压力容器各种计算公式模板
压力容器壁厚快速计算
对常温和 久强度（经10万小
对常温下 设计温度
时断裂）
材料
的最低抗 下的屈服
拉强度σ
b
点σs
（或σ ss)
σDt平均 σDt最小
值
值
碳素钢、低合金钢
奥氏体不锈钢
工业纯铝和防锈铝
1.当设计温度低于20℃时的许
用应力。
2.对
已有成功使用经验的钢材，其
许用应力一般可按上式计算，
安全系列取右表之数据，最后
取计算值中的最小值作为设计
圆 符号意义 形 及单位
D直径(mm)
[σ]许用应力 (kgf/cm2)
Φ
焊缝系数
C壁厚附加量 (mm)
封 压力校核
2000
1370
0.85
1
头
标
准
椭
圆
形
封 头 应力校核公式
σt=(P(Di+0.5(S-C))/(2(S-C)φ)； 必须满足σt≦[σt]
符号意义 及单位
P压力(kg/cm2)
D直径(mm)
符号意义 及单位
D直径(mm)
[σ]许用应力 (kgf/cm2)
Φ
焊缝系数
C壁厚附加量 (mm)
压力校核
2000
1370
0.85
1
应力校核公式
σt=(P(Di+(S-C))/(2(S-C)φ)； 必须满足σt≦[σt]
符号意义 及单位
P压力(kg/cm2)
D直径(mm)
Φ 焊缝系数
C壁厚附加量 (mm)
10.45697181
须满足σt≦[σt] S壁厚(mm) 10
σt最大允许 应力
(kgf/cm2) 1310.130719
压力容器的壁厚计算公式
S壁厚(mm)
1
5.30292599
S壁厚(mm) 10
满足σt≦[σt]
S壁厚(mm)
10
P压力 (kg/cm2) 20.86709806
σt最大允许 应力
(kgf/cm2) 656.5359477
C壁厚附加量 (mm)
S壁厚(mm)
1
2.934235977
S壁厚(mm)
P压力 (kg/cm2)
10 须满足σt≦[σt]
[σ]许用应 力(kgf/cm2)
Φ 焊缝系数
C壁厚附加量 (mm)
压力校核
2000
1370
0.85
1
应力校核公
σt=(P(Di+(S-C))/(2(S-C)φ)； 必须满足σt≦[σt]
符号意义 及单位
P压力(kg/cm2)
D直径(mm)
Φ 焊缝系数
C壁厚附加量 (mm)
应力校核
10
2000
0.85
压力容器壁厚计算
壁厚公式 S=PDi/(2*[σt]*Φ-P)+C
符号意义 及单位
P压力(kg/cm2)
D直径(mm)
[σ]许用应 力(kgf/cm2)
Φ 焊缝系数
壁厚计算
8
500
1370
0.85
圆
最大允许工 作压力
[P]=(2[σt]φ(S-C))/((Di+(S-C))
筒 符号意义 壳 及单位
D直径(mm)
S壁厚(mm)
10
10.45697181
σt最大允许 应力
(kgf/cm2) 1310.130719
D直径(mm)
[σ]许用应 力(kgf/cm2)
压力容器常用计算公式
压力容器常用计算公式筒体按中径展开长度3173.01按外径展开长度3204.42公称直径1000长度1600板厚10碳钢398.52不锈钢402.58外表面积 5.08数量2碳钢总重797.04不锈钢总重805.16圆板直径50厚度6不锈钢重量0.00碳钢重量0.09碳钢总重0.18不锈钢总重0.00数量2钢管外径60厚度3长度106884碳钢450.73不锈钢455.32数量24碳钢总重10817.50不锈钢总重10927.74环板外径1052内径628板厚20碳钢87.83不锈钢88.73数量2碳钢总重175.67不锈钢总重177.46封头厚度减薄率封头最小成形厚度封头最小成形厚度140.1212.32 防磨罩半径防磨罩长度钢材厚度钢材密度防磨罩角度防磨罩重量20100037.85180.00 1.59167.54数量 2.00 3.18容器规格Φ1400X10封头筒体支座人孔管座其它17269515.81625050封头数量支座数量总重量 1348.423直径壁厚数量截面积 m2长度 m 体积 m31591010.01520.640.0097长度宽度数量截面积m2805060.0240防磨罩按中径展开宽度容器重量计算孔径数量截面积 m25020.0039孔1孔2当量孔dp筒体Dn筒体厚度t So165165165160022542.80孔3孔4当量孔dp筒体Dn筒体厚度t So7725.7151.36140028451.28通孔沉孔深孔42535225.71高杆灯重量计算法兰厚度法兰直径法兰重量上法兰2040019.7上加强筋下法兰35800138.1下加强筋厚度长度重量门框16110055.8卷扬机板门板8110025.7电机板灯杆长度边数上口径边宽下口径边宽上口径总边宽第1节灯杆10000122001502400第2节灯杆10000122001502400第3节灯杆10000122001502400第4节灯杆10000122001502400重量汇总上法兰下法兰上加强筋下加强筋门框19.7138.1 6.054.055.8卷扬机板电机板第1节灯杆第2节灯杆第3节灯杆20.79.41648.51318.81318.8灯杆总重5604.7筒体外径626长度360面积 3.3395筒体壁厚8宽度1000厚度16筒体展开角度180厚度3单重419.44筒体长度216单重8.478数量2单重26.25数量2总重838.88按中径展开长度1941.50总重16.96数量8总重1728.00A+B+C+D+0000圆钢直径40A-B-C-D-长度30 4.160.300单重0.30数量2A*B/C D总重0.598.2 2.77.85 2.82A 3.86A100R100B6B2%0.97 C=A*B23.16C=A/B50Φ194接管直径接管厚度厚度附加量开孔直径内伸高度575 2.55216封头厚度δ封头内直径Di直边高h内表面积A容积V封头重量EHA封头10100025 1.1623890.150590.5EHB封头封头厚度δ封头外直径Do直边高h总高度长半轴a短半轴b 8159256579.539.75a-δb-δ(a-δ)/(b-δ)内表面积A容积V封头重量71.531.75 2.2519685040.0333950.00074146 2.2066EHB封头直径159219273325377426总高度658093106119132直边高h DN≤2000h=25DN>2000h=40设计压力P[σ][σ]t150水试压力PED水试压力0.22133.31520.240.31数量重量总重量61 6.012 4.554.0厚度长度重量1666020.7125009.4下口径总边宽平均宽度灯杆厚度重量18002100101648.5 1800210081318.8 1800210081318.8 180021006989.1门板25.7第4节灯杆989.1E+F+G+H+J+K+L00000000E-F-G-H-J-K-L0000000 3.86。
压力容器体积计算
L=2πb+4(a-b)
平方毫米 s=πab
25.00 0.03 0.25 3769.80 1130940.00
无折边锥形封头计算
封头直边段高度 h1
大直边段容积
圆锥角
小圆锥半径
封头厚度
大圆椎半径
大圆椎高度
小圆椎高度
小直边段容积 平截圆锥体容积(阴影部分) 米大圆椎侧表面积 米
mm 立方米 V=π*R*R*h1
手写输入 手写输入 手写输入
L=
2000.053
1200.00 1.14 2.00
600.00 600.00 300.00
0.45 2.00
a:长半轴长度 b：短半轴长度 h：椭圆体的高 且a>b>0
封头其它相关计算
封头直边段高度 h1 直边段容积 椭圆封头内容积（包括直边段） 椭圆形周长计算 椭圆形面积计算
mm
立方米 V=πaa mm mm R mm H mm h 立方米 V=π*r*r*h1 立方 V=1/3*π*(R*R*H-r*r*h) 平方毫 S=π*R*L ,L为大圆锥母线
25.00 0.0283 30.00 25.00
8.00 600.00 1039.27 43.30 0.0000
0.39 2261946.71
椭圆形封头容器的体积计算
压力容器直径Di（内径）
毫米
长径比
L/d （d=Di）
椭圆形封头长短轴比值 Di/2h
椭圆封头a值
毫米
椭圆封头b值
毫米
椭圆封头深度h值（不包括直边段） 毫米
椭圆体体积公式
立方米
设备容积
立方米
a=Di/2 b=Di/2 h=Di/C4/2 V=4/3πabh v=4/3πabh+πaaL
压力容器重量计算公式
压力容器重量计算公式
首先，计算压力容器本身的重量，需要考虑材料的密度。
不同材料的密度是不同的，例如常见的钢材的密度约为7.85 g/cm³，而铝材的密度约为2.7 g/cm³。
可以通过容器的体积和材料的密度计算得到容器本身的重量。
例如，容器的体积为 V，材料的密度为ρ，则容器本身的重量 W = V × ρ。
其次，对于一些特殊形状的容器，如球形、圆柱形、圆锥形等，还需要根据具体的形状和尺寸来计算容器的重量。
以下是一些常见形状的容器重量计算公式：
1.球形容器
球形容器的重量计算公式为W=(4/3)×π×r³×ρ，其中r为球的半径，ρ为材料的密度。
2.圆柱形容器
圆柱形容器的重量计算公式为W=π×r²×h×ρ，其中r为圆柱的半径，h为圆柱的高度，ρ为材料的密度。
3.圆锥形容器
圆锥形容器的重量计算公式为W=(1/3)×π×r²×h×ρ，其中r为圆锥的底半径，h为圆锥的高度，ρ为材料的密度。
对于复杂形状的容器，可以将其分为多个简单形状进行计算，然后将其各个部分的重量相加。
此外，还需要考虑容器的附件重量，如法兰、支座等。
附件的重量可以根据附件的材料密度和尺寸来计算，然后将其与容器本身的重量相加得到总重量。
需要注意的是，上述公式都是理想情况下的计算公式，实际制造过程中还需考虑平均壁厚、焊缝、椭圆度等因素对计算结果的影响。
任务四 压力容器的强度计算及校核
项目一压力容器任务四压力容器的强度计算及校核容器按厚度可以分为薄壁容器和厚壁容器，通常根据容器外径Do与内径Di 的比值K来判断，K＞1.2为厚壁容器，K≤1.2为薄壁容器。
工程实际中的压力容器大多为薄壁容器。
为判断薄壁容器能否安全工作，需对压力容器各部分进行应力计算与强度校核。
一、圆筒体和球形壳体1.壁厚计算公式圆筒体计算壁厚：圆筒体设计壁厚：球形容器计算壁厚：球形容器设计壁厚：式中δ——圆筒计算厚度，mmδd——圆筒设计厚度，mmpc——计算压力，MPa。
pc=p+p液，当液柱静压力小于5%设计压力时，可忽略Di——圆筒的内直径，mm[σ]T——设计温度T下，圆筒体材料的许用应力，MPa（可查表）φ——焊接接头系数，φ≤1.0C2——腐蚀裕量，mm2.壁厚校核计算式在工程实际中有不少的情况需要进行校核性计算，如旧容器的重新启用、正在使用的容器改变操作条件等。
这时容器的材料及壁厚都是已知的，可由下式求设计温度下圆筒的最大允许工作压力[pw]。
式中δe——圆筒的有效厚度，mm设计温度下圆筒的计算应力σT：σT值应小于或等于[σ]Tφ。
设计温度下球壳的最大允许工作压力[pw]：设计温度下球壳计算应力σT：σT值应小于或等于[σ]Tφ。
二、封头的强度计算1.封头结构封头是压力容器的重要组成部分，常用的有半球形封头、椭圆形封头、碟形封头、锥形封头和平封头（即平盖），如图1-4所示。
工程上应用较多的是椭圆形封头、半球形封头和碟形封头，最常用的是标准椭圆形封头。
以下只介绍椭圆形封头的计算，其他形式封头的计算可查阅GB150—2011。
图1-4 封头的结构型式2.椭圆形封头计算椭圆形封头由半个椭球面和高为h的直边部分所组成，如图1-5所示。
直边h的大小根据封头直径和厚度不同有25mm、40mm、50mm三种，直边h的取值可查表1-7。
表1-7 椭圆形封头材料、厚度和直边高度的对应关系单位：mm图1-5 椭圆形封头椭圆形封头的长、短轴之比不同，封头的形状也不同，当其长短轴之比等于2时，称为标准椭圆形封头。
压力容器壁厚标准计算书(附带公式编辑)
10.45697181 σ t最大允许 应力 (kgf/cm2) 1310.130719
标 准 椭 圆 形 封 头
壁厚公式 S=PDi/(2*[σ t]*Φ -0.5P)+C 符号意义 [σ ]许用应 P压力(kg/cm2) D直径(mm) Φ 焊缝系数 及单位 力(kgf/cm2) 壁厚计算 10 2000 1370 0.85 最大允许工 [P]=(2[σ t]φ (S-C))/((Di+0.5(S-C)) 作压力 符号意义 [σ ]许用应 C壁厚附加量 D直径(mm) Φ 焊缝系数 及单位 力(kgf/cm2) (mm)
标 准 椭 圆 形 封 头
压力校核 应力校核公 符号意义 及单位 应力校核
2000 1370 0.85 1 σ t=(P(Di+0.5(S-C))/(2(S-C)φ )； 必须满足σ t≦[σ t] P压力(kg/cm2) 10 D直径(mm) 2000 Φ 焊缝系数 0.85 C壁厚附加量 (mm) 1
球 壳 与 球 形 封 头
壁厚公式 S=PDi/(4*[σ t]*Φ -P)+C 符号意义 [σ ]许用应 P压力(kg/cm2) D直径(mm) Φ 焊缝系数 及单位 力(kgf/cm2) 壁厚计算 10 2000 1370 0.85 最大允许工 [P]=(4[σ t]φ (S-C))/((Di+(S-C)) 作压力 符号意义 [σ ]许用应 C壁厚附加量 D直径(mm) Φ 焊缝系数 及单位 力(kgf/cm2) (mm) 压力校核 2000 1370 0.85 1 应力校核公 σ t=(P(Di+(S-C))/(2(S-C)φ )； 必须满足σ t≦[σ t] 符号意义 及单位 应力校核 P压力(kg/cm2) 10 D直径(mm) 2000 Φ 焊缝系数 0.85 C壁厚附加量 (mm) 1
压力容器检验常用强度计算公式
压力容器检验常用强度计算公式C —厚度附加量mm ；对多层包扎圆筒只考虑内筒；对热套圆筒只考虑内侧第一层套合圆筒的C 值；C ＝C 1+C 2 +C 3C 1—钢材厚度负偏差，mm ；C 2—腐蚀裕量，mm ；C 3—机械加工减薄量，mm ；D i —圆筒或球壳的内直径，mm ；D o —圆筒或球壳的外直径(D o = D i +2δn )，mm ；P T —试验应力，MPa ；P c —计算压力,MPa ；[p w ]—圆筒或球壳的最大允许工作压力，MPa ；δ—圆筒或球壳的计算厚度，mm ；δe —圆筒或球壳的有效厚度，mm ；δn —圆筒或球壳的名义厚度，mm ；бt —设计温度下圆筒或球壳的计算应力，MPa ；〔б〕t —设计温度下圆筒或球壳材料的许用应力，MPa ； бs —材料的屈服强度，MPa ；ø—焊接接头系数；1、承受内压圆筒计算厚度δ=PPcD t i -∮][2σ 2、承受内压球壳计算厚度δ=PPcD t i -∮][4σ 3、承受内压椭圆形封头计算厚度a ）标准椭圆形封头δ=PPcD t i 5.0∮][2-σ b ）非标准椭圆形封头δ=PkPcD t i 5.0∮][2-σ ])2(2[612ii h D k += 2、应力校核a 、液压试验时，圆筒的薄膜应力校核бT =ee D P i T δδ2)(+《0.9бs ø b 、气压试验时，圆筒的薄膜应力校核бT =ee D P i T δδ2)(+《0.8бs ø c 、液压试验时，球形容器的薄膜应力校核бT =ee D P i T δδ4)(+《0.9бs ø d 、气压试验时，球形容器的薄膜应力校核бT =ee D P i T δδ4)(+《0.8бs ø 3、最大允许工作压力计算a 、圆筒最大允许工作压力计算〔P w 〕＝ei t e D δσδ+Φ][2b 、球壳最大工作压力〔P w 〕＝ei t e D δσδ+Φ][4 4、内压容器试验压力液压试验 P T =1.25Pt ][][σσ 气压试验 P T =1.25P t][][σσ 对在用压力容器P 指最高工作压力，MPa5、容器开孔及开孔补强（本题2004年压力容器检验师考试考过） a 、开孔削弱面积A内压圆筒体与球壳A ＝d δ＋2δδet （1－f r ）d —考虑腐蚀后的开孔直径，d ＝d i ＋2Cδet —接管名义厚度C —壁厚附加量f r —强度削弱系数。