內壓圓筒的結構型式有單層卷焊容器、鍛焊容器及多層容器(包括多層筒節包紮、多層整體包紮、鋼帶錯繞和套合容器),其中以單層卷焊應用最為廣泛。
壓力容器焊接接頭係數φ是依據對接接頭雙面焊或單面焊的不同情況以及無損檢測比例來確定的,反映了容器殼體接頭處相對於母材的強度削強度,因此在厚度計算公式中引入了焊接接頭係數。
前述圓筒和球殼厚度計算公式既適用於整體式殼體結構,如單層卷焊(包括複合鋼板的整體結構、襯裡殼體和堆焊殼體)、鍛焊容器,也同樣適用於組合式殼體結構,如多層包紮、繞板、套合等結構。
對不同殼體結構的承壓壁厚計算,其殼體材料許用應力選取也不同。
1 複合鋼板殼體
對於複合鋼板殼體,當同時符合以下兩點要求時應按GB/T150.1—2011式(2)確定複合鋼板的許用應力,否則覆層材料的強度一般略去不計。
(1)設計者認為需要計入覆層材料的強度時。
(2)複合鋼板的覆層金屬與基層金屬的結合率達到NB/T47002—2009(JB4733)規定的B2級以上即未結合率不大於2%或GB/T8165—2008規定的Ⅱ級以上即結合率不小於99%時。
2 襯裡殼體
容器襯裡一般只作為耐腐蝕(或磨蝕)材料附著在容器內壁上,不能有效地作為承壓材料參與強度計算。
3 堆焊殼體
容器基層厚度小於50mm時,一般不推薦採用不鏽鋼堆焊層。儘量採用複合鋼板殼體。當要求耐蝕的覆層較厚(如超過6mm),或要求有特殊的耐磨蝕材料作為覆層時,在工程實際中往往採用堆焊層結構殼體,而不採用複合鋼板。
容器堆焊層一般不計入強度計算。如為了提高新制造容器的試驗壓力值,可以按殼體的全厚度(包括堆焊層厚度)計算得到容器的最高允許工作壓力(MAWP),再以此按規範要求確定耐壓試驗壓力。參見【7】。
4 多層包紮、套合殼體
組合式圓筒材料的許用應力取決於內筒與層板(或外筒)的材料許用應力、各自厚度和焊接接頭係數。具體計算公式見GB/T150.3。