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防爆箱的防爆特性，主要是由壳体的特殊设计来完成的，展开对防爆开关壳体设计理论的研讨，对防爆开关的开展非常必要，本文对防爆开关壳体的强度设计作一讨论。 1 引言防爆配电箱的工作环境，例如用于煤矿的防爆开关是工作在含有大量甲烷的空气混合气体中，当甲烷含量到达5%-16%时遇700℃的火源将发作爆炸，当甲烷含量在9.5%时爆炸力zui大达7.4大气压，因而壳体设计就以技术条件所请求的8kg/cm3内压为根据，剖析壳体受力状况和强度。 2 壳体设计理论根据防爆配电箱在压力容器设计中，容器在工作失效时所表现的强度性能、刚度性能、稳定性能的三种方式中，zui重要的是强度问题，即在一定的压力下容器不会发作决裂或过量的塑性变形。常用防爆壳体外径为600mm左右，壁厚为36mm，在工业设计计算压力容器中属于薄壁容器。 2.1 容器在内压下的受力剖析如图1中所示:σm—轴向应力;σQ—切向应力;σr—径向应力。由于在薄壁容器中σr相关于σm、σQ较小，故可疏忽。轴向应力（σm）计算：π（Dn+Dw）/2×tσrm=（πD2m）/4×P式中Dn—容器内径;Dw—容器外径;P—容器所接受的内压力;t—容器壁厚。由于薄壁容器中Dn、Dw相差不大，可用均匀值D替代，所以上式简化为πDtσm=（πD2）/4×P得σm=PD/4t （1）切向应力（σQ）计算：如图1中所示：PsinQdQ·D/2·L=σQ2LtσQ=（PDL·4σQL）∫π0sinQdQ得：σQ=PD/2t （2）1 圆筒形容器受力剖析2.2 防爆配电箱强度计算强度理论又称为“失效原则"或“失效判据"。由式 （ 2） 再思索焊缝削弱及附加量等要素，可得:圆柱壳体 t≥（PDm/2[σ]φ－p）+C （3）椭球封头 t≥（PDm/2[σ]φ－p）·K+C （4）式中:P—设计压力，kg/cm2;[σ]—资料在设计温度下的许用应力;φ—焊缝系数或应力折减系数（＜1）;C—壁厚附加量cm;K—椭球封头外形系数，见图（2）K=1/6[2+（Dm/2hm）2]2 椭球封头2.3 平安系数与许用应力确实定2.3.1 平安系数关于炭钢:资料断裂平安系数nb=3.0 ;资料屈从极限的平安系数nb=1. 652.3.2 许用应力确实定:根本许用应力: [σ]g=σb/nb、或[σ]g=σb/nb设计许用应力: [σ]=Y[σ]g，其中y为毛坯质量系数，钢板的毛坯质量系数为1。 2.4 强度设计中的相关问题2.4. 1 zui高工作压力与设计压力。设计压力应为zui高工作压力的1.1-1.25倍。作为防爆开关外壳，防爆规程规则设计压力为1.5倍工作压力。2.4.2 焊缝系数。焊缝系数φ是思索焊接对容器强度的削弱，用以降低设计许用应力的一个系数，φ的大小取决于焊缝坡口方式，焊接办法，焊接工艺及焊接检验探伤严厉性，关于双面焊的对接焊缝，又经水压实验φ=O.8。2.4.3 壁厚附加量。壁厚附加量C=C1+C2+C3C1为钢板的负公差，根据板厚、取值在0.2-0.5mm;C2为加工中的工艺减薄量，由于防焊壳体为冷卷，冷校，故Cl=O;C3为腐蚀裕量，由于壳体不装腐蚀物体，故C3=0。 3 防爆箱壳体设计归结如前所述，薄壁容器的壁厚可由（3）.（4）式得出:由于普通壳体封头中Dn/2hn接近于2,K 接近1，所以（3）,（4）式可归结为一式t≥[PDn/（2[σ]φ－P）]+C防爆配电箱依据防爆壳体的根本特性（φ=0.8—0.9,C可取0.2—0.5mm，这样得:t≥[PDn/（1．6[σ]－P）]+0．4又对A3钢板[σ]可取1450kg/cm2;对矿用防爆开关P=1.5×爆炸力，即P=12kg/cm2.则t≥（12Dn/2308）+0．4=（Dn/192）+0． 4 （5）因而可将（5）式做为设计防爆壳体壁厚的参考公式，该式已在多项设计中得到了考证