关于压力容器的设计厚度

   目前，我国压力容器设计依据GB150-98《钢制压力容器》，是国内普遍遵循的原则。一般情况下，板厚增加，元件强度会提高，但有时板厚增加强度反而降低。如何按照该标准进行厚度的恰当选取，更好地满足强度需求，对压力容器设计具有重要意义。

        GB150-98规定，设计厚度是指计算厚度与腐蚀裕量之和；计算厚度是指按各公式计算得到的厚度；名义厚度指设计厚度加上钢板厚度负偏差后向上圆整至钢材标准规格厚度，即；有效厚度指名义厚度减去腐蚀裕量和钢板厚度负偏差。这里讨论的厚度是名义厚度（标注在图样上的厚度）。从定义中可以看出，名义厚度不包括加工减薄量，元件的加工减薄量由制造单位根据各自的加工工艺和加工能力自行选取，只要保证产品的实际厚度不小于名义厚度减去钢材厚度负偏差就可以。这样可以使制造单位根据自身条件调节加工减薄量，从而更能主动地保证产品强度所要求的厚度，更切合实际地符合制造要求。

        按照GB150-98等国家标准的原则，制造工艺人员要根据图样厚度考虑加工减薄量而增加制造元件的毛坯厚度。在我国材料标准中，钢板厚度范围变化，钢板的σb、σs也有变化，一般是板厚增加，σb、σs有所降低。我国压力容器用钢板许用应力随板厚厚度范围增厚而有所降低，因而可能出现虽然有时板厚增加，液化气运输槽车强度反而降低的现象，尤其是液化气运输半挂车封头，这种现象更明显。 

实例

为了证明上述现象存在，举例如下：首先我们给出常用钢板在不同状态下的强度指标，如下表所示：

常用钢板在不同状态下的强度指标表

例1

某台液化气卧式储罐，其封头为标准椭圆形，材质15MnVR，设计内径Di=2000mm，腐蚀裕度C2=1mm，焊缝系数φ=1，设计压力P=2.6MPa，设计温度t=20℃，标准椭圆封头形状系数K=1，图样上封头名义厚度δn=16mm.制造厂选用18mm厚度钢板压制封头，该制造厂压制封头时最大成型减薄量为δx10%，即18x10%=1.8(包含钢板厚度负偏差在内)。

(1)选用18mm厚度钢板压制封头，满足GB150-98设计要求。15MnVR钢板厚度负偏差C1=0.25mm，封头成型后最小厚度δmin=18-1.8=16.2mm，图样厚度-钢板厚度负偏差=16-0.25=15.75mm，即满足GB150-98的要求。

(2)16mm图样厚度满足设计强度要求。对图样封头厚度16mm进行强度校核，由GB150-98(7-1)椭圆封头厚度计算公式(标准椭圆K=1)：

式中，由GB150-98表