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《壓力容器球形封頭與筒體連接結(jié)構(gòu)分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第2期鍋爐制造No.22010年3月BOILERMANUFACTURINGMar.2010文章編號:CN23-1249(2010)02-0053-04壓力容器球形封頭與筒體連接結(jié)構(gòu)分析郜愿鋒,李明,張旭(哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司,黑龍江哈爾濱150046)摘要:球形封頭是壓力容器中常用的封頭形式,其壁厚與筒體壁厚相差較大,GB150-1998中將筒體與球形封頭的對接環(huán)形焊縫定義為A類焊接接頭。本文從壁厚計算公式角度出發(fā),討論了工程中常用的球形封頭與筒體的連接結(jié)構(gòu)及其合理性,得出球形封頭與筒體連接應(yīng)遵循的基本原則。關(guān)鍵詞:壓力容器;球形封頭;筒體;壁厚;連接結(jié)構(gòu)中圖分類號:TQ055.8文
2、獻(xiàn)標(biāo)識碼:BConnectionStructureAnalysisbetweenCylinderandSphericallyDishedofPressureVesselGaoYuanfeng,LiMing,ZhangXu(HarbinBoilerCompanyLimited,Harbin150046,China)Abstract:Sphericallydishedisoneofthemostpopularheadsforminpressurevessel,thethicknessofcylinderismuchbiggerthansphericallydished,sothebuttci
3、rcleweldsbetweencylinderandsphericallydishedisdefinedascategoryAincriteriaGB150-1998.Fromtheaspectsofthicknesscalculatingformula,theconnectionstructureandfeasibilitybetweencylinderandsphericallydishedwerediscussedinthispaper.Italsodescribesbasicprinciplesfortheconnectionbetweencylinderandspherica
4、llydished.Keywords:pressurevessel;sphericallydished;cylinder;thickness;connectionstructureGB150-1998中也將筒體與球形封頭的對接環(huán)形0引言焊縫定義為A類焊接接頭。在壓力容器中,球形封頭與其它形式的封頭1壁厚計算相比,球形封頭的受力最好,在相同直徑和壓力下所需厚度最小,最節(jié)省材料,因而在壓力較高的容研究筒體和封頭連接形式之前,我們首先來器中常常使用。與此同時,在所有形式的封頭與看一下容器壁厚的計算。筒體連接中,球形封頭厚度與筒體厚度相差最大,1.1筒體壁厚的計算它們之間的連接結(jié)構(gòu)不僅影響設(shè)備的
5、制造,而且我們知道筒體的應(yīng)力狀況是兩相薄膜應(yīng)力、也是容器能否安全運行的重要因素之一。在環(huán)向應(yīng)力為軸向應(yīng)力的兩倍,內(nèi)壓圓筒壁厚計算收稿日期:2009-06-15作者簡介:郜愿鋒(1983-),男,2006年畢業(yè)于東華理工學(xué)院核工程與核技術(shù)專業(yè),助理工程師,從事壓力容器的設(shè)計開發(fā)工作?！?4·鍋爐制造總第220期公式是從圓筒與內(nèi)壓的靜力平衡條件得出的。圖所得壁厚小于按徑向應(yīng)力計算所得壁厚,因此,筒1為內(nèi)壓圓筒受力圖。首先假設(shè)應(yīng)力沿圓筒壁厚體壁厚按后者計算。均勻分布,壓力Pc產(chǎn)生軸向分力和徑向分力。上述計算公式是在假設(shè)成立的前提下得出的,但這個假設(shè)只適用于薄壁容器。對于較厚壁厚的圓筒,其環(huán)向應(yīng)
6、力并不是均勻分布的,上述計算公式計算結(jié)果與實際存在較大誤差。對厚壁圓筒中的應(yīng)力情況以由彈性力學(xué)為基礎(chǔ)推導(dǎo)得出的拉美公式較好地反映了其分布:厚壁筒中存在的三個方面的應(yīng)力,其中只有軸向應(yīng)力是沿厚度均勻布的。環(huán)向應(yīng)力和徑向應(yīng)力均是非均勻分布的,且內(nèi)壁處為最大值。筒壁三向應(yīng)力中,以周向應(yīng)力最大,內(nèi)壁處達(dá)最大值,外壁處為最小值,內(nèi)外壁處的應(yīng)力差值隨K=DO/Di增大而增大。當(dāng)K=1.5時,由薄壁公式按均勻分布假設(shè)計算的環(huán)向應(yīng)力值比按拉美公式計算的圓筒內(nèi)壁處的最大環(huán)向應(yīng)力要偏低23%,存在圖1圓筒受力圖較大的計算誤差。由于薄壁公式形式簡單,計算方便、適于工程(1)按圓筒軸向應(yīng)力計算:應(yīng)用。為了解決厚
7、壁筒時薄壁公式引起的較大誤壓力Pc在圓筒軸向產(chǎn)生的總軸向力:差,由此采取增大計算內(nèi)徑,以適應(yīng)增大應(yīng)力計算π2F1=DiPc值的要求。為此將圓筒計算內(nèi)徑改為中徑,即以4圓筒橫截面的面積Di+δ代替Di代入薄壁內(nèi)徑公式中,則有::A=πDδpc(Di+δ)pcDi+pcδ1iσθ==2δ2δ由此產(chǎn)生的圓筒軸向應(yīng)力:經(jīng)變形得:δ(2σθ-Pc)=PcDiπ2tDipc當(dāng)σθ控制在[σ],且考慮接頭系數(shù)<時,即σθ4pcDiσh==取[σ]
