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压力容器的可靠性设计

作者:admin来源:中国压力容器网 日期:2015-7-27 8:56:53 人气: 标签:

  因素的影响,如材料成分的不均匀性,生产工艺的波动,几何尺寸的随机误差等,同样其所受的载荷也不可能为定值。可,强度及应力在多数情况下都是随机变量。因此把可靠性设计方法引入压力容器的设计己成为发展趋势。所谓可靠性设计是假设各参量都为随机变量,根据试验数据及工作环境确定其概率特征,再按照由压力容器的重要性定出的可靠度进行设计的方法。压力容器的可靠性问是个综合性问,它0引言与设计制造维护及使用等各个阶段密切相关。而设计决定了产品的可靠性水平,即产品的固有可靠度。

  1理论推导假设强度和应力都为随机变量。且服从正态分布,则由强度应力干涉模型理论得可靠度尺=6.其中曰为可靠性指数。与可靠度对应压力容器的常规设计方法对于某些安全系数的选取带有很大的主观性和随机性,另外,由于对设计参数的统计规律缺乏了解,在设计时为了安全有可能将安全系数选取偏大,这样导致结构尺寸偏大,成本提高。显然,常规设计方法存在如下不足之处1.安全系数根据长期的实践经验定出,般较为保守,容易造成材料的浪费;2.没有考虑压力容器的强度所受压力和温度等参数的不确定性引起的误差,不能保证绝对安全;3.

  选用某特定安全系数所设计的压力容器,其失效的概率为多少,或者到底有多大的可靠性,不得而知。

  事实上,实际的压力容器强度几何尺寸均受到许多随机为应力标准差。=艾1为强度变差系数,为应力变差系数。

  由压力容器的应力计算公式。筒体最大应力=,=.

  季维英,1966年出生,在读硕士,讲师地址江苏省南通市维修费用却由于可靠性的提高而减少了。若,生产费用,Cm7K维护费用。则总费用Ct=Cp+Cm.费用与可靠度的用基本函数法。应力的均值和标准差分别为尺5的标准差。

  对于相对重要而且工作环境恶劣承受应力复杂的设备,考虑到决定载荷及应力等现行计算方法具有定的误差,为了使零件具有定的强度储备,可以把零件工作应力的均值扩大,倍作为零件受力时的极限状态称为强度储备系数。

  必须指出。该系数不是常规设计中的安全系数。此时,式1可改写为该式,了可靠性指数与强度储备系数之间的关系。式中强度储备系数般取n=1.01.25.

  2设计目标利用可靠性设计时,要保证容器具有定的可靠性,即应满足容器的实际可靠度尺尺,尺是压力容器的许用可靠度,确定许用可靠度时般可按照下述原则进行2.1零部件重要性对于故障引起的严重事故,造成重大经济损失的重要零部件。应选较高尺值。大多数的压力容器属于此类。对于故障仅使设备停止工作,不会引起严重事放而且易于更换维修的般零部件,尺可选小些。

  2.2计算载荷类别当按工作状态最大载荷计算静强度时,应选较高的尺值;当按非工作状态最大载荷或特殊载荷如安装载荷事故冲击载荷等进行静强度验算时,可选取较小荷,而且即使发生故障,所造成的事故及经济损失也较工作状态时发生故障为小。

  2.3经济性零件强度可靠性的提高,需要在材料工艺和设备等方面采取相应措施,这样将会,加生产费用和成本,但是关系可定性地为1.最佳的尺应该是使得最小。

  3压力容器可靠性设计的步骤进行压力容器可靠性设计具体步骤如下确定许用可靠度厌及强度储备系数;按尺=尺。计算零件的故障概率,=1尺;由F值查标准正态分布,确定可靠度指数P;确定材料承载能力载荷的分布参数17!;由值求;由均值并根据应力与尺寸的关系,确定相应的壁厚尺寸。

  具体过程框2.

  困2可靠性设计过程8框丁600,976,比3叫6技术交流4工程实例某压力容器壳体材料为16业,屈服极限值为3250,钢板尺寸的变差系数,5=0030.05,设计压力为,=9.8±0.49,温度为常温,壳体内径0=800±4,屈服强度变差系数以=0.07,焊缝系数取1.0,若要求此压力容器的允许破坏率为105,试设计此压力容器筒体的壁厚。

  4.1常规方法设计安全系数,据经验估计,=1.6.将数据代入上式,得5=19.77,4.2可靠性方法设计设所有量皆服从正态分布,则有筒体半径=40,设计压力卞疒各他材料强度广325碰a=325应力均值广RP通过可靠性设计与常规设计的比较可以看出,可靠性设计不仅节省了材料,更主要的是它定量地反映了容器的可靠程度或者说容器的破坏概率。

  5结束语5.1压力容器常规设计中的安全系数具有较大的主观随意性。可靠性设计方法认为作用在零部件上的应力与零部件的强度都不是定值,而是随机变量。具有明显的离散性质,数学上必须用分布函数来描述。并用概率统计的方法求解。

  5.2进行可靠性设计的目的是要达到预期的可靠性水平,即尺5尺,许用可靠度尺的选择应综合考虑零部件的重要性载荷及经济等因素进行恰当的选取。

  5.3可靠性设计中,由于已经考虑了强度载荷及几何尺寸的随机因素,因此般情况下,强度储备系数n=1.0完全可行。

  5.4实质上,压力容器的可靠性设计,只是常规设计方法的发展和深化。它必须利用压力容器零部件所有设计计算等方面咨询了解本文发日阳31000叫36300阳允许破坏概率为105,则可靠度於=0.99 999,查标准正态函数得p=0.47,选取强度储备系数n=1.0,即,冷暖时讯1全国压力容器标准化技术委员会。,815098钢制压力容器。北京学苑出版社,1998 2徐灏。机械强度的可靠性设计。北京机械工业出版社,1984 3凌树森。可靠性在机械强度设计及寿命估算中的应用。宇航出4戴树和等。可靠性工程及其在化工设备中的应用。北京化学工业出版社5何水清等。结构可靠性分析与设计。北京中防工业出版社,开放系统英维思楼控2005全国巡展英维思1爪78楼宇系统月18日在北京艾维克酒店举行开放系统英维思楼控2,5全国巡展北京站。此次巡展,英维思楼控重点介绍了真正开放,可升级,互操作,可扩展,并与互联网真正连接的1861系统,以及新产品8,控制器及,88000系列阀门。

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