刚度要求的筒体最小厚度

大直径设备在低压力下，由内压公式计算所得的筒体壁厚较小，往往不能满足制造、运输，吊装和操作等方面的要求。因而，需要了解容器圆筒的最小壁厚。主要是考虑在制造时满足焊接工艺对厚度的要求和保证几何尺寸的公差要求，还要适当考虑制造和运输过程中所需的刚度要求。

不能理解为壁厚越小就越节省成本和材料，筒体过薄，在制造过程中为了维持必要的圆度、刚度，为了在运输过程不使变形过大，就必须适应大量的辅助工装，把筒体撑圆，以保证有足够的刚度，特别是要对接的两筒节边缘必须撑圆，待焊接完成后才能去除工装。制造工装用的越多，制造费用就在增加。

很老的ASME推荐的公式为tmin≥0.001D+2.54mm；苏联的参考书《石油生产机器与设备》推荐值为D≤1200mm时，tmin≥0.001D+2.54mm；D＞1200mm时，tmin≥0.001D+4mm，腐蚀裕量另加。89版GB 150碳钢和低合金钢设备规定是2D/1000,但当时的直径最大只有3800mm。

89版GB150的释义内容

由于现场制造等原因GB 150从98版开始就没有详细的规定了。只规定了成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度：1）碳素钢、低合金钢制容器，不小于3mm。2）高合金钢制容器，不小于3mm。

不管是否有规定，容器的刚度问题都是存在的。有制造，操作状态对刚度的要求，有吊装和运输对刚度的要求。但一般来说前期很少会计算运输工况。

国外标准对筒体的最小壁厚要求也基本都取消了，也只能看到国外公司的一些规定：

SABIC规定为：碳素钢/低合金钢取max（D/650+1.5,6）;高合金钢取max（D/500,6）。

陶氏化学规定为：碳素钢/低合金钢取max（D/1000+2.5,5）;高合金钢取max（D/1000+2.5,3）。腐蚀裕量另加。

BP，BASF等公司的规定相对更保守没有在列举。

设备操作状态对刚度的要求相对不高，计算也可以算出筒体的变形。运输及吊装对设备刚度的要求相对更高。建议取2D/1000或D/1000+3。

还有个特例也说一下：在制造厂安装塔盘的板式或不安装塔盘的高塔有时客户也会要求计算在码头放在两个墩子上时或者在码头到现场只用两个运输鞍座运输时，筒体的变形是否会影响塔盘，变形有多大等。这个时候也是一个简支带悬臂梁的梁模型就可以简单算一下各部分筒体的变形。当然了要适当留余量因为筒体厚度不同载荷不是完全均布的。下图是我随便输入惯性矩和抗弯截面模量计算的结果（筒体的惯性矩计算和抗弯模量计算不用我在啰嗦了吧）。含剪力，弯矩和变形等。用下面的公式也可以计算卧式容器操作状态筒体的变形等，塔器制造厂水压状态筒体的变形等。