[發明專利]一種低溫預應力內壓內加熱壓力容器

有效

• 申請號: 201610008529.7
• 申請日: 2016-01-07
• 公開（公告）號: CN105508600B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 朱瑞林;朱國林;朱悅明;朱天明;李紫璇;朱格明;朱俊明;毛愛鳳
• 申請（專利權）人: 湖南師范大學
• 主分類號: F16J12/00
• 分類號: F16J12/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種低溫預應力內壓內加熱壓力容器，其特征是：對壓力容器筒壁進行如下處理，使其存在溫差殘余應力，形成部分材料為塑性、部分材料為彈性的結構，具體措施是：對壓力容器內壁面進行加熱，或對壓力容器外壁面進行冷卻，或同時對壓力容器內壁面進行加熱，而對外壁面進行冷卻，使其內、外壁面存在溫差而產生溫差應力；溫差超過一次屈服溫差，即超過壓力容器內壁面剛剛進入屈服的溫差，而低于二次屈服溫差，即低于壓力容器外壁面剛剛進入屈服的溫差，因而溫差應力使壓力容器靠近內壁部分為屈服區或塑性區，靠近外壁部分為彈性區，容器處于內層為塑性、外層為彈性的彈塑性狀態；保持溫差一定時間使溫差應力達到穩定后消除溫差，壓力容器內層材料由于已屈服而不能恢復原狀，而外層材料為彈性狀態力圖恢復原狀，因而使壓力容器獲得內層為壓應力、外層為拉應力的殘余應力，這種殘余應力也稱為溫差預應力；所述壓力容器工作時的總應力為溫差預應力與機械應力相疊加，所述機械應力指壓力容器工作壓力p所產生的應力，所述壓力容器工作壓力p為內壓；所述壓力容器內壁面半徑為r_i、外壁面半徑為r_o，內壁面溫度為t_i、外壁面溫度為t_o，溫差dt=t_i-t_o，t_i>t_o，稱為內加熱；所述一次屈服溫差為dt_c1，，所述二次屈服溫差為dt_c2，，其中E為容器材料的彈性模量、a為容器材料的熱膨脹系數、u為容器材料的泊松比、s_y為容器材料的屈服強度、k為容器的徑比，k=r_o/r_i。