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安全係數是指材料在工作溫度下的強度性能指標與構件工作時允許產生的最大應力之比。在壓力容器的設計中,首先要確定容器的失效準則,即當容器達到什麽狀態時,認為已經失效,不能安全使用,然後根據失效類型選擇設計計算公式。在確定破壞準則和計算公式後,必須選擇安全係數來建立強度條件,根據強度條件設計容器的尺寸和結構。
要保證構件的強度,就要保證構件在荷載作用下產生的應力不會達到材料的強度指標,並留出適當的安全裕度。安全係數選定後,將材料的強度指標(σ B、σ S、σ d、σ N)除以相應的安全係數(Nb、NS、nD、nn)即可確定許用應力。
安全係數的確定是複雜的。確定鍋爐、壓力容器軸承部件的安全係數應考慮以下因素:
(1)材料性能穩定性可能出現偏差
(2)荷載狀態和值估計的偏差;
(3)計算方法的準確性;
(4)製造工藝及允許偏差;
(5)檢查手段和要求的嚴重程度;
(6)操作經驗。
對於鋼製壓力容器,軸承件的安全係數為:Nb≥3.0,NS≥1.6,nD≥1.5;對於鑄鐵壓力容器,軸承部件安全係數nb = 10.0, nb = 8.0;鑄鋼壓力容器軸承部件的安全係數為Nb = 4.0。有色金屬壓力容器承壓件的安全係數為:鈦Nb≥4.0,NS≥1.5;鋁nb敏度4.0 ns敏度1.5;銅Nb≥4.0,Ns≥1.5。
根據相關規定,水管鍋爐軸承部件材料的安全係數為:NB = 2.7, NS = 1.5, nD = 1.6;鍋爐殼體軸承部件的安全係數為:NB = 2.7, NS = 1.6。
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