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石油化工用承壓設備的大型化以及國外石油化工裝置在PMC和EPC過程中，壓力容器設計工程規(guī)定通常以ASME規(guī)范為主，再在其基礎上增加工程慣例。本文主要介紹ASME壓力容器建造規(guī)則中的基本受壓元件的強度有限元分析并與GB 150作對比。
ASME包括壓力容器建造規(guī)則和壓力容器建造另一規(guī)則，其中材料的許用應力S和許用應力強度S。由于分析設計使設備不同部位的應力得到控制和合理分配，而且在材料、制造、檢驗、試驗以及質量保證等方面都要比常規(guī)設計嚴格，因此分析設計采用較低材料設計系數(shù)。
ASME V-1規(guī)范在1999年的增補中將抗拉強度的設計系數(shù)由4.0改為3.5，由于煉鋼技術、無損檢測和斷裂韌性評價技術的進步，使這種調整并未降低壓力容器的安全性。無論壓力容器的組成如何，其基本受壓元件都可以分解為板(平封頭)和殼(圓筒體、球殼、橢圓形封頭、碟形封頭、錐形封頭)元件。基本受壓元件都有相應的設計準則，了解這些方法的推導過程和力學意義不但可以加深對標準和規(guī)范的理解，而且能提高自身的設計水平。
基本受壓元件中最重要的是圓筒體和球殼，其不但是壓力容器的常用元件，而且也是錐形封頭、橢圓形封頭、碟形封頭的理論基礎，因此對圓筒體和球殼進行受力分析有助于對其他元件的理解。
壓力容器所受載荷有壓力、溫度、地震等，其中在ASME的UG單元中列舉了承壓設備。設備所受的各種載荷產(chǎn)生的應力可分為：一次應力、二次應力和峰值應力。一次應力是結構為了平衡壓力等機械載荷作用而產(chǎn)生的應力，當一次應力超過極限時，即引起設備的破壞，一般稱為靜力強度失效。二次應力是為了滿足相鄰元件間變形協(xié)調引起的自平衡力系產(chǎn)生的應力，其基本特征是具有自限性。峰值應力是由局部結構的不連續(xù)性造成的應力集中加到一次和二次應力上的分量。由于橢球部分和直邊段在內壓下的變形不同，因此連接處存在邊緣應力，在ASME中給出了三種應力的分析方法。
在內壓P的作用下，圓筒體和球殼中的應力可以用Lame公式進行計算。
由Lame公式可以看出，在相同壓力下，圓筒體(球殼)越厚，其應力沿壁厚分布越不均勻，因此ASME根據(jù)徑比K(外徑與內徑的比值)將圓筒體(球殼)分為薄壁和厚壁兩種。ASME中薄壁、厚壁圓筒體(球殼)的計算公式差別很大，但均以Lame公式為理論基礎，其他一些文獻也給出了薄壁和厚壁殼體的設計方法。
ASME規(guī)范將徑比K>1.5的圓筒體劃為厚壁圓筒，圓筒劃為薄壁圓筒，為便于應用ASME規(guī)范對Lame公式進行調整簡化得到圓筒體設計公式。
環(huán)向接頭厚壁圓筒的接頭處一般為薄弱環(huán)節(jié)，可用軸向應力，對環(huán)向接頭進行評價。
ASME規(guī)范以徑比K=1.356為界限劃分厚壁球殼和薄壁球殼。與圓筒體類似，ASME規(guī)范對Lame公式進行調整簡化得到球殼設計公式。
對厚壁球殼(K>1.356)，控制厚壁球殼內壁處周向應力，采用彈性失效準則，即得ASME規(guī)范厚壁球殼的計算式。
橢圓形封頭由半橢球體和直邊段組成，在橢球部分由于曲率半徑變化是連續(xù)的，故封頭中的應力分布較為均勻，受力情況好于除半球形封頭外的其他形式封頭。
碟形封頭由半徑為G的球面部分、半徑為：的過渡區(qū)和直邊段三部分組成，在這三部分的連接處曲率半徑發(fā)生突變，在連接處產(chǎn)生邊緣應力。
橢圓形封頭和碟形封頭的最大應力均位于封頭的過渡折邊附近，橢圓封頭和碟形封頭的計算公式。
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