鋼制壓力容器靜強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)研究

張 平

（南京天界三塔節(jié)能裝備有限公司，江蘇南京 211200）

鋼制壓力容器靜強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)研究

張 平

（南京天界三塔節(jié)能裝備有限公司，江蘇南京 211200）

改革開放以來(lái)，隨著我國(guó)科技的不斷發(fā)展，人們的生活水平得到了顯著的提高。而在信息與互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)與普及，使得人們的生活方式發(fā)生了很大的改變。越來(lái)越多更加可靠的技術(shù)應(yīng)用在人們的生活當(dāng)中，使人們的生活質(zhì)量顯著提高。通過(guò)對(duì)鋼制壓力容器的靜強(qiáng)度的可靠性進(jìn)行分析與探究，采用實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)進(jìn)行研究，目的是提高鋼制壓力容器的靜強(qiáng)度的可靠性，幫助人們?cè)谏钪袑?duì)鋼制壓力容器的使用更加方便高效。

鋼制壓力容器；靜強(qiáng)度；可靠性分析

鋼制壓力容器的靜強(qiáng)度可靠性研究需要特定的實(shí)驗(yàn)器材以及容器，并且在有限的條件下對(duì)鋼制壓力容器的靜強(qiáng)度進(jìn)行分析與研究。鋼制壓力容器的靜強(qiáng)度測(cè)量實(shí)驗(yàn)會(huì)得到一系列鋼制壓力容器的可靠性參數(shù)，對(duì)于這些參數(shù)，仍然存在很多不穩(wěn)定的因素，科研人員可以將其作為參考數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)中讀取其存在的信息。而且在生產(chǎn)企業(yè)對(duì)鋼制壓力容器的設(shè)計(jì)，制造以及投入使用之后，都有著很多不確定的因素，這也會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與研究帶來(lái)一定的影響。所以科研人員想要正確地設(shè)計(jì)鋼制壓力容器的可靠性實(shí)驗(yàn)，一定要保證技術(shù)與方法的正確性。

1 鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠性基本理論研究

上面已經(jīng)對(duì)鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠性實(shí)驗(yàn)所要注意以及應(yīng)該克服的條件，其實(shí)在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中，鋼制壓力容器的使用已經(jīng)十分廣泛了，同時(shí)鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠性分析實(shí)驗(yàn)也有著很高效，很高質(zhì)量的發(fā)展[1]。下面就對(duì)鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠性實(shí)驗(yàn)當(dāng)中一些基本的知識(shí)理論等進(jìn)行探究與介紹。本文所要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與探究的是鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠性實(shí)驗(yàn)，其中鋼制壓力容器靜強(qiáng)度也可以稱之為模糊靜強(qiáng)度。鋼制壓力容器的模糊靜強(qiáng)度主要就是指一些內(nèi)壓容器的模糊屈服以及爆破強(qiáng)度，同時(shí)外壓容器的模糊臨界失穩(wěn)強(qiáng)度也包含在其中。這些內(nèi)容都是鋼制壓力容器實(shí)驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中需要進(jìn)行檢查與記錄的，所以在這里進(jìn)行提前的介紹。而在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，隨著科技的發(fā)展，鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠性實(shí)驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中所要用到的各種公式以及設(shè)備等都相對(duì)比較進(jìn)步，工作人員只需要按照特定的方法與步驟來(lái)對(duì)鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)記錄與計(jì)算分析，就可以很精確地得到鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠性值或者與鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠性數(shù)值有關(guān)的數(shù)據(jù)，從而確定所測(cè)量的鋼制壓力容器的靜強(qiáng)度[2]。

對(duì)鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，運(yùn)用信息理論當(dāng)中的熵不確定度的測(cè)量就是對(duì)鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠性分析的一部分。通常將熵不確定度叫作為概率熵，而同理可以把模糊不確定度成作為模糊熵。根據(jù)公式把這些數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算與記錄，記錄出概率熵與模糊熵的數(shù)值，如果概率熵與模糊熵的數(shù)值相等，那么就等同于隨機(jī)不確定度與模糊不確定度相等。在整個(gè)鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠性實(shí)驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中，所要測(cè)量的最終數(shù)據(jù)成作為安全系數(shù)，安全系數(shù)的高低可以直接反映出鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠性的高低[3]。而且上面對(duì)鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的部分?jǐn)?shù)據(jù)，包括隨機(jī)不確定度以及模糊不確定度等等進(jìn)行了計(jì)算，通過(guò)進(jìn)一步的數(shù)值計(jì)算與分析就可以得到鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠性的安全系數(shù)。隨機(jī)不確定度所確定的結(jié)果數(shù)據(jù)稱作為隨機(jī)安全系數(shù)，而模糊不確定度所確定的可靠性安全系數(shù)稱之為常規(guī)安全系數(shù)。常規(guī)安全系數(shù)通常只是對(duì)傳統(tǒng)的鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠性進(jìn)行分析，而對(duì)于鋼制壓力容器結(jié)構(gòu)的靜強(qiáng)度的可靠性無(wú)法分析，但是常規(guī)安全系數(shù)的測(cè)量一直都沒有被舍棄，原因就是常規(guī)安全系數(shù)的測(cè)量方法是鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠性實(shí)驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中必須存在的，而常規(guī)安全系數(shù)的數(shù)據(jù)可以作為鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的一部分，對(duì)鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析的發(fā)展帶來(lái)更好的幫助[4]。

2 鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠度分析與探究

上面對(duì)鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠性實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行了介紹，對(duì)于所要用到的以及測(cè)量的數(shù)值也要進(jìn)行相應(yīng)的記錄，下面就對(duì)鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠性進(jìn)行分析。首先就是對(duì)各種可靠度的確定，通過(guò)已經(jīng)存在的公式與方法對(duì)可靠度進(jìn)行確定，然后對(duì)確定好的可靠度進(jìn)行分析[5]。而鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠性分析也是有一定的原則的，首先就是對(duì)于一個(gè)容器來(lái)說(shuō)，會(huì)有很多作用比較大或者十分重要的部位，對(duì)于這些部位來(lái)說(shuō)，在正常的工作狀態(tài)之下，要確保可靠度的穩(wěn)定。其次是在對(duì)鋼制壓力容器進(jìn)行正常使用與操作過(guò)程中，其可靠度一定要高于實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，這樣才能保證鋼制壓力容器的質(zhì)量。同時(shí)還要考慮實(shí)驗(yàn)過(guò)程中各種因素的影響，在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)則相同的情況之下，要確?？煽慷纫笥谄綍r(shí)使用的可靠度。在對(duì)鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中，實(shí)驗(yàn)人員的作用也特別突出。因?yàn)榇蟛糠值膶?shí)驗(yàn)都是需要人來(lái)進(jìn)行操作的，所以科研人員在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中有著不可取代的地位。工作人員一定要有專業(yè)的科學(xué)素養(yǎng)，同時(shí)責(zé)任感也要有所保障，這樣才能保證實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量。本文就是通過(guò)對(duì)信息熵的測(cè)定來(lái)確定以及計(jì)算模糊不確定度與隨機(jī)不確定度，從而得到了鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的安全系數(shù)，通過(guò)對(duì)鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠度進(jìn)行分析，可以得到并且分析鋼制壓力容器的可靠度苛刻程度。實(shí)驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中會(huì)得到很多組數(shù)據(jù)，要對(duì)所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與對(duì)比，如果存在相同的數(shù)據(jù)，那么證明了鋼制壓力容器在正常使用過(guò)程中的靜強(qiáng)度可靠性低于實(shí)驗(yàn)所測(cè)定的鋼制壓力容器靜強(qiáng)度可靠性的安全系數(shù)。

我國(guó)已經(jīng)制定出了一系列的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)范鋼制壓力容器靜強(qiáng)度可靠性的分類與質(zhì)量，通過(guò)專業(yè)的計(jì)算公式得到的爆破強(qiáng)度系數(shù)與正常工作的鋼制壓力容器的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，從而得出結(jié)論?？偠灾撝茐毫θ萜黛o強(qiáng)度可靠性實(shí)驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中會(huì)有很多數(shù)據(jù)產(chǎn)生，而整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程是已經(jīng)有規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的，所以整個(gè)鋼制壓力容器靜強(qiáng)度可靠性實(shí)驗(yàn)最重要的環(huán)節(jié)就是對(duì)數(shù)據(jù)的計(jì)算與分析。為了使鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠度的測(cè)量與計(jì)算更加精確，就一定要對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)都做到認(rèn)真記錄，對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)的計(jì)算要做到謹(jǐn)慎，對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)的分析要做到科學(xué)，這樣才能保證得到的安全系數(shù)正確，并且全面的反映出鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠度。在對(duì)鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠度實(shí)驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中，也會(huì)遇到一些或者很多問(wèn)題與麻煩，可能是人為對(duì)數(shù)據(jù)記錄與計(jì)算的不當(dāng)，也可能是實(shí)驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中方法與操作不對(duì)，對(duì)于這樣問(wèn)題，工作人員一定要盡最大的可能去避免，不但提高了整個(gè)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度與精確度，也避免了重復(fù)實(shí)驗(yàn)的麻煩，也對(duì)會(huì)我國(guó)的發(fā)展帶來(lái)更好的幫助。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)信息熵的確定與計(jì)算，從而得到模糊不確定度與隨機(jī)不確定度，進(jìn)而可以確定安全系數(shù)，可以對(duì)鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠度進(jìn)行分析與探究。在現(xiàn)實(shí)的可靠度測(cè)量過(guò)程當(dāng)中，會(huì)有很多因素影響著實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，工作人員一定要端正態(tài)度，用更加謹(jǐn)慎的態(tài)度去進(jìn)行工作，這樣才能使鋼制壓力容器靜強(qiáng)度可靠性分析與探究的準(zhǔn)確性更高，使得鋼制壓力容器的應(yīng)用更加穩(wěn)定，對(duì)我國(guó)的發(fā)展帶來(lái)更好的幫助。

[1] 張紅衛(wèi)，劉岑，韓春鳴，等.鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠性研究[J].武漢工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，22（2）：21-25.

[2] 劉小寧.壓力容器常規(guī)設(shè)計(jì)中靜強(qiáng)度計(jì)算的可靠性分析[J].化學(xué)世界，1993，（5）：223-228.

[3] 隋韌鋒.鋼制壓力容器試驗(yàn)壓力的模糊可靠性理論研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，（22）：2-2.

[4] 魏晶晶.鋼制壓力容器靜強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)[C]//中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)壓力容器分會(huì)設(shè)計(jì)委員會(huì)委員會(huì)議，2010.

[5] 明每勝，劉樹平.鋼制壓力容器靜強(qiáng)度的可靠性研究[J].武漢工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，22（2）：21-25.

Reliability Design Study on Static Strength of Steel Pressure Vessels

Zhang Ping

Since the reform and opening up，with the continuous development of China’s science and technology，people’s living standards have been significantly improved.And in the information and the Internet era of the arrival and popularity，making people’s way of life has undergone great changes.More and more reliable technology used in people’s lives，so that people’s quality of life significantly improved.The article is to analyze and explore the reliability of the static strength of the steel pressure vessel，and use the experimental method to study the purpose of improving the reliability of the static strength of the steel pressure vessel to help people in the life of the steel pressure The use of containers is more convenient and efficient.

steel pressure vessel；static strength；reliability analysis

TH49

A

1003-6490（2017）12-0107-02

2017-10-15

張平（1988—），女，江蘇南京人，工程師，主要研究方向氨合成塔、余熱鍋爐等壓力容器的設(shè)計(jì)。