第３５卷第１２期
２ｏｏ
哈尔滨工业大学学报
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＨＡＲＢｌＮＩＮＳＴ【ＴＵＴＥ０Ｆ７ＩＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｄ３５Ｎｏ１２
３年１２月
Ｄ托．２００３
压力容器强度可靠性平均安全系数校核
蔡克霞１，王毅２
（１宁夏大学机械工程系，宁夏银川７５００２ｌ，Ｅ－ｍａｉｌ：ＮＤｃｋｘ＠１６３．ｃｏｍ；２．西安交通大学化学工程系，陕西西安７１００４９）
摘要：为克服用常规安垒系敷校棱客嚣强度不能反映应力和材料强度变化的缺点，利用可靠性分析的方法．获得压力容器受各种载荷下的可靠性平均安全系数．它既考虑了应力和强度的变化．又考虑了失效的不同后果用可靠性平均安全系数进行容器的强度枝核比用常规安垒系数进行客器校棱安全和经济．关键词：压力容器；机械强度可靠性设计；可靠性平均安垒系数；可靠度；应力均值；应力标准差；变差系敷中图分类号：ＴＨｌ２３．４
文献标识码：Ａ
文章编号：０３６７—６２３４（２００３）１２一１４９６—０３
Ｃｈｅｃｋｉｎｇｕｐｐｒｅｓｓｕｒｅｖｅｓｓｅｌｓ’ｓｔｌ．ｅｎｇｔｈｂｙ
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在压力容器常规设计中，强度校核时所使用的常规安全系数是一个工程经验值，不能反映应力和材料强度的变化，为此，本文提出采用可靠性平均安全系数进行压力容器的强度校核．
式中：６、口。为强度的均值及标准差；ｓ、口。为应力的均值及标准差；ｙ为ｙ的均值，ｙ＝６一ｓ；口，为ｙ的标准差，口，＝（口５２＋口，２）｝；ｚ月为可靠性指数．通过磊，查标准正态分布表，得到只值．有时应力、强度呈非正态分布，可用其分布的相应可靠度公式计算，得到Ｒ值（不再详述）．１．２确定强度、应力变差系数Ｇ、ｃ。
用矩法可求出”１
Ｃｓ＝盯ｓ／Ｓ．
１校核步骤
１．１确定可靠度置
定义极限状态函数ｙ＝６一ｓ≥Ｑ通常应力瑚幢
都豇目ｉ分布，变量ｙ也昏Ｅ态分布，Ｒ可表示爿”
（２）
一Ｒ＝Ｐ｛ｙ≥ｏ｝＝【（１／盯，以１ｒ）ｅｌｐ［一ｏ．５・
，口
设应力函数ｓ＝“ｘ。，五……以）为相互独立的随机变量ｘ，，ｘ：，…，Ｊ．的函数，已知随机变量的均值分别为盖．，置，…，盖。，求得应力函数ｓ的
（（ｙ—ｙ）／口，）２］ｄｙ＝ｌ一中（（一∥口，））＝
西（（占一ｓ）／￣／吒２＋矿，２）＝中（ｚＲ）．
收稿日期：２００３—０３—３０．
基金项目：宁夏大学科研基金资助项目（０３２４０１）作者简介：蔡克霞（１９６７一）．女，工程硕士．副教授．
（１）
均值和标准差为…
Ｓ＝，（盖ｌ，ｘ２，…，ｘ。）＋
÷耋等Ｌ…㈣，（３）
万方数据
第１２期
蔡克霞，等：压力容器强度可靠性平均安全系数校核
１４９７
如＝［ｖａｒ（ｓ）］”一
√砉（警㈦２…ｃ剐
（４）
式中：ｖ”（ｓ）为应力的方差；ｖ”（ｘ．）为各随机
变量的方差．而ｃ。在有关手册中可以查到．１．３确定可靠性平均安全系数若应力、强度呈正态分布，则可靠性平均安全
系数为…
！！！刍逝三翌至蟹２㈥
ｎ。＝∥Ｓ＝
１一ｚＲ２仁２
。…７
１．４进行组合轴向应力的校核
用式（６）”ｏ判断强度好坏：
占≥ｓｐｎＰ＋ＳＦｎＦ＋ＳＥ％＋ｓＤｎＤ．
（６）
式中：ｓ。，Ｓ，，ｓ。，ｓ。分别为压力、风载荷、地震载荷、静载荷下，筒体上所产生的轴向力；‰，ｎ，，％，％分别为上述４种载荷下，计算出的可靠性平均安全系数．２
应用实例
已知巾ｌ
２００ｍｍ×４８０００
ｍｍ浮阀塔．其设
计条件如下：设置地区的基本风压值ｐ０＝６５０Ｐａ；
地震设防烈度为８度；塔壳与裙座对接；塔内有１０５
层浮阀塔盘，每块塔盘存留介质层高度１００ｍ，介质密度８００
ｋｇ／ｍ３；塔体外表面附有１００∞厚的保温
层，保温材料密度７＝３００ｋｇ／ｏ；塔体上每隔
５０００
ｍ安装一层操作平台；塔底裙座中间悬挂一
台重沸器，距地面２５∞ｍｍ，操作时ｍ。＝４０００
ｋｇ；
操作压力２
０
ｈ吼，取设计压力ｐ＝２
３＾Ⅱ）ａ；设计温
度１５０℃；圆筒和封头壁厚附加量３一，裙座厚度附
加量位２Ⅲ．对该塔进行常规设计中的强度和稳定
性计算后，简体采用１６№Ｒ，且塔体取实际壁厚ｆ＝
２２一．椭圆封头与锥形裙座的焊缝距地面５０００ｍ．
假设已经有设备进行强度可靠性校核．直立容器筒体的轴向应力有可能是由压力、风载荷、地震载荷、和静载荷４种载荷组合产生的．２．１在内压作用下筒体上的轴向应力
此时筒体上的轴向应力为”１
允＝ｐ（ｒ＋Ｏ．５ｆ）／２叫（ＭＰａ）．
式中：ｐ为内压，ＭＰａ；ｒ为容器内半径，ｍｍ；‘为容器壁厚，ｍｍ；妒为焊缝系数．
通过式（３）、（４），得到应力均值和标准差为
Ｓ。５ｐ（ｒ＋Ｏ．５ｔ）／２妒ｔ＋ｐｒ盯。２／２妒矿，
ｑ＝厢＝
万
方数据（警）２ｑ２＋（别２∥＋（等）２亓．
假设几何形状和压力正态分布，则轴向应力也是正态分布．板厚ｔ和直径Ｄ的均值及标准差由钢厂和制造厂提供，压力ｐ的均值及标准差由实验获得．假设它们较小可忽略，则将ｓ。．和ａ。代
入式（２）得到ｃ耳＝”～／ｓｓ。一咋／ｐ＝ｑ．再将上
式及磊代入式（５），得到ｎ。．
２．２在质量载荷作用下筒体上的轴向应力
此时，圆筒所受的轴向应力为ｓ。＝
ｍ。／２州（ＭＰａ）．通过式（３）、（４），得品的均值和
标准差为
ｉ＝景＋巍，２＋品一，
”
２订ｎ２订一￡’’２１ｒｒ，。‘’
ｑ＝Ｒ＝
佶（舞。２＋嘉一＋寿ｏ）．
式中：ｍ。为圆筒质量，ｋｇ、
再将上式及磊代人式（５），得到～，２．３在风载荷作用下简体上的轴向应力
此时，风弯矩引起的圆筒轴向应力为¨１ｓ，＝肘，／（Ⅱｒ２＃）（ＭＰａ），这里风弯矩为吖，＝
∑Ｐ．＾；（Ｎ・ｍｍ）．式中：＾。为计算截面与风载荷集
中力作用之间的距离，ｕｍ；Ｐ。为塔器各计算段的水平风力，Ｐ。＝ｃ．・啦，Ｎ；ｃ．为塔器分段高度下的风压高度系数、风振系数和体型结构的系数；ｐ。为风压值，Ｎ／ｍ２．则
５ｒ。鬟；即ｋ
风载荷与最大风速的分布，在１００ｍ以下符合对数分布”１（此时ｐｓ、ｒ、Ｉ都是随机变量）．风压分布的概率密度函数、风压分布的累积分布函数分别…『赤ｘ，Ｈ坚訾）２］
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（ｐｓ＞ｏ，矿＞ｏ，一∞＜肛＜＋∞），
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Ｆ（，。）＝ｒ
ｉ：：÷ｊ寻ｘ一【一号（半）】ａ，ｓ．（ｐ。≤ｏ）
式中：口为ｐ，对数均值；弘为ｐ，对数标准差．
凡并非正态分布，用将非正态转化为正态分布的方法，得到等值的几正态分布的均值和标准差．根据２，ｌ节的分析，ｒ、ｆ的影响可忽略，只考虑
几的影响，故风与品呈线性关系，则Ｇ，＝ｑ。．
１４９８
哈尔滨＿＿【＝业大学学报
第３５卷
再Ｇ，及磊代人式（５），得到ｎ，．
２．４在地震载荷作用下简体上的轴向应力
地震时，地面呈水平、垂直运动．文献［１］中，规定只计算水平地震力，它对结构的破坏起决定性作用．文献［５］中，规定设防８度或９度的塔，应考虑两个方向的作用．为简化计算，以质量载荷的１０％（８度）、２０％（９度）来考虑垂直地震力”３，即将它加在简体所受轴向应力的ｍ。中．
截面Ｋ以上的质量ｍ。引起的水平地震力为ｊｋ＝ｃｚ“。叩。ｍ槽（Ｎ），塔器底部截面的地震弯
ｄ，、ｒ、＃和ｍ。都是随机变量＇ｒ、￡及ｍ。的影响可忽略，只考虑ａ，的影响．从代表着３类不同场地土的３条加速度反应谱线中町查取ｎ．，它代表着地面运动加速度”“，研究表明其分布符合Ⅱ型极值分布，即。１’“Ｆ（ａ１）＝ｅ。ｐ【一‘ａ．／口）＾】．式中：ｑ，为地面运动加速度；＾为系数，＾＝２．３；卢为系数，卢＝ｏ．３８Ａ。。；Ａ。。为某地区在５０年内，有１０％的可能被超过的最大地面运动加速度．
同样，用处理风载荷的方法，求出等效的ａ、正态分布的均值和标准差．因“，与是呈线性关系，故Ｇ，＝ｑ．．再将Ｇ，及磊代人式（５），得到‰．
得到“，ｂ，ｎ，，％后，用式（６）判断直立容器设计是否安全，即完成了强度计算．２．５计算、校核的结果（表１、２）
矩为砖ｏ＝４．５５ｃｚ∞ｍｏＨ（Ｎ・ｍｍ），则地震弯矩
在圆筒上产生的轴向应力为品＝ｄ精ｏ／Ⅱｒ２ｆ＝
（４．５５ｃ。ａ。‰Ｈ）／（１Ｔｒ２￡）．式中：ｃ：为综合影响系数，ｃ：＝Ｏ．５；ａ，为地震影响系数；ｍ。为操作质量，ｋｇ；日为塔高，ｍ．
表１可靠度、可靠性安全系数的计算结果
Ｔａｂ．１
Ｃａｋ山ａＨｏ聃ｏｆｐｒｏｂａｂｍｔｙ衄ｄ
ａｖｅｒａ驴ｓａｆ咐ｆＢｃ吣ｒ
０ｆ
ｒｅＵａｂ啦ｔｙ
表２直立容器的强度较核心过程厦校核结果
Ｔａｂ．２
计中，如操作质量、压力、温度的波动，对制造、加工精度的不同要求及设备、人员的自身素质等，比用常规安全系数的常规设计方法更安全、更经济．
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ｓｔｒｅⅡｇ出０ｆｔｈｅｖｅ州－
ｃｍｓｌｅⅡ山盯ｖ嘴目ｄｉｓｄ地ｃｋｅｄｕｐ
参考文献：
［１］刘惟信机械可靠性设计［Ｍｊ北京：清华大学出版
社．１９９６．［２］ＱｕＩＮｓ．ⅥＮＤＲＡ
ｉｎ
ｃＥＯ．ｕｓｅ０ｆ
ｓｔ瑚日一ｓｔｒｅｎｇｔｌ．Ｉｎｏｄｅｌ
１ｋｈ∞ｌｏ舒，１９９６，１１８
ｄｅＩｅ邢１ｉｎａ６∞ｏｆ蚰ｆｅｔｙｆ∽ｔ叫ｆ０。ｐ‘ｅｓＢｕｒｅｖｅｓｓｅｌｄ档ｉｇｎ
［Ｊ］
Ｊｏ呻ａｌ
ｏｆＰｒ幅ｓｕＭＶｅ８阳ｌ
（２）：１０９～１１４
［３］聂清德．化工设备设计［Ｍ］北京：化学工业出版社，
１９９ｌ
最，ｓ。，ｓ，，ｓ￡，ｓ。值见文献［５］．［４］ＧＢｌ５０—８９，钢制压力容器（．）［ｓ］［５］ＪＢ４７ｌｏ—９２，钢制塔式容器［ｓｊ
３
结语
［６］ＧＢｌ５０—８９．钢制压力容器（一）［ｓ］．
用此方法校核受各种载荷的压力容器，应力和强度的变化以及失效的不同后果都被考虑到设
（编辑李伟民）
万方数据
压力容器强度可靠性平均安全系数校核
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
蔡克霞， 王毅
蔡克霞(宁夏大学,机械工程系,宁夏,银川,750021)， 王毅(西安交通大学,化学工程系,陕西,西安,710049)
哈尔滨工业大学学报
JOURNAL OF HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY2003,35(12)3次
参考文献(6条)
1.刘惟信 机械可靠性设计 1996
2.Quin S;WINDRA G E O Use of stress -strength model in determination of safety factor for pressurevessel design 19963.聂清德 化工设备设计 19914.GB150-1989.钢制压力容器(三)
5.JB4710-1992.钢制塔式容器[期刊论文]- 19926.GB150-1989.钢制压力容器(一)
本文读者也读过(9条)
1. 刘鑫 核压力容器法兰螺栓结构的有限元分析[会议论文]-2008
2. 唐伟.杨春乐.聂学青 岭澳1000MW级核电站核岛重型机械设备国产化[会议论文]-2002
3. 杨华春.YANG Hua-chun RCC-M规范对核岛机械设备用金属材料的要求[期刊论文]-东方电气评论2007,21(3)4. 耿哲荣.GENG Zhe-rong 压力容器设备法兰选取时应注意的问题[期刊论文]-科技情报开发与经济2010,20(28)5. 翟霄.俞树荣 承压管道附件的应力分类探索及讨论[会议论文]-2010
6. 薛杨.郎红方.XUE Yang.LANG Hong-fang 核级压力容器变厚度过渡段连接结构设计与优化[期刊论文]-压力容器2011,28(1)
7. 吴秋霜.Wu Qiushuan 压力容器安全操作要点浅议[期刊论文]-工业安全与环保2001,27(3)8. 李晓红.康勇.刘晖 压力管道失效的分析方法讨论[会议论文]-2009
9. 蔡克霞.袁红 用可靠性平均安全系数校核外压容器的稳定性[期刊论文]-甘肃工业大学学报2003,29(3)
引证文献(3条)
1.蔡克霞.姬鸿斌 应力、强度呈非正态分布时可靠度公式的推导[期刊论文]-石油化工应用 2006(1)2.姜忠宇.毕海斌.汤精明 塔式压力容器的可靠性设计[期刊论文]-石油机械 2009(9)3.姜忠宇.毕海斌.汤精明 丙烯腈变径回收塔的可靠性分析[期刊论文]-轻工机械 2009(6)
本文链接：http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_hebgydxxb200312027.aspx
第３５卷第１２期
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哈尔滨工业大学学报
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＨＡＲＢｌＮＩＮＳＴ【ＴＵＴＥ０Ｆ７ＩＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｄ３５Ｎｏ１２
３年１２月
Ｄ托．２００３
压力容器强度可靠性平均安全系数校核
蔡克霞１，王毅２
（１宁夏大学机械工程系，宁夏银川７５００２ｌ，Ｅ－ｍａｉｌ：ＮＤｃｋｘ＠１６３．ｃｏｍ；２．西安交通大学化学工程系，陕西西安７１００４９）
摘要：为克服用常规安垒系敷校棱客嚣强度不能反映应力和材料强度变化的缺点，利用可靠性分析的方法．获得压力容器受各种载荷下的可靠性平均安全系数．它既考虑了应力和强度的变化．又考虑了失效的不同后果用可靠性平均安全系数进行容器的强度枝核比用常规安垒系数进行客器校棱安全和经济．关键词：压力容器；机械强度可靠性设计；可靠性平均安垒系数；可靠度；应力均值；应力标准差；变差系敷中图分类号：ＴＨｌ２３．４
文献标识码：Ａ
文章编号：０３６７—６２３４（２００３）１２一１４９６—０３
Ｃｈｅｃｋｉｎｇｕｐｐｒｅｓｓｕｒｅｖｅｓｓｅｌｓ’ｓｔｌ．ｅｎｇｔｈｂｙ
ａｖｅ船ｇｅｓａｆｅｔｙｆｈｃｔｏｒｏｆｒｅｕａｂｍｔｙ
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在压力容器常规设计中，强度校核时所使用的常规安全系数是一个工程经验值，不能反映应力和材料强度的变化，为此，本文提出采用可靠性平均安全系数进行压力容器的强度校核．
式中：６、口。为强度的均值及标准差；ｓ、口。为应力的均值及标准差；ｙ为ｙ的均值，ｙ＝６一ｓ；口，为ｙ的标准差，口，＝（口５２＋口，２）｝；ｚ月为可靠性指数．通过磊，查标准正态分布表，得到只值．有时应力、强度呈非正态分布，可用其分布的相应可靠度公式计算，得到Ｒ值（不再详述）．１．２确定强度、应力变差系数Ｇ、ｃ。
用矩法可求出”１
Ｃｓ＝盯ｓ／Ｓ．
１校核步骤
１．１确定可靠度置
定义极限状态函数ｙ＝６一ｓ≥Ｑ通常应力瑚幢
都豇目ｉ分布，变量ｙ也昏Ｅ态分布，Ｒ可表示爿”
（２）
一Ｒ＝Ｐ｛ｙ≥ｏ｝＝【（１／盯，以１ｒ）ｅｌｐ［一ｏ．５・
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设应力函数ｓ＝“ｘ。，五……以）为相互独立的随机变量ｘ，，ｘ：，…，Ｊ．的函数，已知随机变量的均值分别为盖．，置，…，盖。，求得应力函数ｓ的
（（ｙ—ｙ）／口，）２］ｄｙ＝ｌ一中（（一∥口，））＝
西（（占一ｓ）／￣／吒２＋矿，２）＝中（ｚＲ）．
收稿日期：２００３—０３—３０．
基金项目：宁夏大学科研基金资助项目（０３２４０１）作者简介：蔡克霞（１９６７一）．女，工程硕士．副教授．
（１）
均值和标准差为…
Ｓ＝，（盖ｌ，ｘ２，…，ｘ。）＋
÷耋等Ｌ…㈣，（３）
万方数据
第１２期
蔡克霞，等：压力容器强度可靠性平均安全系数校核
１４９７
如＝［ｖａｒ（ｓ）］”一
√砉（警㈦２…ｃ剐
（４）
式中：ｖ”（ｓ）为应力的方差；ｖ”（ｘ．）为各随机
变量的方差．而ｃ。在有关手册中可以查到．１．３确定可靠性平均安全系数若应力、强度呈正态分布，则可靠性平均安全
系数为…
！！！刍逝三翌至蟹２㈥
ｎ。＝∥Ｓ＝
１一ｚＲ２仁２
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１．４进行组合轴向应力的校核
用式（６）”ｏ判断强度好坏：
占≥ｓｐｎＰ＋ＳＦｎＦ＋ＳＥ％＋ｓＤｎＤ．
（６）
式中：ｓ。，Ｓ，，ｓ。，ｓ。分别为压力、风载荷、地震载荷、静载荷下，筒体上所产生的轴向力；‰，ｎ，，％，％分别为上述４种载荷下，计算出的可靠性平均安全系数．２
应用实例
已知巾ｌ
２００ｍｍ×４８０００
ｍｍ浮阀塔．其设
计条件如下：设置地区的基本风压值ｐ０＝６５０Ｐａ；
地震设防烈度为８度；塔壳与裙座对接；塔内有１０５
层浮阀塔盘，每块塔盘存留介质层高度１００ｍ，介质密度８００
ｋｇ／ｍ３；塔体外表面附有１００∞厚的保温
层，保温材料密度７＝３００ｋｇ／ｏ；塔体上每隔
５０００
ｍ安装一层操作平台；塔底裙座中间悬挂一
台重沸器，距地面２５∞ｍｍ，操作时ｍ。＝４０００
ｋｇ；
操作压力２
０
ｈ吼，取设计压力ｐ＝２
３＾Ⅱ）ａ；设计温
度１５０℃；圆筒和封头壁厚附加量３一，裙座厚度附
加量位２Ⅲ．对该塔进行常规设计中的强度和稳定
性计算后，简体采用１６№Ｒ，且塔体取实际壁厚ｆ＝
２２一．椭圆封头与锥形裙座的焊缝距地面５０００ｍ．
假设已经有设备进行强度可靠性校核．直立容器筒体的轴向应力有可能是由压力、风载荷、地震载荷、和静载荷４种载荷组合产生的．２．１在内压作用下筒体上的轴向应力
此时筒体上的轴向应力为”１
允＝ｐ（ｒ＋Ｏ．５ｆ）／２叫（ＭＰａ）．
式中：ｐ为内压，ＭＰａ；ｒ为容器内半径，ｍｍ；‘为容器壁厚，ｍｍ；妒为焊缝系数．
通过式（３）、（４），得到应力均值和标准差为
Ｓ。５ｐ（ｒ＋Ｏ．５ｔ）／２妒ｔ＋ｐｒ盯。２／２妒矿，
ｑ＝厢＝
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假设几何形状和压力正态分布，则轴向应力也是正态分布．板厚ｔ和直径Ｄ的均值及标准差由钢厂和制造厂提供，压力ｐ的均值及标准差由实验获得．假设它们较小可忽略，则将ｓ。．和ａ。代
入式（２）得到ｃ耳＝”～／ｓｓ。一咋／ｐ＝ｑ．再将上
式及磊代入式（５），得到ｎ。．
２．２在质量载荷作用下筒体上的轴向应力
此时，圆筒所受的轴向应力为ｓ。＝
ｍ。／２州（ＭＰａ）．通过式（３）、（４），得品的均值和
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式中：ｍ。为圆筒质量，ｋｇ、
再将上式及磊代人式（５），得到～，２．３在风载荷作用下简体上的轴向应力
此时，风弯矩引起的圆筒轴向应力为¨１ｓ，＝肘，／（Ⅱｒ２＃）（ＭＰａ），这里风弯矩为吖，＝
∑Ｐ．＾；（Ｎ・ｍｍ）．式中：＾。为计算截面与风载荷集
中力作用之间的距离，ｕｍ；Ｐ。为塔器各计算段的水平风力，Ｐ。＝ｃ．・啦，Ｎ；ｃ．为塔器分段高度下的风压高度系数、风振系数和体型结构的系数；ｐ。为风压值，Ｎ／ｍ２．则
５ｒ。鬟；即ｋ
风载荷与最大风速的分布，在１００ｍ以下符合对数分布”１（此时ｐｓ、ｒ、Ｉ都是随机变量）．风压分布的概率密度函数、风压分布的累积分布函数分别…『赤ｘ，Ｈ坚訾）２］
为‘１・２１
，‘Ｐ３’２
１
（ｐｓ＞ｏ，矿＞ｏ，一∞＜肛＜＋∞），
以几）－Ｊ。意万砷【－寺【半）胁
ｌｏ
Ｆ（，。）＝ｒ
ｉ：：÷ｊ寻ｘ一【一号（半）】ａ，ｓ．（ｐ。≤ｏ）
式中：口为ｐ，对数均值；弘为ｐ，对数标准差．
凡并非正态分布，用将非正态转化为正态分布的方法，得到等值的几正态分布的均值和标准差．根据２，ｌ节的分析，ｒ、ｆ的影响可忽略，只考虑
几的影响，故风与品呈线性关系，则Ｇ，＝ｑ。．
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哈尔滨＿＿【＝业大学学报
第３５卷
再Ｇ，及磊代人式（５），得到ｎ，．
２．４在地震载荷作用下简体上的轴向应力
地震时，地面呈水平、垂直运动．文献［１］中，规定只计算水平地震力，它对结构的破坏起决定性作用．文献［５］中，规定设防８度或９度的塔，应考虑两个方向的作用．为简化计算，以质量载荷的１０％（８度）、２０％（９度）来考虑垂直地震力”３，即将它加在简体所受轴向应力的ｍ。中．
截面Ｋ以上的质量ｍ。引起的水平地震力为ｊｋ＝ｃｚ“。叩。ｍ槽（Ｎ），塔器底部截面的地震弯
ｄ，、ｒ、＃和ｍ。都是随机变量＇ｒ、￡及ｍ。的影响可忽略，只考虑ａ，的影响．从代表着３类不同场地土的３条加速度反应谱线中町查取ｎ．，它代表着地面运动加速度”“，研究表明其分布符合Ⅱ型极值分布，即。１’“Ｆ（ａ１）＝ｅ。ｐ【一‘ａ．／口）＾】．式中：ｑ，为地面运动加速度；＾为系数，＾＝２．３；卢为系数，卢＝ｏ．３８Ａ。。；Ａ。。为某地区在５０年内，有１０％的可能被超过的最大地面运动加速度．
同样，用处理风载荷的方法，求出等效的ａ、正态分布的均值和标准差．因“，与是呈线性关系，故Ｇ，＝ｑ．．再将Ｇ，及磊代人式（５），得到‰．
得到“，ｂ，ｎ，，％后，用式（６）判断直立容器设计是否安全，即完成了强度计算．２．５计算、校核的结果（表１、２）
矩为砖ｏ＝４．５５ｃｚ∞ｍｏＨ（Ｎ・ｍｍ），则地震弯矩
在圆筒上产生的轴向应力为品＝ｄ精ｏ／Ⅱｒ２ｆ＝
（４．５５ｃ。ａ。‰Ｈ）／（１Ｔｒ２￡）．式中：ｃ：为综合影响系数，ｃ：＝Ｏ．５；ａ，为地震影响系数；ｍ。为操作质量，ｋｇ；日为塔高，ｍ．
表１可靠度、可靠性安全系数的计算结果
Ｔａｂ．１
Ｃａｋ山ａＨｏ聃ｏｆｐｒｏｂａｂｍｔｙ衄ｄ
ａｖｅｒａ驴ｓａｆ咐ｆＢｃ吣ｒ
０ｆ
ｒｅＵａｂ啦ｔｙ
表２直立容器的强度较核心过程厦校核结果
Ｔａｂ．２
计中，如操作质量、压力、温度的波动，对制造、加工精度的不同要求及设备、人员的自身素质等，比用常规安全系数的常规设计方法更安全、更经济．
ｃｏｕｒ鼬蛐ｄ瞄咄血ａｔ恤ｅ
ｓｔｒｅⅡｇ出０ｆｔｈｅｖｅ州－
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最，ｓ。，ｓ，，ｓ￡，ｓ。值见文献［５］．［４］ＧＢｌ５０—８９，钢制压力容器（．）［ｓ］［５］ＪＢ４７ｌｏ—９２，钢制塔式容器［ｓｊ
３
结语
［６］ＧＢｌ５０—８９．钢制压力容器（一）［ｓ］．
用此方法校核受各种载荷的压力容器，应力和强度的变化以及失效的不同后果都被考虑到设
（编辑李伟民）
万方数据
压力容器强度可靠性平均安全系数校核
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
蔡克霞， 王毅
蔡克霞(宁夏大学,机械工程系,宁夏,银川,750021)， 王毅(西安交通大学,化学工程系,陕西,西安,710049)
哈尔滨工业大学学报
JOURNAL OF HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY2003,35(12)3次
参考文献(6条)
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