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静设备一
薄壁外压容器设计的公式法
陈盛秒
荆门炼化工程设计有限公司, 湖北荆门
摘要文章以外压容器失稳的临界压力公式为基础, 推导出了用于薄壁外压容器设计计算的理论公
式, 可对长、短圆筒的稳定性进行设计与校核, 并对公式的应用条件与适用范围进行了详细分析, 给出了弹性
失稳条件下厚径比邵, 与设计外压应满足的条件。在满足弹性失稳的条件时, 公式法的计算结果与图算
法的结果相差较小, 满足工程设计要求。
关键词薄壁外压容器失稳设计公式法
中图分类号文献标识码文章编号一一一
外压容器的失效形式有强度失效和失稳。当度大于。的圆筒, 称为长圆筒计算长度小
强度不足时, 外压容器的失效形式为强度失效当于。的圆筒, 称为短圆筒。其中临界长度为
, 。,
刚度或惯性矩不足时外压容器发生失稳所以乙一。丫炙
外压容器的设计应包括强度与稳定性设计或校注文中符号解释与一相同。
。, 。
核工程设计中外压容器一般为炙大于外压容器失稳的临界压力以公
,
的薄壁外压容器其主要的失效形式是因刚度不式为基础, 经简化推导后长、短圆筒的临界压力
足而发生失稳变形, 如减压塔的内凹变形, 夹套容分别按式、式计算〕
。
器的内筒被压瘪的现象即是失稳变形目前国家长圆筒灸。
一
标准川和美国的珊习对外压。’
民一
短圆筒。。。
容器的设计一般采用图算法, 其特点是可以避开一汉
,
计算而直接查图表得到设计结果, 而且对弹性失为简化计算略去影响很小的炙
。。,
稳与非弹性失稳均适用。但图算法依然存在以下项则式可写成
·
占。“
不足一
。
数据受人为误差与图表本身的影响较大
、一,
, , 式式引人稳定安全系数后
需要事先假设壁厚然后反复试算过程
长、短圆筒的许用外压分别按式、式计算
较为繁琐
一·
对文献, 中没有列成图表的材料无长圆筒〕瓮合
。
·
法直接应用图算法“
本文试图通过理论推导分析找到一种外压容轰
短圆筒。
器设计与校核的公式计算法, 以简化外压容器的
,
设计计算。外压容器设计时考虑到容器材料性质的不
公式计算法推导
外压容器稳定性分析时, 根据容器的计算长收稿日期一一修改稿收到日期一一。
, , ,
度的大小将外压容器分为长圆筒与短圆筒。作者简介陈盛秒一男湖北监利县人年毕业
于武汉化工学院化工设备与机械专业, 年毕业于中国
当容器的计算长度相对较长时, 可以忽略容器两
石油大学化工过程机械专业, 获硕士学位, 现在荆门炼化工
,
端封头等部的约作用这样的容器叫长圆筒, , ,
件束程设计有限公司工作主要从事石油化工设备设计工程师
,
相反当容器两端封头等部件的约束作用不能忽已在国内核心期刊上发表论文篇, 申请专利两项发明专
。
略时, 这样的容器叫短圆筒判断依据是计算长利项, 实用新型专利项。
第卷第期陈盛秒薄壁外压容器设计的公式法
均匀以及制造的圆度误差等影响, 设计外压应短圆筒在设计外压作用的计算厚度占。因此式
、
满足镇「〕同时, 由于容器外径。未知, 故采一式是应用式式计算的前提条
。
用容器内径进行近