张皓斌

华陆工程科技有限责任公司 西安 710065

在工程设计中，为处理问题方便通常将整体式圆筒分为厚壁筒和薄壁筒。一般将K=Do/Di≤1.2称为薄壁筒，将K=Do/Di>1.2称为厚壁筒。薄壁圆筒强度设计的理论基础是旋转薄壳的无力矩理论，因此计算的应力都是沿壁厚均匀分布的薄膜应力，且忽略了垂直于容器壁面的径向应力。由于薄壁圆筒的计算公式简单、计算方便，所以在工程中得到了大量的应用。同时为了解决部分厚壁筒体采用薄壁公式时引起的较大误差，采取增大计算内径，将圆筒计算中的内径修改为中径，扩大了公式的使用范围。经计算当K=1.5时，由中径公式计算的应力值与拉美公式环向最大应力(内壁处)的计算值相差仅3.8%，此误差在工程设计的允许范围内，所以我国的GB/T150.2-2011和JB4732-1995标准中给出的中径公式范围都是K小于等于1.5。

厚壁圆筒强度设计的理论基础是由弹性力学应力分析导出的拉美公式。根据拉美公式所求得的厚壁圆筒中的应力能够较好地与实际情况吻合，反应了应力的客观规律。我国的JB4732-1995标准对于K>1.5的厚壁圆筒设计则是按照Tresca全屈服压力准则进行设计。

同时，在压力容器上总有工艺管口和操作维修需要设置的人、手孔。由于开孔破坏了筒体结构的连续性，在开孔的边缘会产生很高的局部应力，为了降低开孔边缘的应力，必须在开孔的部位进行补强。目前，工程上常用的计算方法有等面积法、应力分类法、极限载荷法等。

下面通过实例对按照拉美公式和Tresca全屈服准则设计的筒体厚度进行分析，并对几种不同的开孔计算方法进行对比、分析。 (……