许用应力和安全系数
许用应力是压力容器筒体、封头等受压元件的材料许用强度,是取材料的极限应力与材料安全系数之比而得到的,材料的极限应力有屈服强度、抗拉强度、蠕变极限、和持久强度等。安全系数是考虑到材料性能、载荷条件、设计条件、加工制造和操作中的不确定因素而确定的质量保证系数。安全系数与许多因素有关,各国规范中所规定的安全系数与规范所采用的计算方法、选材、制造和检验方面的规定是相适应的。《固定式压力容器安全技术监察规程》给出了确定压力容器材料许用应力的最小安全系数。为方便设计和取值统一,GB/T 150直接给出了压力容器用钢板、钢管、锻件和螺栓在不同温度下的许用应力值。
厚度
(1)计算厚度按相应公式计算得到的厚度。必要时,应计入其他载荷所需温度。对于外压元件,系指满足稳定性要求的最小厚度。
(2)设计厚度计算厚度与腐蚀裕量之和。
(3)名义厚度设计厚度加上材料厚度负偏差后向上调整至材料标准规格的厚度。
(4)有效厚度名义厚度减去腐蚀裕量和材料厚度负偏差。
(5)最小成型厚度受压元件成型后保证设计要求的最小厚度。
当压力容器压力很低或处于常压时,按壁厚计算公式计算得到的壁厚很小,往往不能满足制造、运输和安装时的刚度要求。因此,对壳体元件规定了加工成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度,GB/T 150对压力容器壳体的最小厚度规定为:碳素钢、低合金钢制容器,不小于3 mm;高合金钢制容器一般应不小于2 mm。