【海溪】改善储罐壁应力分布的办法

      目前普遍采用预应力方法使筒壁内的应力达到均匀分布的目的，具体来说哦，就是用某种方法使内压圆筒在使用前，让内层材料保持一定的预加环向压应力，而外层材料保持一定的预加环向拉应力，操作时它们和内压引起的应力相迭加，结果使得综合应力（环向）沿壁厚较能均匀分布。此道理和工程上采用预应力梁以充分发挥材料的能力是完全一样的。滚塑储罐这种方法就好像把内层原来应该承担的应力，转嫁到应力远小于内层的外层上去，结果使得内外层应力分布趋于均匀，达到了增强圆筒强度的目的。

目前使厚壁容器产生预应力的常用方法有两种，一种方法称为自增强，另一种方法是采用组合式圆筒。

      所谓自增强，一般是指将一单层厚壁容器在操作使用之前首先进行加压处理，此压力一般超过操作压力，使圆筒内层屈服，产生塑性变形，形成一塑性区，而外层仍保持弹性变形，保持一段时间后卸压，则塑性区因有残余变形而不能恢复到原来的状态，结果该部分直径就比加压前来得大，而外层弹性区卸压后力图恢复到原来的状态，但是它受到膨胀了得内层阻挡而不能完全恢复，结果外层产生拉应力，内层产生压应力，因这种方法是利用圆筒自身外层的弹性收缩力来产生预应力，从而提高圆筒的强度，滚塑储罐所以称   为自增强，有时也称为自箍紧。目前自增强的加压处理方法有两种：液压法和机械法（型压法）。

      液压法是利用液压直接作用于圆筒内壁，使内壁发生塑性变形，这是过去惯用的方法，这种方法的优点是比较简单，容易操作，而且能使内壁产生均匀的残余变形；缺点是需要高压的设备及管道。机械法是利用滑动的有过盈的锥形心轴通过圆筒内壁，使用壁受到挤压而产生塑性变形，这种方法又称为型压法，它有逐步取代液压法的趋势。用来推动心轴的方法有三种：

（1）用冲头和水压机把心轴压入；

（2）用桥式起重机拉心轴；

（3）用液压直接作用到心轴的一端来压迫心轴（故又称间接液压法）。

      容器在进行自增强度处理后，一般需进行低温热处理（通常为300℃左右），用以稳定自增强处理后的金相结构，达到稳定尺寸，稳定预应力。这一处理通常称为"稳火处理"。

     目前用得最多的是双层热套筒体。在制造时，使外筒的内径比内筒的外径小，装配时将加筒加热，使其膨胀，直至其内径比内筒的外径略大时，将其套在内筒上。冷却时，外筒收缩，故内筒产生压应力，外筒产生拉应力。在内外筒交界面上产生的接触应力特称为缩套应力。在设计时，需要根据所需的预应力值计算出缩套应力，然后再计算出实际缩套应力。在设计时，滚塑储罐需要根据所需的预应力值计算出缩套应力，然后再计算出实际缩套配合的过盈量。

    在制造超高压容器时，还有把自增强与组合圆筒结合在一起使用的制造方法。有的先对内筒作自增强处理，然后再热套；有的先热套，然后整个组合圆筒再作自增强处理，这两种方法效果都很好。

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