某化工厂有一座反应釜，内径为 1600 , (mm)，工作温度[1]为 5 sim 105 , (℃)，工作压力[2]为 1.5 , (MPa)，容器上装有安全阀[3]，其开启压力为 1.6 , (MPa)。釜体材料为 Q345R，采用双面对接焊，局部无损检测。试确定反应釜的圆筒和标准椭圆形封头[4]的厚度。

本题主要考察化工容器（反应釜的圆筒和标准椭圆形封头）厚度的设计计算，解题思路是先根据题目条件确定设计压力、许用应力、焊接接头系数和厚度附加量等参数，再分别利用圆筒和封头的厚度计算公式计算出计算厚度，最后根据计算厚度选取合适的名义厚度。

1. 确定相关参数

• 设计压力：根据题目，容器上安全阀的开启压力为 $1.6 \, \text{MPa}$，设计压力应不低于安全阀的开启压力，所以设计压力 $p = 1.6 \, \text{MPa}$。
• 许用应力：题目给定釜体材料为 Q345R，工作温度为 $5 \sim 105 \, \text{℃}$，查相关材料许用应力表可得许用应力 $[\sigma] = 170 \, \text{MPa}$。
• 焊接接头系数：因为采用双面对接焊，局部无损检测，查相关标准可得焊接接头系数 $\phi = 0.85$。
• 厚度附加量：题目给定厚度附加量 $C = 1.8 \, \text{mm}$。
• 反应釜内径：题目已知反应釜内径 $D_i = 1600 \, \text{mm}$。

2. 计算圆筒厚度

• 计算厚度：对于内压圆筒，其计算厚度 $\delta$ 的计算公式为 $\delta = \frac{pD_i}{2[\sigma]\phi - p}$。
  将 $p = 1.6 \, \text{MPa}$，$D_i = 1600 \, \text{mm}$，$[\sigma] = 170 \, \text{MPa}$，$\phi = 0.85$ 代入公式可得：
  $\begin{align*}\delta&=\frac{1.6\times1600}{2\times170\times0.85 - 1.6}\\&=\frac{2560}{289 - 1.6}\\&=\frac{2560}{287.4}\\&\approx 8.91 \, \text{mm}\end{align*}$
• 名义厚度：计算厚度加上厚度附加量得到设计厚度，即 $\delta + C = 8.91 + 1.8 = 10.71 \, \text{mm}$。根据钢板厚度规格，选取名义厚度 $\delta_n = 12 \, \text{mm}$。

3. 计算标准椭圆形封头厚度

• 计算厚度：对于标准椭圆形封头（$a/b = 2$），其计算厚度 $\delta$ 的计算公式为 $\delta = \frac{pD_i}{2.3[\sigma]\phi - 0.5p}$。
  将 $p = 1.6 \, \text{MPa}$，$D_i = 1600 \, \text{mm}$，$[\sigma] = 170 \, \text{MPa}$，$\phi = 0.85$ 代入公式可得：
  $\begin{align*}\delta&=\frac{1.6\times1600}{2.3\times170\times0.85 - 0.5\times1.6}\\&=\frac{2560}{333.65 - 0.8}\\&=\frac{2560}{332.85}\\&\approx 8.88 \, \text{mm}\end{align*}$
• 名义厚度：计算厚度加上厚度附加量得到设计厚度，即 $\delta + C = 8.88 + 1.8 = 10.68 \, \text{mm}$。根据钢板厚度规格，选取名义厚度 $\delta_n = 12 \, \text{mm}$。