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摘要：本文阐述了俄罗斯Troitsk国营电站凝结水精处理前置过滤混床单元的功能、作用、工艺系统流程以及装置中主要设备的结构特点和技术特性，对系统和主要设备设计、运行规定做详细说明，并根据中国设计标准和ASME标准，对压力容器的强度进行计算和校核。
关键词：功能；结构；特性；运行；计算
引言
俄罗斯电力批发市场第二发电开发型股份公司Troitsk国营电站，四期工程10号机组建设1台660MW超临界直流炉、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、双背压、凝汽式燃煤汽轮发电机组，并于2015年末投产运行；中方企业联合体分别承担本期工程的设计、供货、施工及调试任务，开启我国成套的大型火电机组打入俄罗斯国家电力市场以及EPC总承包管理模式的先例。
本期工程凝结水精处理系统所有设备的性能、验收和调试优良率均达到100%，出水水质符合设计规定和要求，充分证明我国的凝结水精处理设备在设计、制造、运输、保管、安装、试验、调试等方面具有较高的技术标准和质量管理水平。
一、凝结水精处理系统概述
1.1意义及目的
俄罗斯火力发电厂锅炉点火前的给水来自化学处理后的除盐水，机组整套启动后的锅炉给水主要是来自占锅炉给水总量90%以上的汽轮机低压缸乏汽冷凝后的凝结水；因此，现代高参数机组对凝结水有非常严格的给水水质要求，就必须对凝结水进行深度处理，就必须设计凝结水精处理系统已达到高品质给水目的。
1.2作用及功能
（1）连续除去热力系统内的腐蚀产物、悬浮杂质和溶解的胶体，防止汽轮机通流部分积盐；
（2）机组启动时投入凝结水精处理装置，可缩短机组启动时间，降低锅炉汽包的排污量，节省能源和降低经济成本；
（3）凝汽器微量泄漏时，保障机组安全连续运行。
二、系统技术设计
2.1 主要设备布置
Troitsk国营电站四期工程的凝结水精处理装置设计3×50%高速混床和2×50%前置过滤器单元一套，一套再生单元、一套辅助单元。精处理前置过滤混床单元由3台精处理高速混床、2台前置过滤器、3台树脂捕捉器、1台再循环泵组成；前置混床单元设在主厂房汽机房零米层B-C排柱间。
2.2凝结水精处理系统出水水质指标
2.3 前置过混床单元流程：
三、设备技术特性及结构特点
3.1 前置过滤器
3.1.1设备功能
⑴设备内部采用折叠式滤元除去凝结水中的铁悬浮物含量，防止铁悬浮物进入混床，对树脂造成损伤，以致影响系统制水。
⑵当凝汽器精处理系统只投入前置过滤器运行，就是用来除去机组启动时凝结水中的大量铁离子，使机组尽量早回收凝结水，减少水的排放。
3.1.2结构特点
俄罗斯特罗伊茨克电站前置过滤器设备壳体为Q345R钢板卷制焊接而成的圆柱形压力容器，过滤器内壁衬无硅软橡胶及半硬橡胶各一层，并对设备整体进行硫化处理，衬胶层总厚度≥4.8mm，经工厂和施工现场2次测试，能承受15000～20000伏电火花试验而不被击穿现象；设备内部进水配水装置、出水集水装置、排气装置材质均采用（SS321）不锈钢，不使用塑料水帽和管道；前置过滤器进出口装设带有手操不锈钢针型阀的压力表；按照俄罗斯圣彼得堡技术监督局的意见，本期工程的前置过滤器设备上、下方共设2处D=800mm的钢衬胶材质人孔，能够保证和方便体大的俄罗斯检修人员的进出及作业安全，人孔配有人孔盖、垫圈、螺栓、螺母和起吊杆等实现其功能所必需的全套部件；設备内部核心部套滤元采用折叠式、强化PP材料，规格为Ф2.5″×70″的进口美国PALL品牌，每根滤元出力4.5t，绝对过滤精度1μm，前置过滤器共计2×192根。每台前置过滤器的进、出水管上装设带气动操作的蝶阀，阀门口径与其所在管路的管道口径相同；每台前置过滤器进水管上留有安装流量测量装置的位置并提供安装流量测量装置所需的管件和附件；前置过滤器进、出水母管及每台前置过滤器进、出水管上设有一个差压变送器。其整体设计、制造、试验遵循ASME压力容器的相关制造规定。
3.1.3设备技术特性
3.1.4系统设计及运行
1）机组配备2台连续运行的前置过滤器及2个独立的单元旁路系统。投运初期采用10μm、正常运行时使用1μm绝对过滤精度折叠型滤芯，滤元采用美国PALL公司产品。当一台前置过滤器超过压差或达到设定时间时将退出运行，50%旁路打开后失效的前置过滤器解列。失效的前置过滤器在压缩空气辅助下，利用自反洗水泵及压缩空气来反洗，对滤芯外表面的吸附微粒进行反冲洗。当前置过滤器进出口母管压差大于0.12MPa时，前置过滤器进出阀门关闭，旁路阀100%打开，整个过程通过控制系统自动进行。
2）前置过滤器的进出口压差超过规定值或运行时间达到设定值时，开启50%旁路，失效过滤器解列并自动进行反洗。
3）前置过滤器的投运、停运、反洗等步骤及混床的投运、停运、树脂输送、再生等步骤操作均通过程序控制自动进行，自动故障时，可以手动操作。
3.2高速混床设备
3.2.1设备功能
高速混床的主要功能是存放阴阳离子交换树脂。在系统运行过程中，阳离子交换树脂的功能集团H+与凝结来水中的阳离子（Na+、K+、Ca2+、Mg2+）等发生交换，阴离子交换树脂的功能基团OH-与水中的阴离子（Cl-、SO42-）等发生交换，从而达到除去水中杂质的目的，以保证机组的正常运行。
3.2.2结构特点
俄罗斯特罗伊茨克电站高速混床设备壳体为Q345R钢板锻压焊接而成，内部衬SS316不锈钢材料的球形压力容器，不锈钢板厚度2.0mm；设备进水的配水装置为SS316材料的二级布水，即：挡板、多孔板+水帽形式；设备出水的集水装置为SS316材料的集水形式，即：多孔板+水帽形式；内部水帽材质为SS316，每个水帽出力4m3/h，水帽通流面积1072 mm2，水帽总数量3×218只。其整体设计、制造、试验遵循ASME压力容器的相关制造规定。 3.2.3设备技术特性
3.2.4系统设计及运行
1）高速混床按H+/OH-型运行设计，并考虑有NH4+/OH-运行的可能。
2）凝结水处理系统进出口母管设100%旁路，当遇见紧急情况时，100%大旁路自动打开，整个凝结水精处理系统退出运行。
3）混床为二台运行，一台备用，当其中一台混床出水不合格或压差过大或周期制水量达到设定值时，将启动备用混床进行再循环运行直至出水合格并入系统。
4）混床的投运、停运、树脂输送、再生等步骤操作均通过程序控制自动进行，自动故障时，可以手动操作。
3.3树脂捕捉器设备
3.3.1设备功能
树脂捕捉器装设在高速混床的出口，防止高速混床出现故障而引起的树脂泄漏和截留正常运行过程中透过水帽进入出水管的破碎树脂残片，保证出水水质。
3.3.2结构特点
本工程树脂捕捉器为立式、采用Q345R材质钢板卷制焊接而成的圆柱形压力容器，设备内壁衬无硅软橡胶及半硬橡胶各一层，衬里厚度≥4.8mm；捕捉器内部核心部件滤元材质为SS321，滤元长度1120mm，滤元绕丝间隙0.2mm，滤元直径133mm，检修口位于设备顶部。
3.3.3 技术特性
3.3.4系统设计及运行
1）树脂捕捉器的出力、工作温度、运行压力和试验压力与高速混床相同。可以手动反冲洗树脂捕捉器，树脂捕捉器反冲洗进水阀和出水阀采用手动不锈钢球阀。捕捉器前后设有一个差压变送器。
2）出水通过从树脂捕捉器下部进入，经过滤芯截留，从上部出水。运行到树脂捕捉器进出口差压至一定数值时，使用冲洗水反冲洗滤芯。
3.4水泵设备
3.4.1设备功能
1）再循环泵主要用于混床出水不合格时，将混床出水再重新循环进入混床进水母管；
2）反洗水泵主要用于为前置过滤器滤元反洗提供压力水源；
3）冲洗水泵主要用于系统管路冲洗、树脂输送、树脂擦洗等步骤所需水源。
3.4.2技术特性
3.4.3设备设计及运行
再循环泵、反洗水泵和冲洗水泵均为卧式离心泵，配套电机的绝缘等级为F级，防护等级为IP54，均为远程自动控制。
四、强度计算、校核及分析
根据俄罗斯国家压力設备、压力容器的制造强制标准和相关规定，本工程由中国制造的所有压力容器或压力设备必须执行ASME国际标准生产和制造。
4.1圆筒形前置过滤器强度计算
4.1.1按ASME第Ⅷ卷第1册UG―27圆筒壁厚计算：
设计条件及相关技术参数：
工作压力：4.75MPa
工作温度：60℃
图纸尺寸：Ф1860×30
筒体材料：SA―516- 70
UG―27条圆筒壁厚计算公式：t=PR/SE-0.6P
t―筒壁的计算壁厚
P―容器的设计压力：4.75MPa
R―容器圆筒部分内半径：900mm
S―许用应力，按ASME第Ⅱ卷D分册查：138 MPa
E―焊缝减弱系数，全焊透100%探伤取 1.0
t=4.75×900/138×1.0-0.6×4.75=31.63mm
31.63mm是容器壁厚的理论计算值，也就是最小需要壁厚。容器取用的名义壁厚还应加上附加壁厚。
按标准规定附加壁厚有两项：
钢板的厚度负偏差：ASME钢板的厚度负偏差（下偏差）规定为0.01in或0.3mm；中国标准Q345R负偏差为0.3mm。
腐蚀余度，如有防腐措施，保证不腐蚀，可不考虑。
按上述计算，容器设计的名义壁厚应取32mm，此时其有效壁厚为：
32-0.3=31.7mm
4.1.2.按ASME第Ⅷ卷第1册UG―27公式计算
由于本工程筒体材料采用国产Q345R，按中国压力容器规程GB-150-2011版，Q345R在规定设计温度下的许用应力为185MPa，其它数值不变，则容器的理论计算壁厚为：
t=4.75×900/185×1.0-0.6×4.75=23.5mm
另：Q345R是取代16MnR的材料牌号，ASME允许使用16MnR制造ASME法规产品，但限制其使用温度不高于260℃，许用应力不超过140 MPa。
按此计算，则容器的理论计算壁厚为：
t=4.75×900/140×1.0-0.6×4.75=31.17mm
4.1.3.按中国压力容器标准GB-150-2011设计
筒体材料用Q345R，计算结果是：GB-150-2011第3部分3.3条：
δ=Pc×Di/2[σ]t×Ф- Pc
=4.75×1800/2×185×1.0- 4.75
=8550/365.25
=23.4mm
4.1.4结论
实际测量前置过滤器设备筒体最小厚度δ=32.6mm>31.7mm（ASME）>23.5mm（GB-150-2011），满足设计技术标准及相关要求。
4.2球形高速混床强度计算
4.2.1按ASME第Ⅷ卷第1册UG―27球形壁厚计算公式：
球壳内半径1600mm，壁厚为t：
t=PR /2SE-0.2 P
材料仍用：SA―516- 70，查许用应力138 MPa t=4.75×1600/2×138×1.0-0.2× 4.75
=7600/275.05
=27.63mm
4.2.2按ASME第Ⅷ卷第1册UG―27球形壁厚计算：材料用国产Q345R，许用应力按中国标准185 MPa计算，计算结果：
t=20.59mm
如许用应力按ASME规定的140 MPa计算，则计算结果为：
t=27.24mm
4.2.3.按GB-150设计，材料用Q345R，许用应力185 MPa计算结果是：
δ=Pc×Di/4[σ]t×Ф- Pc
=4.75×3200/4×185×1.0- 4.75
=15200/735.25
=20.67mm
4.2.4结论
实际测量高速混床设备筒体最小厚度δ=28.4mm>27.24mm（ASME）>20.6mm（GB-150-2011），满足设计技术标准及相关要求。
4.3关于设备开孔和补强论证
我国压力容器规程GB-150-2011版和ASME第Ⅷ卷（压力容器建造规程）对容器开孔的规定：
4.3.1 GB-150-2011版规定：
当圆筒形直径在Di≤1500mm时开孔直径不大于Di/2且不大于520mm；Di≥1500mm开孔直径不大于Di/3且不大于1000mm；
凸形封头和球壳的开孔直径不大于Di/2；符合以上规定的开孔可用等面积法补强。对超过以上规定的大开孔，标准规定采用分析法补强。
4.3.2 ASME第Ⅷ卷UG-36条的规定：UG—36 压力容器上的开孔—（b）开孔尺寸
对桶形和椎形壳体上的开孔正确的补强后，除下列对设计的规定外，其尺寸并不需要加强限制。UG—3至UG—43适用于不超过下列尺寸的开孔：内径<60in.（1500mm）的容器，开孔可为容器直径的1/2，但不超过20in.（500mm）；容器内径>60in.（1500mm）时，开孔可为容器直径的1/3，但不超过40in.（1000mm）。
4.3.3 对于成型封头及球形壳体上的开孔经正确补强后，开孔尺寸不加限制；但对于封头上>壳体内径1/2的开孔，可选用下列某一种结构代替补强：
GB-150-1998版，74页，8.2条是限制开孔尺寸的：
当圆筒形直径在Di≤1500mm时，开孔最大直径d≤Di/2，且d≤520mm；Di≥1500mm開孔最大直径d≤Di/3，且d≤1000mm；
凸形封头和球壳的开孔最大直径d≤Di/2；
GB-150-2011版改为对补强设计的限制，与ASME法规接轨。
用等面积法做开孔补强设计比较简单。分析法相对复杂，需要足够的力学知识。
参考文献：
[1]ASME第Ⅷ卷第1册
作者简介：
董岩，1989年参加工作，中共党员，本科学历，工程师，现由中国能源建设集团公司黑龙江省火电第一工程公司派调黑龙江天狼星电站设备有限公司，负责俄罗斯Troitsk国营电站项目化学专业及水工专业的招投标、采购、施工及调试等工作。
关键词：功能；结构；特性；运行；计算
引言
俄罗斯电力批发市场第二发电开发型股份公司Troitsk国营电站，四期工程10号机组建设1台660MW超临界直流炉、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、双背压、凝汽式燃煤汽轮发电机组，并于2015年末投产运行；中方企业联合体分别承担本期工程的设计、供货、施工及调试任务，开启我国成套的大型火电机组打入俄罗斯国家电力市场以及EPC总承包管理模式的先例。
本期工程凝结水精处理系统所有设备的性能、验收和调试优良率均达到100%，出水水质符合设计规定和要求，充分证明我国的凝结水精处理设备在设计、制造、运输、保管、安装、试验、调试等方面具有较高的技术标准和质量管理水平。
一、凝结水精处理系统概述
1.1意义及目的
俄罗斯火力发电厂锅炉点火前的给水来自化学处理后的除盐水，机组整套启动后的锅炉给水主要是来自占锅炉给水总量90%以上的汽轮机低压缸乏汽冷凝后的凝结水；因此，现代高参数机组对凝结水有非常严格的给水水质要求，就必须对凝结水进行深度处理，就必须设计凝结水精处理系统已达到高品质给水目的。
1.2作用及功能
（1）连续除去热力系统内的腐蚀产物、悬浮杂质和溶解的胶体，防止汽轮机通流部分积盐；
（2）机组启动时投入凝结水精处理装置，可缩短机组启动时间，降低锅炉汽包的排污量，节省能源和降低经济成本；
（3）凝汽器微量泄漏时，保障机组安全连续运行。
二、系统技术设计
2.1 主要设备布置
Troitsk国营电站四期工程的凝结水精处理装置设计3×50%高速混床和2×50%前置过滤器单元一套，一套再生单元、一套辅助单元。精处理前置过滤混床单元由3台精处理高速混床、2台前置过滤器、3台树脂捕捉器、1台再循环泵组成；前置混床单元设在主厂房汽机房零米层B-C排柱间。
2.2凝结水精处理系统出水水质指标
2.3 前置过混床单元流程：
三、设备技术特性及结构特点
3.1 前置过滤器
3.1.1设备功能
⑴设备内部采用折叠式滤元除去凝结水中的铁悬浮物含量，防止铁悬浮物进入混床，对树脂造成损伤，以致影响系统制水。
⑵当凝汽器精处理系统只投入前置过滤器运行，就是用来除去机组启动时凝结水中的大量铁离子，使机组尽量早回收凝结水，减少水的排放。
3.1.2结构特点
俄罗斯特罗伊茨克电站前置过滤器设备壳体为Q345R钢板卷制焊接而成的圆柱形压力容器，过滤器内壁衬无硅软橡胶及半硬橡胶各一层，并对设备整体进行硫化处理，衬胶层总厚度≥4.8mm，经工厂和施工现场2次测试，能承受15000～20000伏电火花试验而不被击穿现象；设备内部进水配水装置、出水集水装置、排气装置材质均采用（SS321）不锈钢，不使用塑料水帽和管道；前置过滤器进出口装设带有手操不锈钢针型阀的压力表；按照俄罗斯圣彼得堡技术监督局的意见，本期工程的前置过滤器设备上、下方共设2处D=800mm的钢衬胶材质人孔，能够保证和方便体大的俄罗斯检修人员的进出及作业安全，人孔配有人孔盖、垫圈、螺栓、螺母和起吊杆等实现其功能所必需的全套部件；設备内部核心部套滤元采用折叠式、强化PP材料，规格为Ф2.5″×70″的进口美国PALL品牌，每根滤元出力4.5t，绝对过滤精度1μm，前置过滤器共计2×192根。每台前置过滤器的进、出水管上装设带气动操作的蝶阀，阀门口径与其所在管路的管道口径相同；每台前置过滤器进水管上留有安装流量测量装置的位置并提供安装流量测量装置所需的管件和附件；前置过滤器进、出水母管及每台前置过滤器进、出水管上设有一个差压变送器。其整体设计、制造、试验遵循ASME压力容器的相关制造规定。
3.1.3设备技术特性
3.1.4系统设计及运行
1）机组配备2台连续运行的前置过滤器及2个独立的单元旁路系统。投运初期采用10μm、正常运行时使用1μm绝对过滤精度折叠型滤芯，滤元采用美国PALL公司产品。当一台前置过滤器超过压差或达到设定时间时将退出运行，50%旁路打开后失效的前置过滤器解列。失效的前置过滤器在压缩空气辅助下，利用自反洗水泵及压缩空气来反洗，对滤芯外表面的吸附微粒进行反冲洗。当前置过滤器进出口母管压差大于0.12MPa时，前置过滤器进出阀门关闭，旁路阀100%打开，整个过程通过控制系统自动进行。
2）前置过滤器的进出口压差超过规定值或运行时间达到设定值时，开启50%旁路，失效过滤器解列并自动进行反洗。
3）前置过滤器的投运、停运、反洗等步骤及混床的投运、停运、树脂输送、再生等步骤操作均通过程序控制自动进行，自动故障时，可以手动操作。
3.2高速混床设备
3.2.1设备功能
高速混床的主要功能是存放阴阳离子交换树脂。在系统运行过程中，阳离子交换树脂的功能集团H+与凝结来水中的阳离子（Na+、K+、Ca2+、Mg2+）等发生交换，阴离子交换树脂的功能基团OH-与水中的阴离子（Cl-、SO42-）等发生交换，从而达到除去水中杂质的目的，以保证机组的正常运行。
3.2.2结构特点
俄罗斯特罗伊茨克电站高速混床设备壳体为Q345R钢板锻压焊接而成，内部衬SS316不锈钢材料的球形压力容器，不锈钢板厚度2.0mm；设备进水的配水装置为SS316材料的二级布水，即：挡板、多孔板+水帽形式；设备出水的集水装置为SS316材料的集水形式，即：多孔板+水帽形式；内部水帽材质为SS316，每个水帽出力4m3/h，水帽通流面积1072 mm2，水帽总数量3×218只。其整体设计、制造、试验遵循ASME压力容器的相关制造规定。 3.2.3设备技术特性
3.2.4系统设计及运行
1）高速混床按H+/OH-型运行设计，并考虑有NH4+/OH-运行的可能。
2）凝结水处理系统进出口母管设100%旁路，当遇见紧急情况时，100%大旁路自动打开，整个凝结水精处理系统退出运行。
3）混床为二台运行，一台备用，当其中一台混床出水不合格或压差过大或周期制水量达到设定值时，将启动备用混床进行再循环运行直至出水合格并入系统。
4）混床的投运、停运、树脂输送、再生等步骤操作均通过程序控制自动进行，自动故障时，可以手动操作。
3.3树脂捕捉器设备
3.3.1设备功能
树脂捕捉器装设在高速混床的出口，防止高速混床出现故障而引起的树脂泄漏和截留正常运行过程中透过水帽进入出水管的破碎树脂残片，保证出水水质。
3.3.2结构特点
本工程树脂捕捉器为立式、采用Q345R材质钢板卷制焊接而成的圆柱形压力容器，设备内壁衬无硅软橡胶及半硬橡胶各一层，衬里厚度≥4.8mm；捕捉器内部核心部件滤元材质为SS321，滤元长度1120mm，滤元绕丝间隙0.2mm，滤元直径133mm，检修口位于设备顶部。
3.3.3 技术特性
3.3.4系统设计及运行
1）树脂捕捉器的出力、工作温度、运行压力和试验压力与高速混床相同。可以手动反冲洗树脂捕捉器，树脂捕捉器反冲洗进水阀和出水阀采用手动不锈钢球阀。捕捉器前后设有一个差压变送器。
2）出水通过从树脂捕捉器下部进入，经过滤芯截留，从上部出水。运行到树脂捕捉器进出口差压至一定数值时，使用冲洗水反冲洗滤芯。
3.4水泵设备
3.4.1设备功能
1）再循环泵主要用于混床出水不合格时，将混床出水再重新循环进入混床进水母管；
2）反洗水泵主要用于为前置过滤器滤元反洗提供压力水源；
3）冲洗水泵主要用于系统管路冲洗、树脂输送、树脂擦洗等步骤所需水源。
3.4.2技术特性
3.4.3设备设计及运行
再循环泵、反洗水泵和冲洗水泵均为卧式离心泵，配套电机的绝缘等级为F级，防护等级为IP54，均为远程自动控制。
四、强度计算、校核及分析
根据俄罗斯国家压力設备、压力容器的制造强制标准和相关规定，本工程由中国制造的所有压力容器或压力设备必须执行ASME国际标准生产和制造。
4.1圆筒形前置过滤器强度计算
4.1.1按ASME第Ⅷ卷第1册UG―27圆筒壁厚计算：
设计条件及相关技术参数：
工作压力：4.75MPa
工作温度：60℃
图纸尺寸：Ф1860×30
筒体材料：SA―516- 70
UG―27条圆筒壁厚计算公式：t=PR/SE-0.6P
t―筒壁的计算壁厚
P―容器的设计压力：4.75MPa
R―容器圆筒部分内半径：900mm
S―许用应力，按ASME第Ⅱ卷D分册查：138 MPa
E―焊缝减弱系数，全焊透100%探伤取 1.0
t=4.75×900/138×1.0-0.6×4.75=31.63mm
31.63mm是容器壁厚的理论计算值，也就是最小需要壁厚。容器取用的名义壁厚还应加上附加壁厚。
按标准规定附加壁厚有两项：
钢板的厚度负偏差：ASME钢板的厚度负偏差（下偏差）规定为0.01in或0.3mm；中国标准Q345R负偏差为0.3mm。
腐蚀余度，如有防腐措施，保证不腐蚀，可不考虑。
按上述计算，容器设计的名义壁厚应取32mm，此时其有效壁厚为：
32-0.3=31.7mm
4.1.2.按ASME第Ⅷ卷第1册UG―27公式计算
由于本工程筒体材料采用国产Q345R，按中国压力容器规程GB-150-2011版，Q345R在规定设计温度下的许用应力为185MPa，其它数值不变，则容器的理论计算壁厚为：
t=4.75×900/185×1.0-0.6×4.75=23.5mm
另：Q345R是取代16MnR的材料牌号，ASME允许使用16MnR制造ASME法规产品，但限制其使用温度不高于260℃，许用应力不超过140 MPa。
按此计算，则容器的理论计算壁厚为：
t=4.75×900/140×1.0-0.6×4.75=31.17mm
4.1.3.按中国压力容器标准GB-150-2011设计
筒体材料用Q345R，计算结果是：GB-150-2011第3部分3.3条：
δ=Pc×Di/2[σ]t×Ф- Pc
=4.75×1800/2×185×1.0- 4.75
=8550/365.25
=23.4mm
4.1.4结论
实际测量前置过滤器设备筒体最小厚度δ=32.6mm>31.7mm（ASME）>23.5mm（GB-150-2011），满足设计技术标准及相关要求。
4.2球形高速混床强度计算
4.2.1按ASME第Ⅷ卷第1册UG―27球形壁厚计算公式：
球壳内半径1600mm，壁厚为t：
t=PR /2SE-0.2 P
材料仍用：SA―516- 70，查许用应力138 MPa t=4.75×1600/2×138×1.0-0.2× 4.75
=7600/275.05
=27.63mm
4.2.2按ASME第Ⅷ卷第1册UG―27球形壁厚计算：材料用国产Q345R，许用应力按中国标准185 MPa计算，计算结果：
t=20.59mm
如许用应力按ASME规定的140 MPa计算，则计算结果为：
t=27.24mm
4.2.3.按GB-150设计，材料用Q345R，许用应力185 MPa计算结果是：
δ=Pc×Di/4[σ]t×Ф- Pc
=4.75×3200/4×185×1.0- 4.75
=15200/735.25
=20.67mm
4.2.4结论
实际测量高速混床设备筒体最小厚度δ=28.4mm>27.24mm（ASME）>20.6mm（GB-150-2011），满足设计技术标准及相关要求。
4.3关于设备开孔和补强论证
我国压力容器规程GB-150-2011版和ASME第Ⅷ卷（压力容器建造规程）对容器开孔的规定：
4.3.1 GB-150-2011版规定：
当圆筒形直径在Di≤1500mm时开孔直径不大于Di/2且不大于520mm；Di≥1500mm开孔直径不大于Di/3且不大于1000mm；
凸形封头和球壳的开孔直径不大于Di/2；符合以上规定的开孔可用等面积法补强。对超过以上规定的大开孔，标准规定采用分析法补强。
4.3.2 ASME第Ⅷ卷UG-36条的规定：UG—36 压力容器上的开孔—（b）开孔尺寸
对桶形和椎形壳体上的开孔正确的补强后，除下列对设计的规定外，其尺寸并不需要加强限制。UG—3至UG—43适用于不超过下列尺寸的开孔：内径<60in.（1500mm）的容器，开孔可为容器直径的1/2，但不超过20in.（500mm）；容器内径>60in.（1500mm）时，开孔可为容器直径的1/3，但不超过40in.（1000mm）。
4.3.3 对于成型封头及球形壳体上的开孔经正确补强后，开孔尺寸不加限制；但对于封头上>壳体内径1/2的开孔，可选用下列某一种结构代替补强：
GB-150-1998版，74页，8.2条是限制开孔尺寸的：
当圆筒形直径在Di≤1500mm时，开孔最大直径d≤Di/2，且d≤520mm；Di≥1500mm開孔最大直径d≤Di/3，且d≤1000mm；
凸形封头和球壳的开孔最大直径d≤Di/2；
GB-150-2011版改为对补强设计的限制，与ASME法规接轨。
用等面积法做开孔补强设计比较简单。分析法相对复杂，需要足够的力学知识。
参考文献：
[1]ASME第Ⅷ卷第1册
作者简介：
董岩，1989年参加工作，中共党员，本科学历，工程师，现由中国能源建设集团公司黑龙江省火电第一工程公司派调黑龙江天狼星电站设备有限公司，负责俄罗斯Troitsk国营电站项目化学专业及水工专业的招投标、采购、施工及调试等工作。