厚度是壓力容器最主要的結(jié)構(gòu)參數(shù),是在規(guī)定的載荷條件下,保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性以及使用壽命的基本條件之一。從原《鋼制石油化工壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)定》(以下簡(jiǎn)稱《設(shè)計(jì)規(guī)定》)到GB150-1989《鋼制壓力容器》,直到GB150-2011《壓力容器》,對(duì)厚度的定義不斷細(xì)化,為壓力容器的合理設(shè)計(jì)奠定了良好的基礎(chǔ)。
在壓力容器設(shè)計(jì)計(jì)算中,首先要確定的厚度是計(jì)算厚度。計(jì)算厚度的概念,從GB150-1989到GB150-2011產(chǎn)生了不小的變化。
在原《設(shè)計(jì)規(guī)定》中,僅提出了“壁厚附加量”和“最小壁厚”的概念,沒(méi)有對(duì)厚度概念進(jìn)一步細(xì)化。
GB150-1989中提出了“計(jì)算厚度”的概念,明確定義為:“計(jì)算厚度系指按各章公式計(jì)算得到的厚度,不包括厚度附加量”。這一定義在JB 4732-1995《鋼制壓力容器——分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中得到了延續(xù),其表述與GB150-1989無(wú)異。
由于GB150-1989各章中給出的厚度的計(jì)算公式都是考慮承受壓力載荷的強(qiáng)度條件而得到的,因此,如此定義的“計(jì)算厚度”,可理解為容器殼體滿足承受壓力載荷的強(qiáng)度要求所需的最小厚度。
在之后的GB150-1998《鋼制壓力容器》中,對(duì)于“計(jì)算厚度”的定義變化為:“計(jì)算厚度指按各章公式計(jì)算得到的厚度。需要時(shí),尚應(yīng)計(jì)入其他載荷所需厚度?!痹跇?biāo)準(zhǔn)釋義中,對(duì)于“需要時(shí),尚應(yīng)計(jì)入其他載荷所需的厚度”給出了明確的解釋?zhuān)河捎凇氨景嬉殉废恕绷⑷萜鳌糠?,但在‘考慮的載荷’中對(duì)容器的自重、風(fēng)載、地震等等必要時(shí)必需考慮,故將其計(jì)算列入本釋義以供應(yīng)用”。
GB150-1998釋義給出的相應(yīng)的計(jì)算方法,應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是在“需要時(shí)”考慮自重、風(fēng)載、地震載荷時(shí)對(duì)“計(jì)算厚度”計(jì)算方法的補(bǔ)充。這里給出的計(jì)算結(jié)果本質(zhì)上滿足了自重、風(fēng)載、地震載荷和內(nèi)壓的共同作用下殼體在軸向的強(qiáng)度及穩(wěn)定性的要求。
所以,對(duì)于GB150-1998定義的“計(jì)算厚度”的意義可解釋為:“考慮計(jì)算壓力,按標(biāo)準(zhǔn)給定的計(jì)算方法計(jì)算得到的厚度。是在規(guī)定的載荷條件下保證容器強(qiáng)度、剛度或者穩(wěn)定所必須的厚度”。
在現(xiàn)行的GB150-2011中,“計(jì)算厚度”定義為:“按本標(biāo)準(zhǔn)各章相應(yīng)公式計(jì)算得到的厚度。需要時(shí),尚應(yīng)計(jì)入其他載荷所需厚度。對(duì)于外壓元件,系指滿足穩(wěn)定性要求的最小厚度?!?/span>
顯然,與GB150-1998相比較,GB150-2011“計(jì)算厚度”的內(nèi)容中增加了一項(xiàng)外壓元件“滿足穩(wěn)定性要求的最小厚度”。在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)釋義中,“計(jì)算厚度”解釋為:“計(jì)算厚度是在規(guī)定的載荷條件下保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性所必須的厚度。”
