CNS 9792-2005 Flat tube sheet for pressure vessels《压力容器之管板》.pdf

1、 1 印行年月 94 年 10 月 本標準非經本局同意不得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 類號 ICS 23.020.10 B50889792經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 72 年 1 月 12 日 94 年 1 月 10 日 (共 25 頁 )壓力容器之管板 Flat tube sheet for pressure vessels 1. 適用範圍：本標準適用於多管圓筒型熱交換器之管板計算：其適 用方法參照 CNS 9788。 備考 1. 本標準的主文部分，使用於 CNS 9788壓力容器(通則)第 3 節（壓力容器等級分類）中規定之第 2 及第 3 種容器計算。 2.

2、本標準所引用之其他標準如下。 CNS 10216 壓力容器之用詞 CNS 9788 壓力容器 (通則 ) CNS 9791 壓力容器螺栓之固定凸緣 CNS 9795 壓力容器之伸縮接頭 CNS 9799 壓力容器之應力解析及疲勞解析 3. 本標準中附有 表示之單位及數值，係習用制，併記以供參考。 2. 用語之定義：本標準中所用之主要用語，其定義參照 CNS 10216 之規定。 3. 符號說明：符號之說明如下述。 d0：傳熱管之外徑 (mm) F ：有關管及管板支撐物之係數，參照表 3。 G ：管板外周之固定圓直徑，參照表 3。 (mm) P ：管板之設計壓力，參照表 3 及表 4。 (MPa

3、)kgf/cm2 Ps：胴側之設計壓力（負壓力時為負值。） (MPa)kgf/cm2 Pt：管側之設計壓力（負壓力時為負值。） (MPa)kgf/cm2 ts：胴體之厚度 (mm) tt：傳熱管之厚度 (mm) a：在材料設計溫度下之基本容許應力。 (N/mm2)kgf/mm2 a：在管板材料設計溫度下之容許剪應力。 (N/mm2)kgf/mm2 4. 管板應具備之條件 4.1 一般：進行管板之設計時，應符合第 4.2 節第 4.5 節之規定。但若本標準中未詳述時，可參考 CNS 9799。 4.2 管板之設計溫度：管板之設計溫度，係以胴體側或管側之設計溫度中，取管板厚度較厚一方之溫度為準。但

4、若依據 CNS 9788 第 6.1.3 節（設計溫度）之 3，所規定方法求出之金屬溫度，亦可作為設計溫度。 4.3 管板之構造：管板之構造如下述。 (1) 管板之構造參照表 3 及表 4。 2 CNS 9792, B 5088 (2) 除凸緣部以外，管板之厚度應均勻。 (3) 管板之管孔應有一致之開孔，而管孔區域應趨於圓形（若為多迴路單元上有隔板溝時，則不在此限）。 (4) 傳熱管之節距 (4.1) 傳熱管之節距（管孔之中心間距）應為傳熱管外徑之 1.25 倍以上。 (4.2) 擴管時，傳熱管之節距除滿足 (4.1)之規定外，且應在 d0 0.165 (d02tt)以上。 但 (a) 無法進

5、行第 4.5 節之保持力試驗，不得低於 (d0 2tt)。 (b) 經過機械加工管板之全體（ 除隔板溝部外），管孔間隙之管孔部效率之 96必須在 0.85 (Pt d0)以上。 式中 Pt：傳熱管之節距 (mm) d0：傳熱管之外徑 (mm) tt：傳熱管之厚度 (mm) (5) 傳熱管尺度應為一致。 (6) 於管板上裝設吊掛用螺栓孔、排水孔或排氣孔時，須注意不可過度減低管板之強度。 4.4 傳熱管與管板之接合方法：傳熱管與管板之接合方法如下。 (1) 傳熱管與管板之接合方法如表 1，熔接接合之容許形狀例如圖 1 所示。 (2) 內存致死物質或引火性物質時，或是胴體側與管側物質如相混合時，將發

6、生爆炸或產生有毒性蒸氣時，則傳熱管與管板應作防漏熔接。 4.5 傳熱管與管板之保持力試驗 4.5.1 接合力試驗之省略：在以往以同一條件設計之機器，依照第 4.5.2 節之規定進行接合試驗，及採用如表 1 之不必實行接合力試驗時之接合強度係數時，可省略接合力試驗。 4.5.2 試驗方法：傳熱管與管板接合部之接合力試驗，應符合以下規定。 (1) 試驗片係以受測物之接頭實際尺度，可測出至破壞為止之負載值為其構造。 (2) 由於試驗裝置缺失或機械原因造成試驗片損 傷時，可以同一批料所取得之新試驗片代替。 (3) 在保持力試驗中，以傳熱管與管板接合部或 傳熱管上發生機械破損之負載作為負荷。此時，負載之

7、方向應為傳熱管 之軸方向上，且為傳熱管上發生抗拉應力之方向。 (4) 與管板形狀相當之試驗片，可為圓形、正方 形或長方形任一種。管孔之排列及節距應與設計條件相同。承受有負載 之傳熱管，應該在試驗片之中心位置，此管應由至少一列鄰接之傳熱管所包圍。 此外，在最外列之傳熱管外側，至少應裝設管板 1 個管孔部效率之寬度之突出部。 (5) 試驗片內之傳熱管，由於採自同一批料，故 傳熱管與管板之接合方法，與實際製造熱交換器時所用方法相同。但試 驗片之管板，可較實際之管 3 CNS 9792, B 5088 板厚度薄，而不得較實際厚。 此外，擴管時，試驗片內之擴管面積不得大於實際之擴管面積。 試驗片之傳熱管

8、長度為進行試驗長度即可， 但鄰接於承受有負載傳熱管之傳熱管長度，應為試驗片之管板厚度以上。 (6) 試驗片上承受有負載之速度，係以能正確測定負載之速度為準。 (7) 試驗片上存在之缺失會影響試驗結果時，則依照 (8)之規定進行再試驗。 (8) 表 1 所示對應接合型式之試驗片數量應為 3 個以上。進行再試驗時，則由最初取出試驗片之傳熱管再準備 9 個以上，並廢棄先前試驗結果。 (9) 若非表 1 之接合型式，或不使用表 1 所示接合強度係數 fr而改用第 4.5.3節 fr3值時，其接合力如下述。 (a) 試驗片之數量，應由 1 支傳熱管採取 9 個以上。若所有試驗結果可採用，由同一傳熱管進行

9、追加試驗亦可。 為得到期待之值，而變更接合法之設計或製作程序時，對於變更後之接合法，應重新做試驗。 (b) 在各試驗片所得接合力之平均值及計算其標準偏差，再由平均值減2之值當作破壞產生之最小軸負載以決定接合強度係數 fr3。但接合力之最小值，僅限平均值之 50以上為有效。 4.5.3 由接合力試驗決定接合強度係數 fr3：由保持力試 驗所得接合強度係數 fr3如下所述。 (1) 如表 1 所示接合型式 a, b, c 時 ut3rSAL8.0f (2) 如表 1 所示接合型式 d, e, f, g, h, i 時 ytut3rffSAL8.0f 但若 fr3超過 1.00 時則為 1.00。

10、式中， L ：於試驗片上產生破壞之最小軸負載 (N)kgf At：傳熱管之斷面積 (mm2) ft：由擴管部長度所得係數。於無溝之管孔上擴管之接頭為0dl或 1.0 取較小一方值，若為附溝之管 孔上擴管時，則為 1.0。 此處之 l ：擴管部之長度 (mm) d0：傳熱管之外徑 (mm) fy：由管板與 傳熱管之機械之強度差值所得之係數。擴管時，以在管板設計溫度下規定最小降伏點與在傳熱管設計溫度下規定最小降伏點之比值，或 1.0 等較小一方之值為準。 Su：傳熱管材料之規定最小抗拉強度 (N/mm2)kgf/mm2 4 CNS 9792, B 5088 表 1 傳熱管與管板之容許接合法與接合強

11、度係數 接合強度係數 fr(1) 接合形式 接 合 方 法 (6) 註 fr1fr2a 僅作熔接 a 1.4 tt 1.00 0.80 b 僅作熔接 tt a 1.4 tt(3) 0.70 0.55 c 擴器及熔接 a 1.4 tt 1.00 0.80 d 具二條以上溝之擴管及熔接 a 1.4 tt(2) (4) 0.95 0.75 e 具一條溝之擴管及熔接 a 1.4 tt(2) (4) 0.85 0.65 f 無溝之擴管及熔接 a 1.4 tt(2) (4) 0.70 0.50 g 具二條以上之溝擴管 (2) (4) (5) 0.90 0.70 h 具一條溝之擴管 (2) (4) (5)

12、0.80 0.65 i 無溝之擴管 (2) (4) (5) 0.60 0.50 註 (1) 接合強度係數 fr如下所述。 未依據第 4.5 節進行傳熱管與管板之保持力試驗時為 fr2。當依據第 4.5 節進行保持力試驗時，則以 fr1或第 4.5.3 節所得 fr3值，兩者中較小一方 值為準。 (2) 如有明顯之反覆負載時，則不得使用。 (3) a tt時，則 fr2 0。此時，應依據第 4.5 節進行保持力試驗。 (4) 傳熱管之外徑與內徑比小於 1.05 或大於 1.41 時，應依照第 4.5 節進行保持力試驗。 (5) 傳熱管與管板材料之線膨脹係數相異時，對應該程度而得到運轉溫度之容許範

13、圍如下所示。 線膨張係數之比率* ( ) 運轉溫度之容許範圍 ( ) 70 90 134 176 50 70 106 148 50 未滿 51 93 *：線膨脹係數比較大一方之線膨脹係數較小一方之線膨脹係數100( ) (6) 熔接尺度 a 參照圖 1。 5 CNS 9792, B 5088 圖 1 傳熱管與管板熔接部之容許形狀例 (1) (2) (3) (4) 備考： (5) (9)之型式為 a 1.4 tt。 5.管板之厚度 5.1 擴管管板之最小厚度：傳熱管依據擴管來組裝時，擴管部之管板厚度（不含腐蝕容度之厚度） ，為表 2 所示之最小值以上。但包含腐蝕裕度之管板全部厚度，為 19 mm

14、 以上。 表 2 擴管部管板厚度之最小值 單位： mm 傳熱管外徑 最 小 值 25.4 以下 0.75d031.8 以下 22 38.1 以下 25 50.8 以下 32 0 自最高 tt備考： (1) (4)之型式為 a 1.4 tt。 (5) (6) (7) (8) (9) 6 CNS 9792, B 5088 5.2 管板之計算厚度：管板之計算厚度，是以下列 t1或 t2較大一方之值為準。 彎曲 a1a1P30FGtP3FGt剪斷 at0L2at0L2)P/d1(400PDt)P/d1(4PDt式中 t1：由於彎曲在管板計算中不含腐蝕裕度之厚度。隔板用溝或墊圈溝裝設時，則為不含溝深之厚

15、度。 (mm) t2：針對剪斷在管板計算中不含腐蝕裕度之厚度，有裝設墊圈溝或隔板用溝時，則為不含此溝深度之厚度。 DL：依序連接最外側管中心所得多角形之相當直徑，參照表 4。 Pt：傳熱管之節距 (mm) ：使用於管板計算厚度之效率，如下式。 四角節距時， 120t)d/P(785.0三角節距時， 120t)d/P(907.0P, a, a, d0, F 及 G 參照 3。 備考 1. t1及 t2之計算針對管板兩側之條件進行。 此外，各尺度係以其腐蝕前後，管板較厚之值為準。 2. 若為固定管板式熱交換器時， t1及 t2可由反覆運算求出，但在求取第5.5(1)節之 Fq時假設之板厚，則為最終

16、計算所得板厚之 1.5以內時之收斂值為準。但依第 6 節胴體及傳熱管若在容許值以內，則由計算值使用較厚之管板亦可。 3. 滿足以下條件式時，則可省略 t2之計算。 條件式 2aat02aa2t0P)Pd1(110P)Pd1(1.14. 遊動頭抽出型熱交換器之遊動管板厚度 t1，可就有關第 5.7(1)節及第 (2)節之各項值算出，並以其中較大一方之值為準。 7 CNS 9792, B 5088 表 3 管板之構造及彎曲算式所用符號 G 管板構造 F 胴側 管側 P 1. 管板與胴體及隔離室非一整體，且使用直管時。 1.0 通過墊圈反作用力，所在位置之圓之直徑 通過墊圈反作用力，所在位置之圓之直

17、徑。 胴側或管側之設計壓力 (7) （差壓設計時除外） 2. 管板與胴體及隔離室非一整體，且使用 U 字管時。 1.25 通過墊圈反作用力，所在位置之圓之直徑 通過墊圈反作用力，所在位置之圓之直徑。 胴側或管側之設計壓力 (7) （差壓設計時除外） 但由螺栓固定在管板上產生應力時，參照第 5.6 節3a 管板與隔離室為一整體，且使用直管。 通過墊圈反作用力，所在位置之圓之直徑 隔離室之內徑 3b 管板與胴體為一整體，且使用直管。 胴體內徑 通過墊圈反作用力所在位置之圖之直徑（固定管板式熱交換器時為胴體內徑） 3c 管板與胴體為一整體，且使用直管。 F 值可依下式或圖 2 求之，但 F之最大值為

18、 1.0，最小值為 0.8 15)D/t(10017iF此處， Di為胴體或隔離室之內徑胴體內徑 隔離室內徑（固定管板式熱交換器時為胴體內徑） 胴側或管側之設計壓力 (7) （差壓設計時除外） 但，固定管板式熱交換器，可參照第 5.5(3)節及第 5.5(4)節 4a 管板與隔離室為一整體，且使用 U 字管。 通過墊圈反作用力，所在位置之圓之直徑 隔離室之內徑 4b 管板與胴體為一整體，且使用 U 字管。 F 值可依下式或圖 2 求之，但 F最大值為 1.25，最小值為 1.0 12)D/t(10017iF此處， Di為胴體或隔離室之內徑胴體內徑 通過墊圈反作用力所在位置圓之直徑 胴側或管側之

19、設計壓力 (7) （差壓設計時除外） 但，如為螺栓固定時，參照第 5.6 節 8 CNS 9792, B 5088 表 3 管板之構造及彎曲算式所用符號（續） G 管板構造 F 胴側 管側 P 4c 管板與胴體 及隔離室為一整體，且使用 U 字管。 F 值可依下式或圖 2 求之，但 F最大值為 1.25，最小值為 1.0 12)D/t(10017iF此處， Di為胴體或隔離室之內徑胴體內徑 隔離室之內徑 胴側或管側之設計壓力 (7) （差壓設計時除外） 5a 遊動頭襯板凸緣型。 1.0 取固定管板之 G 尺度 胴側或管側之設計壓力 (7) （差壓設計時除外） 5b 遊動頭抽出型。 1.0 參照

20、第 5.7 節 參照第 5.7 節 5c 遊動頭抽出 型（分割管板）。 1.0 G 1.41S 此處 S：在墊圈中心線上所側之最小跨度S：在密合墊中心線上所測得最小跨度 (span) 胴側或管側之設計壓力 (7) （差壓設計時除外） 6. 附燈籠環遊動管板型。 1.0 取固定管板之 G 尺度 管側之設計壓力。但，胴側如為負壓時，於管側之設計壓力加負壓之絕對值。 7. 遊動頭填函型。 1.0 取固定管板之 G 尺度 參照第 5.4(1)節 註 (7) 胴側或管側為負壓時，對負壓側與相對側之設計壓力，須加負壓之絕對值。 1.通過墊圈反作用力所在位置之圓直徑，為參照 CNS 9791 第 3.1 節

21、（符號說明）所得之 G 之尺度。 2.管板之構造，由 1 至 4C 表示固定管板， 5a 至 7 為遊動管板。 9 CNS 9792, B 5088 表 4 管板之構造及剪斷算式使用符號 管板構造 P DL1. 管板與胴體及隔離室非整體，且使用直管。 胴側或管側之設計壓力（差壓設計時除外） 2. 管板與胴體及隔離室非整體，且使用 U 字管。 胴側或管側之設計壓力（差壓設計時除外） 3a 管板與隔離室為一整體，且使用直管。 3b 管板與胴體為一整體，且使用直管。 3c 管板與胴體 及隔離室為一整體，且使用直管。 胴側或管側之設計壓力（差壓設計時除外） 但對於固定管板式熱交換器而言，可參照第 5.

22、5(3 節及第 (4)節之規定。 CA4DL 此處 C：將最外側管孔中心依序連結所得多角形之周長。（參照圖 3） (mm)A：圖 3 所示粗線內之面積 (mm2) 圖 2 F 之值 使用 U 字管時 使用直管時 1.25 1.20 1.15 1.10 1.05 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 F 胴體或隔離室厚度與內徑之比 10 CNS 9792, B 5088 圖 3 使用於管板計算之多角形 (a) (b) 5.3 管板凸緣部之計算厚度：當管板如圖 4 所示延伸至螺栓固定凸緣部分，且其外圍端

23、以螺栓固定時，凸緣部之計算厚度（裝設墊圈溝時，為不含溝深之厚度）可參照以下 (1)及 (2)式所示算式得到，但該厚度即使與由第 5.2 節所求出之管板厚度不同亦無妨礙。 此外，以下算式之各尺度，係以腐食前後凸緣部之厚度較厚之值為準。 (1) 固定管板式及遊動頭式熱交換器 tr 0.9821)8.11()GD(72.31M2an22 ）（ l式中之 tr：管板凸緣部之計算厚度 (mm) D ：管板外徑 (mm) M ：第 5.5(2)節之 Mg或 M0中較大一方之力矩 (N mm)kgf mm ： D/G (2) U 字管式熱交換器 tr 1.3821)8.11()GD(72.31M2an22

24、）（ ltr 1.3821)GD(WPG0039.0M*Ma2 ） 此處 tr：管板凸緣部之計算厚度 (mm) M* ：力矩，由下式求出。 (N mm)kgf mm M*W)tt(37.1GWPG39.0MG)tt(PGWF069.03r33r33 11 CNS 9792, B 5088 M*W)tt(37.1GWPG0039.0MG)tt(PGWF00069.03r33r33 P ：鎖緊墊 圈側之壓力 (Ps或 Pt)。但相對側為負壓時，則加上負壓之絕對值 (MPa)kgf/cm2 t ：管板之計算厚度，參照第 5.2 節。 (mm) W ：依下式計算 W2)GD( (mm) 參照第 5.2

25、 節， D 及 M 則參照第 5.3(1)節之規定。 備考：上述之計算，為假設ttr 1，求取 t 及 tr。當計算結果為 t tr時，則以 t 為 tr之值。 tr t 時，則以 tr為 t 之值。或假定ttr 1 進行再計算。 圖 4 以螺栓固定之管板 (a) (b) 5.4 使用於遊動頭填函型之管板之有效設計壓力：使用於第 5.2 節算式之 P 值如下述。 (1) 對彎曲之有效設計壓力 P Pt Ps22C2C2GDF)DD)(DD(25.1 此處 D ：遊動管板之外徑（參照表 3） (mm) DC：適當直徑，如下式。 DCA4(mm) A 值參考表 4 備考： Ps或 Pt為負壓時，其

26、最大有效設計壓力，係為以下 (a) (c)中絕對值最大者為準。 (此部分之計 算厚度 ) (此部分之計算厚度 ) 12 CNS 9792, B 5088 (a)P (b)Pt(c) 22C2C2sGDF)DD)(DD(25.1P (2) 對剪斷之有效設計壓力 P Pt Ps（2C2C2DDD ） 此處之 D 及 DC參照第 5.4(1)節之規定。 備考： Ps或 Pt為負壓時，其最大有效設計壓力，為以下 (a) (c)中絕對值最大者為準。 (a)P (b)Pt(c) Ps（2C2C2DDD ） 5.5 固定管板式熱交換器之有效設計壓力以下計算式，適用於管板個別固定於胴體端之熱交換器。兩端之管板

27、必須為相同厚度。 (1) 熱膨脹差之相當壓力：根據胴體與傳熱管之墊膨脹差所得相當壓力如下所述。 Pe)JKFq1)(t3D()L/L(tJE4s0tssPe)JKFq1)(t3D()L/L(tJE400s0tss 式中， Pe：根據熱膨脹差所得相當壓力 (MPa)kgf/cm2 D0：胴體之外徑 (mm) Es：於胴體材料之平均金屬溫度下之縱彈性係數 (N/mm2)kgf/mm2 qF ：如下式，但最小為 1.0。 qF 0.25 (F 0.6)41310ss)TD(EKEt300lJ ：伸縮接頭強度係數。無伸縮接頭時則為 1.0 有伸縮接頭時為 0jsss0SEt)tD(11l但若滿足以下條

28、件時，則 J 0 Sj0sss010Et)tD(lK ：胴體與管群之剛性比。如下式。 K)td(NtE)tD(tEt0tts0ss L ：胴體與傳熱管之熱膨脹差 (mm)，如下式。 L Lt(sstt) Lt：管板外面間之傳熱管長度 (mm) D1：胴體之內徑 (mm) E ：管板材料之縱彈性係數 (N/mm2)kgf/mm2 Et：在傳熱管材料平均金屬溫度下之縱彈性係數 (N/mm2)kgf/mm2 l0：管板內面間之傳熱管長度 (mm) N ：傳熱管數 13 CNS 9792, B 5088 Sj：伸縮接頭之彈簧常數 (N/mm)kgf/mm，參照 CNS 9795 附錄 2（在熱交換器上

29、裝設伸縮接頭之計算方法）。 T ：管板之使用厚度，裝設隔板用溝或密合墊溝時， 則為不含此溝深之厚度。 (mm) S：由胴體之平均金屬溫度減去 20之溫度 ( ) t：由傳熱管之平均金屬溫度減去 20之溫度 ( ) s：在胴體材料平均金屬溫度下之線膨脹係數 (1) t：在傳熱管材料平均金屬溫度下之線膨脹係數 (1) (2) 依據螺栓固定所得之相當壓力：管板延伸至螺栓固定凸緣部時（參照圖 4），由螺栓固定所得之相當壓力，如下式。 PBt3120DFM2.6PBt3120DFM620 PBs312gDFM2.6PBs312gDFM620 式中 PBt：管側壓力作用時之相當螺栓固定壓力 (MPa)kg

30、f/cm2 PBs：管側壓力未作用時之相當螺栓固定壓力 (MPa)kgf/cm2 M0：使用狀態下作用於管板凸緣部之全力矩 (N mm)kgf mm Mg：墊圈鎖緊時作用於管板凸緣部之力矩 (N mm)kgf mm D1參照第 5.5(1)節之規定。 (3) 胴體側之有效設計壓力：胴體側之有效設計壓力 P，為以下 (a) (f)中絕對值最大者為準。 (a)2PPes(b)sP (c)PBS(d)2PPPBSes(e)2PPeBS(f)sP PBS式中之sP 如下式 cm/kgf)MP()JKF1()1DD)(2J1()f5.1(K5.1J4.0PP2aq212jssS fs：胴體側之受壓面積率

31、，如下式。 fs 1 N(10Dd)2Dj：伸縮接頭之最大內徑（無伸縮接頭時，為 Dj D1） D1, Fq, J, K, N 及 Pe參照第 5.5(1)節之規定。 PBS參照第 5.5(2)節之規定。 備考：使用於剪斷計算式中之 P 值，係以 PBS 0 計算。 (4) 管側之有效設計壓力：管側有效設計壓力 P 如下。 (a) SP 為正值時，則以以下值中絕對值最大者為準。 14 CNS 9792, B 5088 2PPPeBtt或tP PBt(b) sP 為負時，則以以下值中絕對值最大者為準。 2PPPPeBtSt+或tP SP PBt 式中 tP ：如下式 cm/kgf)MP()JKF

32、1()f5.1(JK4.01PP2aqttt ft：管側受壓面積率，如下式。 ft 1 N(1t0Dt2d )2D1, Fq, J, K, N 及 Pe參照第 5.5(1)節之規定。 PBt參照 5.5(2)，sP 參照第 5.5(3)節之規定。 備考 1. 用於剪斷計算式中之 P 值，係以 PBt 0 計算。 2. sP 之正負，參照第 5.5(3)節之規定。 3. 以 J 0， Ps及 Pt值均為正號時，則 P 之計算如下式。 P Pt2Ps (1jDD)2 1 PBt5.6 U 字管式熱交換器上螺栓固定管板之設計壓力：管板之外圍至凸緣外徑由螺栓固定時，使用於彎曲計算式中之管板設計壓力 P

33、，為對應於墊圈鎖緊側，則參照以下 (1)及 (2)所述，但 P 為負值時，則以絕對值為準。 (1) 以墊圈鎖緊隔離室側胴體凸緣與管板時 胴體側壓力 P Ps Pb管板側壓力 P Pt(2) 以墊圈鎖緊隔離室凸緣與管板時 胴體側壓力 P Ps管板側壓力 P Pt Pb此處 Pb螺栓固定之適當壓力如下式。 Pb 2a32b32cm/kgf)MP(GF*M620PGF*M2.6M*參照 5.3(2)。 備考：針對 Pt及 Ps，其相對側壓力為負壓時，則加負壓之絕對值。 5.7 遊動頭抽出型熱交換器之遊動管板設計壓力及外周之固定圓直徑：使用於彎曲計算式之管板設計壓力 P 及外周之固定圓直徑 G，詳述如

34、下。 (1) P 值以下列 (a) (d)中之絕對值最大者為準。 (a)Pt PBt(b)Ps PBS(c)Pt(d)Ps式中之 PBt及 PBS參照第 5.5(2)節之規定。但第 5.5(2)節中所規定 D1值，為通過遊動管板墊反作用力所在位置之圓直徑。 G 值為通過遊動管板墊圈反作用力所在位置之圓直徑。 15 CNS 9792, B 5088 (2) P 為 Ps或 Pt， P 為負壓時則以絕對值為準。 G 為通過固定管板墊圈反作用力所在位置之圓直徑。 備考：針對 Pt及 Ps，相對側壓力為負壓時，則加上負壓之絕對值。 6. 固定管板式熱交換器之胴體及傳熱管上所產生之縱向應力 6.1 一般

35、：固定管板式熱交換器之胴體與傳熱管上所生之縱向應力及傳熱管安裝部之負載，可由第 6.2 節，第 6.3 節及第 6.4 節之算式求出，此等值均須在第 6.5節及第 6.6 節所規定之容許值以內。 此外，以下之計算，係以使用板厚為基礎，針對腐蝕前後之兩狀態而進行。 6.2 產生於胴體之縱向應力計算如下列公式求得。 sSs0ssSs0st400*P)tD(t4*P)tD( 此處s：產生於胴上之縱向應力 (N/mm2)kgf/mm2 *Ps：如下。 (MPa)kgf/cm2 (1)Y(sP PttP Pe) (2)sP PttP (3) YPe(4)Y(sP Pe) (5)Y(PttP Pe) (6

36、)PttP (7)sP Y 在 *Ps為負時 Y 1.0，在 *Ps為正時則以 Y 0.5。其他符號則參照第 3， 5.5(1)，(3)及 (4)節之規定。 備考 1. s為針對各個 *Ps值計算之。 2. sP及tP之正、負號參照第 5.5(3)節及第 (4)節之規定。 6.3 產生於傳熱管之縱向應力：在管群外周部，產生於傳熱管之縱向應力計算如下式。 )td(tN400D*PF)td(tN4D*PFt0t21tqtt0t21tqt 式中t：產生於傳熱管之縱向應力 (N/mm2)kgf/mm2 *Pt：如下述。 (MPa)kgf/cm2 (1)Z (P1 P2 Pe) (2)ZPe(3)P1

37、P2(4)Z (P1 Pe) (5)P1(6) P2(7)Z (Pe P2) Z *Pt為負值時 Z 1.0， *Pt為正時 Z 0.5。 P1及 P2：如下列公式求得。 P1tPqtFfPt(MPa)kgf/cm2 P2sP qsFfPs(MPa)kgf/cm2 其他記號則參照第 3， 5.5(1)， (3)及 (4)節之規定。 備考 1. s針對各個 *Ps來計算之。 16 CNS 9792, B 5088 2. 及tP 之正、負號，參照第 5.5(3)及 (4)節之規定。 6.4 傳熱管安裝部之負載：在管群外周部，傳熱管與管板安裝部之最大負載計算，如下列公式求得。 21tqj21tqjD

38、*PFN400WD*PFN4W此處 Wj：傳熱管安裝部之最大負載 (N)kgf *Pt：如下述。 (MPa)kgf/cm2 (1)P1(2) P2(3)P1 P2P1及 P2參照第 6.3 節。其他符號則參照第 5.5(1)節之規定。 6.5 胴體及傳熱管上產生縱向應力之容許值：第 6.2 節或第 6.3 節之縱向應力容許值如下述。 (1) 胴體上產生縱向應力之容許值 (1.1) s絕對值之最大值，在胴體材料 之設計溫度下應在基本容許應力以下。 (1.2) s之最大負值之絕對值，為 CNS 9788 中所示在胴體材料設計溫度下，應在容許壓縮應力以下。 (2) 傳熱管上所產生縱向應力之容許值 (

39、2.1) t之正值最大值為，在傳熱管材料設計溫度下，應在基本容許應力以下。 (2.2) t之最大負值之絕對值為，在傳熱管材料設計 溫度下之基本容許應力，或以下 (a)及 (b)式所得值中最小值以下。 (a) 時0Kyt2SE2 lc20Kst2)/(FEl(b) 時0Kyt2SE2 lc )C21(FSc0Ksyl 此處c：在傳熱管材料設計溫度下之容許壓縮應力 (N/mm2)kgf/cm2 Cc：如下式 Ccyt2SE2Et：在傳熱管材料設計溫度下之縱彈性係數 (N/mm2)kgf/cm2 Fs：安全係數，如下式。但 Fs應為 1.25 以上， 2.0 以下。 Fs 3.25 0.5Fq 17

40、 CNS 9792, B 5088 lK：傳熱管之挫曲長度，參照圖 5。 0：傳熱管之迴轉半徑，如下式。 0 0.252020)t2d(d (mm) Sy：在傳熱管材料設計溫度下之降伏點 (N/mm2)kgf/cm2 6.6 傳熱管與管板接頭之容許負載，第 6.4 節中所示負載之容許值，如以下 (1)或 (2)式。 (1) 如表 1 所示接合型式為 a, b, c 時 Wa Atafr(2) 如表 1 所示接合型式為 d, e, f, g, h, i 時 Wa Atafrflfy此處 Wa：傳熱管與管板接頭部位之最大容許負載 (N)kgf fr：表 1 中所示接合強度係數 a：在傳熱管材料設計

41、溫度下之基本容許應力 (N/mm2)kgf/cm2 At, fl及 fy參考第 4.5.3 節。但當 fy值小於 0.6 時，必須依照第 4.5 節進行保持力試驗。 18 CNS 9792, B 5088 圖 5 傳熱管之挫曲長度 lKlK 0.6l0lK值取以下較大者為準 0.8l1, 0.8l2lK值取以下最大者為準 0.8l1, 0.8l2, l3lK值取以下最大者為準 0.8l1, 0.8l2, l3, l4lK值取以下最大者為準 0.8l1, 0.8l2, l3, l4, l5l0 l2 l1 l1 l1 l4 l2 l2 l4 l3 l3 l2 l5 l1 l3 折流板或 支持板

42、折流板或 支持板 19 CNS 9792, B 5088 附錄 1 以差壓設計之管板 1. 適用範圍：本附錄適用於 CNS 9788 中所規定第 2 種容器中，利用差壓設計之管板之計算。其適用方法如下述。 (1) 確保差壓設計之安全性，且限於使用者認可差壓設計時，適用於本附錄 1。但遊動頭填函型及附燈籠形環之遊動管板則除外。 (2) 有關本附錄 1 中未規定事項，則參照本文。 2. 遊動頭型熱交換器及 U 字管式熱交換器之管板 2.1 管板之計算厚度：管板之計算厚度，為以下 t1或 t2中較大一方之值。 彎曲 ad1ad1P30FGtP3FGt剪斷 at0dL2at0dL2)P/d1(400P

43、Dt)P/d1(4PDt式中 Pd：設計差壓 (MPa)kgf/cm2 其他符號參照本文之第 3.及 5.2 節之規定。 備考： 遊動頭抽出型熱交換器之遊動管板計算厚度 t1，係以推算出有關第2.2.1(2.1) (a)節及 (b)之各項值，並取其中最大值。此時 G 之尺度，在 (a)時，為通過遊動管板之墊圈反作用力所在位置之圓直徑。在 (b)則為通過固定管板之墊圈反作用力所在位置之圓直徑。 2.2 設計差壓力 2.2.1 螺栓固定之相當壓力作用時之 設計差壓力：由管板外周至凸緣外徑為止，因螺栓固定之相當壓力作用時，所使用之設計差壓力 Pd如下述。 (1) U 字管式熱交換器 (a) 墊圈由隔

44、離室側胴體凸緣與管板鎖緊時，使用於彎曲計算式之設計差壓力，取以下較大者。 PddbdPPP 或 (b) 墊圈由隔離室凸緣與管板鎖緊時，使用於彎曲計算式之設計差壓，取以下較大者。 PddbdPPP 或 (c) 剪斷算式所用設計差壓為 PddP 式中 Pd：與使用者協議決定之壓差值，由胴體側壓力減去管側壓力所得最大值 (MPa)kgf/cm2 Pb：參照本文之第 5.6 節。但使用於計算 M*之 P 值時，則如下所述。 在 (a)時 PdP 在 (b)時 PdP 備考 1. 在 (1)(a)中，dP 為負時， Pd值取上述 (a)或bP 中較大者。但此時之 Pb值參照本文之第 5.6 節之規定，以

45、 P 0 求出 M*， 20 CNS 9792, B 5088 並求出bP 。 2. 在 (1)(b)中，dP 為正值時， Pd值取上述 (b)或bP 中較大者。但此時之 Pb值參照本文之第 5.6 節之規定，以 P 0 求出M*值及求出bP 。 (2) 遊動頭抽出型熱交換器 (2.1) 使用於遊動管板彎曲計算式之設計差壓力如下述。 (a) Pd值，取以下最大者。 BtdBtBsdPPPPP 或 ， ， (b) Pd值取dP 。 (2.2) 使用於剪斷計算式之設計差壓 Pd，為dP 。 此處之 PBs及 PBt參照本文之第 5.5(2)節，但在本文第 5.5(2)節中所規定 D1，為通過遊動管

46、板墊圈反作用力所在位置之圓直徑。 另外，dP 參照 (1)所述。 2.2.2 螺栓固定之相當壓力未作用時 所使用之設計差壓。於管板上螺栓固定之相當壓力未作用時所使用之設計差壓如下述。 PddP 式中之dP 參照第 2.2.1(1)節之規定。 2.3 管板凸緣部之計算厚度：由管板外周至凸緣外徑為止，螺栓固定時凸緣部之計算厚度，可參照本文之第 5.3(1)及 (2)節之規定。但在第 5.3(2)節中之 P 值，為依據第 2.2.1(1)節計算 M*時所用之 P 值。 備考： 在第 2.2.1(1)(a)節中，dP 為負時，則以上述計算厚度或以 P 0 求取 M*及凸緣部之計算厚度，取兩者中較大之值

47、。 此外，在 (b)中，dP 若為正值，則同樣以 P 0 求出之凸緣部計算厚度，與上述計算厚度兩者中取較大之值。 3. 固定管板式熱交換器之管板 3.1 管板之計算厚度：參照第 2.1 節之規定。 3.2 設計差壓如下述 (1) 使用於彎曲計算式之設計差壓 Pd，為以下 (a) (g)中最大者。 (a)BtstPPP (b)2PPPPeBtst (c)BsP (d)2PPeBs(e)stPP (f)2PPPest (g)BtP 式中之 Pe，sP ，tP ， PBs及 PBt可參照本文第 5.5 節之規定。 (2) 使用於剪斷計算式之 Pd值，係將 (1)中 PBs及 PBt以 0 來計算。 3.3 管板凸緣部之計算厚度，由管板外周至凸緣外徑為止，螺栓固定時之凸緣部計 21 CNS 9792, B 5088 算，可參照本文第 5.3(1)節。 3.4 胴體及傳熱管上所產生之縱向應力：產生於胴體及傳熱管上之縱向應力如下所述。 (1) 產生於胴體上之縱向應力可參照本文第 6.2 節，但*sP 則如下式。 (a)Y(sP PttP Pe) (b)sP PttP (c) YPe (2) 產