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）钢材的代用的一般原则是：代用材料应与被代用的钢材具有相同或相近的化学成分、交货状态、检验项目、性能指标和检验率以及尺寸公差和外形质量等。

　　2）代用图样规定的钢材时，应取得原设计单位的同意。

　　3）钢板代用：

　①GB712-88《船体用结构钢》中的A级钢板，可代用Q235-A（不得作受压元件）；B级钢板在钢厂按标准要求进行冲击试验合格后，可代用Q235-C钢板，未作冲击试验的钢板，则只能代用Q235-B钢板；

　②GB713-1997《锅炉用碳素钢和低合金钢钢板》中的20g钢板可代用Q235-C钢板。

　　4）钢管代用：GB3087-82《低中压锅炉用无缝钢管》中的10和20钢管，可代用 GB8163-1999 《输送流体用无缝钢管》中相应的钢管。

4．8 特殊工作环境下的选材

　关于介质处于NaOH湿H2S应力腐蚀时的选材问题，可见《容规》126页，关于“压力容器选材与介质”的说明。

5．内压圆筒和内压球体的计算

5.1内压圆筒和内压球体计算的理论基础

  1）强度理论：内压容器的破坏有四种强度理论，比较为人们接受的有第一、第三和第四强度理论。

    ①第一强度理论即最大主应力理论，它认为引起材料断裂破坏的主要因素是最大主应力。亦即不论材料处于何种应力状态，只要最大主应力达到材料单向拉伸断裂时的最大应力值，材料则发生断裂破坏，其当量应力强度为S = б1 。

    ②第三强度理论即最大剪应力理论，它认为引起材料屈服破坏的主要因素是最大剪应力。亦即不论材料处于何种应力状态，只要最大剪应力达到材料屈服时的最大剪应力值，材料则发生屈服破坏，其当量应力强度为S = б1-б3 。

    ③第四强度理论即最大应变能理论，它认为引起材料屈服破坏的主要因素是最大变形能。亦即不论材料处于何种应力状态，只要其内部积累的变形能达到材料单向拉伸屈服时的应变能，材料即发生屈服破坏，其当量应力强度为：

2）GB150-1998标准中计算公式主要以第一强度理论为基础（结果比较接近）。并采用平面应力状态（忽略第三向应力）。如果考虑第三向的应力，则是第三强度理论。

5．2 内压圆筒计算

　1）设计温度下的计算厚度按下式计算：

  公式适用范围：Pc≤0.4Ф[σ]t 或 Do/Di≤1.5

    式中：δ- 圆筒的计算厚度 mm；

　　　　　Pc– 计算压力，MPa；

              Di – 圆筒内直径，mm；

              [σ]t –设计温度下圆筒材料的许用应力，MPa；

                Ф – 焊接接头系数。

2）公式来源：

　用第一强度理论，以圆筒平均直径为基准计算的环向应力，考虑了圆筒内壁上最大主应力与平均拉应力的差值进行了修正，并考虑了纵向焊缝（A类焊接接头）在强度方面相对于母材的削弱。

　公式中应力的推导是根据薄膜应力理论。

3) 公式推导：

    设直径D筒体受内压力为P的作用，圆筒上的任一小单元上受三个主应力环向应力σ1 、轴向应力σ2和径向应力σ3的作用，求应力时，可通过中心轴线沿纵向将圆筒切成两部分，去除一部分以应力代替，根据力平衡理论，在纵向截面厚度产生内应力σ1，其合力与外部作用的压力作用平衡，设圆筒直径为D，长度为L，厚度为δ，按平衡关系则有：

　　　　　　　　2 Lδσ1 = P D L

　　　　　　　　σ1 = P D/2δ

    沿垂直主轴线的截面将圆筒体切开，在圆形横截面上的应力为σ2，产生平衡的条件为：．πDσ2δ =1/4 πD2 P；

　　　　　　　σ2= P D/4δ

径向应力σ3= P ，可见σ1=2σ2，并远大于σ3 ，故采用σ1 = P D/2δ，即：

δ= P D/2σ1 ，令D=Di+δ， P = pc代入，σ1以Ф[σ]t代入，

则得到 ：  。

4）如已知δn、 Pc、 Di；则圆筒体的计算应力σt为：

                    式中бt≤Ф[σ]t 

    式中：δe为有效厚度。

5）设计温度下，筒体的最大允许工作压力[Pw]为：

5．3 球壳计算

1）设计温度下的计算厚度公式：

2）设计温度下，球壳计算应力公式：

  式中бt≤Ф[σ]t

3）设计温度下，球壳的最大允许工作压力公式：

        ；

6．外压圆筒和外压球壳的设计

  许多化工石油用的容器，由于工艺原因需要在外压或真空下操作，如真空罐和真空蒸餾塔，有的容器带有夹套，夹套内是带压蒸汽，使内筒受到外部压力。

　通常，内压低于外压的容器，称为外压容器。

  外压容器的最高工作压力是指容器在正常使用过程中可能出现