第五章--外压圆筒与封头的设计

*教学重点：（1）失稳和临界压力的概念；（2）影响临界压力的因素；（3）外压容器的图算法设计。教学难点：图算法的原理。第五章外压圆筒与封头的设计*①强度；②刚度；③稳定性压力容器失效常以三种形式表现出来：是压力容器 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 所要控制的几种失效形式。压力容器在 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 的使用环境和寿命期限内，其容器形状、材料性能等发生变化，完全失去原设计功能，或未能达到原设计要求，而不能正常使用的现象称之为压力容器失效。1.强度失效：容器在载荷作用下发生过量塑性变形或破裂。2.刚度失效：容器发生过量弹性变形，导致运输、安装困难或丧失正常工作能力。3.稳定性失效（失稳）：容器在载荷作用下形状突然发生改变导致丧失工作能力。压力容器的设计必须计及上述三种失效可能，予以全面考虑，以确保设备的正常使用。稳定的概念所谓稳定是就平衡而言。平衡有稳定的平衡与不稳定的平衡。小球处于凹处A或C，它所具有的平衡是稳定的；小球处于曲面的顶点B处，虽然也可处于平衡，但是这种平衡是不稳定的，只要有微小的外力干扰使它离开B点，它就不会自动回复到原来的位置。第一节概述“稳定”问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 实例压杆拉杆不失稳压杆可能失稳*第一节概述一、外压容器的失稳壳体外部压力大于壳体内部压力的容器称为外压容器石油、化工生产中外压操作，例如：石油分馏中的减压蒸馏塔、多效蒸发中的真空冷凝器、带有蒸汽加热夹套的反应釜、真空干燥、真空结晶设备等。1、外压容器的定义*1-搅拌器2-罐体3-夹套4-搅拌轴5-压出管6-支座7-人孔8-轴封9-传动装置图5-1夹套反应釜结构图*薄壁圆筒环向压缩薄膜应力经向压缩薄膜应力压应力！2、外压薄壁容器的受力外压圆筒的压缩应力还在远远低于材料的屈服点时，筒壁就已经突然被压瘪或发生褶皱，即在某一瞬间失去原来的形状，这种在外压作用下，突然发生的圆筒失去原形，即突然失去原来的稳定性的现象称为弹性失稳；弹性失稳是从一种平衡态跃变为另一种平衡状态，实际上是容器筒壁内的应力状态由单纯的压应力平衡跃变为主要受弯曲应力的新平衡。*均匀外压——容器壁内产生压应力；外压在小于一定值时——保持稳定状态；外压达到一定值时，容器就失去原有稳定性突然瘪塌，变形不能恢复。——失稳失稳前，壳壁内存在有压应力外压卸掉后变形完全恢复；失稳后，壳壁内产生了以弯曲应力为主的复杂应力。失稳过程是瞬间发生的。*回忆压杆失稳过程中应力的变化：※压力小于一定值时，卸掉载荷，压杆恢复原形。※压力达到一定值时，压杆突然弯曲变形，变形不能恢复。※失稳是瞬间发生的，压应力突然变为弯曲应力。*定义：承受外压载荷的壳体，当外压载荷增大到某一值时，壳体会突然失去原来的形状，被压扁或出现波纹，载荷卸去后，壳体不能恢复原状，这种现象称为外压壳体的失稳。实质：容器筒壁内的应力状态由单纯的压应力平衡跃变为主要受弯曲应力的新平衡。。外压容器失稳及其实质失稳后的情况**二、容器失稳型式的分类侧向失稳容器由均匀侧向外压引起的失稳，叫侧向失稳特点:横截面由原来的圆形被压瘪而呈现波形p1、按受力方向分为侧向失稳与轴向失稳外压圆筒侧向失稳后的形状波数与临界压力Pcr相对应，较少的波纹数对应较低的临界压力。*轴向失稳轴向失稳由轴向压应力引起，失稳后其经线由原来的直线变为波形线，而横断面仍为圆形。p图5-4薄膜圆筒的轴向失稳*整体失稳局部失稳压应力均布于全部周向或径向，失稳后整个容器被压瘪。压应力作用于某局部处，失稳后局部被压瘪或皱折，如容器在支座或其他支承处以及在安装运输中由于过大的局部外压引起的局部失稳。2、按压应力作用范围分为整体失稳与局部失稳局部失稳载荷：局部压力过大*局部范围的壳体壁内的压应力突变为弯曲应力。*第二节临界压力一、临界压力的概念壳体失稳时所承受的相应压力，称为临界压力。当外压低于临界压力（p＜pcr)时,压缩变形可以恢复；当外压等于临界压力（p=pcr）时，壁内压缩应力和变形发生突变，变形不能恢复。壳体在临界压力作用下，壳体内存在的压应力称为临界压应力。*二、影响临界压力的因素第一组（①②）：L/D相同时，δ/D大者临界压力高；第二组（②③）：δ/D相同时，L/D小者临界压力高；第三组（③④）：δ/D、L/D相同，有加强圈者临界压力高。1、筒体几何尺寸的影响*筒体失稳时壁内应力远小于材料屈服点——与材料的屈服强度没有直接关系。材料的弹性模数E和泊桑比μ越大，其抵抗变形的能力就越强，因而其临界压力也就越高。但是，由于各种钢材的E和μ值相差不大，所以选用高强度钢代替一般碳素钢制造外压容器，并不能提高筒体的临界压力2、筒体材料性能的影响*椭圆度是圆筒横截面的形状尺寸公差。稳定性的破坏并不是由于壳体存在椭圆度或材料不均匀而引起的。无论壳体的形状多么精确，材料多么均匀，当外压力达到一定数值时也会失稳。壳体的椭圆度与材料的不均匀性，能使其临界压力的数值降低，使失稳提前发生。3、筒体椭圆度和材料不均匀性的影响椭圆度e=(Dmax–Dmin)/DN此外，载荷的不均匀性、边界条件等因素也对临界压力有一定影响。*三、长圆筒、短圆筒、刚性圆筒的定性描述相对几何尺寸两端边界影响临界压力失稳时波形数长圆筒忽略2短圆筒显著大于2的整数刚性圆筒不失稳结论：根据失稳情况将外压圆筒分为三类：长圆筒：L/Do较大，刚性封头对筒体中部变形不起有效支撑，最容易失稳压瘪，出现波纹数n=2的。扁圆形短圆筒：两端封头对筒体变形有约束作用，失稳破坏波数n>2，出现三波、四波等的曲形波。刚性圆筒：若筒体较短，筒壁较厚，即L/Do较小，Se/Do较大，容器的刚性好，不会因失稳而破坏。刚性筒是强度破坏，计算时只要满足强度要求即可。**四、临界压力的理论计算公式钢制长圆筒1、长圆筒*从上述公式看，影响长圆筒临界压力的因素如何？除了与材料物理性质（E,μ）有关外，几何方面只与厚径比（e/DO)有关，与长径比（L/DO)无关。试验结果证明：长圆筒失稳时的波数为2。*推论：从长圆筒临界压力公式可得相应的临界应力与临界应变公式临界压力临界应力应变应变与材料无关,只与筒体几何尺寸有关*圆筒外部或内部两相邻刚性构件之间的最大距离2、钢制短圆筒外压圆筒的计算长度L如何确定？（1）当圆筒上无加强圈时:L＝圆筒长＋2×封头直边段＋2×1/3封头曲面深度*外压圆筒的计算长度L如何确定？（2）当圆筒上设有加强圈时，取各相邻加强圈中心线间距、离封头最近的加强圈中心线至该凸形封头曲面深度的1/3处距离的最大值。L＝max(Li)*外压圆筒的计算长度L如何确定？(3)对带夹套的圆筒，取承受外压的圆筒长度；若带有凸形封头，还应加上封头曲面深度的1/3。****一台外压容器直径φ1200，圆筒壳长2000mm，两端为半球形封头，其外压计算长度为2000mmB.2200mm2400mm2600mm一台外压容器直径φ1200，圆筒壳长2000mm，两端为标准椭圆形封头，封头直边高度为25mm，其外压计算长度为2000mmB.2250mm2450mm2600mm*从公式看，短圆筒临界压力大小与何因素有关？除了与材料物理性质有关外，与圆筒的厚径比和长径比均有关。试验结果证明：短圆筒失稳时的波数为大于2的整数。结论：*短圆筒的临界压力计算公式为：　　　　　                        　　　　　短圆筒临界压力与相对厚度δe/Do有关，也随相对长度L/Do变化。L/Do越大，封头的约束作用越小，临界压力越低。*推论：从短圆筒临界压力公式可得相应的临界应力与临界应变公式临界压力临界应力应变应变与材料无关,只与筒体几何尺寸有关*3、刚性圆筒4/,,][tstMPass可取用压应力材料在设计温度下的许压-破坏形式是强度破坏，即压缩应力σs临界压力计算公式使用范围：临界压力计算公式在认为圆筒截面是规则圆形及材料均匀的情况下得到的。实际筒体都存在一定的不圆度，不可能是绝对圆的，实际筒体临界压力将低于计算值。即使壳体形状很精确和材料很均匀，当外压力达到一定数值时，也会失稳，只不过是壳体的圆度与材料的不均匀性能使其临界压力的数值降低，使失稳提前发生。**1)定义:容器在外压作用下，与临界压力相对应的长度，称为临界长度。2)作用:用临界长度和作为长、短圆筒和刚性圆筒的区分界限。刚性圆筒短圆筒长圆筒五、临界长度和长圆筒、短圆筒、刚性圆筒的定量描述1、临界长度*长圆筒临界压力公式3)求解:短圆筒临界压力公式*短圆筒临界压力公式刚性圆筒最高工作压力公式*4)结论刚性圆筒短圆筒长圆筒若某圆筒的计算长度为L，则：属长圆筒属短圆筒属刚性圆筒*第三节外压圆筒的工程设计一、设计准则[P]—许用外压力，MPa—稳定安全系数。1、许用外压力[P]和稳定安全系数mGB150规定：对圆筒、锥壳：m=3m的大小取决于形状的准确性（加工精度）、载荷的对称性、材料的均匀性等等。长圆筒或管子一般压力达到临界压力值的1／2～1／3时就可能会被压瘪。大于计算压力的工况，不允许在外压力等于或接近于临界压力，必须有一定的安全裕度，使许用压力比临界压力小，即球壳、椭圆形和碟形封头：m=15*2、设计准则计算压力Pc≤mPPcr=][，并接近[P]二、外压圆筒壁厚设计的图算法外压圆筒计算常遇到两类问题：（1）已知圆筒的尺寸，求它的许用外压[p]；（2）已给定工作外压，确定所需厚度δe。1、解析法2、图算法*外压圆筒的设计有“解析法”和“图解法”两种1.解析法解析法设计的步骤是：①假定筒体名义厚度δn，则有效厚度δe=δn-C，根据L、Do和δe利用式（5-5）算出临界长度Lcr，确定是长圆筒，还是短圆筒，目的是选用相应的临界计算公式（5-1）或（5-2）；②判定是弹性失稳还是非弹性失稳，也即筒体失稳时其临界环向压应力σcr是小于还是大于材料的比例极限σp，目的是如何确定材料的弹性模量E；③计算临界压力Pcr，选择稳定性系数m，求出许用外压力[P];④对假设结果进行校核，判断是否满足稳定性条件式（5-6），若不满足，重新假设，重复上述计算，直到满足式（5-6）为止。由此看出，解析法应用起来不方便，尤其是第②步骤的实现，如果是非弹性失稳，E值的确定较困难。因此工程设计中推荐采用图解法1、解析法：由于Pcr或[p]都与筒体的几何尺寸（e、Do、L）有关，通常采用解析法：*设计外压容器，应使许用外压[p]小于临界压力Pcr，即稳定条件为：解析法：由工艺条件定内径和筒体长度①先假定一个e，*②根据筒体计算长度判断属于长圆筒还是短圆筒，再代入相应临界压力计算式。④求出相应的[p],然后比较[p]是否大于或接近设计压力pc，以判断假设是否合理。若不满足，重新假设，重复上述计算，直到满足为止。③判定判定是弹性失稳还是非弹性失稳，也即筒体失稳时其临界环向压应力σcr是小于还是大于材料的比例极限σp，目的是如何确定材料的弹性模量E；*例题:DN2000的低碳钢外压圆筒，筒体长4500mm，壁厚10mm，两侧封头凸面高度600mm，介质无腐蚀。试计算筒体能承受的许可外压，并判断发生侧向失稳后筒体横截面上产生的波形数是等于2还是大于2？。E=2x105MPa）解：*为短圆筒，发生侧向失稳后筒体横截面上产生的波形数n＞2。解析法应用起来不方便，尤其是第③步骤的实现，如果是非弹性失稳，E值的确定较困难。由于外压圆筒壁厚的理论计算方法很繁杂，GB150.3-2011推荐采用图算法来确定外压圆筒的壁厚。*（长圆筒）（短圆筒）在临界压力作用下，筒壁产生相应的应力cr及应变（1）、算图的由来代入pcr长圆筒短圆筒2.外压圆筒壁厚设计的图算法图算法：1.将公式表达的函数关系改用曲线表示。图中系数A代替。图中每一条曲线均由两部分线段组成：根据长圆筒临界应变公式计算得到的垂直线段与大致符合短圆筒临界应变公式的倾斜直线。每条曲线的转折点所表示的长度是该圆筒的临界长度。利用这组曲线，可以方便迅速地找出一个尺寸已知的外压圆筒，当它失稳时，其筒壁环向应变是多少。长圆筒短圆筒图5-5外压或轴向受压圆筒和管子几何参数计算图（用于所有材料）*思考题：曲线中平行于纵轴的直线部分是什麽圆筒？倾斜部分？拐角部分？进一步将失稳时的环向应变与允许工作外压的关系曲线找出来，通过失稳时的环向应变，将圆筒的尺寸（δe，D0，L）与允许工作外压直接通过曲线图联系起来。由于对于圆筒，稳定系数等于3，带入后得：2.将材料的应变曲线改变为曲线，即B－A曲线但将材料的应变曲线变成曲线，便可直接查得，会更方便。所以，令或并把材料的曲线变为B－A曲线（即曲线），许用外压计算式变为：利用应变曲线求得临界应力后，带入公式，可以很方便得求出[p]。曲线的直线部分属于弹性变形阶段，如果A值落在这一段内，则表明E值是常数，B可以用来计算；当B增大到某一数值后，曲线变弯，对应B值只能从曲线查取。实际应用的B－A曲线将其直线段切去，其图形见书P134-P139（图5-6至5-15）*系数B/MPa图5-8外压圆筒、管子和球壳厚度计算图Q345R*（2）外压圆筒和管子厚度的图算法(2)查A系数：在图5-5纵坐标上找到，由此点水平移动与线相交，再垂直下移在横坐标上读得系数A(3)由材料选用图5-7至图5-14,在横坐标上找出系数A，若A在设计温度的材料线右方，则垂直移动与材料温度线相交，再水平右移得B系数并按(5-11)计算许用外压力，若A值在材料温度线左方，按式（5-12）计算(5-12)(5-11)(1)假设　，令　　　，求出和(4)比较计算压力Pc与许用外压力[P]，要求Pc[P]且比较接近情况1*情况2(1)用与D0/δe20时相同的步骤得到系数B。但对于D0/δe<4的圆筒和管子，则系数A用下式计算：(5-13)系数A>0.1时，取A=0.1。0取以下两值中的较小值：0＝2[]t或0＝0.9st或0.90.2t(2)用步骤A所得系数B，下式计算[p]1和[p]2：(5-15)(5-14)(3)所得[p]1和[p]2中的较小值为许用外压力[p]。比较pc与[p]，若pc＞[p]，则需再假设壁厚δn，重复上述计算步骤，直至[p]大于且接近于pc为止。*试确定一外压圆筒的壁厚。已知计算外压力Pc＝0.2MPa，内径Di＝1800mm，圆筒计算长度L＝10350mm，如图5-15(a)所示，设计温度为250℃，壁厚附加量取C＝2mm，材质为Q345R，其弹性模数Et＝186.4×103MPa。3、例题(a)(b)hi/3hiD0L=10350hi/3hi/3hiD0hi/3L=3450L=3450L=3450*设筒体名义壁厚δn＝14mm，则D0＝1800+2×14＝1828mm筒体有效壁厚δe＝δn-C＝14-2＝12mm，则L／D0＝10350／1828＝5.7；D0／δe＝1828／12＝152；(D0／δe＞20)。hi/3hiD0L=10350hi/3*(2)在图5－5的左方找出L／D0＝5.7的点，将其水平右移，与D0/δe＝152的点交于一点，再将点下移，在图的下方得到系数A＝0.00011；*0.000150.00020.00011*(3)在图5—8的下方找到系数A＝0.00011所对应的点，此点落在材料温度线的左方，故利用5－12式确定[p]：显然[p][p],所以釜体圆筒不满足稳定性要求，在操作时会发生失稳破坏。第四节外压球壳与凸形封头的设计一、外压球壳和球形封头的设计设计步骤：1.假设n，则e=n-C确定Ro/e;2.求A值：*3.查图5－7～图5－14材料线确定B值，若A值落在材料线右侧，许用外压力为：若A值落在线左侧，用公式计算：4.比较，若Pc＞[P],须重新假设n，直到[P]大于并接近Pc。二、凸面受压封头设计球冠形封头、椭圆形封头、蝶形封头——计算步骤与外压球壳和球形封头一致。注意：1.计算方法；2.半径取值——球冠形封头取球面内半径；椭圆封头取当量球壳外半径；蝶形封头取球面部分外半径。详见教材表5-2。***例题：分馏塔内径2000mm，塔身(不包括椭圆形封头)长度为6000mm，封头深度500mm。370℃及真空条件下操作。现库存有9、12、14mm厚Q245R钢板。能否用这三种钢板制造。塔的计算长度钢板负偏差均为0.3mm钢板的腐蚀裕量取1mm。有效厚度为7.7、10.7和12.7mm。*当e=7.7mm时查图5-5得A=0.000085。Q245R钢板的σs=245MPa（查附录3），查图5-7，A值点落在材料温度线的左方，故Q245R钢板370℃时的Et=1.69×105MPa[p]＜0.1MPa，所以9mm钢板不能用。*当e=10.7mm时　查图5-5得A=0.000013。查图5-7，A值所在点仍在材料温度线的左方，故　　[p]＜0.1MPa，所以12mm钢板也不能用。*当e=12.7mm时　　查图5-5得A=0.000018。查图5-7，A值所在点仍在材料温度线的左方，故　　[p]＞0.1MPa，所以，须采用14mm厚的Q245R钢板制造。*例题：一夹套反应釜如图示，图中标注的直径为内径，釜底采用标准椭圆形封头。釜内设计温度100℃，压力0.2Mpa，夹套内饱和蒸汽压力0.3Mpa，夹套设计温度143℃，釜体和夹套材料均为Q345R，釜体焊缝系数φ=1，夹套焊缝系数φ=0.85，无安全泄放装置，物料和蒸汽侧的腐蚀裕量均为C2=2mm，钢板负偏差C1=0.3mm，试设计釜体、夹套和封头的厚度。*【解】（1）釜体圆筒厚度设计釜体所受载荷 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ：考虑最大载荷情况。当釜体内压力为P釜=0.2Mpa，夹套内压力为P夹套=0，此时釜体受内压最大，其最大压差P=0.2Mpa。当釜体内压力为P釜=0，夹套内压力为P夹套=0.3Mpa，此时釜体受外压最大，其最大压差P=-0.3Mpa。通过分析可知，要保证釜体安全操作，应分别按内压工况和外压工况进行设计。①按内压工况设计确定参数计算压力Pc=0.2Mpa，t=100℃，Di=1400mm，φ=１C1=0.3mm，C2=2+2=4mm（釜体为双面腐蚀）C=C1+C2=4.3mmσs=345Mpa,[σ]=189Mpa,[σ]t=189Mpa*则δ+C=0.74+4.3=5.04mm，圆整后，δn=6mm釜体水压试验校核有效壁厚δe=δn-C=6-4.3=1.7mm试验压力pT=1.25p[σ]/[σ]t=1.25×0.2×1=0.25(MPa);试验应力所以釜体水压试验满足强度要求。*②按外压工况设计设名义厚度δn=12mm，则δe=δn-C=12-4.3=7.7mmDo=Di+2δn=1400+24=1424mm计算长度L=1300+350/3=1417mm由查几何参数计算图（图5-5），得A=0.00062查相应的壁厚计算图（图5-8）得B=79Mpa由式5-11得许用外压力因为Pc=0.3Mpa<[P]=0.43Mpa,故釜体圆筒壁厚δn=12mm满足稳定性要求。*（2）夹套厚度计算夹套受内压，按内压容器设计壁厚。确定参数：计算压力Pc=0.3Mpa，t=143℃，Di=1500mm，φ=0.85，C1=0.3mm，C2=2mm（夹套为单面腐蚀）C=C1+C2=2.3mm，σs=345Mpa,[σ]=189Mpa,[σ]t=189Mpa则δ+C=1.4+2.3=3.7mm，圆整后，δn=4mm夹套水压试验校核有效壁厚δe=δn-C=4-2.3=1.7mm试验压力pT=1.25p[σ]/[σ]t=1.25×0.3×1=0.375(MPa);试验应力所以夹套水压试验满足强度要求。*考察夹套水压试验时，釜体的稳定性校核：因为夹套水压试验压力PT=0.375Mpa<釜体许用外压[P]=0.43Mpa,故夹套水压试验时釜体仍能满足稳定性要求。*（3）封头厚度计算①按内压工况设计确定参数计算压力Pc=0.2Mpa，t=100℃，Di=1400mm，φ=１C1=0.3mm，C2=2+2=4mm（釜体为双面腐蚀）C=C1+C2=4.3mmσs=345Mpa,[σ]=189Mpa,[σ]t=189Mpa则δ+C=0.74+4.3=5.04mm，圆整后，δn=6mm②按外压工况设计设名义厚度δn=10mm，则δe=δn-C=10-4.3=5.7mmDo=Di+2δn=1400+20=1420mmho=hi+δn=350+10=360mm由查表5-3，得K1=0.887*椭圆封头当量球壳外半径Ro=K1Do=0.887x1420=1259.5mm由式5-16计算系数A由A查相应的壁厚计算图（图5-8），得B=71Mpa。由式5-11得许用外压力因为Pc=0.3Mpa<[P]=0.32Mpa,故椭圆封头壁厚δn=10mm满足稳定性要求。考虑封头与筒体的连接，取釜底封头与筒体等壁厚，即δn=12mm，此时椭圆封头的许用外压力[P]=0.5Mpa。*第五节外压圆筒加强圈的设计一、加强圈的作用与结构1.加强圈的作用由短圆筒的临界压力公式：可知在圆筒的Do、e是确定的情况下，减小圆筒的计算长度，可提高临界压力，从而提高许用操作外压力。——加强圈的作用：缩短圆筒计算长度，提高圆筒刚度。（1）.加强圈的抵抗外压能力——抗弯能力有抵抗能力的部分：加强圈和圆筒有效段。*2.加强圈的结构*（2）.加强圈的结构形式*工字钢角钢扁钢*根据式(5－2)和(5－8)，钢制短圆筒临界压力为：式中Ls—加强圈的间距，mm。可以看出，当圆筒的D0，δe一定时，外压圆筒的临界压力和允许最大工作外压都随着筒体加强圈间距Ls的缩短而增加。通常设计压力是由工艺条件确定了的，只有通过改变加强圈的参数来满足设备稳定性的要求。2、加强圈的间距及加强圈的数量*如果这时加强圈的间距已经给出则可按照第三节图算法确定出筒体壁厚。反之，如果筒体的D0，δe已经确定，如使该筒体安全承受所规定的外压p所需加强圈的最大间距，可以从(5－2)式解出，其值为：可以看出，当圆筒的DO，δe一定时，外压圆筒的临界压力和允许最大工作外压都随着筒体加强圈间距Ls的缩短而增加。通常设计压力是由工艺条件确定了的。注意Ls与Lcr的区别。*加强圈的实际间距如果小于或等于由(5－20)式算出的Ls，则表示该圆筒能够安全承受设计外压而需加强圈的个数等于圆筒不设加强圈的计算长度L除以所需加强圈间距Ls再减去1，即加强圈个数n＝(L/Ls)一1。*加强圈安装在筒体外面：加强圈安装在筒体内部：3.加强圈与筒体的连接加强圈与筒体的连接*间断焊——见GB150规定。*GB/T150.3-20114.5.2.5加强圈与圆筒之间可采用连续或间断的焊接，当加强圈设置在容器外面时，加强圈每侧间断焊接的总长，应不少于圆筒外圆周长的1/2，当设置在容器里面时，应不少于圆筒内圆周长的1/3。焊脚尺寸不得小于相焊件中较薄件的厚度。间断焊缝可以相互错开或并排布置。间断焊最大间距，外加强圈不能大于筒体名义厚度8倍；内加强圈不能大于筒体名义厚度12倍。为保证强度，加强圈不能任意削弱或断。水平容器加强圈须开排液小孔。允许割开或削弱而不需补强的最大弧长间断值可查图5－20。*思考题*1、影响外压圆筒临界压力的因素有哪些？1、筒体几何尺寸圆筒的L、直径D、壁厚δ2、筒体材料性能临界压力与材料的屈服强度没有直接关系。材料的弹性模数E和泊桑比μ越大，其抵抗变形的能力就越强，因而其临界压力也就越高。3、筒体椭圆度椭圆度是圆筒横截面的形状尺寸公差。圆筒的椭圆度过大，能使其临界压力值降低。4、材料的不均匀性5、载荷的不对称性6、边界条件思考题*2、选用高强度钢能否提高外压圆筒的临界压力？3、将外压圆筒划分为长圆筒和短圆筒的物理意义？如何从外压圆筒几何参数计算图中确定是长圆筒还是短圆筒？长圆筒，临界压力仅与δe/Do有关，而与L/Do无关，长圆筒失稳时的波形数n=2。短圆筒，临界压力不仅与δe/Do有关，而且与L/Do也有关，短圆筒失稳时的波形数n>2。外压圆筒几何参数计算图中垂直线段为长圆筒，倾斜线段为短圆筒。临界压力与材料的屈服强度没有直接关系。与弹性模数E和泊桑比μ有关，由于各种钢材的E和μ值相差不大，所以选用高强度钢代替一般碳素钢制造外压容器，并不能提高筒体的临界压力思考题*5、外压圆筒上设置加强圈的目的是什么？减小圆筒的外压计算长度，增加圆筒的刚性，达到提高稳定性或减小壁厚的作用。4、外压容器计算时,当A值超出图表的最右边时,B值该如何取?此时外压容器和外压球壳会出现什么问题?此时系数A取0.1，在该设计温度下材料的B值达到了最大值。此时外压容器或外压球壳抵抗外压的能力最强。