船用低压空气瓶圆筒强度计算及验收试验探讨
2012-06-07毛小飞韦文鑫张建云
毛小飞 韦文鑫 张建云 黄 希
(1.中航虹波风电设备有限公司 南通226371;
2.南通大学 机械工程学院 南通 226019)
0 引 言
生产船用空气瓶的制造厂必须获得船级社的工厂认可及图纸审批。各船级社对船用空气瓶的持证要求及产品检验比较严格,如CCS《钢质海船入级规范 2009》(以下简称“CCS《海规》”)规定:空气瓶0.7 MPa或0.25 m3以上,出厂需有船检证书(或等效证明文件),制造厂还需持有工厂认可。因此在提交船级社审批图纸及技术文件时,技术人员必须具备扎实的压力容器知识,除了要熟悉各船级社空气瓶规范相关技术要求,还需要对船级社规范以外的重要技术有所了解。
1 分 级
船用空气瓶分级与设计压力p(MPa)、筒体壁厚 δ(mm)、筒体温度 t(℃)和气瓶容积 V(L)有关。
·CCS《海规》分级[2]
Ⅰ级的范围:设计压力p>4,或筒体壁厚δ>40,或筒体温度 t>350;
Ⅱ级的范围:设计压力4≥p>1.57,或筒体壁厚40≥δ>16,或筒体温度 350≥t>150;
Ⅲ级的范围:不是Ⅰ、Ⅱ级的所有空气瓶。
·GL《2010年船舶入级与建造规范》(以下简称“GL 规范”)中的分级[3]
Ⅰ级的范围:p>1.6,或 t>300;
Ⅱ级的范围:p≤1.6,或 t≤300;
Ⅲ级的范围:p≤0.7,或 t≤170。
·BV《2007年钢船分类规则》(以下简称“BV规范”)中的分级[4]
Ⅰ级的范围:p>100,或 pV>300;
Ⅱ级的范围:V>1和pV>100和不在Ⅰ级的空气瓶;
Ⅲ级的范围:不是Ⅰ、Ⅱ级的所有空气瓶。
2 设计压力的确定
设计压力被制造厂家用于决定筒体壁厚最小尺寸的计算和校核依据,与相应的设计温度一起作为气瓶设计载荷条件。如果运行或试验中充填时引起液柱静压,导致气瓶壁上的载荷增加≥5%,则应予以考虑[5]。
TSG R0004-09《固定式压力容器安全技术监察规程容规》(以下简称“容规”)中规定[6]:装有超压泄放装置的压力容器,超压泄放装置的动作压力不得高于压力容器的设计压力。……
