储罐理论爆破压力计算

一空气储罐，材料为Q235B ，内经1000mm ，壁厚6mm ，容积1m 3.
按照GB150-98： σb =375MPa, σs =235 MPa
K=1012/1000=1.012，Dm=1006mm
一、纯理论方法：由中径公式导出。

代入得：Ps=2.8MPa ，Pb ＝4.47MPa
二、1、基于理想弹-塑性材料，按厚壁圆园筒分析得出的公式
① 用TreSea 屈服准则
式中k ＝D0/Di （圆筒外、内径之比），σs 、σb 分别为材料的屈服应力和抗拉应力。

②用Mises 屈服准则：
Ps=2σs lnK/3 Pb ＝2σb lnK/3
代入得：Ps=3.24MPa ，Pb ＝5.17MPa
2、修正公式
福贝尔和史文森根据前述基于理想弹性材料推导出的Pb 公式。

考虑到材料的应变硬化或屈服比（σs/σb ）对爆破压力Pb 的影响，分别提出修正公式：
①福贝尔公式：
K p b s s b ln 232
〉-〈=σσσ
代入得： Pb ＝4.45MPa
②史文森公式：
K n
e n P b n b ln 227.025.0σ〉〉〈⋅〉=〈〈
=
式中：e —自然对数底，n —材料应变硬化指数。

此方法n 不好确定，未予采用。

3、基于薄壁分析的公式
当容器壁厚相对较薄（k<1.2）时。

可接薄膜理论进行分析：
①用Tresea 屈服准则：
Ps=2Sσb /Dm Pb＝2Sσb /Dm
式中：Dm为中径（即内外壁平均直径），S为壁厚。

代入得：Ps=3.24MPa，Pb＝5.17MPa
②用Mises屈服准则
实际上圆筒形容器都不可避免地带有壁厚偏差，不园等几何偏差，其受压变形规律与理想化的均匀壁厚圆筒分析不尽相同。

但仍可找出反映筒体总变形意义下的Ps和Pb。

根据理论分析及实验验证，不园偏差对Ps和Pb影响不大。

当筒体存在壁厚偏差时。

筒体强度主要取决于筒体的最薄侧（Smin处）,因此应将有壁厚偏差筒体视为壁厚等于Smin外径不变的均匀圆筒处理。

将Smin和K=D0／（D0－2Smin）分别代替上述各公式中的S和K进行计算。

三、《压力容器》杂志：
低碳钢压力容器爆破试验及爆破压力公式研究
适用于Q235-A及20R:
代入得：Pb＝6.63MPa
小结：一为纯理论公式，且未考虑硬化问题，不实际。

二前后印证Ps=3.24MPa，Pb＝5.17MPa，较可信，但经验公式有一定局限性，比较适用的应该为3基于薄壁分析的公式。

三为我国浙江大学化工研究所论文结论，且材料相似，较为可信。

但应考虑壁厚不均和材料实际抗拉强度的影响。