封头成形厚度减薄量对封头强度计算的影响
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第８ 期
一 ９一
封头成形厚度减薄量对封头强度计算的影响
付 双 全 ， 丁 元 娜
（ １ ． 北京华福工程有 限公 司， 北 京 １ ０ ０ ０ １ ３ ）
（ ２ ． 大连市排水处 ，辽 宁 大连 １ １ ６ ０ ２ １ ）
［ 摘 要 ］ 本文介绍 了最小成形厚度 、计 算厚度 、设 计厚 度 、名义厚度 、有效厚度及钢材厚度之 间的关系 在压 力容 器封 头 的强度计算 中，应 当考虑封 头成形减 薄量 以及在封 头上开孔补强计算的影 响。 ［ 关键 词］压 力容 器封头；最小成形厚度 ；计算厚度 ；设计厚度 ；名义厚度；有效厚度
新 版 封 头 标 准ＧＢ／ Ｔ ２ ５ １ ９ ８ — ２ ０ １ ０［ １ 中 ， 要求 封 头 设 计 标 记 出封 头 成 形 后 的最 小 厚 度 ，如 ：Ｅ Ｈ Ａ １ ０ ０ ０ Ｘ １ ０ （ ８ ． ４ ） 一 Ｑ３ ４ ５ Ｒ Ｇ Ｂ ／ Ｔ ２ ５ １ ９ ８ 。括 号 中 的８ ． ４ 即 为 设 计 图样 上 标 注 的封 头 最 小 成 形 厚度 ６ ｉ 。 因 此 ，在 封 头 的强 度 计 算 和 封 头 上 的开 孔 补 强 计 算 中需 要 考 虑 封 头 成 形 厚 度 减 薄 量 对 封 头 强 度 的影
以上各 厚度 之 间的关 系见 图 １ 。
１ 厚 度
厚 度 是 压 力 容最 主 要 的 结 构 参 数 ，是 在 规 定 的载荷条件下 ，保证结构强度和结构刚度 以及使 用寿命的基本条件之一 。因此 ，确保压力容器可 靠 性 能 的各 种 厚 度 ，是 标 准 中给 予 严格 规 定 的 技 术 内容 。涉及 厚度 的术语 共六 个 ，分 别如 下 ： 计 算 厚度 ：按 ＧＢ１ ５ ０ ｔ ］ 【 中相 应 公 式计 算 得 到 的 厚 度 。需 要 时 ， 尚应 计 入 其 它 载 荷 所 需 厚 度 。 对 于 外 压 元 件 ， 系 指 满 足 稳 定 性 要 求 的 最 小 厚 度。 设计 厚 度 ：计算 厚度 与 腐蚀 裕量 之和 。 名 义 厚 度 ：设 计 厚 度 加 上材 料 厚度 负 偏 差 后 向上 圆整 至材 料标 准 规格 的厚 度 。 有 效 厚 度 ：名 义 厚 度 减 去腐 蚀 裕 量 和 材 料 厚
度 的负偏 差 。
最 小 成 形 厚 度 ：受 压 元 件 成 形 后 保 证 设 计 要 求 的最小 厚度 。 ＧＢ１ ５ ０ ． ２ ０ ｌ １《 压力容器标准标准释义》［ ３ 中 的解 释 ：最 小 成 形 厚度 可 以 理解 为保 证 强度 、 刚 度 及 使 用 寿 命 的受 压 元 件 的最 小 厚度 。在 设计 文 件 中最 小 成 形 厚 度可 以是 ：（ ａ ） 设 计 厚 度 。对 于 壳 体指 壳体 的计 算 厚度 与腐 蚀 裕 量 之 和 ，对 于接 管 去 除壳 体 计 算 厚度 、腐 蚀 裕 量 外 还 要 考 虑 开孔 补
响。
强 所 需 的补 强 厚 度 ； （ ｂ ） 在 给 定 的元 件 名 义 厚 度 下 ，制 造 中可 以达 到 的最 大 厚度 ；（ ｃ ） 名义 厚度 减
钢 板负偏 差 ，相 当于 有效 厚度加 腐蚀 裕量 。
ＧＢ １ ５ ０ ． １ ９ ９ ８［ ４ 中 规 定 制 造 单 位 应 根 据 制 造 工 艺 确 定 加 工 裕 量 ， 以确 保 凸 形 封 头 和 筒 节 成 形 后 的厚 度 不 小 于 该 部 件 的 名 义 厚度 减 去 钢 板 负 偏 差 。制 造 单 位Fra Baidu bibliotek为 保证 “ 名 义 厚度 减 去 钢 板 负 偏 差 ”往 往 选 购 厚 度 规 格 大 于 名义 厚度 的钢 板 ， 即 二 次 圆整 ，在很 多情 况下 导致材 料 的浪 费 。 ＧＢ１ ５ ０ ． ２ ０ １ １［ ２ 中要 求 设计 图样 注 明元 件 的最 小 成 形 厚 度 为 制 造 单位 根据 自身 的经 验 选 购 投 料 的厚度 规 格 提 供 了便 利 ，在 以上（ ａ ） 、（ ｂ ） 情 况下 可 能减少 投料 的钢 材厚 度 。 钢 材 厚度 ：压 力容 器 壳 体 的钢 材 厚 度 是 指 实 际用 于 制 造 该 壳 体 元 件 的材 料 厚度 ，是 决 定 容 器 制 造技 术条 件 的厚度 ［ ５ 】 。
注：如设计考虑 “ 加工裕量”则应在图样中特 别注 明。 图１ 各厚度间的关系
作者简 介 ：付双全 （ １ ９ ７ ９ 一），男，蒙古族 ，辽宁北票人 ，学
士 ，工程师。长期从事压力容器 设计工作。
一 ９一
封头成形厚度减薄量对封头强度计算的影响
付 双 全 ， 丁 元 娜
（ １ ． 北京华福工程有 限公 司， 北 京 １ ０ ０ ０ １ ３ ）
（ ２ ． 大连市排水处 ，辽 宁 大连 １ １ ６ ０ ２ １ ）
［ 摘 要 ］ 本文介绍 了最小成形厚度 、计 算厚度 、设 计厚 度 、名义厚度 、有效厚度及钢材厚度之 间的关系 在压 力容 器封 头 的强度计算 中，应 当考虑封 头成形减 薄量 以及在封 头上开孔补强计算的影 响。 ［ 关键 词］压 力容 器封头；最小成形厚度 ；计算厚度 ；设计厚度 ；名义厚度；有效厚度
新 版 封 头 标 准ＧＢ／ Ｔ ２ ５ １ ９ ８ — ２ ０ １ ０［ １ 中 ， 要求 封 头 设 计 标 记 出封 头 成 形 后 的最 小 厚 度 ，如 ：Ｅ Ｈ Ａ １ ０ ０ ０ Ｘ １ ０ （ ８ ． ４ ） 一 Ｑ３ ４ ５ Ｒ Ｇ Ｂ ／ Ｔ ２ ５ １ ９ ８ 。括 号 中 的８ ． ４ 即 为 设 计 图样 上 标 注 的封 头 最 小 成 形 厚度 ６ ｉ 。 因 此 ，在 封 头 的强 度 计 算 和 封 头 上 的开 孔 补 强 计 算 中需 要 考 虑 封 头 成 形 厚 度 减 薄 量 对 封 头 强 度 的影
以上各 厚度 之 间的关 系见 图 １ 。
１ 厚 度
厚 度 是 压 力 容最 主 要 的 结 构 参 数 ，是 在 规 定 的载荷条件下 ，保证结构强度和结构刚度 以及使 用寿命的基本条件之一 。因此 ，确保压力容器可 靠 性 能 的各 种 厚 度 ，是 标 准 中给 予 严格 规 定 的 技 术 内容 。涉及 厚度 的术语 共六 个 ，分 别如 下 ： 计 算 厚度 ：按 ＧＢ１ ５ ０ ｔ ］ 【 中相 应 公 式计 算 得 到 的 厚 度 。需 要 时 ， 尚应 计 入 其 它 载 荷 所 需 厚 度 。 对 于 外 压 元 件 ， 系 指 满 足 稳 定 性 要 求 的 最 小 厚 度。 设计 厚 度 ：计算 厚度 与 腐蚀 裕量 之和 。 名 义 厚 度 ：设 计 厚 度 加 上材 料 厚度 负 偏 差 后 向上 圆整 至材 料标 准 规格 的厚 度 。 有 效 厚 度 ：名 义 厚 度 减 去腐 蚀 裕 量 和 材 料 厚
度 的负偏 差 。
最 小 成 形 厚 度 ：受 压 元 件 成 形 后 保 证 设 计 要 求 的最小 厚度 。 ＧＢ１ ５ ０ ． ２ ０ ｌ １《 压力容器标准标准释义》［ ３ 中 的解 释 ：最 小 成 形 厚度 可 以 理解 为保 证 强度 、 刚 度 及 使 用 寿 命 的受 压 元 件 的最 小 厚度 。在 设计 文 件 中最 小 成 形 厚 度可 以是 ：（ ａ ） 设 计 厚 度 。对 于 壳 体指 壳体 的计 算 厚度 与腐 蚀 裕 量 之 和 ，对 于接 管 去 除壳 体 计 算 厚度 、腐 蚀 裕 量 外 还 要 考 虑 开孔 补
响。
强 所 需 的补 强 厚 度 ； （ ｂ ） 在 给 定 的元 件 名 义 厚 度 下 ，制 造 中可 以达 到 的最 大 厚度 ；（ ｃ ） 名义 厚度 减
钢 板负偏 差 ，相 当于 有效 厚度加 腐蚀 裕量 。
ＧＢ １ ５ ０ ． １ ９ ９ ８［ ４ 中 规 定 制 造 单 位 应 根 据 制 造 工 艺 确 定 加 工 裕 量 ， 以确 保 凸 形 封 头 和 筒 节 成 形 后 的厚 度 不 小 于 该 部 件 的 名 义 厚度 减 去 钢 板 负 偏 差 。制 造 单 位Fra Baidu bibliotek为 保证 “ 名 义 厚度 减 去 钢 板 负 偏 差 ”往 往 选 购 厚 度 规 格 大 于 名义 厚度 的钢 板 ， 即 二 次 圆整 ，在很 多情 况下 导致材 料 的浪 费 。 ＧＢ１ ５ ０ ． ２ ０ １ １［ ２ 中要 求 设计 图样 注 明元 件 的最 小 成 形 厚 度 为 制 造 单位 根据 自身 的经 验 选 购 投 料 的厚度 规 格 提 供 了便 利 ，在 以上（ ａ ） 、（ ｂ ） 情 况下 可 能减少 投料 的钢 材厚 度 。 钢 材 厚度 ：压 力容 器 壳 体 的钢 材 厚 度 是 指 实 际用 于 制 造 该 壳 体 元 件 的材 料 厚度 ，是 决 定 容 器 制 造技 术条 件 的厚度 ［ ５ 】 。
注：如设计考虑 “ 加工裕量”则应在图样中特 别注 明。 图１ 各厚度间的关系
作者简 介 ：付双全 （ １ ９ ７ ９ 一），男，蒙古族 ，辽宁北票人 ，学
士 ，工程师。长期从事压力容器 设计工作。