壓力容器設(shè)計(jì)方法計(jì)劃解析總結(jié)計(jì)劃對(duì)比

1、壓力容器設(shè)計(jì)方法計(jì)劃剖析總結(jié)計(jì)劃比較壓力容器設(shè)計(jì)方法計(jì)劃剖析總結(jié)計(jì)劃比較壓力容器設(shè)計(jì)方法計(jì)劃剖析總結(jié)計(jì)劃比較壓力容器設(shè)計(jì)方法剖析比較目前我國(guó)壓力容器設(shè)計(jì)所采納的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有兩大類：一類是常例設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以GB150-2011壓力容器標(biāo)準(zhǔn)為代表；另一類是剖析設(shè)計(jì),以JB4732-1995鋼制壓力容器-剖析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為代表。兩類標(biāo)準(zhǔn)是互相獨(dú)立的、自成系統(tǒng)的、平行的壓力容器規(guī)范,絕對(duì)不可以混用,只好依據(jù)實(shí)質(zhì)的工程狀況而選其一。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則比較常例設(shè)計(jì)主要依據(jù)是第一強(qiáng)度理論，以為結(jié)構(gòu)中主要破壞應(yīng)力為拉應(yīng)力，限制最大薄膜應(yīng)力強(qiáng)度不超出規(guī)定許用應(yīng)力值，當(dāng)結(jié)構(gòu)中某最大應(yīng)力點(diǎn)一旦進(jìn)入塑性,結(jié)構(gòu)就喪失了純彈性狀態(tài)即為無效

2、。常例設(shè)計(jì)是基于彈性無效準(zhǔn)則,以殼體的薄膜理論或資料力學(xué)方法導(dǎo)出容器及其零件的設(shè)計(jì)計(jì)算公式。一般狀況它僅考慮壁厚中均布的薄膜應(yīng)力，對(duì)于邊沿應(yīng)力及峰值應(yīng)力等局部應(yīng)力一般不作定量計(jì)算，如對(duì)曲折應(yīng)力。剖析設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是第三強(qiáng)度理論，以為結(jié)構(gòu)中主要破壞應(yīng)力為剪切力。采納以極限載荷、平定載荷和疲備壽命為界限的塑性無效與彈塑性無效的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，對(duì)容器的各種應(yīng)力進(jìn)行精確計(jì)算和分類。對(duì)不一樣樣樣性質(zhì)的應(yīng)力,如：整體薄膜應(yīng)力、邊沿應(yīng)力、峰值應(yīng)力等；同時(shí)還考慮了循環(huán)載荷下的疲備剖析,在設(shè)計(jì)上更合理。標(biāo)準(zhǔn)適用范圍比較常例設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB150-2011適用于設(shè)計(jì)壓力大于或等于且小于35MPa，及真空度高于。對(duì)于設(shè)計(jì)溫度

3、，GB150-2011規(guī)定為-269-900，是按鋼材贊同的使用溫度確立設(shè)計(jì)溫度范圍,可高于資料的蠕變溫度范圍。第1頁共4頁剖析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)JB4732-1995適用于設(shè)計(jì)壓力大于或等于且小于100MPa，及真空度高于。對(duì)于設(shè)計(jì)溫度，JB4732-1995將最高的設(shè)計(jì)許用溫度限制在受鋼材蠕變極限拘束的溫度。應(yīng)力評(píng)定比較常例設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB150-2011，采納一致的許用應(yīng)力，如容器筒體，是采納中徑公式進(jìn)行應(yīng)力校核，最大應(yīng)力滿足許用應(yīng)力即可。剖析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)JB4732-1995的中心是將壓力容器中的各種應(yīng)力加以分類，依據(jù)所考慮的無效模式比較詳細(xì)地計(jì)算了容器及受壓元件的各種應(yīng)力。依據(jù)各種應(yīng)力自己的性質(zhì)及對(duì)無

4、效模式所起的不一樣樣樣作用予以分類以下：一次應(yīng)力一次應(yīng)力是因?yàn)橛龅酵饧訖C(jī)械載荷的作用而在容器中產(chǎn)生的為平衡這種外載所必然的正應(yīng)力或剪應(yīng)力,它需要滿足外載和內(nèi)力的均衡關(guān)系。一次應(yīng)力是個(gè)統(tǒng)稱,詳細(xì)包含下述三類:一次整體薄膜應(yīng)力一次整體薄膜應(yīng)力存在于結(jié)構(gòu)整體范圍內(nèi),其應(yīng)力達(dá)到資料的欽佩強(qiáng)度時(shí),會(huì)使元件的整體范圍內(nèi)整個(gè)壁厚的資料同時(shí)進(jìn)入欽佩,使元件產(chǎn)生過分的彈性和塑性變形而直接以致結(jié)構(gòu)破壞,它是各種應(yīng)力中對(duì)容器危害性最大的應(yīng)力。比方各種殼體中均衡內(nèi)壓或分布載荷所惹起的薄膜應(yīng)力。一次局部薄膜應(yīng)力一次局部薄膜應(yīng)力存在于結(jié)構(gòu)局部范圍內(nèi),由介質(zhì)壓力或其余機(jī)械載荷所惹起,只需符合局部地區(qū)和薄膜應(yīng)力的特色都可以稱

5、為一次局部薄膜應(yīng)力。一次局部薄膜應(yīng)力即便達(dá)到資料的欽佩強(qiáng)度也不會(huì)造成結(jié)第2頁共4頁構(gòu)整體過大的彈性和塑性變形,因此贊同這種應(yīng)力強(qiáng)度有比一次整體薄膜應(yīng)力較寬的校核條件。比方容器支座,因?yàn)樽灾鼗蛲廨d在殼體上所引起的薄膜應(yīng)力。一次曲折應(yīng)力一次曲折應(yīng)力是曲折應(yīng)力中的一種,是由介質(zhì)壓力或其余機(jī)械載荷惹起,沿容器壁厚方向形成線性分布,內(nèi)外壁表面大小相等、方向相反、中間面為中性面的應(yīng)力,它滿足外載和內(nèi)力的均衡關(guān)系。一次曲折應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)整體的危害程度同一次局部薄膜應(yīng)力相像,因此這種應(yīng)力的強(qiáng)度校核條件也比一次整體薄膜應(yīng)力為寬。如平蓋中心零件由壓力引起的曲折應(yīng)力。二次應(yīng)力二次應(yīng)力是由容器同一元件上不一樣樣樣部位的資

6、料或許相鄰元件之間的總變形協(xié)調(diào)條件導(dǎo)出的正應(yīng)力或剪應(yīng)力。由溫度差而惹起的熱應(yīng)力都由變形協(xié)調(diào)關(guān)系導(dǎo)出,依據(jù)其存在范圍是屬于整體還是局部分別劃入二次應(yīng)力或峰值應(yīng)力。如換熱器管板與筒體聯(lián)接處因?yàn)閺较蚺蛎浟坎煌a(chǎn)生的熱應(yīng)力等。峰值應(yīng)力峰值應(yīng)力定義為在局部結(jié)構(gòu)不連續(xù)處總應(yīng)力去除一次應(yīng)力及二次應(yīng)力后節(jié)余的應(yīng)力。它的基本特色是不會(huì)惹起結(jié)構(gòu)任何比較明顯的變形,僅可能是以致容器出現(xiàn)疲備破壞和脆性斷裂的隱蔽原由。峰值應(yīng)力的區(qū)分其實(shí)不是以它沿器壁厚度是平均分布、線性分布還是非線性分布來定義,不是高度會(huì)合的應(yīng)力,假如它不會(huì)惹起結(jié)構(gòu)明顯的變形,也可劃歸為峰值應(yīng)力。比方在碳鋼容器的奧氏體鋼覆層中出現(xiàn)的溫差應(yīng)力。優(yōu)勢(shì)與不

7、足的比較第3頁共4頁常例設(shè)計(jì)方法是以資料力學(xué)為及板殼理論與簡(jiǎn)化計(jì)算公式為基礎(chǔ),因?yàn)橘Y料安全系數(shù)采納比較大，因此制造出的容器是比較安全的，但是因?yàn)檫^于守舊的設(shè)計(jì)對(duì)于資料的浪費(fèi)也是不容忽視的問題。其余對(duì)于比較苛刻的操作工況，常例設(shè)計(jì)便存在很大的限制性剖析設(shè)計(jì)采納以極限載荷，平定載荷和疲備壽命為界限的塑性失效和彈塑性無效準(zhǔn)則,贊同結(jié)構(gòu)出現(xiàn)可控制的局部塑性區(qū),贊同對(duì)峰應(yīng)力部位作有限壽命設(shè)計(jì),采納這個(gè)準(zhǔn)則可以較好地解決常例設(shè)計(jì)的不足,合理的放松對(duì)計(jì)算應(yīng)力的過嚴(yán)控制。因?yàn)槠饰鲈O(shè)計(jì)采納了塑性無效準(zhǔn)則,因此安全系數(shù)相對(duì)降低,許用應(yīng)力相對(duì)提升。其余因?yàn)槠饰鲈O(shè)計(jì)考慮疲備問題后的緣由，剖析設(shè)計(jì)供給疲備剖析設(shè)計(jì)的適用規(guī)程,考慮交變應(yīng)力下容器的疲備壽命。但是基于剖析設(shè)計(jì)的特色，對(duì)于容器的選材、制造、檢驗(yàn)和查收都提出更為嚴(yán)格的要求。其余剖析設(shè)計(jì)固然科學(xué)慎重，但卻需要進(jìn)行大批復(fù)雜的剖析計(jì)算,因此提升了設(shè)計(jì)開銷和時(shí)間。利用常例設(shè)計(jì)方法可以快速的對(duì)容器進(jìn)行應(yīng)力校核，也可以