备案号：J1204—2011
HG
中华人民共和国化工行业标准
HG/T20582-—2011
代替HG20582--1998
钢制化工容器强度计算规定
Specification of strength calculation for steel chemical vessels
2011-05-18发布
2011-06-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布 前言
本标准根据中华人民共和国工业和信息化部（工信厅科[2009］104号文）和中国石油和化学工业协会（中石化协质发[2009]136号文)的要求，由中国石油和化工勘察设计协会组织全国化工设备设计技术中心站编制。
本标准自实施之日起代替《钢制化工容器强度计算规定》HG20582一1998（2004）。 本标准是在原标准HG20582一1998（2004)的基础上，根据国外先进工业标准的发展以及实施
以来取得的经验，并依据《钢制压力容器》GB150的内容以及近几年来国内外工程公司的设计实践进行的修订，是对《钢制压力容器》GB150进行的补充和具体化。
本标准的适用范围、引用标准、定义及许用应力等，除另有规定外，均与《钢制压力容器》GB150 相同。
本标准和HG20582—1998(2004)相比，主要变化如下：
本标准多个计算方法根据近几年来美国ASME-1和砸-2直至2007版的最新内容进行了更新和修改，这些计算方法包括：受内压斜锥体、半圆管夹套容器、内压薄壁凸形封头、非径向接管开孔补强、卡箍连接密封等；本标准增加了“外载荷通过开孔接管对圆筒（包括和圆筒连接处的接管）引起的局部应力计算”和“法兰设计的另一方法”的相关内容；本标准修订中还参照了欧盟压力容器的新标准EN13445-3：2002（E），同时根据国外工程公司设计实践的新进展对本标准进行了一些修改和补充本标准对原标准中局部地方进行了勘误，并且在文字、符号及格式等按国家有关规定进行规范，并尽量使之与《钢制压力容器》GB150相一致。
本标准由中国石油和化学工业联合会提出并归口。 本标准的技术内容由全国化工设备设计技术中心站[地址：上海市延安西路376弄22号（永兴
商务楼）10楼，邮政编码：200040，电话：021一32140342］负责解释。
本标准主编单位、参编单位和主要起草人：主编单位：上海工程化学设计院有限公司参编单位：中国石化集团上海工程有限公司
中国五环工程公司中石油东北炼化工程有限公司吉林设计院
主要起草人：杨振奎叶国平丁伯民徐才福秦叔经阮黎祥
李家伟王荣贵倪云峰王巍梁瑾
本标准代替标准的历次版本发布情况为：
HG20582—1998(2004);
107 HG20582—1998; -HGJ16—1989。
108 目 次
(111) (127) (132) (137) (140) (142) (148) (158) (161) (162) (164) (170) (184) (191) (199) (209) (214) (218) (231) (236) (241) (243) (245) .(247) (249) (252) (278) (308) (343) (371)
1受内压斜锥壳的计算 2大锥角锥形封头的设计和计算 3半圆管夹套容器的设计
作用有内压和轴向载荷的带折边变径段的设计：内压薄壁凸形封头的设计和计算
4.
5
6非径向接管的开孔补强计算大开孔的补强计算
7
8 外压圆筒上设有支承圈时对圆筒承载能力提高的计算 9 外载荷作用下法兰当量设计压力的计算 10 金属齿形环与薄覆盖层组合式垫片的密封设计和计算 11 无垫片焊接密封法兰的设计和计算 12 非圆形法兰的设计和计算 13 卡箍连接件设计 14 齿啮式卡箍连接件设计 15 整体相连的齿啮式卡箍连接件设计 16 凸缘法兰的设计和计算 17 透镜垫密封的高压螺纹法兰的设计和计算 18 多鞍座卧式容器的设计和计算 19 带刚性环耳式支座的设计和计算 20 带加强筋的圆形平板盖设计和计算 21 内压弯头计算 22 斜接弯管(虾米弯)的设计和计算 23 焊制三通的计算 24 Y形管的设计和计算 25 Q形膨胀节的设计和计算 26外载荷对圆筒引起的局部应力计算 27外载荷通过接管或实心附件对球壳引起的局部应力计算 28外载荷通过开孔接管对圆简（包括和圆筒连接处的接管）引起的局部应力计算 29 法兰设计的另一方法附：编制说明
..
109 Contents
(111) (127) (132) :(137) (140) (142) (148)
1 Calculation of offset conical shell subjected to internal pressure 2Design and calculation of conical closurewith large apexangle 3 Design of vessels with half pipe jacket ... 4Design of reducers with knuckle and subjected to internal pressure and axial force 5Design and calculation of thin convex closures subjected to internal pressure. 6 Reinforcement for shell with lateral or hillside nozzle 7 Reinforcement for large opening 8 Calculation of enhancement of load bearing capacity of cylinders with
.
(158) (161) (162) (164) (170) (184) (191) (199) (209) (214) (218) (231) (236) (241) (243) (245) (247) (249) (252)
'supporting rings and subjected to external pressure 9Calculation of equivalent design pressure for flange subjected to external loading lo Covered serrated metal gasket: 11 Design and calculation of welding sealed flange without gasket 12 Design and calculation of noncircular flange 13 Design of clamp connections 14 Designof serrated clamp connections 15 Design of integeral serrated clamp connections 16 Design and calculation of flanged collar... 17 Design and calculation of high pressure screw flange with lens shape gasket 18 Design and calculation of multi saddle supported horizontal vessel 19 Design.and calculation of lug support with rigid ring 20 Design and caleulation of circular flat with strengtheners 21 Calculation of internal pressurized bend 22 Design and calculation of miter bend 23 Calculation of welded T joint .24 Design and calculation of Y shape pipe 25 Design and calculation oftoroidal expansion joint 26 Calculation of local stresses in cylinder due to external loadings 27 Calculation of local stresses in spherical shell due to external loadings acting on nozzle or
(278) (308) (343) (371)
attachment
28 Calculation of local stresses in cylinder and nozzle due to external loadings 29Alternative design method for flanged connection Addition:Explanationof theprovisions
110 1受内压斜锥壳的计算
1.1概，述
1.1.1本章适用于仅承受内压作用的斜锥壳的设计计算。斜锥壳的形状如图1.1.1-1和图1.1.1-2 所示，斜锥壳的半顶角α沿圆周方向是逐渐变化的，α1为较大值，αz为较小值，当α2=0°时，即为常见的正斜锥情况。
与斜锥壳相连接的两端为圆简壳体，且两圆筒的中心线应平行，其偏心距e应满足如下要求：
(D-Ds) = R-Rs
1.1.2.本章计算中所采用的锥壳半顶角α取α1和αz中的较大值，然后按本章所述的正锥壳计算方法对斜锥壳进行设计计算。
=max(αi,αz)
图1.1.1-1为无折边斜锥壳，通常用于α≤30°；当α30°时应采用图1.1.1-2所示的折边斜锥壳，但α≤60°
斜锥壳与两端圆筒连接处的对接接头必须全焊透。
G,>Q2
图1.1.1-1 无折边斜锥壳
111 2
α>α2 rkl 图1.1.1-2折边斜锥壳
1.2 符号说明
Dr一一大端圆简内直径（mm） Ds—-小端圆筒内直径（mm） R一-大端圆简内半径（mm），R,
D
Rs—小端圆筒内半径（mm），Rs -Ds Tk1 $Tk2 斜锥壳大端过渡段最小和最大转角半径（mm） ru,ra 斜锥壳小端过渡段最小和最大转角半径（mm）
2
-计算用大端过渡段转角半径（mm），取r=min(rk，rka），见本标准图1.1.1-2和本标准图 1.6.1 -计算用小端过渡段转角半径（mm），取rr=min（rn，rz），见本标准图1.1.1-2和本标准图 1. 6.1 一斜锥壳壁厚（包括厚度附加量）（mm）
2A
一一大端圆筒厚度（不包括厚度附加量）（mm） 8s-小端圆筒厚度（不包括厚度附加量）（mm） c—锥壳厚度（不包括厚度附加量）（mm） 9折边过渡段连接处圆筒或转角的厚度（不包括厚度附加量）（mm），见本标准图1.5.1-2 大端过渡段转角处厚度（mm) 8- 一小端过渡段转角处厚度（mm） as大端圆简所需最小厚度（mm） ass-—一小端圆筒所需最小厚度（mm） Occ- 一锥壳所需最小厚度（mm）
一斜锥壳最大半顶角（°），用于公式数值计算时，采用弧度
αi
112 α2-斜锥壳最小半顶角（），用于公式数值计算时，采用弧度 α-—计算用锥壳最大半顶角（°），取取α和α中的较大值，用于公式数值计算时，采用弧度 Lc—锥壳的投影长度（mm），取α1一侧的锥壳母线长度，见本标准图1.6.1 Lk一当存在转角时，用于锥壳大端过渡段应力计算的长度（mm），见本标准图1.5.1-2 L 当存在转角时，用于锥壳小端过渡段应力计算的长度（mm），见本标准图1.5.1-2 Le一当存在转角时，应力计算中圆筒过渡段的长度（mm） L一当存在转角时，应力计算中锥壳过渡段的长度（mm） Lik-—当存在大端转角时，用于锥壳过渡段应力计算中的长度（mm） Lik一当存在大端转角时，用于锥壳过渡段应力计算中的长度（mm) Lir--当存在小端转角时，用于锥壳过渡段应力计算中的长度（mm) Lit—当存在小端转角时，用于锥壳过渡段应力计算中的长度（mm） n——锥壳与圆简的厚度比 H计算参数 B-计算参数 Bey 一圆筒几何参数 β。 一锥壳几何参数 Pk- 一当存在大端转角时，用于锥壳过渡段计算的角度（°），用于数值计算时，采用弧度 β 当存在小端转角时，用于锥壳过渡段计算的角度（°），用于数值计算时，采用弧度 Km—折边锥壳计算中的长度系数，Km=0.7 Kpc- -圆筒应力计算中的修正系数，Kpc=1.0 Kcpc -锥壳应力计算中的修正系数，Kcpc=1.0 R一-大端折边圆孤中心至壳体中心轴的半径（mm） R一小端折边圆弧中心至壳体中心轴的半径(mm) Rc-一考虑锥角的计算半径（mm） V—-泊松比，钢材V=0.3 一一大端折边锥壳过渡段计算角度（"），用于数值计算时，采用弧度渠一一当大端转角处强度不足时，锥壳过渡段计算角度（°），用于数值计算时，采用弧度一当大端转角处强度不足时，锥壳过渡段计算角度（"），用于数值计算时，采用弧度鬼一一当大端转角处强度不足时，锥壳过渡段计算角度（"），用于数值计算时，采用弧度 Φ—小端折边锥壳过渡段计算角度（），用于数值计算时，采用弧度虾一当小端转角处强度不足时，锥壳过渡段计算角度（"），用于数值计算时，采用弧度虾一当小端转角处强度不足时，锥壳过渡段计算角度（°），用于数值计算时，采用弧度舆一当小端转角处强度不足时，锥壳过渡段计算角度（"），用于数值计算时，采用弧度 Ms—内压作用于圆筒上，在圆简与锥壳连接处的经向力矩（N·mm） Mcs—内压作用于锥壳上的经向力矩(N·mm) Msy一--作用于圆简上用于计算的经向力矩（N·mm）
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