压力容器“计算厚度”概念的演变史

2021/2/6 16:42:02 人评论 次浏览 分类:调试维修  文章地址://www.e-cumulus.com/tech/3594.html

厚度是压力容器最主要的结构参数,是在规定的载荷条件下,保证结构强度、刚度和稳定性以及使用寿命的基本条件之一。从原《钢制石油化工压力容器设计规定》(以下简称《设计规定》)到GB150-1989《钢制压力容器》,直到GB150-2011《压力容器》,对厚度的定义不断细化,为压力容器的合理设计奠定了良好的基础。

在压力容器设计计算中,首先要确定的厚度是计算厚度。计算厚度的概念,从GB150-1989到GB150-2011产生了不小的变化。


在原《设计规定》中,仅提出了“壁厚附加量”和“最小壁厚”的概念,没有对厚度概念进一步细化。


GB150-1989中提出了“计算厚度”的概念,明确定义为:“计算厚度系指按各章公式计算得到的厚度,不包括厚度附加量”。这一定义在JB 4732-1995《钢制压力容器——分析设计标准》中得到了延续,其表述与GB150-1989无异。


由于GB150-1989各章中给出的厚度的计算公式都是考虑承受压力载荷的强度条件而得到的,因此,如此定义的“计算厚度”,可理解为容器壳体满足承受压力载荷的强度要求所需的最小厚度。


在之后的GB150-1998《钢制压力容器》中,对于“计算厚度”的定义变化为:“计算厚度指按各章公式计算得到的厚度。需要时,尚应计入其他载荷所需厚度。”在标准释义中,对于“需要时,尚应计入其他载荷所需的厚度”给出了明确的解释:由于“本版已撤消了‘直立容器’部分,但在‘考虑的载荷’中对容器的自重、风载、地震等等必要时必需考虑,故将其计算列入本释义以供应用”。


GB150-1998释义给出的相应的计算方法,应当认为是在“需要时”考虑自重、风载、地震载荷时对“计算厚度”计算方法的补充。这里给出的计算结果本质上满足了自重、风载、地震载荷和内压的共同作用下壳体在轴向的强度及稳定性的要求。


所以,对于GB150-1998定义的“计算厚度”的意义可解释为:“考虑计算压力,按标准给定的计算方法计算得到的厚度。是在规定的载荷条件下保证容器强度、刚度或者稳定所必须的厚度”。


在现行的GB150-2011中,“计算厚度”定义为:“按本标准各章相应公式计算得到的厚度。需要时,尚应计入其他载荷所需厚度。对于外压元件,系指满足稳定性要求的最小厚度。”


显然,与GB150-1998相比较,GB150-2011“计算厚度”的内容中增加了一项外压元件“满足稳定性要求的最小厚度”。在相应的标准释义中,“计算厚度”解释为:“计算厚度是在规定的载荷条件下保证结构强度、刚度和稳定性所必须的厚度。”

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