压力试验下压力容器的可靠性分析

液压试验或气压试验是压力容器设计、制造中必不可少的环节之一，其目的是为了检查容器地荼压力下密封结构的可靠性，焊缝的致密性以及容器的宏观强度，本文运用可靠性方法对按规范的压力容器分别在设计压力、试验压力（液压及气压试验）下进行了可靠度计算分析，得到了一些有益的结论。     

压力试验时圆筒膜应力计算探讨

<正> 压力容器在制造完毕后,按规定都要进行压力试验,一般以水压试验为普遍(对有特殊要求的容器可用气压试验代替液压试验),由于压力试验时的压力高于设计压力,为了保证试验时的安全,因而在设计容器时,有必要进行筒体膜应力校核,液压试验时,使之控制在0.9σ_s(σ_s为材料在试验温度下的屈服限)以下,气压试验时,使之控制在0.8σ_s以下。但是,在进行应力校核时,腐蚀裕量C_2,算不算有效壁厚,在我国有关规范中,有两种截然不同的观点。     

对钢制内压容器压力试验应力校核的分析

压力试验在检验容器宏观强度、焊缝严密性和密封元件密封性能好坏的极为有效的检验手段。压力试验分为液压试验和气压试验两种。为了防止容器在试验压力不发生明显的永久性变形,GB150-89《钢制压力容器》规定,把试验压力下容器的薄膜应力限定在一定范围之内(液压为0.9σs,气压为0.8σs)。有的设计人员对试验压力下容器的薄膜应力均进行校核。实际上,当压力试验压力满足一定条件时,我们无须进行校核计算。     

不锈钢内衬纤维复合材料球形高压容器研制

采用高强芳纶Ⅱ和凯芙拉-49纤维及不锈钢内衬,研制出小型球形环氧树脂基纤维复合材料压力容器。主要介绍了容器的结构材料、设计、试验方法。通过容器的密封性检验及贮存前后的液压爆破试验,结果表明,容器的设计是成功的,满足了设计使用要求。与同类钢制压力容器相比,在内径、外径、工作压力、安全系数相同情况下,该复合材料容器质量可减轻60%以上,漏率小于1×10-8Pa.m3/s,且贮存3年后爆破压力不会下降并略有提高。     

低压塔式容器耐压试验方法探讨

分析了在用压力容器中塔式容器在耐压试验前的筒体应力校核方法,推导出液压试验时液柱高度的估算公式Hs=λPc,据此可确定符合实际的试验压力。为在用设计压力较低而容器较高的塔式容器的液压试验提供了可行性,计算结果可为在用低压塔式容器耐压试验提供计算依据,从而保证其安全运行的可靠性。     

钢制薄壁内压容器静强度的可靠度研究

应用可靠性理论和方法,分析了钢制薄壁内压容器初始静强度在最苛刻压力试验条件下的可靠度。研究表明:(1)钢制薄壁内压圆筒初始屈服强度可靠度,在气压试验时不低于0.868 6但不大于0.988 09,在液压试验时不低于0.633 1但不大于0.877 0;初始爆破强度的可靠度,在气压试验时不低于0.999 955 73但不大于0.999 999 282 2,在液压试验时不低于0.998 559但不大于0.999 900 39。(2)钢制薄壁内压球壳初始屈服强度的可靠度,在气压试验时不低于0.934 88但不大于0.996 64,在液压试验时不低于0.751 75但不大于0.944;初始爆破强度的可靠度,在气压试验时不低于0.999 237 8但不大于0.999 999 997 10,在液压试验时不低于0.992 024但不大于0.999 991 066。     

压力容器安全系数的分析

利用基于概率统计理论的可靠性设计方法，推得了压力容器强度的可靠性系数、可靠性安全系数及设计公式（参数）置信度之间的关系式，并用有关的压力容器初始静强度实验数据，定量分析了三者在压力容器压力试验和操作状态下的关系，结果表明：宜用第三强度公式作为弹性失效准则下的压力容器设计公式，并可取常规安全系数ｎｓ≥１．４５；当采用中径公式和爆破失效准则计算压力容器壁厚时，可取常规安全系数ｎｂ≥２．３５。     

ASME压力容器的设计计算

文章介绍了根据美国ASME规范第Ⅷ卷第一册以及和它相关联的标准来建造的压力容器的一般设计思路、计算方法和基本要求。通过对规范的剖析,明确地说明了要应用ASME规范来建造压力容器产品,设计者该如何考虑容器产品的载荷要求、设计参数、强度计算、标准件选取、液压试验压力、冲击试验要求、成型后热处理要求和焊后热处理要求。     

压力容器爆破试验实验装置的设计与探讨

“压力容器爆破试验”实验的教学要求是：(1)能测定“压力——膨胀量”关系曲线;(2)能测定试验容器爆破压力;(3)爆破后能观察爆破口的形貌;(4)实验后便于恢复原始状态,适合教学反复使用等。根据上述要求,本文对“压力容器爆破试验”的试验容器、实验装置进行了设计与探讨。     

制冷系统低压侧压力容器设计压力取值的合理性探讨

介绍了相关标准对制冷系统低压侧压力容器设计压力的规定和制冷系统低压侧压力容器的特点。分析并举例说明了环境温度对制冷系统低压侧压力容器设计压力的影响,证明提高设计压力也无法满足容器的安全要求。指出提高容器的保冷性能、设置安全泄放装置才是保障制冷系统低压侧压力容器安全的重要措施。     

GFWRP压力容器的可靠性安全系数法设计

为得到用传统的安全系数法设计的玻璃纤维增强聚合物基复合材料缠绕（GFWRP）压力容器的可靠度指标,通过实验得到玻璃纤维缠绕聚合物基复合材料（GFWRP）压力容器诸参量的概率密度分布及特征值,按国标制备了3个GFWRP压力容器,进行爆破试验。采用95％概率强度与99％概率载荷,由可靠度β=0．99999,得到可靠性安全系数fR=1．436,对GFWRP压力容器采用基于网格理论的可靠性设计与可靠性安全系数法设计,结果表明,此种设计方法较传统安全系数法设计经济且具可靠性保证。     

基于模糊优化压力容器的设计

在压力容器常规设计方法单纯根据强度理论进行设计的基础上,提出综合考虑压力容器设计、制造、检验、试运行和工作环境等因素对设计计算的影响。根据模糊数学理论,应用模糊数学优化的方法,把影响压力容器的各因素和等级进行模糊综合评判,得到目标函数约束条件的最优水平截集,从而建立压力容器模糊优化设计的数学模型,寻求最适宜的压力容器设计方案。     

试验法设计简单压力容器关键问题的研究

对简单压力容器爆破试验设计方法的设计依据、腐蚀裕量的选择以及作为检验手段的爆破试验压力值的控制等关键问题进行研究,并得出初步结论。     

钢制薄壁外压圆筒的可靠性稳定系数

应用基于概率统计理论的可靠性方法，对钢制薄壁圆筒形外压容器的临界失稳压力进行了分析，认为临界失稳压力实测值与理论预测值之比是符合正态分布的随机变量；从设计、制造、检验、操作和安全监察等角度，讨论了有关因素对临界失稳压力的影响，运用强度-载荷干涉模型，定量分析了设计公式置信度、常规稳定系数、可靠性稳定系数的关系。     

可靠性方法在压力容器设计中的应用及探讨

应用可靠性设计的基本方法，将可靠性安全系数引入压力容器的设计中，并与常规方法相比较。在此基础上，针对强度与应力分布的实际情况，提出了一种简便而实用的可靠性设计方法。     

薄壁外压容器外压试验压力系数研究

为了控制钢制薄壁外压容器的稳定性,建立了以分布参数为区间界限限定时的随机概率模型,从外压压力试验和正常操作时模糊可靠度范围的角度,对薄壁外压容器的稳定系数、试验压力系数和超压限制系数进行了探索。结果表明：①从等可靠度的观点,在外压压力试验与正常操作时,薄壁外压球壳稳定性的模糊可靠度分别可取0.93381-0.9999999517与0.93354-0.9999999510;薄壁外压圆筒稳定性的模糊可靠度分别可取0.9997091-0.9999992822。②薄壁外压球形容器稳定安全系数应不小于14.53;薄壁外压圆筒稳定安全系数应不小于2.80。③薄壁外压球壳外压试验压力系数在外压压力试验时等于1.00;薄壁外压圆筒外压试验压力系数应不小于1.00但不大于1.26。④在外压压力试验时,薄壁外压球壳的超压限制系数应不大于0.06882;薄壁外压圆筒的超压限制系数应不大于0.45165。     

火灾工况压力容器安全泄放量计算公式的探讨

将美国石油学会标准API520、API521中关于火灾工况压力容器安全泄放量计算与国内标准规范进行了比较,发现两者的异同,同时指出应用国内某些标准规范时的注意点。分别采用国内外标准进行举例计算,结果表明两者相差较大。提出应根据容器的制造标准,选取合适的计算公式,以保证设计计算的可靠性。     

压力容器垫片密封螺栓静强度安全系数的确定

基于信息熵理论中模糊等效随机的原理,将压力容器垫片密封螺栓的模糊静强度和模糊载荷等效为随机静强度和随机载荷,根据先漏后爆的观点和中国标准,分析了内压容器垫片密封螺栓模糊强度在不同工况时的许用可靠度,建立按许用可靠度确定螺栓静强度安全系数的方法。对于内压容器垫片密封结构,研究表明：①在预紧、正常操作、气压试验与液压试验时...     

钢制薄壁球形容器静强度的模糊可靠度

在信息不完整或缺乏足够数据的情况下,给出可靠度的界限或范围,比给出一确定单值具有更高的可信度。文中提出概率模型的分布参数为区间界限限定时,结构模糊可靠度的计算方法。在最苛刻的气压与液压试验条件下,对球形容器初始静强度的可靠度范围进行定量分析。     

压力容器风险评估的技术进展及报告编制

压力容器设计阶段进行风险评估是基于失效模式设计理念的具体体现。在当前我国压力容器法规标准进行大规模调整的背景下,参照国内外相关法规标准体系,从压力容器风险评估的内涵着手,阐述了进行压力容器风险评估的必要性,并从相关法规标准体系和失效模式两个角度概述了当前压力容器风险评估的国内外进展情况,进一步梳理了压力容器风险评估的依据、重点和难点。同时遵循简明、完整与宽适应性的原则,编制了符合我国压力容器标准要求的风险评估报告的通用模版,有益于提高压力容器风险评估报告编制的可操作性。此外对压力容器风险评估的发展进行了展望,为今后进行相关研究指明了方向。