什么是安全系数？在设计锅炉压力容器时如何选用？

Question

如题所述

Answer 1

　　安全系数是考虑计算载荷及应力准确性、机件工作重要性以及材料的可靠性等因素影响机件强度的强度裕度，其值大于等于1。
　　以下为考虑到安全系数，在设计锅炉压力容器时的选用要点：
　　（1）合理选用材料，合理选用材料，是保证锅炉、压力容器安全运行的一个重要措施，如果材料选择不当，即使具有较大的强度裕度，也可能在运行中发生破坏事故。选择锅炉、压力容器用钢材，不仅要从操作条件和使用环境方面来考虑，即要求材料对工作介质、压力、温度、载荷特性等操作条件和气温、湿度等使用环境具有必需的适应能力；还要从锅炉、压力容器的制造方面来考虑，即要求所选用的材料容易加工成形，在工艺加工过程中不易产生缺陷。
　　（2）选择合适的结构形式，在锅炉、压力容器的破坏事故中，有相当一部分是由于结构不合理引起的，结构不合理，往往使得锅炉、压力容器在制造和使用过程中容易产生缺陷。因此首先要求结构便于制造，以利于保证制造质量和避免、减少制造缺陷；其次是要求结构便于无损检验，使制造和使用中产生的缺陷能及时、准确地检查出来；第三是结构设计中要考虑尽量降低局部附加应力和应力集中。
　　（3）满足强度的要求，为保证锅炉、压力容器安全运行，其承压部件必须具有足够的强度，即具有适当的壁厚以抵抗外加载荷的作用。在结构设计中除了结构特殊、使用条件复杂或特别重要的锅炉、压力容器需要以应力分析进行设计外，一般的是以薄膜应力来确定所需的壁厚。至于锅炉、压力容器结构不连续部位的附加应力和应力集中，则从结构形式或尺寸上加以限制。

Answer 2

要保证构件的强度，就必须保证它在载荷作用下所产生的应力不会达到材料的强度指标，而且要留有适当的安全裕量。安全系数是指材料在工作温度下的强度性能指标与构件工作时答应产生的最大应力之比值。安全系数选定后，即可根据材料的强度指标（σb、σs、σD、σn）除以相应的安全系数（ｎb、ｎs、ｎD、ｎn）来确定构件的许用应力。安全系数的确定比较复杂。确定锅炉、压力容器承压部件安全系数的大小应该考虑以下这些因素：（1）材料性能的稳定性可能存在的偏差（2）估算载荷状态及数值的偏差；（3）计算方法的精确程度；（4）制造工艺及其答应偏差；（5）检验手段及其要求严格程度；（6）使用操纵经验。根占有关规定，水管锅炉承压部件材料的安全系数为：ｎb＝2.7，ns＝1.5，nD＝1.6；锅壳式锅炉承压部件的安全系数为：nb＝2.7，ns＝1.6。对于钢制压力容器，其承压部件的安全系数为：nb≥3．0，ns≥1.6，nD≥1.5；对于铸铁压力容器，其承压部件的安全系数为：灰铸铁ｎb＝10.0，可锻铸铁、球墨铸铁ｎb＝8.0；铸钢压力容器承压部件的安全系数ｎb＝4.0；有色金属压力容器承压部件的安全系数为：钛ｎb≥4.0，ns≥1.5；铝ｎb≥4.0，ns≥1.5;铜ｎb≥4.0，ns≥1.5。本回答被提问者采纳