對壓力容器的機械強度可靠性設(shè)計的簡單探討

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【摘要】在壓力容器的設(shè)計中，機械強度的設(shè)計是分外關(guān)鍵的，一般處境下，科研人員在舉行壓力容器的機械強度穩(wěn)當(dāng)性設(shè)計時，首先需要先舉行模型建立，再將其套用到生活中，但是實踐說明這種簡樸的穩(wěn)當(dāng)性設(shè)計在實際應(yīng)用中不具有實用性和普遍性，壓力容器的機械強度穩(wěn)當(dāng)性設(shè)計往往需要根據(jù)容器實際處境舉行。隨著壓力容器在生活中應(yīng)用范圍的增加，人們對壓力容器的穩(wěn)當(dāng)性提出了更高的要求，目前壓力容器機械強度的穩(wěn)當(dāng)性設(shè)計已經(jīng)成為科研人員研究的熱點問題。

【關(guān)鍵字】壓力容器機械強度設(shè)計模型存在問題穩(wěn)當(dāng)性設(shè)計

在壓力容器的機械強度穩(wěn)當(dāng)性設(shè)計中，尺寸是設(shè)計需要重點參考的數(shù)據(jù)，科研人員務(wù)必根據(jù)不同壓力容器的實際處境對穩(wěn)當(dāng)性舉行設(shè)計?？梢詫毫θ萜鞯臋C械強度穩(wěn)當(dāng)性分為設(shè)計-生產(chǎn)-使用-保養(yǎng)等步驟[1]。機械強度的穩(wěn)當(dāng)性設(shè)計是一項較為繁雜的過程，本文首先對壓力容器機械強度穩(wěn)當(dāng)性設(shè)計舉行了簡樸的分析，并進一步探討了舉行壓力容器機械強度穩(wěn)當(dāng)性設(shè)計的方法。

一、壓力容器機械強度穩(wěn)當(dāng)性設(shè)計的理論根基

1、穩(wěn)當(dāng)性含義。壓力容器穩(wěn)當(dāng)性是指其在特定的處境下，能夠讓使用功能得志用戶的需求，并且在使用的過程不發(fā)生故障性質(zhì)。與壓力容器機械強度穩(wěn)當(dāng)性存在緊密關(guān)聯(lián)的因素有使用環(huán)境、環(huán)境溫度、消費者使用需求以及應(yīng)力扥等，壓力容器機械強度的穩(wěn)當(dāng)性和壓力容器的使用時間存在緊密聯(lián)系，隨著壓力容器使用時間的延長，壓力容器機械強度的穩(wěn)當(dāng)性逐步降低，也正是由于有穩(wěn)當(dāng)性的存在人們才對壓力容器產(chǎn)生了使用壽命的熟悉[2]。無論是電子產(chǎn)品還是人們?nèi)粘Ｉ钣闷?，研究穩(wěn)當(dāng)性都是分外有必要的。隨著國家經(jīng)濟水平和人們生活質(zhì)量的提升，人們對壓力容器的要求也越來越高，在科技進展的支持下，壓力容器穩(wěn)當(dāng)性得到了大幅度的提升，由于穩(wěn)當(dāng)性在確定程度上表達了一個國家的實力水平，因此產(chǎn)品的穩(wěn)當(dāng)性研究具有分外重要的意義。

2、理論根基。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，壓力容器設(shè)計應(yīng)充分的考慮實際厚度和計算厚度的附加值。實際厚度的附加值是指筒體的腐蝕裕量和材料得到實際厚度誤差，材料的實際厚度誤差是根據(jù)材料標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的誤差范圍舉行計算[3]，而筒體的腐蝕裕量那么指的是壓力容器中所裝的物體對材料腐蝕速率的影響和對壓力容器的預(yù)期使用時間的計算等。通過長期實踐研究說明，我國大片面的壓力容器機械強度穩(wěn)當(dāng)性設(shè)計，在對使用壽命舉行計算的彈性失效的中徑公式都是將其設(shè)為極限處境，計算并沒有考慮到腐蝕裕量，所以所得出的結(jié)果與實際存在區(qū)別。一般處境下壓力容器機械強度的穩(wěn)當(dāng)性設(shè)計可以分為6個步驟：（1）計算壓力容器的穩(wěn)當(dāng)度和強度系數(shù)；（2）根據(jù)公式計算出容器的故障概率；（3）利用所計算出故障概率計算壓力容器的穩(wěn)當(dāng)度；（4）計算出世產(chǎn)材料能夠承受的負(fù)載強度；（5）計算出壓力容器的應(yīng)力均值；（6）利用計算出的各項結(jié)果確定壓力容器的預(yù)算厚度[4]。

二、舉行壓力容器機械強度穩(wěn)當(dāng)性設(shè)計的根本方法

1、提防極限處境。在壓力容器使用的過程中，筒體的厚度會發(fā)生較大的變化，并且其也會在筒體應(yīng)力的作用下發(fā)生確定的變更，所以舉行壓力容器機械強度穩(wěn)當(dāng)性設(shè)計，需要充分的考慮壓力容器所裝物體對筒體的腐蝕速率。科研人員在應(yīng)用公式對壓力容器使用過程中的筒體厚度舉行計算時，務(wù)必提防穩(wěn)當(dāng)性受到破壞的處境：a、壓力容器筒體發(fā)生屈服失效；b、壓力容器筒體發(fā)生斷裂；科研人員務(wù)必留心分析壓力容器在極限處境下失效問題，最大限度的提升壓力容器的抗壓值，提升壓力容器機械強度的穩(wěn)當(dāng)性。

2、精確計算壓力容器的筒體厚度。在二十世紀(jì)五十年頭，科研人員在對路合金強度舉行研究時，變證領(lǐng)略在實際條件中材料腐蝕深度的分布，隨著研究范圍的擴大，材料在實際處境下的腐蝕深度相應(yīng)的研究成果也越來越多。所以在舉行壓力容器腐蝕裕量計算時，可以計算出壓力容器最初的筒體厚度。假設(shè)某壓力容器的筒體厚度是23mm，根據(jù)蒙特卡羅的模擬方法可以計算出十年后該壓力容器的穩(wěn)當(dāng)性是0.9的五次方，大量實踐說明，壓力容器的厚度會隨著時間延長發(fā)生變化，但是需要留神的是，壓力容器在使用年限中應(yīng)當(dāng)保證穩(wěn)當(dāng)性在0.9五次方以上。

3、合理應(yīng)用受壓材料。受壓材料對壓力容器機械強度穩(wěn)當(dāng)性的影響較大，因此受壓材料的應(yīng)用應(yīng)當(dāng)根據(jù)介質(zhì)腐蝕性強度、設(shè)計壓力舉行計算，一方面受壓材料還會受到介質(zhì)易燃、易爆特性的影響，壓力容器所使用的材料務(wù)必得志國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和實際應(yīng)用的需求。另一方面，科學(xué)、合理的布局對壓力容器的穩(wěn)當(dāng)性也存在確定的影響，需要加以重視。

結(jié)語：現(xiàn)階段我國在壓力容器機械強度的穩(wěn)當(dāng)性設(shè)計方面較為肆意，沒有明確的規(guī)定。壓力容器機械強度穩(wěn)當(dāng)性設(shè)計的主要目的是確保壓力容器的機械強度能夠符合安好要求，外界環(huán)境、應(yīng)力和經(jīng)濟水平都是對壓力容器機械強度穩(wěn)當(dāng)性設(shè)計的考量，所以加強壓力容器機械強度的穩(wěn)當(dāng)性設(shè)計應(yīng)當(dāng)引起人們足夠的重視。

參考文獻

[1]蔡克霞，王毅.壓力容器強度穩(wěn)當(dāng)性平均安好系數(shù)校核[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2022，35（12）：1496-1498.

[2]劉小寧，張紅衛(wèi)，劉岑等.鋼制壓力容器靜強度穩(wěn)當(dāng)性設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)[C].//第七屆全國壓力容器設(shè)計學(xué)術(shù)會探討文集.2022：86-93.

[3]駱曉玲，劉亮亮.復(fù)合材