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作者:李克明;沈涛;金泽霖;郭晓;元少昀;马圆圆;
单位:浙江大学特种装备研究所;能源高效清洁利用全国重点实验室;高压过程装备与安全教育部工程研究中心;中国石化工程建设有限公司;
摘要:为了探讨国内外压力容器标准中内压球壳强度设计方法的适应性,对GB/T 150.3—2024,JB 4732—1995,GB/T 4732.3—2024,ASME BPVC.Ⅷ.1—2023,ASME BPVC.Ⅷ.2—2023和BS EN 13445-3:2021等标准的设计理论进行分析和比较。研究表明,基于拉美公式的壁厚计算公式比中径公式确定的计算厚度小,当径比K=1.356时,相对误差为9.5%;而中径公式与基于极限压力的壁厚计算公式确定的厚度差异很小,基于一次总体薄膜应力的方法比基于极限压力的公式确定的计算厚度小,当径比K=1.5时,相对误差为4.0%。在此基础上,采用基于弹塑性分析的抗塑性垮塌分析设计理念,提出了考虑材料应变硬化和大变形效应影响的球壳厚度计算新公式。此新公式对于非合金钢和低合金钢,比现有标准方法得到的结果更保守;对于奥氏体型不锈钢,基于许用应力的公式比现有标准方法得到的结果更保守,而基于抗拉强度的公式可以显著减小球壳壁厚。
关键词:内压球壳;;规范标准;;弹性失效;;塑性失效;;塑性垮塌
基金资助:能源高效清洁利用全国重点实验室自主课题