2.1內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)ppt課件

1、第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算一、引言二、圓筒和球殼的設(shè)計(jì)計(jì)算三、設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定四、壓力試驗(yàn)五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算一、引言一、引言( (一一) )設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容 根據(jù)工藝條件和要求，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算與密封設(shè)計(jì)。根據(jù)工藝條件和要求，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算與密封設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：滿足工藝、制造、檢驗(yàn)、使用和維修等要求，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：滿足工藝、制造、檢驗(yàn)、使用和維修等要求，設(shè)計(jì)適用、合理、經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式；適用、合理、經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式；設(shè)計(jì)計(jì)算：通過強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算，確定結(jié)構(gòu)尺寸，選擇合適設(shè)計(jì)計(jì)算：通過強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算，確定

2、結(jié)構(gòu)尺寸，選擇合適的材料，以確保容器安全可靠地運(yùn)行；的材料，以確保容器安全可靠地運(yùn)行；密封設(shè)計(jì)：選用或設(shè)計(jì)合理的密封結(jié)構(gòu)及適宜的密封材料。密封設(shè)計(jì)：選用或設(shè)計(jì)合理的密封結(jié)構(gòu)及適宜的密封材料。( (二二) )設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法常規(guī)設(shè)計(jì)常規(guī)設(shè)計(jì) 按按GB150 GB150 進(jìn)行設(shè)計(jì)。該標(biāo)準(zhǔn)采用彈性失效準(zhǔn)則，并限制殼進(jìn)行設(shè)計(jì)。該標(biāo)準(zhǔn)采用彈性失效準(zhǔn)則，并限制殼體中的基本體中的基本( (薄膜薄膜) )應(yīng)力不超過材料的應(yīng)力不超過材料的 。而對(duì)由于結(jié)構(gòu)不連續(xù)。而對(duì)由于結(jié)構(gòu)不連續(xù)引起的邊緣應(yīng)力，以應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù)引入壁厚公式，或在結(jié)構(gòu)上引起的邊緣應(yīng)力，以應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù)引入壁厚公式，或在結(jié)構(gòu)上加以限制，或在材料選擇、制

3、造工藝等方面給以不同要求。加以限制，或在材料選擇、制造工藝等方面給以不同要求。 強(qiáng)度理論強(qiáng)度理論條 件適用范圍第一強(qiáng)度理論第一強(qiáng)度理論( (最大主應(yīng)力最大主應(yīng)力) )脆性材料脆性材料第二強(qiáng)度理論第二強(qiáng)度理論(最大主應(yīng)變最大主應(yīng)變)脆性材料脆性材料第三強(qiáng)度理論第三強(qiáng)度理論( (最大剪應(yīng)力最大剪應(yīng)力) )塑性材料塑性材料第四強(qiáng)度理論第四強(qiáng)度理論( (形狀改變比能形狀改變比能) )塑性材料塑性材料 1 31 321 21323222121第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 一、引言一、引言( (三三) )強(qiáng)度理論強(qiáng)度理論 根據(jù)材力，對(duì)于金屬材料宜采用第三、第四強(qiáng)度理論，但根據(jù)

4、材力，對(duì)于金屬材料宜采用第三、第四強(qiáng)度理論，但第一強(qiáng)度理論在容器設(shè)計(jì)歷史上使用最早，具有成熟的經(jīng)驗(yàn)，第一強(qiáng)度理論在容器設(shè)計(jì)歷史上使用最早，具有成熟的經(jīng)驗(yàn)，而且由于強(qiáng)度條件不同而引起的誤差已考慮在安全系數(shù)內(nèi)，所而且由于強(qiáng)度條件不同而引起的誤差已考慮在安全系數(shù)內(nèi)，所以至今壓力容器常規(guī)設(shè)計(jì)仍采用第一強(qiáng)度理論，即以至今壓力容器常規(guī)設(shè)計(jì)仍采用第一強(qiáng)度理論，即 注：注： 為構(gòu)件危險(xiǎn)點(diǎn)上的主應(yīng)力，且為構(gòu)件危險(xiǎn)點(diǎn)上的主應(yīng)力，且 。321、321 1工藝條件與用戶基本要求工藝條件與用戶基本要求 分析工藝條件，確定設(shè)計(jì)參數(shù)分析工藝條件，確定設(shè)計(jì)參數(shù) 選擇合適的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)選擇合適的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) 強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算強(qiáng)度和

5、穩(wěn)定性計(jì)算 確定構(gòu)件尺寸和材料確定構(gòu)件尺寸和材料 繪制施工圖并提出有關(guān)技術(shù)要求繪制施工圖并提出有關(guān)技術(shù)要求 第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 一、引言一、引言( (四四) )壓力容器設(shè)計(jì)的基本步驟壓力容器設(shè)計(jì)的基本步驟( (一一) )圓筒圓筒02zxtpRtpR，1 ttpR1 tttDp2i第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算二、圓筒和球殼二、圓筒和球殼 由于工程中一般以內(nèi)徑由于工程中一般以內(nèi)徑DiDi表示，即表示，即2R= Di + t2R= Di + t；同時(shí)考慮；同時(shí)考慮到焊接接頭對(duì)材料強(qiáng)度的削弱，引入系數(shù)到焊接接頭對(duì)材料強(qiáng)度的削弱，引入

6、系數(shù) ，故：，故： 由第一節(jié)可知，在內(nèi)壓由第一節(jié)可知，在內(nèi)壓p p 作用下，筒體中的薄膜應(yīng)力為：作用下，筒體中的薄膜應(yīng)力為：顯然，顯然， ，按第一強(qiáng)度理論可得：，按第一強(qiáng)度理論可得： cticpDpt2(c)解出解出t，并以，并以pcp( (一一) )圓筒圓筒 cticpDpt2第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 二、圓筒和球殼二、圓筒和球殼 其次，考慮介質(zhì)或大氣腐蝕，其次，考慮介質(zhì)或大氣腐蝕，t t應(yīng)增加一腐蝕裕量，即：應(yīng)增加一腐蝕裕量，即：式中式中 t 計(jì)算厚度，計(jì)算厚度，mm； pc 計(jì)算壓力，計(jì)算壓力，MPa； Di 圓筒內(nèi)直徑，圓筒內(nèi)直徑，mm； 焊接接頭系數(shù)

7、，焊接接頭系數(shù)， ； 設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力，設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力，MPa。 t(c)(c)0 . 1 22CpDptcticd式中式中 td 設(shè)計(jì)厚度，設(shè)計(jì)厚度，mm； C2 腐蝕裕量，腐蝕裕量，mm。(2-91)(2-91) ttttDpeeic2當(dāng)當(dāng)tntn已知時(shí)，相應(yīng)的應(yīng)力校核公式為：已知時(shí)，相應(yīng)的應(yīng)力校核公式為：( (一一) )圓筒圓筒第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 二、圓筒和球二、圓筒和球殼殼 考慮鋼板厚度負(fù)偏差考慮鋼板厚度負(fù)偏差C1C1，并向上圓整至規(guī)格厚度，即得：，并向上圓整至規(guī)格厚度，即得：1ndttC 圓整值(2-92)(2-92)式中式中

8、 校核溫度下筒壁中的計(jì)算應(yīng)力；校核溫度下筒壁中的計(jì)算應(yīng)力； 。 te te 有效厚度，有效厚度， ； C C 厚度附加量，厚度附加量，C=C1+C2C=C1+C2。tCttne式中式中 tn tn 名義厚度圖紙上標(biāo)注尺寸）；名義厚度圖紙上標(biāo)注尺寸）； 。 C1 C1 鋼板厚度負(fù)偏差。鋼板厚度負(fù)偏差。容器設(shè)計(jì)各厚度之間的關(guān)系與定義容器設(shè)計(jì)各厚度之間的關(guān)系與定義計(jì)算厚度計(jì)算厚度tdtnt2C設(shè)計(jì)厚度設(shè)計(jì)厚度1C向上圓整向上圓整名義厚度名義厚度有效厚度有效厚度et21CCC 第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 二、圓筒和球二、圓筒和球殼殼l計(jì)算厚度為單純滿足機(jī)械強(qiáng)度所需的基本

9、厚度；計(jì)算厚度為單純滿足機(jī)械強(qiáng)度所需的基本厚度；l設(shè)計(jì)厚度為在設(shè)計(jì)壽命內(nèi)滿足強(qiáng)度和均勻腐蝕所需的厚度；設(shè)計(jì)厚度為在設(shè)計(jì)壽命內(nèi)滿足強(qiáng)度和均勻腐蝕所需的厚度；l名義厚度為容器設(shè)計(jì)圖樣中標(biāo)注的厚度；名義厚度為容器設(shè)計(jì)圖樣中標(biāo)注的厚度；l有效厚度為實(shí)際用于承受應(yīng)力載荷的厚度。有效厚度為實(shí)際用于承受應(yīng)力載荷的厚度。注：對(duì)于沖壓封頭和熱卷筒體，制造廠應(yīng)保證成品的實(shí)際厚度注：對(duì)于沖壓封頭和熱卷筒體，制造廠應(yīng)保證成品的實(shí)際厚度tn-C1tn-C1。 球殼在均勻內(nèi)壓球殼在均勻內(nèi)壓p p作用下，器壁中的薄膜應(yīng)力為：作用下，器壁中的薄膜應(yīng)力為：0,2Z tpR ttpR 12 cticpDpt4 teeictttD

10、p4( (二二) )球殼球殼第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 二、圓筒和球二、圓筒和球殼殼按照第一強(qiáng)度理論，應(yīng)有：按照第一強(qiáng)度理論，應(yīng)有：同理可得，球殼的計(jì)算厚度公式為：同理可得，球殼的計(jì)算厚度公式為：相應(yīng)的應(yīng)力校核公式為：相應(yīng)的應(yīng)力校核公式為：(2-93)(2-93)(2-94)(2-94) tittDp4ppc，解出，解出t( (一一) )設(shè)計(jì)壓力、計(jì)算壓力和設(shè)計(jì)溫度設(shè)計(jì)壓力、計(jì)算壓力和設(shè)計(jì)溫度第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算三、設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定三、設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定l設(shè)計(jì)壓力設(shè)計(jì)壓力pd pd 為設(shè)定的容器頂部最高壓力，與設(shè)計(jì)溫度一起作為設(shè)定

11、的容器頂部最高壓力，與設(shè)計(jì)溫度一起作為容器的設(shè)計(jì)載荷條件，其值不低于工作壓力為容器的設(shè)計(jì)載荷條件，其值不低于工作壓力pwpw。pwpw是指在正是指在正常操作情況下，容器頂部可能達(dá)到的最高表壓力。常操作情況下，容器頂部可能達(dá)到的最高表壓力。l 確定設(shè)計(jì)壓力時(shí)，應(yīng)考慮以下因素：確定設(shè)計(jì)壓力時(shí)，應(yīng)考慮以下因素：l 容器上裝有安全閥時(shí)，一般可取容器上裝有安全閥時(shí)，一般可取pd=1.051.10 pwpd=1.051.10 pw；裝；裝有爆破片時(shí)，有爆破片時(shí)，pdpd爆破片的設(shè)計(jì)爆破壓力爆破片的設(shè)計(jì)爆破壓力+ +制造范圍上限。制造范圍上限。l 對(duì)于盛裝液化氣體的容器，在規(guī)定的充裝系數(shù)范圍內(nèi)，對(duì)于盛裝液化

12、氣體的容器，在規(guī)定的充裝系數(shù)范圍內(nèi)，應(yīng)根據(jù)工作條件下可能達(dá)到的最高器壁溫度確定。應(yīng)根據(jù)工作條件下可能達(dá)到的最高器壁溫度確定。l計(jì)算壓力計(jì)算壓力pc pc 在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下，用以確定殼體厚度的壓力，在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下，用以確定殼體厚度的壓力， pc= pd+pc= pd+危險(xiǎn)點(diǎn)處的液柱靜壓危險(xiǎn)點(diǎn)處的液柱靜壓( (當(dāng)當(dāng)5%pd5%pd時(shí)可忽略不計(jì)時(shí)可忽略不計(jì)) )。第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 三、設(shè)計(jì)參數(shù)的三、設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定規(guī)定l設(shè)計(jì)溫度Td 系指容器在正常操作情況下設(shè)定的受壓元件的金屬溫度(沿厚度的平均值)，其值不得低于元件可能達(dá)到的最高溫度，或在 0以下時(shí)，不得高

13、于元件可能達(dá)到的最低溫度。l 受壓元件的金屬溫度可通過實(shí)測(cè)或由傳熱計(jì)算求得，或根據(jù)操作介質(zhì)溫度并結(jié)合外部條件確定。 是指對(duì)接焊接接頭強(qiáng)度與母材強(qiáng)度之比。用以反映由于焊是指對(duì)接焊接接頭強(qiáng)度與母材強(qiáng)度之比。用以反映由于焊接材料、焊接缺陷和殘余應(yīng)力等因素使焊接接頭強(qiáng)度被削弱的接材料、焊接缺陷和殘余應(yīng)力等因素使焊接接頭強(qiáng)度被削弱的程度，其值應(yīng)根據(jù)焊縫形式及無損檢測(cè)要求確定程度，其值應(yīng)根據(jù)焊縫形式及無損檢測(cè)要求確定( (見表見表2-4)2-4)。( (二二) )焊接接頭系數(shù)焊接接頭系數(shù)對(duì)接焊接接頭形式對(duì)接焊接接頭形式100無損檢測(cè)無損檢測(cè)RT-或或UT-局部無損檢測(cè)局部無損檢測(cè)RT-或或UT-雙面焊和相

14、當(dāng)于雙面焊的全焊透接頭雙面焊和相當(dāng)于雙面焊的全焊透接頭1.00.85單面焊（沿焊縫根部全長(zhǎng)設(shè)有墊板）單面焊（沿焊縫根部全長(zhǎng)設(shè)有墊板）0.90.8( (三三) )厚度附加量厚度附加量C=C1+C2C=C1+C2）l鋼板或鋼管的厚度負(fù)偏差鋼板或鋼管的厚度負(fù)偏差C1l 按相應(yīng)鋼板或鋼管標(biāo)準(zhǔn)選取按相應(yīng)鋼板或鋼管標(biāo)準(zhǔn)選取(見表見表2-4,5)。l 但當(dāng)?shù)?dāng)C10.25mm且且名義厚度的名義厚度的6%時(shí)，可取時(shí)，可取C1=0。 l腐蝕裕度腐蝕裕度C2 l 按介質(zhì)對(duì)鋼材的腐蝕速率按介質(zhì)對(duì)鋼材的腐蝕速率(相對(duì)均勻腐蝕而言相對(duì)均勻腐蝕而言)和容器的設(shè)和容器的設(shè)計(jì)壽命確定，即：計(jì)壽命確定，即：l C2=腐蝕速率腐

15、蝕速率(mm/a)設(shè)計(jì)壽命設(shè)計(jì)壽命(a)l 一般，實(shí)際中介質(zhì)腐蝕速率的確定是很困難的，因此腐蝕一般，實(shí)際中介質(zhì)腐蝕速率的確定是很困難的，因此腐蝕裕度可按相應(yīng)行業(yè)規(guī)定選取或根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)來確定。裕度可按相應(yīng)行業(yè)規(guī)定選取或根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)來確定。l 通常，對(duì)碳素鋼和低合金鋼，在無特殊腐蝕情況下，通常，對(duì)碳素鋼和低合金鋼，在無特殊腐蝕情況下，C2不不小于小于1mm；對(duì)不銹鋼，當(dāng)介質(zhì)的腐蝕性極少時(shí)，可??；對(duì)不銹鋼，當(dāng)介質(zhì)的腐蝕性極少時(shí)，可取C2=0。第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 三、設(shè)計(jì)參數(shù)的三、設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定規(guī)定第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 三、

16、設(shè)計(jì)參數(shù)的三、設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定規(guī)定( (四四) )許用應(yīng)力和安全系數(shù)許用應(yīng)力和安全系數(shù) ntnDtDtstsssbbtnnnnn,minl許用應(yīng)力許用應(yīng)力 是容器殼體等受壓元件的材料許用強(qiáng)度，取材料是容器殼體等受壓元件的材料許用強(qiáng)度，取材料在設(shè)計(jì)溫度下的強(qiáng)度指標(biāo)在設(shè)計(jì)溫度下的強(qiáng)度指標(biāo)( (強(qiáng)度極限強(qiáng)度極限 、屈服點(diǎn)、屈服點(diǎn) 、持久強(qiáng)度、持久強(qiáng)度 和蠕變極限和蠕變極限 ) )與相應(yīng)的安全系數(shù)之比，并取最小值，即：與相應(yīng)的安全系數(shù)之比，并取最小值，即：btstntD原因：按彈性失效準(zhǔn)則，許用應(yīng)力的確定應(yīng)以屈服點(diǎn)為基準(zhǔn)；原因：按彈性失效準(zhǔn)則，許用應(yīng)力的確定應(yīng)以屈服點(diǎn)為基準(zhǔn)；為防止塑性斷裂失效，則應(yīng)以強(qiáng)

17、度極限為基準(zhǔn)；在高溫下為防止塑性斷裂失效，則應(yīng)以強(qiáng)度極限為基準(zhǔn)；在高溫下( (碳碳鋼和低合金鋼鋼和低合金鋼420420，鉻鉬鋼，鉻鉬鋼450450，不銹鋼，不銹鋼550)550)，考，考慮蠕變失效時(shí)，還需以持久強(qiáng)度和蠕變極限為基準(zhǔn)。慮蠕變失效時(shí)，還需以持久強(qiáng)度和蠕變極限為基準(zhǔn)。注意：腐蝕裕量只對(duì)防止均勻腐蝕有意義，而對(duì)局部腐蝕效果注意：腐蝕裕量只對(duì)防止均勻腐蝕有意義，而對(duì)局部腐蝕效果甚微。因此對(duì)防止局部腐蝕，重在選材和有效的防腐處理。甚微。因此對(duì)防止局部腐蝕，重在選材和有效的防腐處理。第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 三、設(shè)計(jì)參數(shù)的三、設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定規(guī)定l安全系數(shù)安全

18、系數(shù) 受操作工況、資料、制造質(zhì)量和設(shè)計(jì)方法等因素受操作工況、資料、制造質(zhì)量和設(shè)計(jì)方法等因素的影響。安全系數(shù)過大，會(huì)使元件過分笨重而浪費(fèi)材料，反之的影響。安全系數(shù)過大，會(huì)使元件過分笨重而浪費(fèi)材料，反之會(huì)使元件過于單薄而破損，因此合理選擇安全系數(shù)是關(guān)系設(shè)計(jì)會(huì)使元件過于單薄而破損，因此合理選擇安全系數(shù)是關(guān)系設(shè)計(jì)是否先進(jìn)、可靠的問題。我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：是否先進(jìn)、可靠的問題。我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：l 對(duì)碳素鋼、低合金和高合金鋼除螺栓材料外）對(duì)碳素鋼、低合金和高合金鋼除螺栓材料外）l nb2.7 nb2.7，ns=nts1.5ns=nts1.5，nD1.5nD1.5，nn1.0 nn1.0 壓力容器常用鋼板、鋼管、鍛

19、件和螺栓材料在不同溫度下壓力容器常用鋼板、鋼管、鍛件和螺栓材料在不同溫度下的許用應(yīng)力，的許用應(yīng)力，GB150 GB150 中已列出中已列出( (見教材附錄見教材附錄) )，可直接選用。，可直接選用。 復(fù)合鋼板的復(fù)合鋼板的 ，如需計(jì)入覆層強(qiáng)度，可按下式計(jì)算：，如需計(jì)入覆層強(qiáng)度，可按下式計(jì)算：式中式中 下標(biāo)下標(biāo)“1“1和和“2“2分別表示覆層和基層材料的厚度和設(shè)分別表示覆層和基層材料的厚度和設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力。計(jì)溫度下的許用應(yīng)力。 t 2211211ttttttt第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 三、設(shè)計(jì)參數(shù)的三、設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定規(guī)定( (五五) )最小厚度最小厚度tmi

20、ntmin 對(duì)于壓力較低的容器，按強(qiáng)度公式計(jì)算出來的厚度很薄，對(duì)于壓力較低的容器，按強(qiáng)度公式計(jì)算出來的厚度很薄，易因剛度不足而引起過大的彈性變形，不能滿足制造、運(yùn)輸和易因剛度不足而引起過大的彈性變形，不能滿足制造、運(yùn)輸和安裝的要求。因此必須限定一個(gè)最小厚度以滿足剛度要求。安裝的要求。因此必須限定一個(gè)最小厚度以滿足剛度要求。 我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，殼體加工成形后不包括腐蝕裕量我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，殼體加工成形后不包括腐蝕裕量C2的最的最小厚度小厚度tmin按下述方法確定：按下述方法確定：a. 對(duì)于碳鋼和低合金鋼容器，對(duì)于碳鋼和低合金鋼容器， 3mm；b. 對(duì)高合金鋼容器，對(duì)高合金鋼容器， 2mm。( (一一)

21、)試驗(yàn)內(nèi)容試驗(yàn)內(nèi)容 包括耐壓試驗(yàn)和泄漏包括耐壓試驗(yàn)和泄漏( (氣密性氣密性) )試驗(yàn)試驗(yàn)( (二二) )試驗(yàn)?zāi)康脑囼?yàn)?zāi)康哪蛪涸囼?yàn)：檢查容器在超工作壓力下的宏觀強(qiáng)度，包括檢查耐壓試驗(yàn)：檢查容器在超工作壓力下的宏觀強(qiáng)度，包括檢查材料的缺陷、容器各部分的變形，焊接接管的強(qiáng)度和容器材料的缺陷、容器各部分的變形，焊接接管的強(qiáng)度和容器法蘭連接的泄漏檢查。通常包括液壓試驗(yàn)和氣壓試驗(yàn)。法蘭連接的泄漏檢查。通常包括液壓試驗(yàn)和氣壓試驗(yàn)。泄漏試驗(yàn)：對(duì)密封性要求非常高的重要容器，如介質(zhì)毒性為泄漏試驗(yàn)：對(duì)密封性要求非常高的重要容器，如介質(zhì)毒性為極度或高度危害的容器，或不允許有微量泄漏的容器，應(yīng)極度或高度危害的容器，或不

22、允許有微量泄漏的容器，應(yīng)在耐壓試驗(yàn)合格后進(jìn)行泄漏檢查。在耐壓試驗(yàn)合格后進(jìn)行泄漏檢查。第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算四、壓力試驗(yàn)四、壓力試驗(yàn)第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 四、壓力試驗(yàn)四、壓力試驗(yàn)( (三三) )耐壓試驗(yàn)?zāi)蛪涸囼?yàn) 由于耐壓試驗(yàn)的試驗(yàn)壓力要比設(shè)計(jì)壓力高，所以應(yīng)考慮由于耐壓試驗(yàn)的試驗(yàn)壓力要比設(shè)計(jì)壓力高，所以應(yīng)考慮到在試驗(yàn)時(shí)容器有破裂的可能性。由于相同體積、壓力的氣到在試驗(yàn)時(shí)容器有破裂的可能性。由于相同體積、壓力的氣體爆炸時(shí)所釋放出的能量要比液體大得多，為減輕容器在試體爆炸時(shí)所釋放出的能量要比液體大得多，為減輕容器在試驗(yàn)時(shí)破裂所造

23、成的危害，所以通常試驗(yàn)介質(zhì)選用液體。驗(yàn)時(shí)破裂所造成的危害，所以通常試驗(yàn)介質(zhì)選用液體。 因?yàn)樗膩碓春褪褂枚急容^方便，又具有作耐壓試驗(yàn)所因?yàn)樗膩碓春褪褂枚急容^方便，又具有作耐壓試驗(yàn)所需的各種性能，所以液壓試驗(yàn)的介質(zhì)一般是水。必要時(shí)也可需的各種性能，所以液壓試驗(yàn)的介質(zhì)一般是水。必要時(shí)也可采用不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)的其它液體，但試驗(yàn)時(shí)液體的溫度應(yīng)低于采用不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)的其它液體，但試驗(yàn)時(shí)液體的溫度應(yīng)低于其閃點(diǎn)或沸點(diǎn)。其閃點(diǎn)或沸點(diǎn)。 為避免發(fā)生低溫脆性破壞，對(duì)于碳素鋼、為避免發(fā)生低溫脆性破壞，對(duì)于碳素鋼、Q345R(16MnR)Q345R(16MnR)和和Q370R(15MnNbR)Q370R(15MnNbR)

24、鋼容器，液體溫度鋼容器，液體溫度55，氣體溫度，氣體溫度 1515；其它低合金鋼容器，；其它低合金鋼容器，1515。如果因?yàn)榘搴裨斐蔁o延。如果因?yàn)榘搴裨斐蔁o延性轉(zhuǎn)變溫度性轉(zhuǎn)變溫度(NDT)(NDT)升高，則需相應(yīng)提高試驗(yàn)介質(zhì)溫度。升高，則需相應(yīng)提高試驗(yàn)介質(zhì)溫度。第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 四、壓力試驗(yàn)四、壓力試驗(yàn) 對(duì)于奧氏體不銹鋼，為防止氯離子對(duì)于奧氏體不銹鋼，為防止氯離子(Cl-)(Cl-)腐蝕，試驗(yàn)用水腐蝕，試驗(yàn)用水應(yīng)當(dāng)控制應(yīng)當(dāng)控制Cl-25ppmCl-25ppm質(zhì)量）。質(zhì)量）。 液壓試驗(yàn)壓力：液壓試驗(yàn)壓力： tdTpp25. 1(2-95)(2-95)式中

25、：式中：pT 試驗(yàn)壓力，試驗(yàn)時(shí)容器頂部的表壓力，試驗(yàn)壓力，試驗(yàn)時(shí)容器頂部的表壓力，MPa； pd 設(shè)計(jì)壓力，設(shè)計(jì)壓力，MPa； 試驗(yàn)溫度下材料的許用應(yīng)力，試驗(yàn)溫度下材料的許用應(yīng)力，MPa； 設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力，設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力，MPa。 t 立式容器臥置試壓時(shí)，試驗(yàn)壓力應(yīng)為立置時(shí)試驗(yàn)壓力加立式容器臥置試壓時(shí)，試驗(yàn)壓力應(yīng)為立置時(shí)試驗(yàn)壓力加上液柱靜壓力。上液柱靜壓力。 第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 四、壓力試驗(yàn)四、壓力試驗(yàn) 液壓試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使容器充滿液體，外表面應(yīng)保持干燥。液壓試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使容器充滿液體，外表面應(yīng)保持干燥。容器充滿液體后，待壁溫大致與試驗(yàn)介質(zhì)

26、溫度相等時(shí)，緩慢容器充滿液體后，待壁溫大致與試驗(yàn)介質(zhì)溫度相等時(shí)，緩慢升壓到規(guī)定試驗(yàn)壓力，穩(wěn)壓升壓到規(guī)定試驗(yàn)壓力，穩(wěn)壓30 min30 min，然后將壓力降低到設(shè)計(jì)，然后將壓力降低到設(shè)計(jì)壓力，保持壓力，保持30 min30 min，以檢查有無損壞，有無宏觀變形，有無，以檢查有無損壞，有無宏觀變形，有無泄漏及微量滲透。泄漏及微量滲透。 水壓試驗(yàn)后應(yīng)及時(shí)排水，并用壓縮空氣或其它惰性氣體水壓試驗(yàn)后應(yīng)及時(shí)排水，并用壓縮空氣或其它惰性氣體將容器內(nèi)表面吹干。將容器內(nèi)表面吹干。 不宜做液壓試驗(yàn)的容器，如不允許殘留微量液體或由于不宜做液壓試驗(yàn)的容器，如不允許殘留微量液體或由于結(jié)構(gòu)原因不能充滿液體的容器，可用潔凈

27、的干空氣、氮?dú)饣蚪Y(jié)構(gòu)原因不能充滿液體的容器，可用潔凈的干空氣、氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w代替液體進(jìn)行試驗(yàn)。氣壓試驗(yàn)的試驗(yàn)壓力：其它惰性氣體代替液體進(jìn)行試驗(yàn)。氣壓試驗(yàn)的試驗(yàn)壓力： tdTpp1 . 1(2-96)(2-96)第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 四、壓力試驗(yàn)四、壓力試驗(yàn) 耐壓試驗(yàn)時(shí)，還需按下式校核筒體的應(yīng)力：耐壓試驗(yàn)時(shí)，還需按下式校核筒體的應(yīng)力： (2-97)(2-97)sseeiTTttDp8 . 09 . 02液壓試驗(yàn)液壓試驗(yàn)氣壓試驗(yàn)氣壓試驗(yàn) ( (四四) )泄漏試驗(yàn)泄漏試驗(yàn) 泄漏試驗(yàn)包括氣密性試驗(yàn)、煤油滲漏試驗(yàn)、氨檢漏試驗(yàn)和泄漏試驗(yàn)包括氣密性試驗(yàn)、煤油滲漏試驗(yàn)

28、、氨檢漏試驗(yàn)和鹵素檢漏等。鹵素檢漏等。 泄漏試驗(yàn)應(yīng)在耐壓試驗(yàn)合格后進(jìn)行。泄漏試驗(yàn)應(yīng)在耐壓試驗(yàn)合格后進(jìn)行。 氣密性試驗(yàn)的壓力等于設(shè)計(jì)壓力。氣密性試驗(yàn)的壓力等于設(shè)計(jì)壓力。注意：式中注意：式中pT也應(yīng)包括危險(xiǎn)點(diǎn)處的液柱靜壓力。也應(yīng)包括危險(xiǎn)點(diǎn)處的液柱靜壓力。第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 五、封頭的設(shè)五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)計(jì)算第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 五、封頭的設(shè)五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)計(jì)算第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 五、

29、封頭的設(shè)五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)計(jì)算第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 五、封頭的設(shè)五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)計(jì)算(一)封頭的種類第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 五、封頭的設(shè)五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)計(jì)算 容器封頭包括：凸形封頭(半球形、碟形、橢圓形、球冠形)、錐形封頭(無折邊和折邊)和平蓋。第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 五、封頭的設(shè)五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)計(jì)算(1)半球形封頭 為半個(gè)球殼。從受力來看，球形封頭是最理想的結(jié)構(gòu)。但整體沖壓困難，加工工作量大。(二)封頭的結(jié)構(gòu)特性(2)碟形封頭 由球面、過渡段和直邊段三部分組成。成型加工

30、方便，但在三部分的連接處，由于經(jīng)線曲率發(fā)生突變，受力狀況不佳。直邊段的作用：使封頭與筒體的連接處避開曲率突變部位，以改善焊縫受力。第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 五、封頭的設(shè)五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)計(jì)算(二)封頭的結(jié)構(gòu)特性(2)碟形封頭 圖為一內(nèi)壓薄壁碟圖為一內(nèi)壓薄壁碟形封頭外壁上的總應(yīng)力形封頭外壁上的總應(yīng)力理論值與實(shí)測(cè)結(jié)果。理論值與實(shí)測(cè)結(jié)果。l/mm 可見，在過渡段存在很大可見，在過渡段存在很大的彎曲應(yīng)力。的彎曲應(yīng)力。第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 五、封頭的設(shè)五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)計(jì)算(3)橢圓形封頭 由半個(gè)橢球殼和直邊段組成。由于橢圓部分

31、經(jīng)線曲率平滑連續(xù)，故封頭中的應(yīng)力分布較均勻。結(jié)構(gòu)特性介于半球形與碟形封頭之間。(二)封頭的結(jié)構(gòu)特性(4)球冠形封頭 為與圓柱殼直接連接的部分球面。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，但在與圓筒連接處，由于無公切線存在相當(dāng)大的邊緣應(yīng)力。故只能用于壓力不高的場(chǎng)合。第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 五、封頭的設(shè)五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)計(jì)算(二)封頭的結(jié)構(gòu)特性 分無折邊和折邊兩種，如下圖。其特點(diǎn)是對(duì)于懸浮或黏稠液體和固體顆粒物料的排泄以及不同直徑圓筒的過渡是理想的結(jié)構(gòu)，且在厚度較薄時(shí)，制造也較方便。但受力并不理想，無折邊錐形封頭-圓筒連接時(shí)的受力與球冠-圓筒連接類同；折邊錐形封頭則與蝶形封頭類

32、同。 因而，錐形封頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求：無折邊 大端折邊 兩端折邊 tr(5)錐形封頭第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 五、封頭的設(shè)五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)計(jì)算(二)封頭的結(jié)構(gòu)特性無折邊 大端折邊 兩端折邊 tr ri Ditrtr第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 五、封頭的設(shè)五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)計(jì)算(6)平蓋 平蓋是封頭中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，制造最容易的一種封頭。從前述圓板的應(yīng)力分析可知，因其僅受彎曲應(yīng)力，與等徑的殼體相比，在同一壓力下，平蓋的厚度會(huì)很厚，材料耗費(fèi)大、且十分笨重。(二)封頭的結(jié)構(gòu)特性第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器

33、的設(shè)計(jì)計(jì)算 五、封頭的設(shè)五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)計(jì)算(二)封頭的結(jié)構(gòu)特性 綜上所述，從受力情況來看(從優(yōu)到劣)：半球形橢圓形碟形錐形球冠平蓋從制造難易程度來看(從易到難)：平蓋球冠錐形碟形橢圓形半球形就使用而言：中低壓容器大多采用橢圓形封頭；常壓或直徑不大的高壓容器常用平蓋；半球形封頭一般用于低壓或高壓情況；錐形封頭則多用于壓力不高的變徑設(shè)備或要求便于物料排泄的設(shè)備；球冠形封頭常用作容器中兩獨(dú)立受壓室的中間封頭。各種封頭結(jié)構(gòu)特性的比較(1)半球形封頭 (三)設(shè)計(jì)計(jì)算公式第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 五、封頭的設(shè)五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)計(jì)算 cticpDpt4(2-99)(

34、2-99) 內(nèi)壓半球形封頭的計(jì)算厚度可用球殼的公式(2-93)計(jì)算，即 式中式中 Di Di 半球形封頭的內(nèi)直徑，半球形封頭的內(nèi)直徑，mmmm。1.凸形封頭 (三)設(shè)計(jì)計(jì)算公式第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 五、封頭的設(shè)五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)計(jì)算(2)橢圓形封頭 按橢圓形封頭與圓筒連按橢圓形封頭與圓筒連接時(shí)的邊緣分析結(jié)果，封頭接時(shí)的邊緣分析結(jié)果，封頭的最大總應(yīng)力與圓筒周向膜的最大總應(yīng)力與圓筒周向膜應(yīng)力之比可表示為應(yīng)力之比可表示為(R/h)(R/h)的的函數(shù)，如圖中點(diǎn)劃線所示。函數(shù)，如圖中點(diǎn)劃線所示。 可見，封頭中的最大總應(yīng)力的位置可見，封頭中的最大總應(yīng)力的位置和大小隨

35、和大小隨(R/h)(R/h)的變化而改變，在的變化而改變，在R/h=R/h=1.02.51.02.5范圍內(nèi)，可用下式近似表示：范圍內(nèi)，可用下式近似表示：22261iihDK(2-99)(2-99)K應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù)或橢圓形封頭形狀系數(shù)。應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù)或橢圓形封頭形狀系數(shù)。(三)設(shè)計(jì)計(jì)算公式第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 五、封頭的設(shè)五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)計(jì)算22261iihDK(2-99)(2-99) 由于由于球殼中的薄膜應(yīng)力封頭最大總應(yīng)力筒體周向薄膜應(yīng)力封頭最大總應(yīng)力2K故橢圓形封頭的計(jì)算壁厚可由半球形封頭公式乘以故橢圓形封頭的計(jì)算壁厚可由半球形封頭公式乘以2K2K得到：

36、得到： cticpDpt4半球形封頭的公式半球形封頭的公式 cticpDKpt5 . 02(p70)(p70)橢圓形封頭的公式橢圓形封頭的公式(三)設(shè)計(jì)計(jì)算公式第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 五、封頭的設(shè)五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)計(jì)算對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭(Di/2hi=2)(Di/2hi=2)，K=1K=1，那么，那么 cticpDpt5 . 02(2-100)(2-100)22261iihDK cticpDKpt5 . 02 另外，由薄膜分析可知，另外，由薄膜分析可知， 的橢的橢圓形封頭在內(nèi)壓下赤道附近周向受壓。為圓形封頭在內(nèi)壓下赤道附近周向受壓。為防止

37、周向失穩(wěn)，防止周向失穩(wěn)，GB150GB150規(guī)定：規(guī)定：1.0 -1.0 0.5 + - 61352，m2hR 當(dāng)當(dāng)Di/2hi2Di/2hi2時(shí)，封頭的有效厚度時(shí)，封頭的有效厚度te0.15%Dite0.15%Di； 當(dāng)當(dāng)Di/2hiDi/2hi2 2時(shí)，封頭的有效厚度時(shí)，封頭的有效厚度te0.30%Dite0.30%Di。(三)設(shè)計(jì)計(jì)算公式第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 五、封頭的設(shè)五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)計(jì)算(3)碟形封頭 以試驗(yàn)為依據(jù)，把過渡段以試驗(yàn)為依據(jù)，把過渡段的最大總應(yīng)力與球面的薄膜應(yīng)的最大總應(yīng)力與球面的薄膜應(yīng)力之比力之比M M視為視為ri/Riri/Ri

38、的函數(shù)，如的函數(shù)，如圖中實(shí)線所示，表達(dá)式為：圖中實(shí)線所示，表達(dá)式為：iirRM341(2-101)(2-101) cticpDpt4半球形封頭的公式半球形封頭的公式 cticpRMpt5 . 02(2-102)(2-102)碟形封頭的公式碟形封頭的公式于是，將半球形封頭乘以于是，將半球形封頭乘以M M，并將，并將Di2RiDi2Ri，即得：，即得：1 1過渡區(qū)內(nèi)半徑與球面內(nèi)半徑之比過渡區(qū)內(nèi)半徑與球面內(nèi)半徑之比 ri/RiMaker建議曲線iirR341(三)設(shè)計(jì)計(jì)算公式第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 五、封頭的設(shè)五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)計(jì)算(3)碟形封頭 cticpRM

39、pt5 . 02(2-102)(2-102) 由于碟形封頭的強(qiáng)度與由于碟形封頭的強(qiáng)度與ri/Riri/Ri有關(guān)，所以有關(guān)，所以riri不宜太小、不宜太小、RiRi不宜太大。不宜太大。GB150GB150規(guī)定：規(guī)定：ri0.01Diri0.01Di，且，且3tn3tn；RiDi RiDi 。式中式中 M M 應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù)或碟形封頭形狀應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù)或碟形封頭形狀 系數(shù)；系數(shù)； Ri Ri 碟形封頭球面部分內(nèi)半徑，碟形封頭球面部分內(nèi)半徑，mmmm。 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)碟形封頭：對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)碟形封頭：ri=0.17Diri=0.17Di，Ri=0.9Di Ri=0.9Di 。(三)設(shè)計(jì)計(jì)算公式第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁

40、容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 五、封頭的設(shè)五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)計(jì)算2.錐形封頭 (1)無折邊 與筒體連接時(shí)，由于無公切線，連接邊與筒體連接時(shí)，由于無公切線，連接邊緣存在很大的邊緣應(yīng)力，因此需先按圖緣存在很大的邊緣應(yīng)力，因此需先按圖2-412-41判斷連接邊部位是否需要加強(qiáng)來設(shè)計(jì)。判斷連接邊部位是否需要加強(qiáng)來設(shè)計(jì)。說明：圖中曲線是說明：圖中曲線是按安定性準(zhǔn)則見按安定性準(zhǔn)則見第六章繪制的，第六章繪制的，即限制連接部位的即限制連接部位的最大經(jīng)向虛擬總應(yīng)最大經(jīng)向虛擬總應(yīng)力按彈性分析力按彈性分析不超過不超過 。 t3(三)設(shè)計(jì)計(jì)算公式第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 五

41、、封頭的設(shè)五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)計(jì)算2.錐形封頭 cos2tpR按第一強(qiáng)度理論，取按第一強(qiáng)度理論，取 ，得其計(jì)算厚度為：得其計(jì)算厚度為：(1)無折邊 若無需加強(qiáng)，根據(jù)無力矩理論，由內(nèi)壓引起若無需加強(qiáng)，根據(jù)無力矩理論，由內(nèi)壓引起的最大薄膜應(yīng)力發(fā)生在錐殼的大端，即：的最大薄膜應(yīng)力發(fā)生在錐殼的大端，即：pptDRci，cos2tRDi cos12cticpDpt(2-104a)(2-104a) 若需加強(qiáng)，連接部位應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)段，其厚度按下式計(jì)算：若需加強(qiáng)，連接部位應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)段，其厚度按下式計(jì)算： cticrpDQpt2(2-104b)(2-104b) ticttDpcos2cos(三)設(shè)計(jì)計(jì)算公式第四節(jié)

42、第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 五、封頭的設(shè)五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)計(jì)算2.錐形封頭 (1)無折邊 cticrpDQpt2(2-104b)(2-104b) 連接部位加強(qiáng)段的長(zhǎng)度應(yīng)不小于圖中規(guī)定的值。連接部位加強(qiáng)段的長(zhǎng)度應(yīng)不小于圖中規(guī)定的值。式中式中 Q Q 含義與前述含義與前述K K、M M相似，也是應(yīng)力相似，也是應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù)，按圖增強(qiáng)系數(shù)，按圖2-422-42確定；確定； 錐體小端厚度的計(jì)算方法與上述類同。錐體小端厚度的計(jì)算方法與上述類同。注：系按安定性準(zhǔn)則繪制。注：系按安定性準(zhǔn)則繪制。(三)設(shè)計(jì)計(jì)算公式第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 五、封頭的設(shè)五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)計(jì)算2.錐形封頭 (2)有折邊 為改善錐體與筒體連接處的受力狀為改善錐體與筒體連接處的受力狀況，常采用折邊錐形封頭。錐體大端過況，常采用折邊錐形封頭。錐體大端過渡段的厚度類似碟形封頭的渡段的厚度類似碟形封頭的計(jì)算，即：計(jì)算，即： cticcrpDpKt5 . 02(2-105)(2-105)式中式中 Kc Kc為應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù)，為應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù)，按表按表2-72-7確定。確定。表表2-7 2-7 系數(shù)系數(shù)KcKc值值(三)設(shè)計(jì)計(jì)算公式第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 五、封頭的設(shè)五、封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)計(jì)算2.