●受壓元件及內裝的自重載荷；●附屬設備的重力載荷；●連接管道的其他作用力(管道的推力和力矩等);●溫度梯度和熱膨脹量不同引起的作用力；●壓力急劇波動時的沖擊載荷；●運輸和吊裝時的作用力。4b)承載非受壓元件設計時，應計入下列載荷：2)瞬時載荷，包括：安全閥排汽反作用力和其他短時間的作用力。5.1.3設計時應保證元件壁溫不超過所用材料的許用溫度，并考慮受熱面管子內外壁溫差及內壁抗蒸汽氧化等因素。5.1.4鍋爐結構的設計應便于安裝、運行操作、檢修和清洗內外部。5.1.5設計時應按本文件中的有關強度計算公式或應力分析計算公式和規(guī)定，確定受壓元件的最小需要厚度。5.1.6本文件范圍內不能按第6章～第14章和附錄B規(guī)定進行計算的異形受壓元件或結構可按附錄A規(guī)定的試驗和有限元分析驗證方法，確定元件最高允許工作壓力。5.1.7鍋爐角焊縫的強度計算應符合JB/T6734的規(guī)定。5.2結構要求頂和下腳圈等。5.2.1.2受壓元件應有足夠的強度。受壓元件結構的形式、開孔和焊縫的布置盡量避免或減少復合應力和應力集中。5.2.2.1鍋殼內徑大于1000mm時，鍋殼筒體的取用壁厚應不小于6mm;鍋殼內徑不大于1000mm時，鍋殼筒體的取用壁厚應不小于4mm。5.2.2.2脹接連接的鍋殼筒體、管板，其取用壁厚應不小于12mm;外徑大于89mm的管子不應采用脹接連接。5.2.2.3爐膽內徑應不超過1800mm,爐膽壁厚符合以下規(guī)定：a)爐膽內徑小于或等于1800mm且大于400mm時，其取用壁厚應不小于8mm,且不大于b)爐膽內徑小于或等于400mm時，其取用壁厚應不小于6mm。5.2.2.4臥式內燃鍋爐的回燃室，其筒體的取用壁厚應不小于10mm,且不大于35mm。5.2.2.5臥式平直爐膽的計算長度應不超過2000mm,當爐膽兩端與管板扳邊對接連接時，平直爐膽的計算長度可放大至3000mm。5.2.3.1鍋爐的最低和最高安全水位應在鍋爐圖樣上注明。5.2.3.2鍋爐正常運行時的最低安全水位應高于最高火界100mm。對于鍋殼內徑不大于1500mm的臥式鍋殼鍋爐，其最低安全水位應高于最高火界75mm。5.2.3.3鍋爐停止給水情況下，在鍋爐額定負荷下繼續(xù)運行，鍋爐水位從最低安全水位下降到最高火界的時間(安全降水時間)應不低于7min,對于燃氣(液)鍋爐應不低于5min。板、爐膽頂和下腳圈等的拼接焊縫)應采用全焊透型結構；拉撐件不應拼接。55.2.4.2對于鍋爐額定壓力不大于2.5MPa的臥式內燃鍋殼鍋爐、包含鍋殼鍋爐元件的余熱鍋爐和貫流式鍋爐，除直接受煙氣沖刷部位的連接處以外，在符合下列要求的情況下，其管板與爐膽、鍋殼可采用T型接頭的對接連接，但不應采用搭接連接。a)采用全焊透的接頭型式(參見圖1),且坡口經機械加工。b)管板與筒體的連接采用插入式的結構(貫流式鍋爐除外)。c)T型接頭連接部位的焊縫計算厚度不小于管板(蓋板)的壁厚，且其焊縫背部能封焊的部位均應封焊，不能封焊的部位應采用氬弧焊或其他氣體保護焊打底，且保證焊透。d)T型接頭連接部位的焊縫應按NB/T47013.3的要求進行超聲檢測。單位為毫米標引序號說明：1——平管板；2——筒體。r為5mm時對應最小角度20°,r為10mm時對應最小角度10°。圖1鍋殼筒體與平管板連接的坡口型角焊結構(參考圖)5.2.4.3管接頭與鍋殼、集箱、管道的連接，在以下情況下應采用全焊透的接頭型式：a)強度計算要求全焊透的加強結構型式；b)額定工作壓力不小于3.8MPa鍋爐集中下降管管接頭；c)下降管或其管接頭與集箱連接時(外徑不大于108mm,且采用插入式結構的下降管除外)。5.2.4.4鍋爐受壓元件人孔圈、頭孔圈與筒體、封頭、管板的連接應采用全焊透結構。5.2.4.5支管或管接頭與鍋殼、集箱、管道連接時，不應采用奧氏體鋼和鐵素體鋼的異種鋼焊接；奧氏體不銹鋼元件不應直接螺紋連接到鐵素體集箱和管子上。5.2.4.6焊接接頭型式應符合以下要求：a)對接焊接接頭型式，按照GB/T985.1、GB/T985.2的要求；b)管子或管接頭與筒體、集箱的焊接連接允許采用的型式，按照GB/T16507.3的要求；c)承受主要載荷的吊耳與受壓元件之間的焊接連接允許采用的型式，按照GB/T16507.3的要求；d)需進行無損檢測的焊接接頭，其接頭型式能滿足無損檢測的要求。5.2.5.1鍋殼和爐膽上相鄰兩筒節(jié)的縱向焊縫，以及封頭、管板、爐膽頂或下腳圈的拼接焊縫與相鄰筒節(jié)的縱向焊縫，都不應彼此相連。其焊縫中心線間距離(外圓弧長)至少為較厚鋼板厚度的3倍，且不小5.2.5.2鍋爐受熱面管子(異種鋼接頭除外)以及管道直段上，對接焊縫中心線間的距離(L)應滿足表16的要求。如鍋爐結構難以達到表1要求時，對接焊縫的熱影響區(qū)不應重合，且L應不小于50mm。表1對接焊縫中心線間的距離(L)單位為毫米外徑(D。)D。<159D?！?59對接焊縫中心線間的距離(L)L≥3005.2.5.3鍋爐受熱面管子、管道對接焊縫位置應滿足以下規(guī)定：a)受熱面管子、管道(成型管件除外)對接焊縫應位于管子直段上；b)受熱面管子的對接焊縫中心線至鍋殼及集箱外壁、管子彎曲起點、管子支吊架邊緣的距離至少為50mm;對于額定工作壓力不小于3.8MPa的鍋爐，該距離至少為70mm(受結構限制的異種鋼接頭除外);對于管道該距離應不小于100mm。5.2.5.4受壓元件主要焊縫及其鄰近區(qū)域不應焊接附件。如果不能夠避免，則焊接附件的焊縫可穿過主要焊縫，但不應在主要焊縫及其鄰近區(qū)域終止。a)鍋爐受熱面管子(異種鋼接頭除外)、管道上，每根管子全長的拼接焊縫總數(N)應符合表2的規(guī)定。表2管子拼接焊縫數量管子全長(Lg)/mLq≤22<Ly≤55<L≤10Lq>15拼接焊縫總數(N)不應拼接1234b)每根(排)蛇形管全長平均每4000mm允許有一條拼接焊縫，拼接管子的長度不宜小于2500mm,最短長度不小于500mm。c)對于名義內徑大于1800mm的鍋殼，每節(jié)筒體縱向拼接焊縫應不多于3條；名義內徑不大于1800mm的鍋殼及爐膽，每節(jié)筒體縱向拼接焊縫應不多于2條。每節(jié)筒體縱向焊縫間外圓弧長應不小于300mm。筒體拼接時，鍋殼、爐膽任一筒節(jié)長度應不小于300mm,集箱筒體任一筒節(jié)長度應不小于500mm。d)名義內徑大于2200mm的管板和封頭的拼接焊縫應不多于2條，名義內徑不大于2200mm的管板和封頭的拼接焊縫應不多于一條。拼接焊縫位置要求如下：1)封頭的拼接焊縫離封頭中心線的距離應不大于封頭名義內徑的30%,且不應通過扳邊人孔，也不應布置在人孔扳邊圓弧上；2)平管板的整條拼接焊縫不應布置在扳邊圓弧上，且不應通過扳邊孔；3)拱型管板拼接焊縫與平直部分和凸形部分相交線的距離不應超過當量內徑的30%(中心線按邊緣煙管管排中心線算起)。e)下腳圈的拼接焊縫應徑向布置，兩焊縫中心線間的最短外圓弧長不應小于300mm。5.2.6孔的布置5.2.6.1脹接管孔要求如下。a)脹接管孔間的凈距離應不小于19mm,且不小于管子壁厚的6倍。b)脹接管孔中心與焊縫邊緣以及管板扳邊起點的距離應不小于0.8d,并且不小于0.5d+c)脹接管孔不應布置在鍋殼筒體的縱向焊縫上，也盡量避免布置在環(huán)向焊縫上。如結構設計不7能避免位于環(huán)向焊縫時，在管孔周圍60mm(如果管孔直徑大于60mm,則取孔徑值)范圍內的焊縫經射線或超聲檢測合格，且焊縫在管孔邊緣上不存在夾渣缺陷，同時在對管孔部位的焊縫內外表面進行磨平且受壓元件整體熱處理后，在環(huán)向焊縫上可布置脹接管孔。5.2.6.2焊接管孔應滿足以下規(guī)定：a)集中下降管的管孔不應布置在焊縫及其熱影響區(qū)上；b)其他焊接管孔亦不應布置在焊縫及其熱影響區(qū)上；c)當結構設計不能避免時，在管孔周圍60mm(如果管孔直徑大于60mm,則取孔徑值)范圍內的焊縫經射線或超聲檢測合格，且焊縫在管孔邊緣上不存在夾渣缺陷，管接頭焊后經過熱處理(額定出水溫度小于120℃的熱水鍋爐除外)消除應力的情況下，可在焊縫及其熱影響區(qū)上布置焊接管孔。5.2.6.3相鄰焊接管孔焊縫邊緣的凈間距不宜小于6mm,如焊后經熱處理或局部熱處理(額定出水溫度小于120℃的熱水鍋爐除外)則不受此限。驗、維修、運行監(jiān)視和清洗(理)的需要。對于鍋殼內有煙管的鍋爐，人孔和頭孔的布置應兼顧鍋殼上、下部的檢修需求。具體要求如下：a)內徑大于1000mm的鍋殼至少應在筒體或封頭(管板)上開設1個人孔，由于結構限制導致人員無法進入鍋爐時，可只開設頭孔；b)內徑為800mm～1000mm的鍋殼至少應在筒體或封頭(管板)上開設1個頭孔；c)立式鍋殼鍋爐(電加熱鍋爐除外)下部至少應開設3個手孔。5.3腐蝕裕量腐蝕裕量應根據如下要求進行確定：a)對于δ>20mm的元件，取C?≥0mm;c)在可能發(fā)生嚴重腐蝕的情況下，應相應地增加腐蝕裕量。5.4焊接接頭系數5.4.1焊接接頭質量應符合GB/T16508.4的有關規(guī)定。5.4.2焊接接頭系數(φw)應根據對接接頭的焊縫型式及無損檢測的比例確定。5.4.3雙面焊對接接頭和相當于雙面焊的全焊透對接接頭確定如下：a)100%無損檢測，φ=1.00;5.4.4單面焊對接接頭確定如下：5.5許用應力5.5.1設計計算時根據元件結構特點和工作條件，按公式(1)計算材料的許用應力([o])。[o]=η[o]) (1)5.5.2常用材料的基本許用應力([o],)可按GB/T16508.2的規(guī)定選取。GB/T16508.2基本許用應力表中相鄰溫度之間的許用應力數值可用算術內插法確定，并應舍去小數點后的數值。5.5.3修正系數(η)根據元件結構特點和工作條件，按表3選取。8表3修正系數(η)元件型式及工作條件η鍋殼筒體和集箱筒體不受熱(在煙道外或可靠絕熱)受熱(煙溫不大于600℃)受熱(煙溫大于600℃)管子(管接頭)、孔圈煙管波形爐膽凸形封頭、爐膽頂、半球形爐膽、凸形管板立式無沖天管鍋爐與干汽室的凹面受壓的凸形封頭立式無沖天管鍋爐凸面受壓的半球形爐膽立式無沖天管鍋爐凸面受壓的爐膽頂立式沖天管鍋爐凸面受壓的爐膽頂立式沖天管鍋爐凹面受壓的凸形封頭臥式內燃鍋爐凹面受壓的凸形封頭凸形管板的凸形部分凸形管板的煙管管板部分有拉撐的平板、煙管管板拉撐件(拉桿、拉撐管、角撐板)加固橫梁孔蓋圓形集箱端蓋(見表16)5.6計算溫度5.6.1受壓元件計算溫度取內外壁溫算術平均值中的最大值。5.6.2受壓元件的計算溫度(te)通過以下方法確定：a)由傳熱公式或經驗公式計算；b)取同類型鍋爐的測量值；c)根據受壓元件內部工質溫度和外部條件確定；d)當鍋爐給水質量符合GB/T1576或GB/T12145時，可按表4確定。5.6.3承受載荷的非受壓元件的計算溫度按計算部位的介質溫度和環(huán)境溫度確定。表4計算溫度(tc)單位為攝氏度受壓元件型式及工作條件t防焦箱t、+110直接受火焰輻射的鍋殼筒體、爐膽、爐膽頂、平板、管板、火箱板、集箱t,+90與溫度900℃以上煙氣接觸的鍋殼筒體、回燃室、平板、管板、集箱t,+709表4計算溫度(tc)(續(xù))單位為攝氏度受壓元件型式及工作條件與溫度600℃~900℃煙氣接觸的鍋殼筒體、回燃室、平板、管板、集箱t、+50與溫度低于600℃煙氣接觸的鍋殼筒體、平板、管板、集箱t、+25水冷壁管t,+50對流管、拉撐管、煙管t、+25不直接受煙氣或火焰加熱的元件注：對于省煤器、過熱器元件，本表中的t、為tmave。5.7元件工作壓力和元件計算壓力5.7.1元件工作壓力按公式(2)計算：式中，△p;取鍋爐最大流量時計算元件至鍋爐出口之間的壓力降；△p。在元件底部液柱靜壓力不大于(p,+△pa+△pr)的3%時，則取△pn為零。5.7.2元件計算壓力按公式(3)計算：式中，△p?？筛鶕仩t額定壓力(p,)的范圍按下列要求取值：b)當0.8MPa<p,≤5.3MPa時，△pa≥0.04pr;6承受內壓力的圓筒形元件6.1概述本章規(guī)定了承受內壓力的圓筒形元件，包括筒體、集箱、內壓管子、大橫水管等元件的設計計算方法和結構要求。6.2符號本章使用下列符號：a——斜向孔橋兩孔間在筒體內外壁平均直徑圓周方向上的弧長，單位為毫米(mm);a?——彎管工藝系數；b——斜向孔橋兩孔間在筒體軸線方向上的距離，單位為毫米(mm);b?——彎管外側厚度實際制造工藝減薄率；C——厚度附加量，單位為毫米(mm);D;——鍋殼筒體內徑，單位為毫米(mm);D?！渫搀w外徑，單位為毫米(mm);d——開孔直徑，插入式整體焊接管接頭、插入式雙面角焊管接頭(或孔圈)的內徑，橢圓孔在相應節(jié)距方向上的尺寸，單位為毫米(mm);注：插入式雙面角焊僅限p,≤2.5MPa的鍋爐，且不受熱管接頭(或孔圈)。dm——相鄰兩孔直徑的平均值，單位為毫米(mm);K——斜向孔橋的換算系數；K?——彎管形狀系數；m——管子厚度下偏差(為負值時)與管子公稱厚度的百分比絕對值，以百分數(%)表示；n——兩孔間在筒體軸線方向上的距離b與兩孔間在筒體平均直徑圓周方向上的弧長α的比值；n?——彎管中心線的半徑R與管子外徑的比值；R——彎管中心線的半徑或圓弧集箱中心線的半徑，單位為毫米(mm);s?——可不考慮孔間影響的相鄰兩孔的最小節(jié)距，單位為毫米(mm);s——縱向(軸向)相鄰兩孔的節(jié)距，或為火箱管板的內壁間距，單位為毫米(mm);s′——橫向(環(huán)向)相鄰兩孔的節(jié)距，單位為毫米(mm);s”——斜向相鄰兩孔的節(jié)距，單位為毫米(mm);6'——對接邊緣厚度偏差，單位為毫米(mm);φ——縱向孔橋減弱系數；q”——斜向孔橋減弱系數；φa——斜向孔橋當量減弱系數；φw——焊接接頭減弱系數；φe——校核部位的減弱系數；6.3鍋殼和集箱筒體6.3.1鍋殼筒體計算厚度按公式(4)計算：鍋殼筒體最小需要厚度按公式(5)計算：δmin=δc+C 鍋殼筒體名義厚度為圓整數，應滿足公式(6):δ≥δ+C GB/T16508.3—2022 (7)集箱筒體名義厚度應滿足公式(8):也可取為各校核部位的實際測量厚度減去以后可能的外，由公式(9)、公式(10)計算所得的最高允許工作壓力還應滿足第13章的要求。6.4承受內壓力管子直管的計算厚度按公式(12)計算：用鋼管制成的彎管，彎管外側的計算厚度(δ)按公式(13)計算：公式(13)中的彎管形狀系數(K?)按公式(14)計算：直管的名義厚度應滿足公式(15):由鋼管制成的彎管，彎管的名義厚度應滿足公式(16):δ≥δn+C………(16)彎管最高允許工作壓力([p]w)按公式(19)計算：彎管外側的有效厚度(δn)按公式(20)計算：δk=δ-C…(20)帶彎管的管子的最高允許工作壓力應取公式(17)和公式(19)中的較小值。6.5立式鍋爐大橫水管立式鍋爐大橫水管(D;為102mm～300mm)名義厚度和最高允許工作壓力按公式(21)、公式(22)…………(21))6.6減弱系數兩倍橫向孔橋減弱系數(2φ')(當2φ'>1時，取2φ'=1.00)及斜向孔橋當量減弱系數(φa)(當φa>1時，6.6.2按鍋爐制造技術條件檢驗合格的焊縫，其焊接接頭系數(φw)按5.4選取。若環(huán)向焊縫上無孔，則環(huán)向焊接接頭系數可不予考慮。6.6.3孔排中若相鄰兩孔的節(jié)距(縱向、橫向或斜向)不小于按公式(23)計算的值時，孔橋減弱系數可s?=dm+2√(D;+ò)δ………(23)公式(23)中的d.按公式(29)確定，插入式接管(或孔圈)的鋼材許用應力([o]?)小于筒體鋼材的許用應力([o])時，減弱系數計算中的d應取接管(或孔圈)內徑與2δ[1-([o],/[o])]之和(δ?為補強管接頭或補強圈的名義厚度)。6.6.4相鄰兩孔的節(jié)距小于按公式(23)確定的s?值，且兩孔直徑均不大于按13.3.6確定的未補強孔最大允許直徑([d])時，應按6.6.6的規(guī)定計算孔橋減弱系數。若相鄰兩孔中的一孔大于按13.3.6確定的未補強孔最大允許直徑([d]),應在滿足13.7.2所要求的條件下，按13.3.7～13.3.9的規(guī)定按單孔對大孔進行補強。補強后按無孔處理。若相鄰兩孔均需要補強，其節(jié)距應不小于其平均直徑的1.5倍。補強后按無孔處理。a)加厚管接頭的高度為厚度的2.5倍；b)加厚管接頭的焊腳尺寸等于加厚管接頭的厚度；c)若兩孔的節(jié)距小于兩孔直徑之和，導致它們的有效補強范圍重疊，按兩孔總的補強面積不小于各孔單獨所需補強面積之和的方法進行補強，重疊部分補強面積不重復計算。6.6.5對于立式鍋爐筒體上的加煤孔、出渣按無孔處理。加煤孔圈、出渣孔圈等最小需要厚度按13.4.4確定。6.6.6相鄰兩孔的孔橋減弱系數按下列方法計算。a)等直徑縱向相鄰兩孔(見圖2)的孔橋減弱系數按公式(24)計算： (24)圖2縱向孔橋b)等直徑橫向相鄰兩孔(見圖3)的孔橋減弱系數按公式(25)計算：c)相鄰兩孔的斜向孔橋當量減弱系數按以下方法計算或查?。?)等直徑斜向相鄰兩孔(見圖4a)]的孔橋當量減弱系數按公式(26)計算。a)等徑孔b)非等徑孔GB/T16508.3—2022d?)/2a,d?、d?和a見圖4b)。注：圖中虛線為各條曲線極小值的連線。圖5確定φa值的線算圖GB/T16508.3—2022直徑(d)以當量直徑(de)代入，d。按公式(30)計算：…………f)若相鄰兩孔有非徑向孔(見圖7),計算孔橋減弱系數時，公式(24)、公式(25)及公式(28)中的直徑(d)以當量直徑(d。)代入，d。按公式(31)～公式(33)確定。非徑向孔孔軸與徑向夾角(a')應不大于45°,非徑向孔宜經機械加工或仿形氣割成形。縱向孔橋：橫向孔橋：斜向孔橋：圖6具有凹座的孔圖7非徑向孔g)若相鄰兩孔有橢圓孔，計算孔橋減弱系數時，公式(24)、公式(25)及公式(28)中的直徑(d)按橢圓孔沿相應節(jié)距方向上的尺寸確定。6.7厚度附加量6.7.1鍋殼筒體的厚度附加量鍋殼筒體的厚度附加量(C)按公式(34)計算：C=C?+C?+C?…………(34)公式(34)中的C;為腐蝕裕量，與水側的含氧量、煙氣側的含硫量以及鍋爐設計壽命相關，一般取0.5mm;對厚度超過20mm的元件，可取0mm;若腐蝕減薄量超過0.5mm,則取實際可能的腐蝕減薄卷后熱校的鍋殼筒體，可取1mm;熱卷后熱校的鍋殼筒體，可取2mm;C?為鋼材厚度下偏差(為負值時),按相應的材料標準確定。6.7.2集箱筒體的厚度附加量C=C?+C?+C?………(35)……………(36)對于由鋼管彎成的圓弧形集箱筒體，C?按6.7.1處理，C?、C?分別按公式(37)和公式(38)計算：公式(37)中的n?為集箱中心線的彎曲半徑與集箱筒體外徑的比值，當n?>4.5時，按直集箱處理。6.7.2.2校核計算時，集箱筒體的厚度附加量(C)按公式(35)計算。對于由鋼管制成的直集箱筒體，C?按6.7.1處理，C?取0mm,C?按公式(39)計算?！?40)6.7.3承受內壓力管子的厚度附加量對于由鋼管彎成的彎管，C,按6.7.1的處理，對于換熱管C,取0mm,C?、C?分別按公式(42)和公公式(42)中的a?為彎管工藝系數，按公式(44)計算：當彎管外側厚度實際制造工藝減薄率(b?)大于計算所得的a?值時，a?值應取彎管外側厚度實際制造工藝減薄率值。6.7.3.2校核計算時，管子的厚度附加量(C)按公式(35)計算。對于直管，C?按6.7.1處理，對于換熱管C?取0mm,C。取為0mm,C?按公式(39)計算。對于由鋼管彎成的彎管，C?按6.7.1處理，對于換熱管C?取0mm,C?按公式(39)計算，C?按公式(45)計算：…6.8厚度限制6.8.1鍋殼筒體內徑(D;)大于1000mm時，鍋殼筒體的名義厚度應不小于6mm;鍋殼筒體內徑(D;)不大于1000mm時，鍋殼筒體的名義厚度應不小于4mm。脹接連接的鍋殼筒體，其取用壁厚應不小于12mm。6.8.2立式鍋爐大橫水管的名義厚度不宜小于6mm。6.8.3不絕熱的鍋殼置于煙溫不小于600℃的煙道或爐膛內時，名義厚度應不大于表5的規(guī)定。表5不絕熱鍋殼的最大允許厚度單位為毫米工作條件最大允許厚度在煙溫大于900℃的煙道或爐膛內在煙溫為600℃~900℃之間的煙道內6.8.4對于鍋爐額定壓力大于2.5MPa的鍋爐，不絕熱集箱筒體的厚度應不大于30mm。6.8.5對于鍋爐額定壓力不大于2.5MPa的鍋爐，不絕熱集箱和防焦箱筒體的厚度應不大于表6的規(guī)定。表6不絕熱集箱和防焦箱筒體的最大允許厚度單位為毫米工作條件最大允許壁厚在煙溫大于900℃的煙道或爐膛內在煙溫為600℃~900℃之間的煙道內6.9結構要求脹接。6.9.2脹接管孔應符合5.2.6.1的規(guī)定。6.9.3焊接管孔應符合5.2.6.2和5.2.6.3的規(guī)定。焊接管孔盡量避免開在焊縫及其熱影響區(qū)，并避免管孔焊縫邊緣與相鄰主焊縫邊緣的凈間距小于10mm。如不能避免時，該部位的減弱系數取孔橋減弱系數與焊接接頭系數的乘積，并要求如下：a)距管孔中心1.5d直徑范圍內(當管孔直徑小于60mm時，為0.5d+60mm范圍內)的焊縫經射線或超聲波檢測合格，且孔周邊不應有夾渣缺陷；b)管子或管接頭焊后經熱處理或局部熱處理(額定出水溫度小于120℃的熱水鍋爐除外)消除殘余應力。6.9.4鍋殼筒體與扳邊的平管板或凸形封頭的連接型式如圖8所示，要求如下：a)當扳邊元件內徑不大于600mm時，直段長度(l)應不小于25mm。b)當扳邊元件內徑大于600mm時，直段長度(l)應不小于38mm。c)扳邊內半徑(r)的要求對于平板或管板見9.3.11,碟形封頭見8.4.7。d)對接邊緣厚度偏差(δ')應不大于(0.15名義厚度+1),且不大于6mm。不同厚度的兩元件對接，名義厚度在削薄時指薄板厚度，不削薄時指厚板厚度。e)當δ'超過規(guī)定值時，應進行削薄，削薄長度應不小于削薄厚度的3倍。圖8鍋殼筒體與扳邊的平管板或凸形封頭的連接7承受外壓力的圓筒形爐膽、沖天管、煙管和其他元件本章規(guī)定了以下承受外壓的圓筒形元件的設計計算方法和結構要求：a)額定工作壓力不大于2.5MPa的立式鍋殼鍋爐的爐膽、沖天管、煙管；b)額定工作壓力不大于3.8MPa的臥式鍋殼鍋爐的爐膽、回燃室；c)額定工作壓力小于5.3MPa的臥式鍋殼鍋爐的煙管。本章使用下列符號：a——中性軸X-X與通過圓心的軸線X。-X。的距離，單位為毫米(mm);D;——爐膽內徑，單位為毫米(mm);Dm——爐膽平均直徑，波形爐膽平直部分的平均直徑，單位為毫米(mm);D?！獱t膽外徑，單位為毫米(mm);E1——計算溫度時的彈性模量，單位為兆帕(MPa);h?——加強圈高度，單位為毫米(mm);h?！獱t膽頂外高度，單位為毫米(mm);I?——波紋截面對其自身中性軸的慣性矩，單位為四次方毫米(mm1);I?——加強圈對其自身中性軸的慣性矩，單位為四次方毫米(mm?);I?——膨脹環(huán)對其自身中性軸的慣性矩，單位為四次方毫米(mm?);I'、I"、I"——所需要的慣性矩，單位為四次方毫米(mm?);l——扳邊元件直段長度，單位為毫米(mm);L——爐膽的計算長度，單位為毫米(mm);n?——強度安全系數；n?——穩(wěn)定安全系數；R?！ㄐ螤t膽的波紋外半徑，單位為毫米(mm);R——波形爐膽的波紋中半徑，單位為毫米(mm);r——波形爐膽的波紋內半徑，單位為毫米(mm);s——波形爐膽的波紋節(jié)距，單位為毫米(mm);u——臥式平直爐膽圓度百分率；W——波形爐膽的波紋深度，單位為毫米(mm);X——平爐膽計算長度的增值；δ——受壓元件名義厚度，單位為毫米(mm);δmin——受壓元件最小需要厚度，單位為毫米(mm);φmin——最小減弱系數。7.3圓筒形爐膽7.3.1平直爐膽7.3.1.1臥式平直爐膽設計厚度按公式(46)、公式(48)計算，取兩者較大值。…………公式(46)中的B按公式(47)計算：或公式(47)中的n?、公式(48)中的n?按表8選取。……7.3.1.2校核計算時，臥式平直爐膽的最高允許工作壓力按公式(49)、公式(50)計算，取兩者較小值。公式(49)中的n?、公式(50)中的n?按表8選取。…………7.3.1.3立式平直爐膽的設計厚度和最高允許工作壓力按公式(51)、公式(52)計算： (51) 7.3.1.4立式平直爐膽上布置孔排時，最小減弱系數按以下規(guī)定確定：a)多橫水管鍋爐(見圖9)、水冷爐排鍋爐(見圖10)的φmin=1.00,但α'應不大于45°,非徑向孔宜經機械加工或仿形氣割成形，兩側邊緣管孔的焊縫尺寸應滿足圖40(拉撐管與平管板的連接)要求；口型角焊，可按13.7的規(guī)定考慮管接頭和焊縫對開孔的補強。圖9多橫水管鍋爐圖10水冷爐排鍋爐圖11彎水管鍋爐7.3.1.5爐膽的計算長度(L)按以下規(guī)定確定：a)爐膽與平管板或凸形封頭連接處：為扳邊對接焊時，以扳邊起點作為計算支點，即L的起算點；為坡口型角焊時，以角焊根部作為計算支點；b)立式鍋爐平直爐膽與凸形爐膽頂相連時，計算支點如圖12所示，其中X值按表7選取；c)平直爐膽上焊以加強圈時，以加強圈橫向中心線作為計算支點(見圖18);d)平直爐膽用膨脹環(huán)連接時，以膨脹環(huán)中心線作為計算支點(見圖19);e)立式鍋爐平直爐膽在環(huán)向裝有拉桿時，如拉桿的節(jié)距不超過爐膽厚度的14倍，可取這一圈拉桿的中心線作為計算支點，拉桿直徑應不小于18mm。0.170.200.250.300.400.500.070.080.100.120.160.20注：相鄰兩個數值間的X/D。采用算術內插法確定，數值保留到小數點后二位。標引序號說明：1——U型下腳圈。圖12立式鍋爐平直爐膽計算長度(L)的起算點GB/T16508.3—20227.3.1.6對于有錐度的平直爐膽(見圖13),內徑(D;)取D;'與D;”之和的一半。圖13帶有錐度的平直爐膽7.3.1.7臥式平直爐膽的圓度百分率(u)可按公式(53)計算，或取u=1.2。7.3.1.8臥式平直爐膽強度安全系數(n?)與穩(wěn)定安全系數(n?)按表8選取。表8安全系數(n?、n?)鍋爐參數n?p≤0.38MPa,且pDm≤480MPa·mm其他情況7.3.1.9計算溫度(tc)時的屈服強度(R)按GB/T16508.2確定。7.3.1.10材料的彈性模量(E1)按表9確定，其相鄰兩數值間的值采用算術內插法確定。表9材料的彈性模量(E1)材料類別在下列溫度下的彈性模量(E)400℃450℃碳素鋼、碳錳鋼——錳鉬鋼、鎳鋼——鉻(0.5%～2%)鉬(0.2%～0.5%)鋼一鉻(2.25%～3%)鉬(1.0%)鋼7.3.1.11立式平直爐膽上的加煤孔、出渣孔等，均應按13.3的規(guī)定進行孔的補強，補強后按無孔處理。7.3.2波形爐膽7.3.2.1波形爐膽(參見圖14)的設計厚度按公式(54)計算：7.3.2.2校核計算時，最高允許工作壓力按公式(55)計算：………b)圖14波形爐膽(參考圖)7.3.2.3波形爐膽彼此連接處，各自平直部分長度應不大于125mm(見圖15)。7.3.2.4波形爐膽與平管板或凸形封頭連接處的平直部分長度應不大于250mm;如大于250mm,則按7.3.3.1的規(guī)定。GB/T16508.3—2022單位為毫米圖15波形爐膽連接處平直部分尺寸7.3.3平直與波形組合爐膽7.3.3.1對于平直與波形組合爐膽(平直部分長度超過250mm),波形部分的設計厚度及最高允許工計算，其計算長度(L)取最邊緣一節(jié)波紋的中心線至計算支點之間的距離(見圖16),支點按7.3.1.5a)同時，最邊緣一節(jié)波紋的慣性矩(I)不小于按公式(56)算出的需要慣性矩(I'):圖16平直與波形組合爐膽平直部分的計算長度(L)由扇形圓環(huán)組成的波形爐膽中一節(jié)波紋對其自身中性軸X-X(見圖17)的慣性矩(I?)按公式(57)計算。常用波紋(見圖14)對其自身中性軸的慣性矩(I?)如表10所示。公式(58)～公式(61)中的R按公式(62)計算：GB/T16508.3—2022圖17波紋幾何特性表10波紋截面對其自身中性軸的慣性矩(I?)單位為萬四次方毫米圖序號δ圖14a)節(jié)距150、圖14b)節(jié)距150、波深41圖14c)節(jié)距200、注：表中給出的I?值已考慮了厚度減薄量，例如，對于δ=10mm,表中I?值按9mm計算。7.3.3.2如公式(56)未能滿足，可在爐膽平直部分設置加強圈(見圖18)用以減小L?,以滿足公式(56)7.3.4加強圈與膨脹環(huán)7.3.4.1加強圈截面對其自身中性軸的慣性矩(I?),按公式(63)計算：…………公式(63)中的δ,為加強圈厚度，h」為加強圈高度(見圖22)。I?應不小于按公式(64)算出的需要慣性矩I":公式(64)中的承壓計算長度(L。)按各計算支點均分原則處理，例如對于圖18中的加強圈，L。為公式(65)中的承壓計算長度(L。)按7.3.4.1處理?！?65)b)].l取13和δ—1的較小值。表11膨脹環(huán)對其自身中性軸的慣性矩(I?)單位為萬四次方毫米圖序號δ圖19a)407430454圖19b)圖19c)注：表中給出的I?值已考慮了厚度減薄量，例如，對于δ=10mm,表中I?值按9mm計算。7.3.5.1平直或波形爐膽的內徑(D;)應不大于1800mm。7.3.5.2平直或波形爐膽的名義厚度應不小于8mm,且不大于22mm;當爐膽內徑不大于400mm時，其名義厚度應不小于6mm。7.3.5.3臥式平直爐膽計算長度應不超過2000mm,如爐膽兩端均為扳邊連接，則計算長度可放大至3000mm。超過上述規(guī)定時，應采用膨脹環(huán)或波形爐膽以提高柔性，此時，波紋部分的長度應不小于爐膽全長的1/3。7.3.5.4平直爐膽與波形爐膽的連接結構如圖20所示，l的要求見6.9.4。平直爐膽與波形爐膽的波紋頂部、底部或中部對齊均可。圖20波形爐膽與平直爐膽的連接7.3.5.5臥式爐膽與平管板或凸形封頭的連接結構如圖21所示，l的要求見6.9.4,r的要求見9.3.11。如采用坡口型角焊連接，應符合5.2.4.2的規(guī)定。標引序號說明：1——爐膽。圖21臥式爐膽與平管板或凸形封頭的連接GB/T16508.3—20227.3.5.6加強圈的厚度(δ?)應不小于δ,但不大于2δ或22mm,如圖22a)所示。如大于22mm,應將底部削薄，削薄后的根部厚度應不大于22mm,如圖22b)所示。加強圈高度(hj)應不大于6δj。加強圈與爐膽的焊接應采用全焊透型(見圖22)。a)圖22加強圈7.4圓筒形濕背回燃室筒體7.4.1臥式內燃鍋爐的回燃室筒體按臥式平直爐膽計算，如為焊接所需而削薄兩端部時，削薄部分厚度無需另行計算。7.4.2回燃室筒體的名義厚度應不大于35mm,且不小于10mm7.5沖天管7.5.1立式鍋爐沖天管的設計厚度和最高允許工作壓力按公式(51)、公式(52)計算，取φmin=1.00;對于蒸汽鍋爐，厚度附加量由2mm增至4mm。7.5.2沖天管計算長度(L)按7.3.1.5a)處理。7.6煙管7.6.1對于額定工作壓力不大于3.8MPa的鍋殼鍋爐，承受外壓力煙管(包括螺紋管)的名義厚度按公式(66)計算，名義厚度的取值不小于公式(66)計算值和表12中取值的較大值：煙管的計算厚度可按δ。=0.5pd。/[o]計算，公式(66)中的C按6.7.3.1處理。表12管子的最小公稱厚度單位為毫米公稱外徑名義厚度25<d?！?689<d。≤133校核計算時，最高允許工作壓力按公式(67)計算：公式(67)中的C按6.7.3.2處理?！?.6.2對于額定工作壓力大于3.8MPa且小于5.3MPa的臥式鍋殼鍋爐，承受外壓力煙管的計算可按照GB/T150.3進行。8凸形封頭、爐膽頂、半球形爐膽和凸形管板8.1概述本章規(guī)定了承受內壓或外壓的凸形封頭(包括橢球形、半球形、蝶形等)、爐膽頂、凸形管板(包括橢球形、拱形等)等元件的設計計算方法和結構要求。8.2符號本章使用下列符號：C——厚度附加量，單位為毫米(mm);D;——封頭內徑，單位為毫米(mm);Die——拱形管板當量內徑，單位為毫米(mm);D'e——拱形管板當量內徑，單位為毫米(mm);d——開孔直徑，扳邊孔或焊接圈的內徑，橢圓孔在相應節(jié)距方向上的尺寸，單位為毫米(mm);h;——凸形封頭的內高，單位為毫米(mm);R;——碟形封頭內曲率半徑，單位為毫米(mm);r——扳邊內半徑，單位為毫米(mm);Smin——封頭上兩相鄰管孔中心線與厚度中線交點的最小展開尺寸，單位為毫米(mm);Y——形狀系數；g'孔的軸線偏離凸形元件法線的角度，單位為度(°);δ——受壓元件名義厚度，單位為毫米(mm);??——強度未減弱的熱旋壓管制縮口封頭圓筒部分計算厚度，單位為毫米(mm);φw——焊接接頭系數；q?——凸形封頭的孔橋減弱系數。8.3橢球形和半球形元件8.3.1承受內壓的橢球形和半球形元件(見圖23)的封頭厚度按公式(68)計算：a)橢球形無孔封頭b)橢球形有孔封頭c)半球形封頭圖23橢球形和半球形封頭8.3.2校核計算時，橢球形和半球形元件的最高允許工作壓力按公式(69)計算：公式(69)中的δ。按公式(70)計算，也可取為實際測量最小厚度減去以后可能的腐蝕減薄量。8.3.3公式(68)、公式(69)只有滿足下列條件時才有效：8.3.4計算壓力取相連元件的計算壓力，計算溫度按表4選取。表13減弱系數(φ)結構型式φ無孔無拼接焊縫無孔有拼接焊縫“有孔無拼接焊縫"有孔有拼接焊縫，但二者不重合較小者有孔有拼接焊縫，且二者重合焊接接頭系數(φw)按5.4選取。對于橢圓孔圈，d取長軸內尺寸。接管焊縫邊緣與主焊縫邊緣的凈距離大于10mm為不重合，不大于10mm為重合。8.3.8如凹面受壓的凸形封頭有孔排時，若由公式(72)計算所得的孔橋減弱系數小于按表13確定的減弱系數(φ)時，則公式(68)及公式(69)中的φ用φ?代入：8.3.9如凸面受壓的爐膽頂上有孔排時，若按公式(72)確定的φ?不小于表3給出的爐膽頂修正系數基本許用應力修正系數(η)等于1.00。8.3.10設計計算和校核計算時的厚度附加量(C)按公式(73)計算：C=C?+C?+C?………公式(73)中的C?為腐蝕減薄的腐蝕裕量，一般取為0.5mm;若厚度大于20mm,可取為0mm;若腐蝕減薄量超過0.5mm,則取實際可能的腐蝕減薄值；C。為考慮工藝減薄的附加厚度，應根據具體8.3.11橢球形和半球形封頭的圓筒形部分(直段部分)的最小需要厚度應不小于按6.3.1所確定的值，最高允許工作壓力應不大于按6.3.3所確定的值。計算時，φmin=1.00,C按8.3.10確定。封頭內徑(D;)大于1000mm時，封頭的名義厚度應不小于6mm;封頭內徑(D;)不大于1000mm時，封頭的名義厚度應不小于4mm。爐膽頂和半球形爐膽的名義厚度應不小于8mm,且半球形爐膽的名義厚度也應不大于22mm。8.3.12熱旋壓管制縮口封頭可按本章的規(guī)定進行計算，但旋壓后封頭頂端應開工藝孔，最小孔徑不小于80mm。熱旋壓管制縮口封頭的δ?/δ。<0.5,且p,≤2.5MPa時，計算厚度公式適用范圍中的d/D;8.3.13封頭上開孔位置應滿足以下規(guī)定：a)對于封頭上的爐膽孔，如圖24所示，兩孔邊緣之間的投影距離應不小于其中較小孔的直徑，此時孔橋的減弱可不計；爐膽孔邊緣至封頭邊緣之間的投影距離不宜小于0.1D;+δ;b)位于人孔附近的小孔，小孔邊緣與人孔扳邊起點之間的距離或與焊縫邊緣之間的距離應不小于δ(見圖25);c)扳邊孔不應開在焊縫上。8.3.14為減小封頭厚度而對孔進行補強時，應按13.5中有關規(guī)定進行補強計算。圖24爐膽孔圖25人孔附近的小孔GB/T16508.3—20228.4承受內壓的碟形封頭8.4.1碟形封頭(見圖26)的名義厚度按公式(74)計算：8.4.2校核計算時，碟形封頭的最高允許工作壓力按公式(75)計算：公式(75)中的δ。按公式(70)計算，也可取為實際測量最小厚度減去以后可能的腐蝕減薄值。8.4.3計算壓力取相連元件的計算壓力，計算溫度按表4選取。8.4.4焊接接頭系數(φw)應按5.4選取。人孔、頭孔應滿足13.8要求，但不計人孔、頭孔的減弱。8.4.5厚度附加量(C)按8.3.10規(guī)定確定。8.4.6碟形封頭的圓筒形部分(直段部分)的最小需要厚度應不小于按6.3.1所確定的值，最高允許工作壓力應不大于按6.3.3所確定的值。計算時，φmin=1.00,C按8.3.10確定。封頭內徑(D;)大于1000mm時，封頭的名義厚度應不小于6mm;封頭內徑(D;)不大于1000mm時，封頭的名義厚度應不小于4mm。爐膽頂的名義厚度應不小于8mm。8.4.7碟形封頭的內曲率半徑(R;)應不大于其內徑(D;);扳邊內半徑(r)應不小于相連元件厚度的4倍，且至少應為64mm;扳邊內半徑(r')應不小于爐膽頂厚度的2倍，且至少應為25mm(見圖26)。圖26碟形封頭8.5凸形管板8.5.1橢球形管板橢球形管板(見圖27)的厚度按8.3.1～8.3.11的有關規(guī)定確定，但不計煙管孔排的影響。邊緣管孔中心線與管板外表面交點的法線所形成的夾角(a')應不大于45°,管孔宜經機械加工或仿形氣割成形。圖27橢球形管板8.5.2拱形管板8.5.2.1拱形管板(見圖28)中由不同橢圓線構成的凸形部分厚度按8.3.1～8.3.11有關規(guī)定確定。公式(68)～公式(71)中的D;用當量內徑(D)代入，D。取兩倍橢圓長半軸，而長半軸近似由邊緣煙管管排中心線起算，即D=2ab;8.3.3中的D;用當量內徑(D')代入，取D'=2a'b。8.5.2.2拱形管板的平直部分按9.4煙管管束區(qū)以內的平板有關規(guī)定確定，邊緣部分(見圖28中斜線所示部分)一般寬度不大，可不進行校核。單位為毫米圖28拱形管板8.5.3結構要求8.5.3.1凸形管板圓筒形部分(直段部分)的最小需要厚度應不小于按6.3.1所確定的值，最高允許工作壓力應不大于按6.3.3所確定的值。計算時，取φmin=1.00,C按8.3.10確定。凸形管板的最小需要厚度還應滿足9.4.4要求。8.5.3.2脹接管子的管板的厚度應不小于12mm。脹接管孔間的距離應不小于19mm。脹接管孔中心與焊縫邊緣及管板扳邊起點的距離應不小于0.8d(d為管孔直徑),且不小于0.5d+12mm。8.5.3.3凸形管板上人孔布置可不滿足圖24中不小于0.1D;+δ的要求。8.5.3.4拱形管板由不同橢圓線構成的凸形部分與平直部分的過渡應是上述橢圓線與直線的平滑過渡。9有拉撐、加固的平板和管板本章規(guī)定了承壓和有拉撐管的平板和管板(包括煙管管束區(qū)內外平板、火箱頂板、立式沖天管鍋爐封頭、立式多橫火管鍋爐的管板和弓形板等)的設計計算方法和結構要求，也給出了水管管板的設計計本章使用下列符號：a——橢圓孔圈的長半軸(內尺寸),單位為毫米(mm);b——橢圓孔圈的短半軸(內尺寸),單位為毫米(mm);C'——包含人孔、頭孔的平板系數；D.——當量直徑，單位為毫米(mm);D;——鍋殼筒體內徑，單位為毫米(mm);d——孔的直徑，單位為毫米(mm);dn——人孔或頭孔計算直徑(a與b之和),單位為毫米(mm);d;——煙管內徑，單位為毫米(mm);E——鍋殼內壁至管板外壁的弓形板最大尺寸，單位為毫米(mm);K——系數；L?——立式多橫火管鍋爐最外側管排中心與前管板厚度中線交點至鍋殼中心線之間的距離，單位為毫米(mm);L?—-立式多橫火管鍋爐最外側管排中心與后管板厚度中線交點至鍋殼中心線之間的距離，單位為毫米(mm);r——扳邊內半徑，單位為毫米(mm);s——火箱管板的內壁間距，單位為毫米(mm);Sh——火箱頂板上加固橫梁間距，單位為毫米(mm);S?——火箱管板上管孔橫向節(jié)距，單位為毫米(mm);S?——立式多橫火管鍋爐管板上管孔垂直節(jié)距，單位為毫米(mm);δ受壓元件名義厚度，單位為毫米(mm);δ——火箱頂板上加固橫梁厚度，單位為毫米(mm);φ——立式多橫火管鍋爐管板上最外側垂直管排的孔橋減弱系數。9.3有拉撐的平板和煙管管束區(qū)以外的平板9.3.1有拉撐的平板和煙管管束區(qū)以外的平板厚度按公式(76)計算：9.3.2校核計算時，最高允許工作壓力按公式(77)計算：9.3.3計算壓力取相連元件的計算壓力，計算溫度按表4選取。9.3.4系數(K)按以下規(guī)定確定：a)通過3個支撐點畫當量圓時，K值按表14確定；b)通過4個或4個以上支撐點畫當量圓時，K值降低10%;c)通過2個支撐點畫當量圓時，K值增加10%。9.3.5如支撐點型式不同，則系數(K)取各支撐點相應值的算術平均值。表14系數(K)的取值支撐型式K支點線平板或管板與鍋殼筒體、爐膽或沖天管連接：扳邊連接(圖29a)]坡口型角焊連接并有內部封焊(圖29b)]內部無法封焊的單面坡口型角焊(圖30)“直拉桿、拉撐管、角撐板、斜拉桿帶墊板的拉桿焊接煙管(包括螺紋管);管頭45°扳邊的脹接管如氬弧焊打底，且100%無損檢測，K可取0.40;如采用墊板，且100%無損檢測，K可取0.45。標引序號說明：1——平管板；2——鍋殼筒體；3——爐膽筒體；b)圖29支點線位置圖30單面角焊的支點線9.3.6如煙管與管板全部采用焊接連接時，這些煙管中心均可視為支撐點，以管束區(qū)邊緣管子畫當量按表14選取。當煙管群邊緣某些煙管中心與最近支撐點線、最近支撐點的距離大于250mm時，這些煙管的焊接應滿足10.5.8的要求；兩組管束間的寬水區(qū)距離大于250mm時，寬水區(qū)兩側煙管每隔一根的焊接應滿足10.5.8的要求。9.3.7當量圓直徑(d。)如為通過3個或3個以上支撐點畫圓時，支撐點不應都位于同一半圓周上，當量圓畫法如圖31所示；如為2個支撐點畫圓時，支撐點應位于當量圓直徑的兩端。a)拉撐桿或拉撐管中心；b)管束區(qū)邊緣焊接煙管中心；c)角撐板的中線及支點線上的各點都是支撐點。9.3.9支點線按圖29、圖30所示原則確定。人孔、頭孔、手孔邊緣不是支點線。9.3.10包含人孔、頭孔在內的平板(見圖32)的厚度及最高允許工作壓力按公式(78)、公式(79)計算：)公式(78)、公式(79)中的d,為人孔或頭孔的計算直徑[或是橢圓孔圈的長半軸(a)與橢圓孔圈的短半軸(b)之和];公式(78)、公式(79)中的系數C'按表15確定。至少有一個當量圓應將人孔或頭孔包括在內，并以其中最大當量圓作為強度計算的依據。如為兩點畫當量圓，δ增加10%,[p]減小10%。人孔或頭孔應滿足13.8要求。表15包含人孔、頭孔的平板系數結構型式無拉撐或兩側有拉撐，但1>16兩側有拉撐，且注：l為拉桿外緣至當量圓的最小距離(見圖32)。拉撐管；圖32包含人孔在內的平板9.3.11如平板或管板是扳邊的，則扳邊內半徑應不小于兩倍板厚，且至少應為38mm;如火箱板、回燃室板是扳邊的，則扳邊內半徑應不小于板厚，且至少應為25mm。扳邊起點與人孔圈或頭孔圈焊縫邊緣之間的凈距離應不小于6mm。9.3.12扳邊孔不應開在對接焊縫上。9.4煙管管束區(qū)以內的平板9.4.1煙管管束區(qū)以內的平板厚度及最高允許工作壓力按公式(76)和公式(77)計算。9.4.2如管束區(qū)內裝有拉撐管，系數(K)按9.3.4處理，d。為按拉撐管所畫當量圓的直徑。當煙管與管板采用焊接連接時，公式(76)和公式(77)中d。取煙管最大節(jié)距，并取K=0.47。9.4.3拉撐管與管板連接的焊縫高度(含深度)應為管子厚度加3mm(見圖40),拉撐管厚度按公式(88)計算。除煙管與管板采用脹接連接外，管束區(qū)不需要裝設拉撐管。9.4.4脹接管直徑不大于51mm時，管板名義厚度應不小于12mm,脹接管直徑大于51mm時，管板名義厚度應不小于14mm。管子與管板連接全部采用焊接時，管板名義厚度應不小于8mm;如管板內徑大于1000mm,則管板名義厚度應不小于10mm。9.4.5管子與管板采用脹接連接時，其孔橋應不小于0.125d+12.5mm。焊接管板孔橋應使相鄰焊縫邊緣的凈距離不小于6mm,若進行焊后熱處理，可不受此限制。9.4.6管孔焊縫邊緣至扳邊起點的距離應不小于6mm。對于脹接管，管孔中心至扳邊起點的距離應不小于0.8d,且不小于0.5d+12mm。9.4.7對于與600℃以上煙氣接觸的管板，焊接連接的煙管或拉撐管應采取消除間隙的措施，而且管GB/T16508.3—2022端還應滿足10.5.8的要求。9.4.8對于火箱管板，當火箱頂板用橫梁加固時(見圖33),還應按公式(8