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压力容器设计时厚度的讨论

2017-07-20 11:55      点击:
讨论了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。 
 
GB150-98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。 
 
按照GB150-98等国家标准的原则,制造工艺人员要根据图样厚度考虑加工减薄量而增加制造元件的毛坯厚度。在我国材料标准中,钢板厚度范围变化,钢板的σb、σs也有变化,一般是板厚增加,σb、σs有所降低。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。 
 
我国压力容器设计依据GB150-98《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。 

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