内压圆筒校核

任务四压力容器的强度计算及校核

项目一压力容器任务四压力容器的强度计算及校核容器按厚度可以分为薄壁容器和厚壁容器，通常根据容器外径Do与内径Di 的比值K来判断，K＞1.2为厚壁容器，K≤1.2为薄壁容器。

工程实际中的压力容器大多为薄壁容器。

为判断薄壁容器能否安全工作，需对压力容器各部分进行应力计算与强度校核。

一、圆筒体和球形壳体1.壁厚计算公式圆筒体计算壁厚：圆筒体设计壁厚：球形容器计算壁厚：球形容器设计壁厚：式中δ——圆筒计算厚度，mmδd——圆筒设计厚度，mmpc——计算压力，MPa。

pc=p+p液，当液柱静压力小于5%设计压力时，可忽略Di——圆筒的内直径，mm[σ]T——设计温度T下，圆筒体材料的许用应力，MPa（可查表）φ——焊接接头系数，φ≤1.0C2——腐蚀裕量，mm2.壁厚校核计算式在工程实际中有不少的情况需要进行校核性计算，如旧容器的重新启用、正在使用的容器改变操作条件等。

这时容器的材料及壁厚都是已知的，可由下式求设计温度下圆筒的最大允许工作压力[pw]。

式中δe——圆筒的有效厚度，mm设计温度下圆筒的计算应力σT：σT值应小于或等于[σ]Tφ。

设计温度下球壳的最大允许工作压力[pw]：设计温度下球壳计算应力σT：σT值应小于或等于[σ]Tφ。

二、封头的强度计算1.封头结构封头是压力容器的重要组成部分，常用的有半球形封头、椭圆形封头、碟形封头、锥形封头和平封头（即平盖），如图1-4所示。

工程上应用较多的是椭圆形封头、半球形封头和碟形封头，最常用的是标准椭圆形封头。

以下只介绍椭圆形封头的计算，其他形式封头的计算可查阅GB150—2011。

图1-4 封头的结构型式2.椭圆形封头计算椭圆形封头由半个椭球面和高为h的直边部分所组成，如图1-5所示。

直边h的大小根据封头直径和厚度不同有25mm、40mm、50mm三种，直边h的取值可查表1-7。

表1-7 椭圆形封头材料、厚度和直边高度的对应关系单位：mm图1-5 椭圆形封头椭圆形封头的长、短轴之比不同，封头的形状也不同，当其长短轴之比等于2时，称为标准椭圆形封头。

化工设备设计基础第8章内压薄壁圆筒与封头的强度设计

Sc pcDi
2[]t- pc
计算壁厚公式
考虑腐蚀裕量C2，得到圆筒的设计壁厚
Sd 2[p]ctD-i pc C2
设计壁厚公式
设计壁厚加上钢板厚度负偏差C1，再根据钢板标准规格向上圆整确定选用钢板的厚度，即名义壁厚（Sn），即为图纸上标注厚度。
一、强度计算公式
1.圆筒强度计算公式的推导 1.2 无缝钢管作筒体（外径DO为基准）
内径为基准外径为基准
内径为基准外径为基准
一、强度计算公式
3.球形容器厚度计算及校核计算公式
3.1厚度计算公式
Sc
pcDi
4[]t -
p
计算壁厚
Sd 4[p]ctD i-pc C2
设计壁厚
3.2校核计算公式
t pcDi Se[]t
4S e
[pw]
4[]tSe
Di Se
已有设备强度校核
确定最大允许工作压力
常温容器中温容器高温容器
[]
minnss
，b
nb
[]t
minnsst
，bt
nb
[]t
minnsst
， D t ， nt
nD nn
二、设计参数的确定
3.许用应力和安全系数
3.2安全系数
安全系数的影响因素： ①计算方法的准确性、可靠性和受力分析的的精确程度； ②材料的质量和制造的技术水平； ③ 容器的工作条件以及容器在生产中的重要性和危险性。
当
0
n
[]
二、强度理论及其相应的强度条件
复杂应力状态的强度条件，要解决两方面的问题：一是根据应力状态确定主应力；二是确定材料的许用应力。
内压薄壁容器的主应力：

内压薄壁圆筒与封头的强度设计

其强度条件为
当
t
n
[ ]t
当
PD 2S
[
]t
内压薄壁圆筒与封头的强度设计
一、强度计算公式
1．圆柱形容器
圆筒的设计壁厚为Байду номын сангаас
Sd
Pc Di
2[ ]t
Pc
C2
对已有设备进行强度校核和确定最大允许工作压力的计算公式分别为
t Pc (Dc Se ) [ ]t
2Se
[Pw ]
2[
Di
]t Se
外压容器
有安全泄放装置无安全泄放装置容器(真空) 夹套(内压)
容器(内压) 夹套(真空)
设计压力 1．0～1．10倍工作压力不低于(等于或稍大于)安全阀开启托力(安全阀开启压力取1．05～ 1．10倍：工作压力) 取爆破片设计爆破压力加制造范围上限设计外压力取1．25倍最大内外压力差或0．1MPa二者中的小值设计外压力取0．1MPa 没计外压力按无夹套真空容器规定选取设计内压力按内压容器规定选取
内压薄壁圆筒与封头的强度设计
四、容器的耐压试验及其强度校核
容器制成以后(或检修后投入生产之前)，必须作耐压试验或增加气密性试验，以检验容器的宏观强度和有无渗漏现象。耐压试验就是用液体或气体作为加压介质，在容器内施加比设计压力还要高的试验压力，并检查容器在试验压力下是否渗漏，是否有明显的塑性变形以及其他的缺陷，以确保设备的安全运行。
Pc
S
Pc Di
4[ ]t
Pc
C2
t Pc (Di Se ) [ ]t
4Se
[Pw ]
4[
Di
]t Se
Se
内压薄壁圆筒与封头的强度设计

氢气储罐设计说明书

成绩：_______
《过程设备设计》
课程设计说明书
设计题目：专业班级：学生姓名：学号：
氢气储罐过控 2013-1 傅永铭 130640124 崔好选
指导教师：
河北工程大学装备制造学院
2016 年 5 月 20 日
储罐设计说明书
一、方案提交
1.1 设计需求
表 1-1 设计条件序号 1 2 3 4 5 6 项目存储介质 3 容积 m 压力 MPa 使用地温度℃ 进/出口接管参数氢气 7.4 12.4 福建三明 20 DN120/DN80 备注属易爆（第一组）介质工作压力室外室温
图 1-1 1 进料口 2 压力表 3 温度表 4 安全阀 5 排污口 6 鞍座 7 出料口
二、圆筒与封头计算
表 2-1 内压圆筒校核
计算所依据的标准参数材料计算厚度有效厚度 e 名义厚度 n 压力试验类型试验压力值 PT 允许通过的应力水平 T 试验压力下圆筒的应力T 校核条件校核结果数值 Q345R 27.74 28.70 31.00 液压试验(水) 15.50
mm mm
单位
mm2 mm2 mm2 mm2 mm2
四、附件选型
表 4-1 鞍座选用所依据的标准参数填充系数形式包角材料劲板数数值 0.9 重型焊制 120° Q345R 2 JB/T 4712-2007 单位
表 4-2 进料口法兰选用所依据的标准参数进口法兰外径 D 螺栓数量螺栓直径 L 螺栓规格法兰厚度 C 法兰高度 H 数值 DN120 350 8 35 M33 50.80 79 mm mm mm mm GB/T 20635-2006 单位
GB 150.3-2011 单位标准椭圆形封头 200.00 Q345R 27.27 27.70 30.00 3.00 满足最小厚度要求液压试验(水) 15.50 T 0.90 s = 292.50 227.70 T T 合格 MPa MPa MPa mm mm mm mm mm

内压薄壁圆筒容器讲解

pD
≤[σ]tφ
2
实际应用中还必须考虑以下几种情况：
（2）容器内径
内径Di，受力分析中的D是中面直径，D换算成 Di的形式，可得：
D Di
故有： p(Di ) ≤[σ]tφ 2
实际应用中还必须考虑以下几种情况：
（3）计算压力pc
确定筒体厚度的压力为计算压力pc
pc (Di ) t
（二）内压薄壁圆筒容器的强度条件与壁厚计算
按第一强度理论（最大主应力理论），
应使筒体上的最大应力小于或等于圆筒材料在设计温度下的许用应力[σ]t。对于内压圆筒，筒体上最大应力为环向应力σt，即：
t
pD
2
≤[σ]t
实际应用中还必须考虑以下几种情况：
（1）焊缝系数
筒体多由钢板卷焊而成，焊缝可能隐含缺陷，使焊缝及其附近金属的强度低于钢板本体强度。考虑这种影响引入焊接接头系数φ：
2
所以内压薄壁圆筒体的计算厚度δ为：
pc Di
2[ ]t
pc
实际应用中还必须考虑以下几种情况：
（4）腐蚀裕量、钢板负偏差与壁厚
考虑到介质或周围大气对筒壁的腐蚀作用，在
确定钢板所需厚度时，还应在计算厚度基础上，加
上腐蚀裕量c2，得设计壁厚
d
C2
pc Di
2[ 差，将设计厚度加上厚度
职业教育应用化工技术专业教学资源库《化工设备认知与制图》课程
内压薄壁圆筒容器
吉林工业职业技术学院
内压薄壁圆筒容器
（一）内压薄壁圆筒容器的应力
设介质压力p，中间直径D，壁厚为δ。
变形分析：在内压力作用下，直径将会变大，长度也会增长。受力分析：经向拉力和环向拉力
（一）内压薄壁圆筒容器的应力

带圆筒试压环法兰刚度校核计算

螺栓规格 M12 M14 M16 M18 M20 M22 M24 M27 M30 M33 M36 M39 M42 M45 M48 M52 M56
50
1395
150
0.77 1.109
系数e=F1/h0 系数K=D0/D1 系数U---P199 系数d1=Uh0s^2/V1 系数T---P199
0.005659342 1.1625 14.2427366 4240324.712 1.853828443
Mpa Mpa N.mm
201000 201000 158484170.31
法兰刚度判定带颈活套法兰: KL = 0.2 0.2
J =
52 . 14 M o V
2 LEg 0 h0 K L
0.956892873
J < 1.0
合格
合格
50
最终法兰有效厚度为：mm
注:若为整体法兰在相应第二栏内填0.3,若为带颈活套法兰在相应第二栏内填0.2
Dg(mm) m y mm mm
1259.40 3 69 1200
法兰小端的有效厚度法兰系数λ 法兰系数法兰系数 VL
32
0.721542426
查GB150图7-6(插值公式）
0.674
195.9591794源自h0 = ( B*g0)^0.5
室温下的弹性模量 E 操作温度下的弹性模量 E t 法兰的最大力矩 Mo
带圆筒试压环法兰刚度校核计算
法兰材料：设计压力 P 设计温度 t(℃) 公称直径或法兰内径 DN(mm) 法兰外径 A(mm) 法兰内径 B(mm) 法兰螺栓中心圆直径 Db mm Q235B 2.75 20 1200 1395 1200 1340 27

圆筒强度校核经典案例

是个如下图所示的圆形薄壁。

内径是2000mm，壁厚为10mm。

它受到来自内部的一个均不得应力作用。

假设应力大小σ为10Mpa，请问怎么对这个零件进行强度校核？请给出具体计算步骤，或者给出具体计算方法，还有，这个零件强度校核应该计算的是什么应力（正应力？切应力？还是其他。

）？强度校核分析方法如下：假设使用40Cr 抗拉强度980 MPa 抗剪强度490MPa薄管定义管厚度÷管内径＜0.0710÷(2000－2×10)=0.00505 ＜0.0715÷(2000－2×15)=0.0076142 ＜0.07 满足薄管定义薄管承受圆周方向应力的计算式σ=PD/2tt=管壁厚度mm；P=管内介质压力Mpa；D= 管子外径mmσ=钢管许用应力Mpa设管内压力10 Mpa【实际大小自行调整】σ=10×2000÷2÷10=1000MPa使用40Cr 抗拉强度980 MPa 抗剪强度490MPa设安全因素＞1.25安全安全因素=980/1000=0.98 ＜1.25 不安全t=15mmσ=10×2000÷2÷15=666.6666MPa≈670 MPa安全因素=980/670=1.46268 ＞1.25 安全薄管承受横方向应力的计算式σ=PD/4tσ=10×2000÷4÷10=500MPa安全因素=980/500=1.96 ＞1.25 安全t=15mmσ=10×2000÷4÷15=333.333333MPa≈340MPa安全因素=980/340=2.88235 ＞1.25 安全PS:（1）上列设安全因素＞1.25安全为一参考值【式工作环境及材料条件而定自行修正】（2）修正时记得要满足薄管定义管厚度÷管内径＜0.07 否则应力条件计算会很麻烦【考虑是弹性体时会个复杂】（3）实务上安全因素建议使用2.5【使用抗拉强度为基准时】，你的问题可改变材质或管厚度（4）圆周方向应力和横方向应力比较，圆周方向应力较大【考虑圆周方向应力就可以了】希望对你有所帮助。

压裂油管抗内压强度校核方法

压裂油管抗内压强度校核方法周科;钟守明;孙晓瑞【摘要】在内外压共同作用下的压裂施工设计中,通常采用抗内压强度与内外压差值之比大于一定安全系数的方法对压裂油管进行抗内压强度校核,该方法以薄壁圆筒理论为基础并进行了一定的简化,随着压裂规模的增大,施工压力以及压裂级数的增加,该方法已不能适用当前的压裂施工工况.分析了内外压共同作用下压裂油管校核方法的简化条件,依据弹塑性力学厚壁圆筒理论,研究了内外压共同作用下压裂油管应力状态,讨论并选取了压裂油管保持正常工作的临界条件,提出了内外压共同作用下不做简化处理的压裂油管抗内压强度校核新模型.通过实例对比分析,研究了目前校核方法的适用性.【期刊名称】《石油矿场机械》【年(卷),期】2016(045)003【总页数】5页(P21-25)【关键词】压裂油管;压力;厚壁圆筒理论;抗内压强度;校核方法【作者】周科;钟守明;孙晓瑞【作者单位】中国石油大学(北京)石油与天然气工程学院,北京102249;新疆油田公司工程技术研究院,新疆克拉玛依834000;新疆油田公司工程技术研究院,新疆克拉玛依834000;新疆油田公司工程技术研究院,新疆克拉玛依834000【正文语种】中文【中图分类】TE931.2随着非常规油气藏的勘探开发，压裂增产技术逐步呈现大规模、多段分段压裂的趋势[1]，导致了压裂油管具有承压高且反复承压的工作特点。

因此，压裂施工前必须对压裂油管进行严格的抗内压强度校核，以保证压裂施工的安全进行。

相关文献对油/套管抗内压强度校核的研究多集中在抗内压强度的计算方面，对实际压裂施工工况下压裂油管抗内压强度校核方法的研究还较少[2-6]。

本文通过对目前压裂油管抗内压强度校核方法的理论分析，得出了其简化条件，针对其简化条件，根据弹塑性力学厚壁圆筒理论，建立了不做简化处理的压裂油管抗内压强度校核新模型，并对新、旧模型进行了实例对比分析，研究了目前压裂油管抗内压强度校核方法的适用性。

压力容器的设计—内压薄壁容器圆筒的强度设计

1.容器的设计压力？
2.若容器安放有安全阀，设计压力？
19
（5）外压容器——取 p≥正常操作下可能产生的最大压差。
注意：“正常操作”——含空料，真空检漏，稳定生产，中间停车等情况。（6）真空容器— ※不设安全阀时，取0.1MPa ； ※设有安全阀时取Min（1.25×△p ,0.1MPa) 。
16
设计压力p：设定的容器顶部的最高压力---设计载荷。
取值方法：
（1）容器上装有安全阀
取不低于安全阀开启压力： p ≤（1.05～1.1）pw
系数取决于弹簧起跳压力。
17
防爆膜装置示意图
（2）容器内有爆炸性介质，安装有防爆膜时：
取设计压力为爆破片设计爆破压力加制造范围上限。 P44 表3-1。
当 s
4
2、强度安全条件
为了保证结构安全可靠地工作，必须留有一定的安全裕度，使结构中的最大工作应力与材料的许用应力之间满足一定的关系，即
当
0
n
=
0 —极限应力（由简单拉伸试验确定）
当 —— 相当应n 力—，安M全Pa，系可数由强度理论确定
0 —— 极限应力，—M许P用a，应可力由简单拉伸试验确定
2、当钢材的厚度负偏差不大于0.25mm，且不超过名义厚度的6%时，负偏差可以忽略不计。
42
（2）腐蚀裕量C2
容器元件由于腐蚀或机械磨损——厚度减薄。
——在设计壁厚时要考虑容器使用寿命期内的安全性！
具体规定如下：
对有腐蚀或磨损的元件:
C2=KaB
Ka---腐蚀速率（mm/a），由材料手册或实验确定。
要知道！
（1）需要焊后热处理的容器，须热处理后进行压力试验和

mm
有效厚度
e=n-C1- C2=10.00
mm
最小厚度
min=5.70
mm
名义厚度
n=14.00
mm
结论
满足最小厚度要求
重量
450.68
Kg
压力计算
最大允许工作压力
[Pw]= =1.90850
MPa
结论
合格
右封头计算
计算单位
计算条件
椭圆封头简图
计算压力Pc
1.49
MPa
设计温度t
50.00
C
简图
计算压力pc
1.49
MPa
设计温度
0
℃
壳体型式
圆形筒体
壳体材料
名称及类型
16MnR(正火)
板材
壳体开孔处焊接接头系数φ
1
壳体内直径Di
1900
mm
壳体开孔处名义厚度δn
14
mm
壳体厚度负偏差C1
0
mm
壳体腐蚀裕量C2
4
mm
壳体材料许用应力[σ]t
170
MPa
接管实际外伸长度
320
mm
接管实际内伸长度
50.00
C
内径Di
1900.00
mm
曲面高度hi
500.00
mm
材料
16MnR(正火) (板材)
试验温度许用应力
170.00
MPa
设计温度许用应力t
170.00
MPa
钢板负偏差C1
0.00
mm
腐蚀裕量C2
4.00
mm
焊接接头系数
1.00
厚度及重量计算

4.3.1内压圆筒设计(常规设计)1解读

缺点——
组合式
4.3.2.2 内压圆筒的强度设计
过程设备设计
中径公式（薄壁筒体）
单层圆筒体
筒体强度设计多层厚壁圆筒
Mises屈服公式（厚壁筒体） Faupel爆破公式（厚壁筒体）
一、单层筒体（薄壁筒体）
设计准则：
厚度计算
σ 1 [σ ]

III 当
t
（4-3）
pD [ ] 2
k
强度条件

IV 当
pD [ ] 2.3
适用于塑性材料
第二强度理论（最大变形理论）与实际相差较大，目前很少采用。压力容器材料都是塑性材料，应采用三、四强度理论， GB150-98 采用第三强度理论.
4.3.1 概述
过程设备设计
二、弹性失效设计准则
压力容器材料韧性较好，在弹性失效准则中，
t
式中 δe—有效厚度， δe=δn –C，mm； δn—名义厚度，mm； C—厚度附加量，mm σt—设计温度下圆筒的计算应力，MPa。
4.3.2.2 内压圆筒的强度设计
4.3.2.2 内压圆筒的强度设计
过程设备设计
3、筒体最大允许工作压力[Pw]：
2 e [ ]t [ pw ] Di e
4.3.2.3设计技术参数的确定
过程设备设计
4.3.2.3 设计技术参数的确定
设计压力
设计温度
设计技术参数厚度及厚度附加量焊接接头系数
许用应力等
4.3.2.3设计技术参数的确定
过程设备设计
4.3.2.3 设计技术参数的确定
1、设计压力—— 为压力容器的设计载荷条件之一，其值不低于最高工作压力。
主要计算公式（4-13）

在用锅炉强度校核中值得注意的几个方面

在用锅炉强度校核中值得注意的几个方面本文主要分析锅炉强度校核中应该注意的问题和如何避免这样问题的出现,在锅炉定期检验中,对在用锅炉受压元件进行正确的强度校核,可以保证锅炉安全运行,减少不必要的经济损失。

标签：锅炉强度校核问题1 受内压圆筒形元件的强度校核根据锅炉强度计算标准,受内压圆筒形元件强度校核公式为:公式(1)是以内径为结构尺寸的强度校核公式,公式(2)是以外径为结构尺寸的强度校核公式。

如何选取公式中有关参数是正确进行强度校核的前提条件。

现就公式中有关参数的选取或确定分析如下:1.1 减弱系数φj的选取。

公式中的φj是受内压圆筒形元件校核部位的减弱系数,而不是设计时的最小减弱系数。

目前,我国的锅炉,特别是中低压锅炉的锅筒筒体的设计、制造基本是采用了等厚度不等强度的原则。

受内压筒体一般存在几种减弱情况,如焊缝减弱,孔桥减弱、焊缝和孔桥同时减弱等,但减弱仅仅限于某一局部范围内。

但在设计计算时,将有减弱部位的减弱系数或几种减弱情况的最小减弱系数φmin代入设计计算公式,所确定的壁厚做为筒体的整体厚度。

因此,除减弱或最小减弱部位外,其他部位的厚度都有一定的余量。

比如一个受内压筒体焊缝减弱系φh为0.85,而最小孔桥减弱系数φk为0.58。

在设计计算时最小减弱系数则为0.58。

筒体的整体壁厚是按φmin=0.58算出的壁厚。

在φ=0.58的部位,其壁厚与计算压力相对应,而减弱系数大于0.58的其他部位,其厚度有一定的余量。

所以公式(1)和(2)中的φj是校核部位的减弱系数,不一定是设计计算中的最小减弱系数φmin。

又如腐蚀或磨损部位,既不在最小孔桥区或孔桥区,也不在纵向焊缝部位,此时的φj=1.0。

1.2 筒体有效厚度ty的确定。

所谓有效厚度是指筒体厚度中能承担最高允许工作压力的厚度。

即:Ty=t-c(3)在设计计算时,t为取用厚度。

如按设计计算公式计算出筒体最小所需厚度tmin为12.3mm,根据我国钢板规格,其取用厚度t只能取14.0mm。

关于承受内压圆筒和承受外压圆筒的圆度要求

承受内压圆筒和承受外压圆筒的圆度要求在工程设计和制造领域，承受内压圆筒和承受外压圆筒是常见的结构形式。

它们在各种机械设备、容器和管道中广泛应用，具有重要的工程价值。

然而，在设计和制造过程中，对于这两种结构的圆度要求常常引起工程师的关注。

本文将从深度和广度的角度探讨承受内压圆筒和承受外压圆筒的圆度要求，帮助读者更全面地理解这一重要的工程概念。

一、承受内压圆筒的圆度要求1. 圆筒的内压会导致圆筒变形和应力集中的问题，因此对于承受内压的圆筒，圆度要求非常关键。

圆筒的圆度是指圆筒截面的圆形度，也就是圆筒截面是否符合理想的圆形。

在实际应用中，通常会规定圆筒截面的最大圆度偏差，以确保圆筒在承受内压时不会出现严重的变形和应力集中现象。

2. 圆筒的圆度要求与其材料、厚度和长度等因素有关。

一般来说，圆筒材料的强度越高，对圆度的要求就越严格。

圆筒的厚度和长度也会影响其圆度要求。

较薄的圆筒在承受内压时更容易发生变形，因此对于较薄的圆筒，其圆度要求通常会更为严格。

3. 在实际工程中，对于承受内压的圆筒，通常会采用压力容器设计规范中所规定的圆度要求。

这些规范中会详细列出不同材料、厚度和直径的圆筒应满足的最大圆度偏差，以确保圆筒在承受内压时能够安全可靠地运行。

二、承受外压圆筒的圆度要求1. 与承受内压的圆筒不同，承受外压的圆筒在设计和制造过程中通常需要考虑更多的因素。

由于外压会导致圆筒产生稳定的弧形屈曲，因此对于承受外压的圆筒，圆度要求除了保证圆筒截面的圆形度外，还需要考虑其屈曲性能。

2. 圆筒的屈曲性能与其截面形状、材料和端部支撑方式等因素密切相关。

为了确保承受外压的圆筒能够抵抗屈曲，圆筒的圆度要求通常会要求其截面形状尽可能接近理想的圆形，同时对材料的力学性能和非线性屈曲特性有一定的要求。

3. 在实际工程中，对于承受外压的圆筒，通常会采用压力容器设计规范或结构设计规范中所规定的圆度要求。

这些规范中会详细列出不同材料、厚度和直径的圆筒应满足的圆度要求，以确保圆筒在承受外压时能够稳定可靠地承受外部载荷。

圆筒轴向应力校核

1.86
2.39
m0 引起的轴向应力 2 m0 S
7.13
3.67
Mmax 引起的轴向应力 3 M max Z
58.18
30.69
轴向压应力 c 2 3
65.31
34.36
轴向拉应力 t 1 2 3
52.91
29.41
校核
c cr
65.31＜104.4
34.36＜104.4
K t
取其中的较小值
式中：K—载荷组合系数，取 K=1.2
cr —圆筒许用轴向压应力
本设计属内压塔器，故圆筒最大组合应力按下式校核
2 3 cr
3、圆筒强度稳定校核本设计属内压塔器，故圆筒最大组合拉应力按下式校核
1 2 3 K cr
计算结果列于下表如下:
计算截面 a-a 塔壳有效壁厚 tei 计算截面以上的操作质量 m0
KB
cr
K t
取较小值
cr
Байду номын сангаас
2.03×107 1.1810×109 1.773×10-3
1.974×102 236.9 104.4 104.4
3.36×107 1.0313×109 1.379×10-3
1.535×102 184.2 104.4 104.4
P 引起的轴向拉应力1 PDi 4tei
计算截面的横截面积 S Ditei
Ⅱ-Ⅱ 16-2-0.8=13.2
42185
58027.2
Ⅲ-Ⅲ 13.2 27917
74606.4
计算截面系数 Z
4
Di 2tei
最大弯距
M ma x
0.094
A
（R
t

容器失效准则强度理论计算法则

压力容器强度计算概述——计算公式封头
压力容器强度计算概述——计算公式封头
压力容器强度校核——校核公式
一、校核公式 1. 内压圆筒体——按壁厚校核
Pc Di 校 C2 C 2 t 2 PC
2. 内压圆筒体——按压力校核

≤δ
测
2 （测 C2 ） P校 ≥ P Di ( 测 C2 )
应力分类典型事例的应力分类容器部件位置应力的起因应力的种类符号总体薄膜应力轴向温度梯度弯曲应力圆筒形或球形壳体与法兰的连接整个截面的薄膜应力垂直于截面方向的分量容器任意截面外部载荷或力矩整个截面的弯曲应力垂直于截面方向的分量接管或其它开孔附近外部载荷力矩任何位置壳体与壁厚之比较大时会产生皱纹及过度变形等现象
t
压力容器强度校核——校核参数选取（1）
二、校核参数的选取
（1）原则：腐蚀裕量=腐蚀速率（mm/年）×至下一个检验周期的年数实际：用减薄量估算（2）压力Pc：①取容器实际最高工作压力； ②装有安全泄放装置取:安全阀开启压力或爆破片爆破压力； ③盛装液化气体容器取原设计压力。——注意温度、组分当容器的液柱静压力≥5%Pc,要计入液柱静压力（球形储罐均要计入液柱静压力）。（3）温度：温度主要用来确定材料许用应力，强度校核温度一般取实际最高壁温，当无准确壁温值时，取容器的实际最高工作温度（热介质的最高工作温度），低温压力容器，取常温（20℃）值。（4）许用应力，GB150屈服1.6，抗拉3.0安全系数。如16MnR抗拉510MPa/3.0=170(许用应力）（见GB150），对屈服345/1.6＝216，故按照保守，取170许用应力。从理论上来说，耐压取1.25的系数，而实际屈服安全系数1.6，故不会塑性变形，但是仍然需要校核水压薄膜应力，主要是1.25后边有个温度因子。 ①压力容器的材料牌号明确的，直接按相应材料牌号选取许用应力，当材料牌号不明确，可按压力容器同类材料的最低标准值选取，如不能满足强度要求时，则进行材料化验、硬度测定确定强度等级，选取许用应力值。 ②选取许用应力值时取最高工作温度或壁温下的许用应力； ③液化气储罐，取设计温度下的许用应力； ④低温容器取20℃下的许用应力。

化工设计竞赛T0406 校核结果

**************上封头计算结果 **********************内压椭圆封头校核**********计算条件:计算压力: 0.14 设计温度: 130.00 筒体内径: 1800.00腐蚀裕量: 2.00 负偏差: 0.30 焊接接头系数: 0.85曲面高度: 475.00 材料: S31603输入厚度: 8.00计算结果:应力校核: 合格许用压力: 0.68 水压试验值: 0.3438 椭圆封头应力: 59.61 0.9*ReL: 162.00 压力试验合格提示:参考厚度: 5.00**************第1段筒体计算结果 **********************内压圆筒校核**********计算条件:计算压力: 0.11 设计温度: 130.00 筒体内径: 1800.00腐蚀裕量: 2.00 负偏差: 0.30 焊接接头系数: 0.85材料: S31603输入厚度: 14.00计算结果:应力校核: 合格许用压力: 1.30 σt＝ 8.52 [σ]t*Φ= 100.47水压试验值: 0.3438 圆筒应力: 31.32 0.9*ReL: 162.00 压力试验合格提示:参考厚度: 4.50**************地震载荷，风载, 计算结果 *****************************等直径，等壁厚塔器校核结果******************校核参数：基本自振周期 T1: 0.277344(秒)塔器总高度 H： 15623(mm) ; 裙座高度：3500(mm) ;整个塔器的操作质量 m0：25771.8(kg)*******************************************************************************************************************************************************************************************圆筒应力校核*************************************－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－塔器分段类型：第 1 个圆筒段的底部截面。