内压圆筒的强度计算

受内压作用的容器，其内部产生的应力为拉应力，因此，由其介质引起的载荷计算应为强度计算。

一、强度计算的任务

强度：容器抵抗外力作用而不致发生过大变形或断裂的能力。

任务就是根据给定的公称直径以及设计压力，设计温度，依据一定的强度失效准则，设计出合适的壁厚，以保证设备安全运行。

二、强度失效准则

概念：是容器判废的依据。根据GB150，内压薄壁容器的设计，采用的强度失效准则为第一强度理论即最大主应力理论。

强度条件：σ_eq=σ₁≤[σ]^t

三、内压薄壁圆筒的设计

壁厚设计公式为：

δ=P_cD_i/2[σ]^tφ-P_c

式中：

P——设计压力 MPa

P_c——计算内压力 MPa      P_c=P+y_液H

 当液柱引起的液压力小于5%设计压力时，     P_c≈P

δ——计算厚度 mm

D_i——圆筒体的内径 mm

φ——焊缝系数

[σ]^t——设计温度下材料的施用应力 MPa

最终厚度δ_n还需考虑一些制造、腐蚀等因素的影响：

设计厚度： δ_d=δ+C₂

名义厚度：δ_n=δ_d+C₁再向上圆整（偏大）至标准厚度

有效厚度：δ_e=δ_n-C₁-C_{2（δe不等于δ，理论上δe>=δ,实际上δe>δ）}

式中：C₁——板厚负偏差 mm      C₂——腐蚀余量 mm

公式适用范围：P ≤ 0.4[σ]^tφ