压力容器厚度计算
压力容器壁厚快速计算
对常温和 久强度（经10万小
对常温下 设计温度
时断裂）
材料
的最低抗 下的屈服
拉强度σ
b
点σs
（或σ ss)
σDt平均 σDt最小
值
值
碳素钢、低合金钢
奥氏体不锈钢
工业纯铝和防锈铝
1.当设计温度低于20℃时的许
用应力。
2.对
已有成功使用经验的钢材，其
许用应力一般可按上式计算，
安全系列取右表之数据，最后
取计算值中的最小值作为设计
圆 符号意义 形 及单位
D直径(mm)
[σ]许用应力 (kgf/cm2)
Φ
焊缝系数
C壁厚附加量 (mm)
封 压力校核
2000
1370
0.85
1
头
标
准
椭
圆
形
封 头 应力校核公式
σt=(P(Di+0.5(S-C))/(2(S-C)φ)； 必须满足σt≦[σt]
符号意义 及单位
P压力(kg/cm2)
D直径(mm)
符号意义 及单位
D直径(mm)
[σ]许用应力 (kgf/cm2)
Φ
焊缝系数
C壁厚附加量 (mm)
压力校核
2000
1370
0.85
1
应力校核公式
σt=(P(Di+(S-C))/(2(S-C)φ)； 必须满足σt≦[σt]
符号意义 及单位
P压力(kg/cm2)
D直径(mm)
Φ 焊缝系数
C壁厚附加量 (mm)
10.45697181
须满足σt≦[σt] S壁厚(mm) 10
σt最大允许 应力
(kgf/cm2) 1310.130719
压力容器材料厚度计算及设计
｛ ＿ 耐瀣 簿鼗 ｔ 钢牲 魄缩 箍
蒜ｓ 铡 槭 ｔ麟 穗 稚 精
那 么 应 该 将 补 强 金 属 对 厚 度 的 要 求 以 产 生影 响的原 因进行 分 析 。 及 计算 厚 度相加 进行 整体 补强操 作。 ２ 设计 的厚 度 另 外 ， 如 果 等 过 等 面 积 补 强 法 进 行 操 行计算 ：
若 计 算方 式 持续 以反 腐迭 代 的方 式进 行 ，则 有 着 较大 的 损 失 。如 果 是从 开 孔 补 强 、 外 压 容器 、卧式 容 器 等方 面 出发 ，则 通 过有 效 厚 度做 好 强 度 核算 的工 作 。 因此 ，一 旦 将 计算 厚 度 注 明在设 计 图
工业技术
Ｃ — ｈ ｉ ｎ ａ Ｎ — ｅ Ｗ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｅ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐ ｍ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ 口匪 墨圈 ● ■ 盈 瞩 酗 ■ 啊 啊 ＿ ■ ■
压力容器材料厚 度计算及设 计
黄 洁 涛
（ 广 东长征机械 有限公 司，广 东 中山 ５ ２ ８ ４ ５ ５）
ｎ 职 义嘟店
ｌ Ｂ— ｄ ｝ 一 ２ ｛ 一 ｃ Ｘ １ 一 ｌ
期 要 求 、刚度 、强度 等最 小 厚 度 的要 求理 解 成 设计 的厚
公 式 中 ：Ａ１ 属 于 多 余 的 面 积 ， 其 度 ，主要 是指 制 造 容 器在 出 主 要 是 壳 体 有 效 厚 度 将 计 算 厚 度 相 减 厂 之 前 ，实 际测 量 的厚 度 在 后 获 得 的 数 值 ，ｍ ｍ ；８ １主 要 是 根 据 超 过设 计 厚 度 的前 提 下 ，与 Ｇ Ｂ １ ５ ０ — ２ ０ １ １ 内的规 定进 行 计算 后： 获得 的 安 全使 用 容器 的需 求互 相 满 厚 度 ，ｍ ｍ； ８ ２主要 是 根 据 相 关 文 件规 足 。通 常 情况 下 ，腐 蚀 裕 量 定 进行 厚度 的计算 ，ｍ ｍ。 的介 质均 是通 过 容 器 寿命 以 公 式 内其他 符号 与 Ｇ Ｂ Ｉ ５ ０ — ２ ０ １ １《 压 及 腐蚀 速 率之 间乘 积得 到 的
任务四 压力容器的强度计算及校核
项目一压力容器任务四压力容器的强度计算及校核容器按厚度可以分为薄壁容器和厚壁容器，通常根据容器外径Do与内径Di 的比值K来判断，K＞1.2为厚壁容器，K≤1.2为薄壁容器。
工程实际中的压力容器大多为薄壁容器。
为判断薄壁容器能否安全工作，需对压力容器各部分进行应力计算与强度校核。
一、圆筒体和球形壳体1.壁厚计算公式圆筒体计算壁厚：圆筒体设计壁厚：球形容器计算壁厚：球形容器设计壁厚：式中δ——圆筒计算厚度，mmδd——圆筒设计厚度，mmpc——计算压力，MPa。
pc=p+p液，当液柱静压力小于5%设计压力时，可忽略Di——圆筒的内直径，mm[σ]T——设计温度T下，圆筒体材料的许用应力，MPa（可查表）φ——焊接接头系数，φ≤1.0C2——腐蚀裕量，mm2.壁厚校核计算式在工程实际中有不少的情况需要进行校核性计算，如旧容器的重新启用、正在使用的容器改变操作条件等。
这时容器的材料及壁厚都是已知的，可由下式求设计温度下圆筒的最大允许工作压力[pw]。
式中δe——圆筒的有效厚度，mm设计温度下圆筒的计算应力σT：σT值应小于或等于[σ]Tφ。
设计温度下球壳的最大允许工作压力[pw]：设计温度下球壳计算应力σT：σT值应小于或等于[σ]Tφ。
二、封头的强度计算1.封头结构封头是压力容器的重要组成部分，常用的有半球形封头、椭圆形封头、碟形封头、锥形封头和平封头（即平盖），如图1-4所示。
工程上应用较多的是椭圆形封头、半球形封头和碟形封头，最常用的是标准椭圆形封头。
以下只介绍椭圆形封头的计算，其他形式封头的计算可查阅GB150—2011。
图1-4 封头的结构型式2.椭圆形封头计算椭圆形封头由半个椭球面和高为h的直边部分所组成，如图1-5所示。
直边h的大小根据封头直径和厚度不同有25mm、40mm、50mm三种，直边h的取值可查表1-7。
表1-7 椭圆形封头材料、厚度和直边高度的对应关系单位：mm图1-5 椭圆形封头椭圆形封头的长、短轴之比不同，封头的形状也不同，当其长短轴之比等于2时，称为标准椭圆形封头。
压力容器钢板厚度计算例题
=1.6+1.6=3.2mm（300）
=1.6+2.13=3.73mm（400）
=1.6+3.2=4.8mm（600）
根据《容规》的规定。制造压力容器的钢板厚度不得小于6mm。因此设计厚度取6mm钢板。
还需要进行各种校核。
设计压力P=1.2MPa，
设计温度t=50℃。
介质为压缩空气。
确定参数：腐蚀裕量=Hale Waihona Puke mm钢板负偏差=0.6mm。
设计温度下的钢板许用应力【σ】t=133MPa。
焊缝系数Φ=0.85
则计算厚度δ=（PDi）/（2【σ】tΦ-P）
=（1.2*300）/（2*133*0.85-1.2）=1.60mm。（300）
=（1.2*400）/（2*133*0.85-1.2）=2.13mm（400）
=（1.2*600）/（2*133*0.85-1.2）=3.20mm（600）
以上计算的结果，可以看做是验证了4mm钢板在300、400、600mm的厚度，可以承受1.2MPa的压力。
如果是制造容器的单位进行设计，还要进行以下计算：
压力容器的计算,管体高=1450mm D=300mm,400mm,600mm 用4MM钢板能否承受1.2MPa的压力,是怎样计算的?在线等
最佳答案
依据GB150-1998<钢制压力容器》设计要求。以上题目缺少两个条件：介质和温度。假设介质为压缩空气，温度为常温。计算如下：
已知：公称直径Di=300mm、400mm、600mm。
压力容器计算
补强区焊缝截面积 焊缝底边长度 A3 焊缝高度
需 要 补 强 的 面 积 A A4 = A - ( A1 判 断 + A2 + A3)= -610.54 m m
2
A4 > 0 开孔处需要补强 A4 ≤ 0 开孔处无需补强 加 强 管 补 强 ( A1 + A2 + A3)≥A
重取接管管壁厚度δ t, 重复以上计算 ,直至
设计温度 [ σ ]t 钢板厚度负偏差 腐蚀裕量 C1 C2
焊接接头系数 φ
壳体最小厚度δ min （不包括腐蚀裕量) 计算壁厚
碳钢 不锈钢 δ =
低合金钢
≥3m m ≥2m m 取较大值
PcDi 2［σ ］tφ -Pc
1.06
mm
壁厚附加量
C
C1 + C2
3.8
4.86
mm
mm
δ 'n = δ + C = _ 取 δ n = 6
北京第一通用机械厂
σ
T
≤0.9σ sφ
可行
强度削弱系数
fr = [σ ]tT
［σ ］ =
t
1.150 =
取fr =
1.000
因开孔削弱所需补强面积 A = dδ + 2δ (δ nt - CT )(1 - fr )
237.39 m m2
强度削弱系数
fr =
[σ ] t T
［σ ］ =
t
1.1504 =
t T T
A2
A3
d
C
Ä ¦
mm mm mm mm mm MPa
6 0.9 1 130 1
Y
X
管 设计温度下许用应力 [σ ] 接管焊接接头系数 φ
压力容器上常见几何体计算公式
压力容器上常见几何体计算公式1.钢板重量计算公式公式：7.85×长度(m)×宽度(m)×厚度(mm)例：钢板6m(长)×1.51m(宽)×9.75mm(厚)计算：7.85×6×1.51×9.75=693.43kg2.钢管重量计算公式公式：（外径-壁厚）×壁厚mm×0.02466×长度m 例：钢管114mm(外径)×4mm(壁厚)×6m(长度)计算：（114-4）×4×0.02466×6=65.102kg3.圆钢重量计算公式公式：直径mm×直径mm×0.00617×长度m例：圆钢Φ20mm(直径)×6m(长度)计算：20×20×0.00617×6=14.808kg4.方钢重量计算公式公式：边宽(mm)×边宽(mm)×长度(m)×0.00785例：方钢50mm(边宽)×6m(长度)计算：50×50×6×0.00785=117.75(kg)5.扁钢重量计算公式公式：边宽(mm)×厚度(mm)×长度(m)×0.00785例：扁钢50mm(边宽)×5.0mm(厚)×6m(长度)计算：50×5×6×0.00785=11.7.75(kg)6.六角钢重量计算公式公式：对边直径×对边直径×长度(m)×0.00068 例：六角钢50mm(直径)×6m(长度)计算：50×50×6×0.0068=102(kg)7.螺纹钢重量计算公式公式：直径mm×直径mm×0.00617×长度m 例：螺纹钢Φ20mm(直径)×12m(长度)计算：20×20×0.00617×12=29.616kg8.扁通重量计算公式公式：(边长+边宽)×2×厚×0.00785×长m 例：扁通100mm×50mm×5mm厚×6m(长)计算：(100+50)×2×5×0.00785×6=70.65kg 9.方通重量计算公式公式：边宽mm×4×厚×0.00785×长m例：方通50mm×5mm厚×6m(长)计算：50×4×5×0.00785×6=47.1kg10.等边角钢重量计算公式公式：边宽mm×厚×0.015×长m(粗算)例：角钢50mm×50mm×5厚×6m(长)计算：50×5×0.015×6=22.5kg(表为22.62) 11.不等边角钢重量计算公式公式：(边宽+边宽)×厚×0.0076×长m(粗算) 例：角钢100mm×80mm×8厚×6m(长)计算：(100+80)×8×0.0076×6=65.67kg(表65.676)其他有色金属12.黄铜管重量计算公式公式：(外径-壁厚)×厚×0.0267×长m例：黄铜管20mm×1.5mm厚×6m(长)计算：(20-1.5)×1.5×0.0267×6=4.446kg13.紫铜管重量计算公式公式：(外径-壁厚)×厚×0.02796×长m例：紫铜管20mm×1.5mm厚×6m(长)计算：(20-1.5)×1.5×0.02796×6=4.655kg14.铝花板重量计算公式公式：长m×宽m×厚mm×2.96例：铝花板1m宽×3m长×2.5mm厚计算：1×3×2.5×2.96=22.2kg黄铜板：比重8.5紫铜板：比重8.9锌板：比重7.2铅板：比重11.37计算方式：比重×厚度=每平方的重量注：公式中长度单位为米，面积单位为平方米，其余单位均为毫米长方形的周长=（长+宽）×2正方形的周长=边长×4长方形的面积=长×宽正方形的面积=边长×边长三角形的面积=底×高÷2平行四边形的面积=底×高梯形的面积=（上底+下底）×高÷2直径=半径×2 半径=直径÷2圆的周长=圆周率×直径=圆周率×半径×2圆的面积=圆周率×半径×半径长方体的表面积= （长×宽+长×高＋宽×高）×2 长方体的体积=长×宽×高正方体的表面积=棱长×棱长×6正方体的体积=棱长×棱长×棱长圆柱的侧面积=底面圆的周长×高圆柱的表面积=上下底面面积+侧面积圆柱的体积=底面积×高圆锥的体积=底面积×高÷3长方体（正方体、圆柱体）的体积=底面积×高1、平面图形周长—C，面积—S，正方形：a—边长C＝4a ；S＝a22、长方形：a、b—边长C＝2(a+b) ；S＝ab3、三角形：a、b、c—三边长，H—a边上的高，s—周长的一半，A，B，C－内角其中s＝(a+b+c)/2 S＝ah/2＝ab/2•sinC＝[s(s-a)(s-b)(s-c)]1/2＝a2sinBsinC/(2sinA)4、四边形：d，D－对角线长，α－对角线夹角S＝dD/2•sinα平行四边形：a，b－边长，h－a边的高，α－两边夹角S＝ah＝absinα5、菱形：a－边长，α－夹角，D－长对角线长，d－短对角线长S＝Dd/2＝a2sinα6、梯形：a和b－上、下底长，h－高，m－中位线长S＝(a+b)h/2＝mh7、圆：r－半径，d－直径C＝πd＝2πrS＝πr2＝πd2/48、扇形：r—扇形半径，a—圆心角度数C＝2r＋2πr×(a/360)S＝πr2×(a/360)9、弓形：l－弧长，b－弦长，h－矢高，r－半径，α－圆心角的度数S＝r2/2•(πα/180-sinα)＝r2arccos[(r-h)/r] - (r-h)(2rh-h2)1/2＝παr2/360 - b/2•[r2-(b/2)2]1/2＝r(l-b)/2 + bh/2≈2bh/310、圆环：R－外圆半径，r－内圆半径，D－外圆直径，d－内圆直径S＝π(R2-r2)＝π(D2-d2)/411、椭圆：D－长轴，d－短轴S＝πDd/412、立方图形：面积S和体积V13、正方体：a－边长S＝6a2V＝a314、长方体：a－长，b－宽，c－高S＝2(ab+ac+bc)V＝abc15、棱柱：S－底面积，h－高V＝Sh16、棱锥：S－底面积，h－高V＝Sh/317、棱台：S1和S2－上、下底面积，h－高V＝h[S1+S2+(S1S1)1/2]/318、拟柱体：S1－上底面积，S2－下底面积，S0－中截面积，h－高V＝h(S1+S2+4S0)/619、圆柱：r－底半径，h－高，C—底面周长，S底—底面积，S侧—侧面积，S表—表面积C＝2πrS底＝πr2S侧＝ChS表＝Ch+2S底V＝S底h＝πr2h20、空心圆柱：R－外圆半径，r－内圆半径，h－高V＝πh(R2-r2)21、直圆锥：r－底半径，h－高V＝πr2h/322、圆台：r－上底半径，R－下底半径，h－高V＝πh(R2＋Rr＋r2)/323、球：r－半径，d－直径V＝4/3πr3＝πd2/624、球缺：h－球缺高，r－球半径a－球缺底半径V＝πh(3a2+h2)/6＝πh2(3r-h)/3a2＝h(2r-h)25、球台：r1和r2－球台上、下底半径，h－高V＝πh[3(r12＋r22)+h2]/626、圆环体：R－环体半径，D－环体直径，r－环体截面半径，d－环体截面直径V＝2π2Rr2＝π2Dd2/427、桶状体：D－桶腹直径，d－桶底直径，h－桶高V＝πh(2D2＋d2)/12(母线是圆弧形，圆心是桶的中心)V＝πh(2D2＋Dd＋3d2/4)/15(母线是抛物线形)。
GB150-压力容器
设计压力 P= Mpa
5.00设计温度 t= ºC
50内径D i= mm
200材料
304S 试验温度许用应力[σ]
122.00设计温度许用应力 [σ]t
119.00焊接接头系数ф＝
1.00计算厚度 δ= mm
4.29钢板负偏差C1＝ mm
0.8腐蚀裕量C2＝ mm
0名义厚度δ n ＝ mm
5.09不锈钢最小厚度δmin 2实取名义厚度δ n mm
12有效厚度δ e ＝ mm
11.20结论：
筒体实际长度 mm 400
重量 kg
25.10压力试验类型液压试验试验压力值PT
6.41试验温度下的屈服点 σs
177.00压力试验允许通过的应力水平[σ]st 159.30
试验压力下圆筒的应力σs t 60.41
校核条件
σT<[σ]T 校核结果
合格最大允许工作压力[P W ]
12.62设计温度下的计算应力σt 47.14
ф[σt]119.00
校核条件ф[σt]>σt
结论合格压 力 试 验 时 应 力 校 核
设 计 温 度 下 应 力 校 核满足最小厚度要求内压 圆筒计算
中国轻工业武汉设计工程有限责任公司计算过程
筒体简图。
压力容器、常压容器钢板壁厚计算选择和标准公式
压力容器、常压容器钢板壁厚计算选择和标准公式容器标准：《GB 150-2011 压力容器》《NB/T 47003.1-2009 钢制焊接常压容器》钢材标准：《GB 713-2008 锅炉和压力容器用钢板》－－GB 150碳素钢和低合金钢的钢板标准牌号Q245R、Q345R、Q370R、18MnMoNbR、13MnNiMoR、15CrMoR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1R、12Cr1MoVR 《GB/T 3274-2007 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》－－GB150 Q235B钢板标准《GB 24511-2009 承压设备用不锈钢钢板及钢带》－－GB150高合金钢的钢板标准《GB/T 4237-2007 不锈钢热轧钢板和钢带》－－NB/T 47003高合金钢板标准，化学成分、力学性能《GB/T 3280-2007 不锈钢冷轧钢板和钢带》《GB/T 20878-2007 不锈钢和耐热钢牌号及化学成分》《GB/T 699-1999 优质碳素结构钢》牌号08F、10F、15F、08、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、15Mn、20Mn、25Mn、30Mn、35Mn、40Mn、45Mn、50Mn、60Mn、65Mn、70Mn《GB/T 700-2006 碳素结构钢》－－牌号Q195、Q215、Q235、Q275《GB/T 709-2006 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量级允许偏差》不锈钢牌号对照表《GB 150-2011 压力容器》俗称GB 24511-2009承压设备用不锈钢钢板及钢带GB/T 4237-1992不锈钢热轧钢板和钢带ASME(2007)SA240 统一数字代号新牌号旧牌号型号S304 S30408 06Cr19Ni10 0Cr18Ni9 304 S316 S31608 06Cr17Ni12Mo2 0Cr17Ni12Mo2 316 S316L S31603 022Cr17Ni12Mo2 00Cr17Ni14Mo2 316L S321 S32168 06Cr18Ni11Ti 0Cr18Ni10Ti 321圆筒直径：钢板卷焊的筒体，规定内径为公称直径。
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关于压力容器设计时材料和壁厚的讨论
作者:云天宇
2012年5月
关于压力容器设计时材料和壁厚的讨论
摘要：讨论压力容器设计时材料与壁厚的选取进行讨论，以及厚度的变化对强度的影响。
关键词：压力容器；设计；选材；厚度；强度；标准
压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，为了与一般容器(常压容器)相区别，只有同时满足下列三个条件的容器，才称之为压力容器：（1）工作压力（注1）大于或者等于(工作压力是指压力容器在正常工作情况下，其顶部可能达到的最高压力（表压力）); （不含液体静压力）（2）内直径（非圆形截面指其最大尺寸）大于等于。
且容积（V）大于等于立方米，工作压力与容积的乘积大于或者等于(容积，是指压力容器的几何容积）; （3）盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体。
压力容器中的介质种类繁多，来源广泛，这些介质中具有易燃、易爆、有腐蚀的特性。
因此压力容器选材根据介质特性的不同而不同。
压力容器钢板有碳素钢板、低合金钢钢板、高合金钢钢板、不锈钢与碳素钢等多种材料，且每种钢板都有它的使用范围。
选取时应考虑多方面因素。
使设计的压力容器安全又经济合理。
GB150-2011计算厚度是指按各章公式计算得到的厚度；设计厚度是指计算厚度与腐蚀裕量之和；名义厚度指设计厚度加上钢板厚度负偏差后向上圆整至钢材标准规格厚度，即标注在图样上的厚度；有效厚度指名义厚度减去腐蚀裕量和钢板厚度负偏差。
成型后最小厚度，一般指封头压形后会减薄，不同的制造工艺减薄量不同，所以封头都有成型后最小厚度。
我们这里主要讨论名义厚度与最小厚度之间关系和选用。
GB150-2011规定等国家标准的原则，制造工艺人员要根据图样厚度考虑加工减薄量而增加制造元件的毛坯厚度。
在我国材料标准中，钢板厚度范围变化，钢板的σb、σs也有变化，一般是板厚增加，σb、σs有所降低。
我国压力容器用钢板许用应力随板厚厚度范围增厚而有所降低，因而可能出现虽然有时板厚增加，强度反而降低的现象，尤其是封头，这种现象更明显。
2 实例为了证明上述现象存在，举例如下：首先我们给出常用钢板在不同状态下的强度指标，如下表所示：
常用钢板在不同状态下的强度指标表
例1
某台储气罐，其封头为标准椭圆形，材质15MnVR，设计内径Di=2000mm，腐蚀裕度C2=1mm，焊缝系数φ=1，设计压力P=，设计温度t=20℃，标准椭圆封头形状系数K=1，设计图样上封头名义厚度δn=16mm.制造厂选用18mm厚度钢板压制封头，该制造厂压制封头时最大成型减薄量为δx10%，即
18x10%=(包含钢板厚度负偏差在内)。
(1)选用18mm厚度钢板压制封头， 15MnVR钢板厚度负偏差C1=，封头成型后最小厚度δmin==，名义厚度一钢板厚度负偏差==，即满足标准要求。
(2)16mm图样厚度满足设计强度要求。
对图样封头厚度16mm进行强度校
核:[σ]t=177MPa，
根据壁厚计算厚度公式δ=KP C Di/(2[σ]tφ—
P C :设计压力,单位:MPa ；Di ：筒体内径：㎜；[σ]t ：在设计温度下的许用应
力；φ为焊接接头系数。
K 为椭圆封头形状系数 δmm 74.146
.25.0-1177220006.2=⨯⨯⨯⨯= 考虑腐蚀裕量C2=1mm ，封头设计厚度δd =δ+C2=+1=，再考虑钢板厚度负偏差C1=，δd+C1=+=，现图样厚度B.=16mm>，即满足设计强度要求。
(3)板厚增加，强度反而不符合要求。
查18mm 厚度的15MnVR 封头材料的许用应力[δ]t=170MPa ，此时，封头计算厚度： δ5mm 3.156
.25.0-1170220006.2=⨯⨯⨯⨯= 考虑腐蚀裕度C2=1mm ，则封头设计厚度δd=+1=，现封头成型后最小厚度(包含钢板厚度负偏差在内)为：=<封头设计厚度，即不满足设计强度要求。
例2
某低温反应容器(t=25℃)的球形封头材质为15MnNiDR ，图样厚度20mm ，设计压力p=，设计内径Di=1500mm ，腐蚀裕度C2=1mm 。
制造厂选用22mm 钢板压制球形封头，该制造厂压制封头时最大成型减薄量(包含钢板厚度负偏差在内)为δx12%=22x12%=。
(1)选用 22mm 厚度的15MnNiDR 钢板厚度负偏差为，封头成型后最小厚度(包含钢板厚度负偏差在内)δmin==>图样厚度-钢板厚度负偏差==，即选用22mm 厚度钢板压制球形封头，满足标准要求。
(2)对图样球形封头厚度进行强度校核，:[σ]t=163MPa
根据壁厚计算厚度公式δ=P C Di/(4[σ]t φ—P C )
P C :设计压力,单位:MPa ；Di ：筒体内径：㎜；[σ]t ：在设计温度下的许用
应力；φ为焊接接头系数。
δmm 8.17.65
7-11634200065.7=⨯⨯⨯=
考虑腐蚀裕度C2=1mm ，则封头设计厚度δb=+1=，再考虑钢板厚度负偏差C1=,δa+C1=+=<20mm 图样厚度，即图样厚度20mm 满足设计强度要求。
(3)板厚增加，强度反而不符合要求。
虽然制造时考虑加工成型减薄量，增加了压制封头钢板厚度，满足了GB150-98封头最小厚度≧图样厚度-钢板厚度负偏差的要求，但由于钢板厚度增加后[σ]由163MPa 降至157MPa ，此时，球型封头计算厚度： δmm 5.18.65
7-11574200065.7=⨯⨯⨯= 再考虑腐蚀裕度C2=1mm ，则球形封头设计厚度δa=δ+C2=+1=，现封头成型后最小厚度δmin==<，故不能满足设计强度要求。
3结束语
由以上实例说明，若不考虑板厚增加，材料力学性能降低这一因素，将可能制造出强度不够的不合格受压元件。
除了上述两例材质外，还有其它多种钢种，如 16MnR,16MnDR 等的力学性能均随厚度范围变化。
因此，设计人员在选用我国钢板进行设计时，应充分考虑材料许用应力随板厚范围变化而变化的问题；应增加最小厚度值，确保制造工艺人员为弥补加工减薄量而增加板厚时，受压元件成型后最小厚度仍能满足设计强度要求。
目前，我国压力容器设计依据GB150-2011《钢制压力容器》，是国内普遍遵循的原则。
选定压力容器用材后，在确定钢板的厚度，设计人员在压力容器厚度选取时，要充分考虑厚度变化对强度的影响，尤其是设计厚度处于相应材料厚度范围临界值时，材料需用应力会随板厚变化而变化，而不是认为板厚增加，元件强度会提高，或在制造过程中“以厚代薄”的材料代用，（这样容易使壳体的受力由平面应力状态向平面应变状态转变，对容器的受力状态有害而无利。
厚壁容器更容易产生三向拉应力的平面应变脆性断裂。
如加厚封头，会形成壳体的几何不连续，造成局
部应力。
这种不利影响对有应力腐蚀开裂倾向的容器和承受狡辩载荷的容器后果尤为严重。
所以如何按照该标准进行厚度的恰当选取，更好地满足强度需求，对压力容器设计具有重要意义。
【参考文献】
[1] GB150-2001 钢制压力容器[S]
[2] JB/T4746-2002 钢制压力容器用封头[S]
[3] 最新压力容器设计手册.宁夏大地音响出版社.2006年
[4] 王非.化工压力容器设计：方法、问题和要点.[M]北京：化学工业出版社，2009，（2）。