ICS 27.060.30 J98 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T 16508.3—2013 代替GB/T16508—1996 锅壳锅炉 第3部分：设计与强度计算 Shell boilers- Part 3:Design and strength calculation 2013-12-31发布 2014-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 16508.3—2013 目 次 前言 II 范围 1 规范性引用文件 2 术语和定义 3 符号和单位 4 设计基本要求 承受内压力的圆筒形元件 6 承受外压力的圆筒形炉胆、冲天管、烟管和其他元件 16 凸形封头、炉胆顶、半球形炉胆和凸形管板 X 有拉撑（支撑、加固）的平板和管板 6 32 10 拉撑件和加固件 40 11 平端盖及盖板 46 12 下脚圈 49 13 孔和孔的补强 50 焊制三通 15决定元件最高允许工作压力的验证法 61 附录A（资料性附录） 铸铁锅炉受压元件设计计算 66 附录B（资料性附录） 矩形集箱设计计算 68 附录C（资料性附录）水管管板设计计算 72 GB/T 16508.3—2013 前言 GB/T16508《锅壳锅炉》分为以下8个部分： 第1部分：总则； 第2部分：材料； 第3部分：设计与强度计算； 一第4部分：制造、检验和验收； 一第5部分：安全附件和仪表； 一第6部分：燃烧系统； 一第7部分：安装； 第8部分：运行。 本部分为GB/T16508的第3部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分代替GB/T165081996《锅壳锅炉受压元件强度计算》.在符合国家安全监察法规要求的 基础上，为锅炉产品的结构设计、强度计算提出了设计计算规则。 本部分与GB/T16508—1996相比主要变化如下： 本部分不限定额定蒸汽压力范围，原标准范围规定额定蒸汽压力范围不大于2.5MPa； 增加了设计基本要求，并提出了设计技术指标要求； 删除了GB/T16508—1996中“材料”章节； 增加了“H型下角圈”； 允许在一定的条件下，对两个相邻大孔进行加强； 一 增加了“决定元件最高允许工作压力的验证法”章节； 增加了“水管管板”计算。 本部分对应于EN12953《锅壳锅炉》的第3部分，主要差异如下： 本部分包括了设计计算的一般要求、锅炉性能要求及能效要求； 本部分补强方法采用面积补强法；欧盟标准采用压力补强法 本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会（SAC/TC262）提出并归口。 本部分起草单位：上海工业锅炉研究所、上海发电设备成套设计研究院、江苏双良锅炉有限公司、泰 山集团股份有限公司、张家港海陆重工有限公司、江苏太湖锅炉股份有限公司、无锡太湖锅炉有限公司、 张家港市江南锅炉压力容器有限公司，上海市特种设备监督检验技术研究院。 本部分主要起草人：吴国妹、李春、施鸿飞、吴艳、雷钦祥、周冬雷、潘瑞林、顾利平、薛建光、吴钢、 张宏、高宏伟、蔡昊、王海荣、喻孟全。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为： GB/T16508—1996。 II GB/T16508.3—2013 锅壳锅炉 第3部分：设计与强度计算 1范围 GB/T16508的本部分规定了锅壳锅炉基本受压元件的设计和结构要求，并给出了铸铁锅炉（附录 A）、矩形集箱（附录B）和水管管板（附录C）的基本设计要求。 本部分适用于承受内压圆筒形元件、承受外压圆筒形元件、封头、管板、拉撑件、下脚圈，以及开孔和 补强的设计计算。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T1576工业锅炉水质 GB/T2900.48电工名词术语锅炉 SAG GB/T9252气瓶疲劳试验方法 GB/T12145火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量 GB13271锅炉大气污染物排放标准 GB/T16508.1一2013锅壳锅炉第1部分：总则 GB/T16508.2锅壳锅炉第2部分：材料 GB/T16508.4 锅壳锅炉第4部分：制造、检验和验收 NB/T47013(JB/T4730）承压设备无损检测 TSG G0001 锅炉安全技术监察规程 TSG G0002 锅炉节能技术监察管理规程 3 术语和定义 GB/T16508.1和GB/T2900.48界定的术语和定义适用于本文件。 符号和单位 4 本部分中各章节通用的符号含义和单位如下： Et 计算温度时材料的弹性模量，MPa； 计算压力，MPa； p [p] - 校核计算最高允许工作压力，MPa； 锅炉额定压力，MPa； pr po 工作压力，MPa； ts 对应于计算压力下的介质饱和温度（热水锅炉为额定出水温度），℃； te 一计算温度，℃； 1 GB/T16508.3—2013 tmave 介质额定平均温度，℃； Apa-i 设计附加压力（安全阀整定压力），MPa； △ph受压元件所受液柱静压力，MPa △p一一介质流动阻力附加压力，MPa； 修正系数； n [o],——许用应力,MPa。 5710 5设计基本要求 5.1结构要求 5.1.1锅炉设计应遵守TSGG0001《锅炉安全技术监察规程》、TSGG0002《锅炉节能技术监督管理规 程》等安全技术规范，并应采用先进的技术，使产品满足安全、可靠、高效、经济和环保的要求。 5.1.2按本部分的规定确定所需考虑的计算载荷及所需进行的载荷计算。按本部分中的有关强度计 算公式或应力分析计算公式和规定，确定受压元件的最小需要厚度。 当采用试验或者其他计算方法确定锅炉受压元件强度时，应当将有关的技术资料和方案以及所做 试验的条件和数据提交国家质检总局特种设备安全技术委员会，由该技术委员会评审后，报国家质检总 局核准，才能进行试制、试用。 5.1.3筒简体、炉胆壁厚和长度 5.1.3.1当锅壳内径大于1000mm时，锅壳的取用壁厚应不小于6mm；当锅壳内径不超过1000 mm时，锅壳筒体的取用壁厚应不小于4mm。 5.1.3.2炉胆内径不应超过1800mm，其取用壁厚应不小于8mm，并且不大于22mm；当炉胆内径 小于或等于400mm时，其取用壁厚应不小于6mm；卧式内燃锅炉的回燃室，其筒体的取用壁厚应不 小于10mm，并且不大于35mm。 5.1.3.3胀接连接的筒体、管板，取用壁厚应当不小于12mm。外径大于89mm的管子不应采用胀 接结构设计。 5.1.3.4卧式锅壳锅炉平直炉胆的计算长度应不超过2000mm，如果炉胆两端与管板扳边对接连接 时，平直炉胆的计算长度可以放大至3000mm。 5.1.4蒸汽锅炉的最低安全水位应高于最高火界100mm，但锅壳内径不大于1500mm的卧式锅壳 锅炉的最低安全水位应高于最高火界75mm。锅炉的最低及最高安全水位应当在图样上标明。 5.1.5受压部件（元件）结构的型式、开孔和焊缝的布置应尽量避免或减少复合应力和应力集中。使用 的焊缝类型应符合设计文件和GB/T16508.4。要进行无损检测的焊缝应设计成能够进行所要求的无 损检测的型式。 5.1.6锅炉主要受压元件的主焊缝（锅壳、炉胆、回燃室、集箱等的纵向和环向焊缝，以及封头、管板、炉 胆顶和下脚圈的拼接焊缝等）应当采用全焊透的对接接头；锅炉受压元件的焊缝不得采用搭接结构；拉 撑件不应当采用拼接。 5.1.7锅壳内径大于1000mm时，应在筒体或者封头（管板）上开设人孔；由于结构限制导致人员无 法进入锅炉时，可以只开设检查孔；对锅壳内布置有烟管的锅炉，人孔和检查孔的布置应当兼顾锅壳上 部和下部的检修需求；锅壳内径为800mm～1000mm的锅壳锅炉，至少应当在简体或者封头（管板） 上开设一个检查孔；立式锅壳锅炉下部开设的手孔数量应当满足清理和检验的需要，其数量应当不少于 3个。 5.1.8对于有炉胆的锅炉，燃烧应在炉胆内完成。进人锅炉的水不得直接冲刷炉胆。炉胆内径大于 1400mm或热量输入大于12MW的锅炉，至少在炉内设3个测点进行温度测量。 5.1.9水压试验压力应符合GB/T16508.1的规定。