内压圆筒计算

　1）设计温度下的计算厚度按下式计算：

        

  公式适用范围：Pc≤0.4Ф[σ]t 或 Do/Di≤1.5

   式中：δ- 圆筒的计算厚度 mm；

　　　　　Pc– 计算压力，MPa；

        Di – 圆筒内直径，mm；

        [σ]t –设计温度下圆筒材料的许用应力，MPa；

         Ф – 焊接接头系数。

2）公式来源：

　用第一强度理论，以圆筒平均直径为基准计算的环向应力，考虑了圆筒内壁上最大主应力与平均拉应力的差值进行了修正，并考虑了纵向焊缝（A类焊接接头）在强度方面相对于母材的削弱。

　公式中应力的推导是根据薄膜应力理论。

3) 公式推导：

   设直径D筒体受内压力为P的作用，圆筒上的任一小单元上受三个主应力环向应力σ1 、轴向应力σ2和径向应力σ3的作用，求应力时，可通过中心轴线沿纵向将圆筒切成两部分，去除一部分以应力代替，根据力平衡理论，在纵向截面厚度产生内应力σ1，其合力与外部作用的压力作用平衡，设圆筒直径为D，长度为L，厚度为δ，按平衡关系则有：

　　　　　　　　2 Lδσ1 = P D L

　　　　　　　　σ1 = P D/2δ

   沿垂直主轴线的截面将圆筒体切开，在圆形横截面上的应力为σ2，产生平衡的条件为：．πDσ2δ =1/4 πD2 P；

　　　　　　　σ2= P D/4δ

径向应力σ3= P ，可见σ1=2σ2，并远大于σ3 ，故采用σ1 = P D/2δ，即：

δ= P D/2σ1 ，令D=Di+δ， P = pc代入，σ1以Ф[σ]t代入，

则得到 ：  。

4）如已知δn、 Pc、 Di；则圆筒体的计算应力σt为：

           式中бt≤Ф[σ]t 

   式中：δe为有效厚度。

5）设计温度下，筒体的最大允许工作压力[Pw]为：

       

5．3 球壳计算

1）设计温度下的计算厚度公式：

2）设计温度下，球壳计算应力公式：

        

 式中бt≤Ф[σ]t

3）设计温度下，球壳的最大允许工作压力公式：

     ；

6．外压圆筒和外压球壳的设计

  许多化工石油用的容器，由于工艺原因需要在外压或真空下操作，如真空罐和真空蒸餾塔，有的容

 

 

 

 

 

 

 

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