压力容器设计时厚度的讨论

fzy222222

目前，我国压力容器设计依据!"#$%&’( 《钢制压
力容器》，是国内普遍遵循的原则。一般情况下，板厚增
加，元件强度会提高，但有时板厚增加强度反而降低。
如何按照该标准进行厚度的恰当选取，更好地满足强
度需求，对压力容器设计具有重要意义。
!")*%&’( 规定，计算厚度是指按各章公式计算得
到的厚度；设计厚度是指计算厚度与腐蚀裕量之和；名
义厚度指设计厚度加上钢板厚度负偏差后向上圆整至
钢材标准规格厚度，即标注在图样上的厚度；有效厚度
指名义厚度减去腐蚀裕量和钢板厚度负偏差。我们这
里讨论的厚度是名义厚度。从定义中可以看出，名义厚
度不包括加工减薄量，元件的加工减薄量由制造单位
根据各自的加工工艺和加工能力自行选取，只要保证
产品的实际厚度不小于名义厚度减去钢材厚度负偏差
就可以。这样可以使制造单位根据自身条件调节加工
减薄量，从而更能主动地保证产品强度所要求的厚度，
更切合实际地符合制造要求。

yicainiao

谢谢！！！学习学习！！！！

chenyiwen1983

hao 东西啊
正有这方面的疑惑,谢谢

molly

恩,看看,专业一点

lixianwu_she

搞化工机械设计的可以用

lys

学习一下,多谢,我也是做压力容器的

天边外

非常感谢!我已下载,学习一下.

zhouxiao2

搞化工机械设计的可以用,正有这方面的疑惑,谢谢

maimaimi

俺刚来，学习学习，呵呵

eric.dai

我觉得这个很有问题啊，对于名义厚度，有效厚度等，GB150明明确确定义完好，
而对于厚度的选择，
个人觉得设计阶段按强度算出，并且根据他的最小厚度原则，选择适当的钢板厚度，
工程应用上和学术上追求的不一样，
真到了应用，讲究，经济，实效。
just so so
这篇论文太牵强了。。。

qiuge1963

学习学习

langao2008

很有疑问，在常压设计时，按强度要求设计和按刚度要求设计厚度差很远！

winter666

第2期
2004年5月
锅炉制造
BOⅡER MAI、兀IFACrUR G
No．2
May．2004
文章编号：CN23—1249(2004)02—0036—02
压力容器设计时厚度的讨论
王芳咏
(哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨150046)
摘要：压力容器厚度的选取，以及厚度变化对强度的影响。阐述了当图样设计厚度处于相应材料厚度范围临界
值时，材料许用应力随板厚变化而变化的问题。并举例说明当制造工艺人员考虑加工成型减薄量而增加板厚时，
材料强度会降低，设计人员必须增加最小厚度值以保证受压元件成型后的最小厚度仍能满足强度要求。
关键词：压力容器；设计；厚度；强度；标准
中图分类号：TQ053．2 文献标识码：B
Discussion Oil W all Thickness in Pressure Vessel Design
WANG Fang 一 ，lg
(WANG Fang—yong)
Abstract：There are some discussions on how tO delect the wall thickness in pressure vessel design。and the
wall thickn es ehangements afect the s~ ngth．Th is article has expatiated that the working stre8~of the material
will change with the wall thickn ess when the design thickn ess is at critical value of the ma terial thickn ess．And
this article has taken examples when the technologist increases the wall thickn ess for the minish，the s呦gt}I of
the ma terial wi l reduce，an d the designer must increase the least thickn es in order to erLsure that the least
thickn ess of pres component after molding still satisfies wi th the stre8~．
Keywords：pressure vessel；design ；wall thickn ess；strength；standard
1 钢制压力容器使用规定
GBI50—98规定，计算厚度是指按各章公式
计算得到的厚度；设厚度是指计算厚度与腐蚀裕
量之和；名义厚度指设计厚度加上钢板厚度负偏
差后向上圆整至钢材标准规格厚度，即标注在图
样上的厚度；有效厚度指名义厚度减去腐蚀裕量
和钢板厚度负偏差。我们这里讨论的厚度是名义
厚度。从定义中可以看出，名义厚度不包括加工
减薄量，元件的加工减薄量由制造单位根据各自
的加工工艺和加工能力自行选取，只要保证产品
的实际厚度不小于名义厚度减去钢材厚度负偏差
就可以。这样可以使制造单位根据自身条件调节
加工减薄量，从而更能主动地保证产品强度所要
求的厚度，更切合实际地符合制造要求。
我国压力容器用钢板许
用应力随板厚厚度范围增厚而有所降低，因而可
能出现虽然有时板厚增加，强度反而降低的现象。
尤其是封头，这种现象更明显。
2 举例说明
例1 某台储气罐，其封头为标准椭圆形封
头，材质15MnVR，设计内径D／=2 000 intn，腐蚀
裕度C：=1 intn，焊缝系数 =1，设计压力P=2．
6 MPa，设计温度t=20℃ ，标准椭圆封头形状系
数K=1，设计图样上封头名义厚度 =16 intn。
现在制造厂工艺人员选用18 intn厚度钢板压制封
头，该制造厂压制封头时最大成型减薄量 ．m=
×10％ ，即18×10％=1．8(包含钢板厚度负偏差
在内)。
(1)选用18 intn厚度钢板压制封头，满足
GB150—98设计要求。15MnVR钢板厚度负偏差
Cl=0．25 intn，封头成型后最小厚度 =18—1．
8=16．2 intn>图样厚度一钢板厚度负偏差=l6—
0．25=15．75 intn，即满足GB150—98的要求。
(2)16 111111图样厚度满足设计强度要求。对
图样封头厚度16 intn进行强度校核，由GB150—
98(7—1)椭圆封头厚度计算公式(K=1)。
式中，由GB150—98 16intn厚度的15MnVR[o]=
177MPa，则封头计算厚度：
考虑腐蚀裕量C：=1 intn，封头设计厚度&
= +C2=14．74+1=15．74 intn，再考虑钢板厚
度负偏差Cl=0．25 intn， +Cl=15．74+0．25 =
l5．99 intn，现图样厚度dtn=16 intn>15．99 intn，即
满足设计强度要求。
(3)板厚增加，强度反而不符合要求。虽然制
造时考虑加工成型减薄量，增加了压制封头钢板
厚度，满足GB150—98封头最小厚度≥图样厚度
一钢板厚度负偏差的要求。但由GB150—98表2
— 1查18 in厚度的15MnVR封头材料的许用应
力[ ]=170 MPa，此时，封头计算厚度：
考虑腐蚀裕度C：=1 intn，则封头设计厚度&=
l5．35+1=16．35 intn，现封头成型后最小厚度(饱
包含钢板厚度负偏差在内)为：18—1．8=16．2 intn
<封头设计厚度l6．35 intn，即不满足设计强度要
求。
3 结束语
若不考虑板厚增加，材料力学性能降低这一
因素，将可能制造出强度不够的不合格受压元件。
除了上述两例材质外，还有其它多种钢种，如
16MnR，16MnDR等的力学性能均随厚度范围变
化。因此，设计人员在选用我国钢板进行图样设
计时，应充分考虑材料许用应力随板厚范围变化
而变化的问题；应增加最小厚度值，确保制造工艺
人员为弥补加工减薄量而增加板厚时，受压元件
成型后最小厚度仍能满足设计强度要求。
(编辑：刘宝珍)

[ 本帖最后由 winter666 于 2008-6-26 15:50 编辑 ]

zhsb0812

做压力容器设计的可以用,谢谢。