第五节外压圆筒加强圈的设计分解

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《化工机械基础》第5章外压圆筒与封头解析

（2）根据L/Do,Do/Se，查图5-5，确定系数A(ε)；
26
（3）根据系数A,查图5-7~图5-14——
●A值落在材料线的右方，做垂线交材料线一点，查得系数B。
[ p] B Do Se (MPa)
●A值落在材料线的左方， 2 AE t [ p] 垂线交不到材料线上。 3 Do Se 用下式计算：
pT 1 ( Di Se ) 0.75 (500 5.2) T 36.4 (MPa) 2S e 2 5.2 0.9 s 0.9 235 0.8 169.2 (MPa)
T 0.9 s
干燥器筒体水压试验合格。
二.蒸汽夹套壁厚设计（内压容器）：
1.设计参数：pc=0.6MPa,
【解】一.设计干燥器筒身。 1.设计参数：Di=500mm, L=3000mm, pc=0.6-0=0.6MPa, C2=2mm （双面腐蚀），φ=0.8（单面带垫板对接焊，局部无损检验）。[σ]=113MPa, [σ]160=105MPa ，σs=235MPa 。
37
2.设计壁厚：（1）.设Sn=8mm,则Se=8-2-0.8=5.2mm
2
外压容器失稳的过程
失稳前，壳壁内存在有压应力，外压卸掉后变形完全恢复；失稳后，壳壁内产生了以弯曲应力为主的复杂应力。失稳过程是瞬间发生的。
3
4
5
5.1.2 容器失稳型式分类
（1）.侧向失稳
载荷——侧向外压变形：横截面由圆型突变为波形
6
（2）.轴向失稳
载荷——轴向外压
失稳时经向应力由压应力突变为弯曲应力。变形：
30
5.5 外压圆筒加强圈的设计
5.5.1 加强圈的作用与结构

化工设备设计基础第五章外压圆筒设计

㈡短圆筒
短圆筒的临界压力计算公式为： 2.5 (d e / D0 )
pcr 2.59E ( L / D0 )

短圆筒临界压力与相对厚度 de/D0有关，也随相对长度L/D0变化。 L/D0越大，封头的约束作用越小，临界压力越低。
L为筒体计算
长度，指两相邻加强圈的间距；对与封头相连接的那段筒体而言，应计入凸形封头中的1/3的凸面高度。
[p]＜0.1MPa，所以12mm钢板也不能用。
当de=12mm时
D0 2028 169 de 12
L 6340 3.126 D0 2000 2 14
查图4-15得A=0.000018。查图4-17，A值所在点仍在材料温度线得左方，故
B 2 1 5 4 [ p] 1.6910 1.8 10 0.12MPa D0 / d e 3 169
㈢刚性筒 d d
2s p
t
pDi
C2
刚性筒是强度破坏，计算时只要满足强度要求即可，其强度校核公式与内压圆筒相同。
㈣临界长度
实际外压圆筒是长圆筒还是短圆筒，可根据临界长度Lcr来判定。当圆筒处于临界长度Lcr时，长圆筒公式计算临界压力Pcr值和短圆筒公式计算临界压力Pcr值应相等
临界压力与哪些因素有关？
失稳是固有性质，不是由于圆筒不圆或是材料不均或其它原因所导致。每一具体的外压圆筒结构，都客观上对应着一个固有的临界压力值。临界压力的大小与筒体几何尺寸、材质及结构因素有关。
根据失稳情况将外压圆筒分为三类：
长圆筒：刚性封头对筒体中部变形不起有效支撑，最容易失稳压瘪，出现波纹数n=2的扁圆形。短圆筒：两端封头对筒体变形有约束作用，失稳破坏波数n>2，出现三波、四波等的曲形波。刚性圆筒：若筒体较短，筒壁较厚，即L/D0较小，de/D0较大，容器的刚性好，不会因失稳而破坏。

化工设备机械基础(第四版)第5章外压圆筒与封头的设计

2S e[ ]t压 [ pw ] Di S e
5.4
临界长度Lcr
实际的外压圆筒是长圆筒还是短圆筒，可根据临界长度Lcr来判定。
当圆筒处于临界长度Lcr时，则用长圆筒公式计算所得的临界压力Pcr 值和用短圆筒公式计算的临界压力Pcr值应相等。
t Se 2.2 E D 0
• 但由于各种钢材的弹性模量与泊桑比相差不大，因此选用高强度钢
代替一般碳钢制造外压容器，并不能有效提高圆筒的临界压力。
(3). 筒体椭圆度和材料的不均匀性
5. 外压圆筒的分类
5.1 长圆筒
• 当筒体足够长，两端刚性较高的封头对筒体中部的变形不能起到有效支撑作用时，这类圆筒最容易失稳压瘪，出现
波纹数n=2的扁圆形。这种圆筒称为长圆筒。
2. 外压容器的失稳现象
• 外压圆筒的压缩应力还在远远低于材料的屈服点时，筒壁就已经突然被压瘪或发生褶皱，即在某一瞬间失去原来的形状，这种在外压作用下，突然发生的圆筒失去原形，即突然失去原来的稳定性的现象称为弹性失稳； • 弹性失稳是从一种平衡态跃变为另一种平衡状态，实际上是容器筒壁内的应力状态由单纯的压应力平衡跃变为主要受弯曲应力的新平衡。
t D0 2.5E L cr
3
S e D 0

2.5
Lcr 1.17 Do
Do Se
Lcr
1.3E t S e [ ]
t 压
• 当L>Lcr时，长圆筒； • L‘cr<L<Lcr时，短圆筒； • 若L<L'cr时，刚性圆筒。
D0 Se
•例题
某一钢制圆筒，外径为Do=1580mm，高L=7060mm（切

第5章外压圆筒与封头的设计 2012化工设备机械基础(中南大学课件大连理工出版社 )

• 根据所选材料，查图，得出[p]；
• 比较许用外压[p]与设计外压Pc ，若Pc>[p]，则须再假设壁厚重新上述计算步骤，直至[p]大于且接近于Pc为止。
2.外压凸形封头的设计
3.外压锥形封头的设计
3.1 当半顶角α≤60o时，按“相当的圆筒体”计算：
• 它的直径取等于锥体大端外直径，并用Do表示； • 它的筒体长度叫当量长度，并按下式计算：
p cr [ p] m • m：稳定安全系数，对于圆筒，m=3。
2. 图算法
假设已知壁厚求外压，用公式计算
即可，不需要用算图；
算图主要应用于已知外压要求设计壁厚的情况。
3.外压圆筒和管子壁厚的图算法
3.1 对于D0/Se≥20的外压圆筒及外压管
• • 假设Sn，计算Se＝Sn一C，定出L/D0、D0/Se值；在外压或轴向受压圆筒和管子几何参数计算图的左方找到L/D0值的所在点，由此点向右引水平线与D0/Se线相交(遇中间值，则用内插法)。若 L/D0＞50，则用L/D0=50查图，若L/D0＜0.05，则用L/D0＝0.05 查图；由此交点引垂直线向下，在图的下方得到系数A；根据所用材料，在该图下方找到A值所在点。若A值落在该设计温度下材料温度曲线的右方，则由此点向上引垂线与设计温度下的材料线相交(遇中间温度值用内插法)，再通过此交点向右引水平线，即可由右边读出B 值，并按式(5-11 )计算许用外压力[p]：若A值处于该设计温度下材料曲线的左方，则用式(5-12 )计算许用外压力[p]: 比较许用外压[p]与设计外压Pc ，若Pc>[p]，则须再假设壁厚重新上述计算步骤，直至[p]大于且接近于Pc为止。
2E Se pc r 2 1 D 0

外压圆筒加强圈计算

外压圆筒加强圈计算首先，我们需要了解外压圆筒加强圈的结构形式。

外压圆筒加强圈是由圆筒和圆环形加强件组成的一种结构，圆筒承受外压载荷，而圆环形加强件则起到增强圆筒抗外压性能的作用。

圆筒的几何参数一般包括内外径、高度等，而圆环形加强件的几何参数包括加强圈的截面内外径及高度。

在计算外压圆筒加强圈的组合截面特性时，主要包括以下几个步骤：1.计算圆筒截面的面积和惯性矩：根据给定的圆筒几何参数，可以计算出圆筒截面的面积和惯性矩。

圆筒的面积可以通过圆筒的内外径计算得出，而惯性矩则需要考虑圆筒的截面形状。

2.计算加强圈截面的面积和惯性矩：类似地，根据给定的加强圈的几何参数，可以计算出加强圈截面的面积和惯性矩。

加强圈的面积可以通过加强圈的内外径计算得出，而惯性矩则需要考虑加强圈的截面形状。

3.计算组合截面的面积和惯性矩：根据圆筒和加强圈的位置关系，可以确定组合截面的面积和惯性矩。

在计算中，需要注意加强圈的位置和数量对组合截面特性的影响。

4.计算抗外压能力：根据组合截面的面积和惯性矩，可以计算出外压圆筒加强圈的抗外压能力。

一般来说，抗外压能力与截面的面积和惯性矩成正比，可以通过比较计算结果与设计要求来评估结构的安全性。

在计算过程中，需要考虑材料的特性，如弹性模量、屈服强度等。

这些参数可以用于计算应力和应变分布，从而评估结构的稳定性。

需要注意的是，外压圆筒加强圈的计算较为复杂，需要综合考虑几何形状、材料特性和加载条件等因素。

因此，在实际工程中，一般会借助计算软件或进行实验验证来进行更准确的计算。

总之，外压圆筒加强圈的组合截面特性计算涉及到圆筒和加强圈的几何参数、材料特性和加载条件等多个方面的考虑。

通过计算组合截面的面积和惯性矩，可以评估结构的抗外压能力，从而设计出更安全可靠的结构。

外压圆筒设计图算法与公式法

外压圆筒设计图算法与公式法本文旨在对比研究外压圆筒设计图算法和公式法，探讨两种方法的优缺点，并提出作者的设计方案。

我们将简要介绍外压圆筒设计图算法和公式法的背景和意义；接着，将详细阐述这两种方法的原理和应用；我们将对外压圆筒设计图算法和公式法进行比较分析，并提出作者的设计方案。

外压圆筒设计图算法是一种基于几何图形计算的设计方法。

它通过将圆筒形容器分解为多个圆柱体和圆锥体，并根据外压条件计算出各部分的直径、高度等参数，最终得到圆筒设计的详细尺寸。

此算法具有较高的精确性和可靠性，适用于各种复杂形状和尺寸的圆筒设计。

然而，它需要较高的计算成本和时间，对于一些大型或复杂项目来说可能不太适用。

公式法是一种基于经验公式的计算方法。

它根据已知的参数和经验公式，直接计算出圆筒设计的各项参数。

此方法具有较快的计算速度和较低的计算成本，适用于一些简单形状和尺寸的圆筒设计。

但是，由于公式法的原理基于经验数据，因此对于一些特殊或复杂形状的圆筒设计可能无法提供精确的计算结果。

外压圆筒设计图算法和公式法各有优缺点。

对于一些需要精确计算和复杂形状的圆筒设计，外压圆筒设计图算法是一种更为可靠的方法。

然而，对于一些简单形状和尺寸的圆筒设计，公式法则具有较快的计算速度和较低的计算成本。

在实际应用中，应根据项目需求和设计要求选择合适的方法。

基于对外压圆筒设计图算法和公式法的比较分析，作者提出以下设计方案：对于一些重要且复杂的圆筒设计项目，建议采用外压圆筒设计图算法，以保证计算结果的精确性和可靠性；对于一些简单且常规的圆筒设计项目，可以尝试使用公式法，以节省计算成本和时间；对于一些介于两者之间的圆筒设计项目，可以根据项目需求和设计要求进行选择。

例如，可以在保证计算结果较为精确的前提下，采用公式法进行快速估算。

本文对比研究了外压圆筒设计图算法和公式法，分析了两种方法的优缺点，并提出了作者的设计方案。

在实际应用中，应根据项目需求和设计要求选择合适的方法。

《化工设备机械基础》第五章习题解答

第五章外压圆筒与封头的设计二、判断是非题（对者画√，错者画X ）1．假定外压长圆筒和短圆筒的材质绝对理想，制造的精度绝对保证，则在任何大的外压下也不会发生弹性失稳。

（ X ）2． 18MnMoNbR 钢板的屈服点比Q235-AR 钢板的屈服点高108%，因此，用18MnMoNbR 钢板制造的外压容器，要比用Q235-AR钢板制造的同一设计条件下的外压容器节省许多钢材。

（ X ）3．设计某一钢制外压短圆筒时，发现采用20g 钢板算得的临界压力比设计要求低10%，后改用屈服点比20g高35%的16MnR 钢板，即可满足设计要求。

（ X ）4．几何形状和尺寸完全相同的三个不同材料制造的外压圆筒，其临界失稳压力大小依次为：P cr 不锈钢 > P cr 铝 > P cr铜。

（ X ）5．外压容器采用的加强圈愈多，壳壁所需厚度就愈薄，则容器的总重量就愈轻。

（ X ）三、填空题a) 受外压的长圆筒，侧向失稳时波形数n=（2）；短圆筒侧向失稳时波形数为n>（2）的整数。

b) 直径与壁厚分别为D ，S 的薄壁圆筒壳，承受均匀侧向外压p 作用时，其环向应力σθ=（PD/2S ），经向应力σm （PD/4S ），它们均是（压）应力，且与圆筒的长度L （无）关。

c) 外压容器的焊接接头系数均取为Φ=（1）；设计外压圆筒现行的稳定安全系数为m=（3）。

d) 外压圆筒的加强圈，其作用是将（长）圆筒转化成为（短）圆筒，以提高临界失稳压力，减薄筒体壁厚。

加强圈的惯性矩应计及（加强圈）和（加强圈和圆筒有效段组合截面）。

e)外压圆筒上设置加强圈后，对靠近加强圈的两侧部分长度的筒体也起到加强作用，该部分长度的范围为（加强圈中心线两侧各为0.55eS D 0的壳体）。

四、工程应用题A 组：1、图5-21中A ，B ，C 点表示三个受外压的钢制圆筒，材质为碳素钢，σs =216MPa ，E=206GPa 。

GB150设计

13
c）若 A 值小于设计温度下曲线的最小值，则按下式计算B 值.
（3）许用外压力[p]确定根据B 值，按下式计算许用外压力[p]
计算得到的[p]应大于或等于pc，否则须调整设计参数，重复上述计算，直到满足设计要求。
14
外压圆筒和外压球壳
3、的圆筒和管子 (1) 外压应变系数A 值的确定 a）对的圆筒和管子，用相同的步骤得到系数A 值； b）对的圆筒和管子，按下式计算系数A 值：
系数 A＞0.1 时，取A=0.1； (2) 外压应力系数B 值的确定 a）按所用材料，查表4-1确定对应的外压应力系数B 曲线图，再按对应的外压应力系数B 曲线图，由A 值查取B 值；
15
外压圆筒和外压球壳
b）若 A 值超出设计温度下曲线的最大值，则取对应温度下曲线的右端点的纵坐标值为B 值；
20
外压圆筒和外压球壳
d 所需的惯性矩I 确定用式（4-9）计算加强圈与圆筒组合段所需的惯性矩：
Is 应大于或等于I，否则须另选一具有较大惯性矩的加强圈，重复上述步骤，直到Is大于且接近I 为止。
(2) 加强圈的设置可参照GB150-1998规定。
21
封头

本章规定的设计方法适用于受内压或外压的凸形封头、平盖、锥形封头（含偏心锥壳）、变径段、紧缩口。还规定了必要的拉撑结构设计方法。凸形封头包括椭圆形封头、碟形封头、球冠形封头和半球形封头，其中半球形封头按球壳计算。
3
内压圆筒和内压球壳
一、内压圆筒的五种厚度适用范围： 1、计算厚度
式中： Pc—计算压力，MPa； Di—圆筒内径，mm；
[ ]t—材料使用温度下的许用应力，MPa；
—焊接接头系数。

第四章外压圆筒与封头的设计-加强圈的设计

2014-3-31
b
b

4.5外压圆筒加强圈的设计
惯性矩平移定理： z：过截面形心 z1：与z平行，相距a A：截面面积 Iz：截面对z轴的惯性矩截面对z1轴的惯性矩Iz1：
z
z1
a
I z1 I z a 2 A
2014-3-31
( I s ) A I A d As
2
式中，IA—加强圈对中性轴x0的惯性矩（可查表）
0
（2）A1的确定：
c x1 b b
d x a
A1 2b e
b 0.55 DO e

2014-3-31
5.5 外压圆筒加强圈的设计
（3）确定Is Is—组合截面对中性轴x轴的惯性矩
I s (I s ) A (I s ) B
组合截面对x轴的惯性矩IS等于角钢对x轴的惯性矩(IS)A 和矩形截面对x轴惯性矩(Is)B之和。 x0 z0 d x c a x1
7、Is的计算（1）确定组合截面中形心轴的位置 x0：角钢的中性轴 x1：矩形截面的中性轴 x：组合截面的中性轴
x0
z0
c
x1 b b
d x a

2014-3-31
5.5 外压圆筒加强圈的设计
组合截面中性轴的位置：
As c a As A1
a—x轴到x1轴间距； A1--矩形截面积 As--角钢和矩形截面面积（可查表） c—x1到x0轴间距 x z0
z0
3PDO A 2( e s ) E t L
（式5-5）
c
d x a
x1
b
b

将5-5带入5-3，整理得结论：Et为常数时，I与As（加强圈截面积）无关。注：I与As无关的条件：碳钢制真空容器，t≤425℃

化工设备机械基础：第五章外压圆筒与封头的设计

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2020/12/14
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2020/12/14
5.1概述
外压容器很少因为强度不足发生破坏，常常是因为刚度不足而发生失稳。下面我们来看看失稳的定义。 3、失稳及其实质失稳：承受外压载荷的壳体，当外压载荷增大到某一数值时，壳体会突然失去原来的形状，被压扁或出现波纹，载荷卸除后，壳体不能恢复原状，这种现象称为外压壳体的失稳（Instability）。
1、算图的由来
圆筒受到外压时，其临界压力的计算公式为：
pcr
2.2Et ( e )3
D0
（长圆筒）
pc' r
2.59Et
(e
L
D0 )3 D0
（短圆筒）
在临界压力下，筒壁产生相应的应力σcr及应变ε分别为：
cr
pcr D0 ,
2 e
cr pcr (D0 e )
Et
2Et
ห้องสมุดไป่ตู้
1.1
e
D0
2
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2020/12/14
5.3外压圆筒的工程设计
• 2、外压圆筒和管子厚度的图算法
• 1）对Do/δe≥20的圆筒
和管子（P134）
➢ 假比设值δLn/，D0令和δDe＝0/ δδen;－C，定出
D0/δe
➢ 在图5－5的左上方找到L/D0，将 δL则e/相D此用0交＝点L/。D5沿00若查＝水L0图平/.D0，方50查>若向5图0L右，/D移则0<与按0.D050/,
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2020/12/14
5.3外压圆筒的工程设计

5外压圆筒与封头的设计

且有计算压力：
化工学院
第五章外压圆筒与封头设计
第三节外压圆筒的工程设计
化二、外压圆筒壁厚设计的图算法
工外压圆筒计算常遇到两类问题：
设备机
（1）已知圆筒的尺寸，求它的许用外压[p]；（2）已给定工作外压，确定所需厚度δe。
械
基
础
化
工
一、解析法
学院
二、图算法
第三节外压圆筒的工程设计
化二、失稳的形式
工设备
3、局部失稳：压应力均布于局部区，失稳后局部被压瘪或出现褶皱。
机
如容器在支座或其他支承处以及在安装运输
械中由于过大的局部外压可能引起局部失稳。
基
础
化工学院
第五章外压圆筒与封头设计
第二节临界压力
一、临界压力Pcr
化
工
导致筒体失稳的压力称为该筒体的临界压力。
设
备筒体较短，筒壁较厚，即L/D0较小，δe/D0较机大，容器的刚性好，不会因失稳而破坏——
械刚性筒。刚性筒是强度破坏，计算时只要满
基足强度要求即可。
础
强度校核公式与内压圆筒相同。
化
工
学
院
第五章外压圆筒与封头设计
第二节临界压力
化四、临界压力的理论计算公式
工设备
筒体在临界压力作用下，筒壁内的环向压缩应力。
二、外压圆筒壁厚设计的图算法
化工
1、算图的来由
pcr

2.2Et ( e )3
D0
（长圆筒）
设备机械
pcr

2.59Et
(e / D0 )2.5
L / D0

5.外压圆筒与封头的设计

影响临界压力的因素
在弹性稳定范围内，外压容器的临界压力及其所呈现的波数与材料的屈服强度无关，与材料的弹性模数E和泊桑比以及容器的结构尺寸(L/D，/D)有关。其中结构尺寸为主要影响因素。当失稳应力超过弹性范围时，它还和材料的屈服强度有关。
外压容器形状椭圆度的影响
外压容器失稳的根本原因并非由于材料的不均匀和几何形状的初始偏差。但容器材料的不均匀和几何形状的初始偏差 ——不圆度会导致临界压力下降，所以外压容器设计时应考虑稳定性安全裕度，制造时对不圆度的允许值也应严格控制。我国国标GB150-2011《钢制压力
1.算图的由来
思路：由已知条件（几何条件：L/Do,Do/ δe以及材质
，设计温度）确定许用外压力[p]，判断计算压力是否满足：
p c [ p]
几何条件
ε
25
稳定条件
长圆筒临界压力：短圆筒临界压力：
结论：影响临界压力的因素：几何尺寸、Et
问题：
（1）公式中弹性模量Et确定（①是否是变量；②如果是变量，如何确定）；（2）δ e的试算。
(2)对Do/δe ＜ 20的圆筒和管子 ①用与Do/δe≥20时相同步骤得到B,对于Do/δe ＜ 4
②用①所得系数B
③ 由②所得P1与P2较小值,与[P]比较,直到较小的Pc ＜[P].
设计压力的确定：外压圆筒的设计参数外压容器：取不小于实际工作过程中可能产生的最大压差。真空容器： (l )有安全装置时，取l.25倍最大内外压差或0.lMPa 两者中的较小值。 (2)无安全装置时取0.l MPa。 (3)带夹套的真空容器，按上述原则加上夹套压力。
3）根据材料选出壁厚计算图（图5-7～图5-15），在曲线横坐标上找到A点，若A点位于直线段（左侧），说明圆筒发生弹性失稳，Et是常数，B=2/3EtA；若A位于曲线段（右侧），Et是变量，从曲线上查得B值； e 4）计算许用压力 [ p] B D0

外压圆筒和管子厚度的图算法

壳体的椭圆度与材料的不均匀性，能使其临界压力的数值降低，使失稳提前发生。
13
三、长圆筒、短圆筒、刚性圆筒的定性描述
相对几何尺寸
两端边界影响
失稳时临界压力波形数
长圆筒 L/D0较大
忽略
与e / D0有关
与L / D0无关
2
短圆筒 L / D0较小显著刚性 L / D0较小
圆筒 e / D0较大
(4)比较计算压力Pc与许用外压力[P]，要求Pc[P]且比较接近
34
情况2
D0 / e 20
(1)用与D0 / δe 20时相同的步骤得到系数B。但对于D0 / δe <4的圆筒和管子，则系数A用下式计算：
A

1.1
( D0 / e )2
(5-13)
系数A>0.1时，取A=0.1。
系数A=εcr
图5-9
外压圆筒、管子和球壳厚度计算图(16MnR，15CrMo钢) 33
（二）外压圆筒和管子厚度的图算法
情况1
D0 / e 20
(1)假设 n，令 e n C，求出 L / Do 和 Do /e
(2)查A系数：在图5-5纵坐标上找到 L / Do ，由此点水平移动与线 Do /e 相交，再垂直下移在横坐标上读得系数A
判定筒体在操作外压力下是否安全
29
于是由可得
令
pcr=m[p]

cr
Et

pcr D0
2E t e
＝ m[ p]D0
2E t e
[ p] ( 2 E t ) e
m
D0
B 2 Et
m [ p] B e

浅谈外压圆筒及其加强圈的设计

ｃｌｕａｉｎｆｒｍａｉｍｉａｃｆｔｅｓｉｅｅｓｔｅｍｅｈｄｆｒｄｔｒｎｎｅｔｎｌｓｚｆｔｅａｃｌｔｘｍｕｄｓｎｅｏｔｎｒ，ｈｔｏｏｅｅｍｉｉｇｓｃｏａｉｏｏｏｔｈｆｉｅｈｓｆｎｒ，ｅｍｅｏｒｑｉｋｙｃｌｕａｉｎｏｅｓｉｅｅｓａｄｔｅｐｏｒｍａｃｌｔｎｆｒｔｅｔｆｅｓｔｔｄｆｕｃｌａｃｌｔｆｔｔｎｒｎｈｒｇａｃｌｕａｉｉｅｈｈｏｏｈｆｏｏｈ
Ｄ … ＂５ｏ
１外压圆筒的设计
外压圆筒设计的２种方法：解析法和图算法。１１解析法求取外压圆筒许用压力．（）１假设简体的名义厚度８；
（）２计算有效厚度８；。
（３）求出临界长度ＬＬ＝１７。。．１Ｄ
ｅｔｒａｒｓｕｅｖｓｅｈｌ．ｘｅｌｐｅｓｒｅｓｌｓｅ１ｎ
ＫｅｒｓＥｔｒａｒｓｕｅｔｅｅ；Ｄｓ；Ｐｏｒｍａｃｌｔｎｙｗｏｄ：ｘｅｌｐｅｓｒ；Ｓｉｎｒｅｉｎｆｎｇｒｇａｃｌｕａｉｏ
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（ｒｉｉＣｎｉｏｉｇＣ．Ｌｄ，ａｂｎ１０８，ｈｎ）ＨａｂｎＡｒｏｄｔｎｎｏ，ｔ．Ｈｒｉ５０８Ｃｉａｉ
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GB150设计讲解

主要变化如下： 1、对应于原 GB 150—1998 第5 章内压圆筒和内压球壳，本部分第3章增加了按外径进行壁厚设计计算的相应公式； 2、参照 ASME《锅炉压力容器规范》第Ⅷ卷和EN13445《非火焰受火压力容器》标准相关基本受压元件的设计方法，增加了偏心锥壳和低压平封头等元件的设计计算方法； 3、增加附录B “钢带错绕筒体设计”。
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外压圆筒和外压球壳
d 所需的惯性矩I 确定用式（4-9）计算加强圈与圆筒组合段所需的惯性矩：
Is 应大于或等于I，否则须另选一具有较大惯性矩的加强圈，重复上述步骤，直到Is大于且接近I 为止。
(2) 加强圈的设置可参照GB150-1998规定。
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封头

本章规定的设计方法适用于受内压或外压的凸形封头、平盖、锥形封头（含偏心锥壳）、变径段、紧缩口。还规定了必要的拉撑结构设计方法。凸形封头包括椭圆形封头、碟形封头、球冠形封头和半球形封头，其中半球形封头按球壳计算。
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外压圆筒和外压球壳
（3）许用外压力[p]确定按下式计算许用外压力[p]
计算得到的[p]应大于或等于pc，否则须调整设计参数，重复上述计算，直到满足设计要求。
5、外压圆筒加强圈的设计（1）加强圈的计算 a 计算惯性矩选定加强圈材料与截面尺寸，计算其横截面积As 和加强圈与圆筒有效段组合截面的惯性矩Is；Is值的计算可计入在加强圈中心线两侧有效宽度各为的壳体； 19
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c）若 A 值小于设计温度下曲线的最小值，则按下式计算B 值.
（3）许用外压力[p]确定根据B 值，按下式计算许用外压力[p]
计算得到的[p]应大于或等于pc，否则须调整设计参数，重复上述计算，直到满足设计要求。