压力容器设计中可靠性安全系数法的应用探讨.pdfVIP

维普资讯 质量可II性 I__j 压力容器设计中可靠性安拿 系数法的应用探讨 摘 要 压力容器的常规设计中，安奎系数的确定完垒是按经验估计的，具有较大的随意性 通过应用 可靠性设计的基奉方法，将压力容器的壁犀设计与允许破嗣=概率(或可靠度)联系起来，并与常规设计结 果进行了比较。结果袁明，常规设计规范中建议采用的安垒 系数通常偏 大，偏 于保 守。为此，甘论了一 种简便而实用的设计方法 ，即在常规设计公式中，以可靠性安垒系数代替传统的经验安垒系数 ，由此许 安全系数的确定建立在客器允许琏嗣=概率(或可靠度)的基础之上 ，从而使设计的压力容器在保证足够 的可靠性前提下，尽量作到经济夸理。 主题词 苎垄圣置—堡主卜!丝 耄竺墨苎 +旧一℃ 1 h1die如 of oonfzJn~r，thesa i出 is basedon 唧 ∞ 脚 oftheI~si~m inrel曲 ，the 陀la船 the廿Ij 0E ∞r吐ar嘣 ard p。 b1巳 止盯呼 p0 ibii乜【，．丁heresultshows廿 廿1e 60 safe ir出 cis LE e栅 ard m0陀 res ．In 8~ce[，lhe h。r 0du嘿 a蚰 出 bL吐删 des聊 Thatb，_呐thenorm~ 卯 ， 。血h— I 唧 tof sa i isb刮 ∞ lhe |bk m1age 既 of e~ntamer．Sounder廿1eo)rd出on0E 删 谢幽 ， 蛳 more n ． su 耐 H曲d Premum 劬 1盯，D商 卯，Re ，Sa衄 M 随着现代石油化工生产 的迅速发展 ，压力容器 的尺寸不断增大 ，操作条件 日益苛刻 ，选用材料 的级别越 来越高。因此 ，在压力容器设计 中如何保证安全可靠 、经济合理 的基本要求就愈显重要 。而压力容器的常规 规范’殳计 中，通常通过加大安全系数、加大壁厚的方法来保证安全可靠性 。但这样不仅使容器笨重，而且 由 于所选安全系数是从工程经验 中得到的经验系数 ，并不是安全的倍数。盲 目加大它，显然是不科学的。下 面 ，我们就 以具体 的工程实例 ，分别采用常规设计方法和可靠性方法进行设计 ，并对结果进行分析探讨 已知条件 ：一压力容器 ，筒体 内直径 ：]000±4Ⅱn；设计压力 p=9．8±0．49MP~；设计温度为常温 ；筒 体材料 l6 R，其屈服强度极限 =345MPa，材料拉伸屈服强度极限变异系数 =0．07，钢板尺寸变异系 数 =0．03～0．05；焊缝系数 =1．0。 若要求容器的允许破坏概率分别为 10一、l0～、lO～、】(】～，试设计此压力容器的壁厚 常规方法设计 常规方法的容器壁厚计算公式…为 ：^； L ZL0J 一 P 其中，[口]= ／[]，[n]为许用安全系数 ，可按经验估计，规范中建议 E-]≥1．6。若取焊缝系数 = l，则压力容器 的计算壁厚见表 1。 表 1 许用安全系数与壁厚的关系 许用安全系数 [n]j l4 1．5 i l6 I Il7 I I 1．9 I 2．0 壁 厚 hm l2o．29 21刀 {23．25 }24．74 26．24 f27．74 f 29