压力容器设计(1)资料

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压力容器设计

压力容器设计

目录1.1简介1.2压力容器制造规程简介1.1简介运输,储藏,接纳液体的容器,罐子,管路叫做压力容器.压力容器是内外具有压力差的容器.内压力通常比外压力高除了某些特例的情况.容器内部的液体可能要在蒸汽锅炉里经历变化,或者可能在化学反应中与其他试剂结合.压力容器经常伴随着高压高温,在某些情况下还有易燃液体和高放射性材料.因为危险所以一定不能发生泄漏.此外这些容器必须小心设计去应对工作温度和压力.应该在想到压力容器破裂可能会带来巨大的人身伤害和财产损失.工厂的安全和完整性是压力容器设计最基本应该涉及到的,这依赖于设计准则的妥善性.当讨论压力容器的时候我们必须考虑罐子.压力容器和罐子有非常显著的不同在它们的设计和制造:罐子不像其他压力容器,大气压对它有限制,压力容器通常有内部结构,但是大多数罐子没有(它们也被加热线圈和混合器限制).压力容器被用于很多工业生产中,比如发电工业的石化和核能,石化行业存储和处理原油作为以及储存汽油在服务站,还有化学工业(化学反应器),但很少.压力容器的运用遍布全世界。

事实上,压力容器和油罐对化工,石油,石化和核工业是必不可少的。

物质反应,分离,以及原料储存在这个级别的设备中。

一般来说,加压设备被广泛运用在以储存和生产为目的工厂。

压力容器的大小和几何形状差别很大,从大尺寸圆柱状容器用于高压储气,到小尺寸圆筒状容器用作飞机液压单位。

有些是埋在地下或深埋于海洋,但大多数是定位在地面或平台的支持。

压力容器通常呈球形或圆柱形圆顶结束。

该圆筒状容器,一般首选,因为它们现在简单生产上的问题,更好地利用可用空间。

锅炉鼓,热交换器,化学反应器等,一般圆柱形。

球形容器有优势,要求更薄对于给定的压力墙,比同等直径的圆柱体。

因此,他们是用于大型气体或液体的容器,气冷核反应堆,核电厂安全壳建筑,等等。

为在非常低的压力液体遏制船只有时在构成裂球或在一滴的形状。

这样做的好处的提供最佳的应力分布在水槽已满。

压力容器设计基本知识

压力容器设计基本知识

压力容器设计基本知识(讲稿)北京二零零六年三月制订目录一.基本概念1.1 压力容器设计应遵循的法规和规程1.2 标准和法规(规程)的关系。

1.3 压力容器的含义(定义)1.4 压力容器设计标准简述1.5 D1级和D2级压力容器说明二.GB150-1998《钢制压力容器》1.范围2.标准3.总论3.1 设计单位的资格和职责3.3 GB150管辖的容器范围3.4 定义及含义3.5 设计参数选用的一般规定3.6 许用应力3.7 焊接接头系数3.8 压力试验和试验压力4.对材料的要求4.1 选择压力容器用钢应考虑的因素4. 2 D类压力容器受压元件用钢板4.3 钢管4.4 钢锻件4. 5 焊接材料4.6 采用国外钢材的要求4.7 钢材的代用规定4.8 特殊工作环境下的选材5.内压圆筒和内压球体的计算5. 1 内压圆筒和内压球体计算的理论基础5.2 内压圆筒计算5.3 球壳计算6.外压圆筒和外压球壳的设计6.1 受均匀外压的圆筒(和外压管子)6.2 外压球壳6.3 受外压圆筒和球壳计算图的来源简介6.4 外压圆筒加强圈的计算7.封头的设计和计算7.1 封头标准7.2 椭圆形封头7. 3 碟形封头7.4 球冠形封头7.5 锥壳8.开孔和开孔补强8.1 开孔的作用8.2 开检查孔的要求8.3 开孔的形状和尺寸限制8.4 补强要求8.5 有效补强范围及补强面积8.6 多个开孔的补强9 法兰连接9.1 简介9.2 法兰连接密封原理9. 3 法兰密封面的常用型式及优缺点9.4 法兰型式9.5 法兰连接计算要点9.6 管法兰连接10.压力容器的制造、检验和验收10.1 制造许可10.2 材料验收及加工成形10. 3 焊接10.4 D类压力容器热处理10.5 试板和试样10.8 无损检测10. 9 液压试验10.10 容器出厂证明文件。

11.安全附件和超压泄放装置11.1 安全附件11.2 超压泄放装置11.3 压力容器的安全泄放量11.4 安全阀GB151-1999《管壳式换热器》01 简述02 标准与GB150-1998《钢制压力容器》的关系。

GB150及压力容器设计基础 (1)解析

GB150及压力容器设计基础 (1)解析


涉及压力容器的基本法规和标准



压力容器的概念

压力容器的划定范围



受压元件:容器中直接承受压力载荷(包括内压和外压)的零部 件,如容器壳体元件、开孔补强圈、外压加强圈等 非受压元件:为满足使用要求而与受压元件直接焊接成为整体, 不承受压力载荷(只承受重力载荷)的零部件,如支座、吊耳、 垫板等 GB150和《容规》明确规定了压力容器的范围,是指壳体及其连为 整体的受压零部件(受压元件)
1、总论
各厚度之间的相互关系
1、总论
1.4 设计参数
1.4.4 许用应力
许用应力是材料力学性能与相应安全系数之比值:
σb/nb σs/ns σD/nD σn/nn 当设计温度低于20℃取20℃的许用应力。
主要内容
1、总论 2、受压元件 3、外压元件(园筒和球壳)
4、开孔补强
5、法兰
压力容器的概念

压力容器的设计



各级设计人员:设计,校核,审核,批准(设计技术负责人), 审定(技术总负责人,总工程师) 设计任务书:标识,结构,介质,管口表,操作条件,设计条件 ,设计寿命,主材,载荷条件,其它 设计文件:
设计任务书 计算书 图样:总图,装配图,部件图,零件图,等
中径(Di+δ)替代Di
2
2
t
Pc Di
1
4 Pc
t
Pc Di
2
2 Pc
t
Pc Di
适用范围Pc 0.4 , 相当于K 1.5
2、受压元件——园筒和球壳
H , 是以 K D0 1.2 薄壁容器内径公式导出,认为应力是均匀分布。 Di 随壁厚增加K值增大,应力分布不均匀程度加大,当K=1.5时,由薄壁公式 计算应力比拉美公式计算应力要低23%,误差较大;当采用(Di+δ)替代 Di内径后,则其应力仅相差3.8%,这样扩大了公式应用范围(K≤1.5), 误差在工程允许范围内。

压力容器设计

压力容器设计

六、封头
按构造形状分为: 半球形封头
凸形封头 椭圆形封头 碟形封头
锥形封头 平盖封头:
1、凸形封头
(1)半球形封头
是半个球壳。 从受力来看,
球形封头是最理想旳构造。 但整体冲压困难,加工工作 量大。
其厚度计算公式:
p c
Di
4[ ]t
p
c
(2)碟形封头
由球面、过渡段及圆柱 直边段三段构成。成型加 工以便,但在三部分连接 处,因为经线曲率发生突 变,受力情况不佳。
2、锥形封头
有两种,一种是无折边锥 形封头,另一种是与筒体连接 处有一过圆弧和一圆柱直边段 旳折边锥形封头。在厚度较薄 时,制造比较以便。
3、平板封头
是最简朴,制造 最轻易旳一种封头。 但相同直径和压力旳 容器,平板封头厚度 过大,材料花费过多 而且十分笨重。
第四节 压力容器附件
设备旳壳体能够采用铸造、铸造或焊接成一种整体, 但大多数化工设备是做成可拆旳几种部件,然后把它们 连接起来。这一方面是设备旳工艺操作需要开多种孔, 并使之与工艺管道或其他附件相连接;另一方面也是为 了便于设备制造、安装和检修。化工设备中旳可拆连接 应该满足下列基本要求:
在设计或选用压力容器零部件时需要将操作温 度下旳最高操作压力(或设计压力)调整为所要 求旳公称压力等级,然后再根据DN与PN选定零 部件旳尺寸。
练一练: P27,1-2,1-3 拟定计算压力、许用应力 P61,6,7 P62,2-3 拟定计算压力、许用应力
四、压力容器旳校核: 1、圆筒容器旳校核
筒体旳强度计算公式:
pD t
2
公式旳应用: 拟定承压容器旳厚度 对压力容器进行校核计算 拟定设计温度下圆筒旳最大允许工作压力 在指定压力下旳计算应力

压力容器设计基础1

压力容器设计基础1

外压容器中,当容器的内压力小于一个绝对大气压( 外压容器中,当容器的内压力小于一个绝对大气压(约 0.1MPa)时又称为真空容器。 )时又称为真空容器。
5
3.2 压力容器分类
按在生产中的作用分类
容器分类
反应 压力容器 换热 压力容器 分离 压力容器 储存 压力容器
代号
R E
主要作用
完成介质的物理 和化学反应 完成介质的热量 交换 完成介质的流体 压力平衡、 压力平衡、缓冲 和气体净化分离
4
3.2 压力容器分类
按压力等级分类
承压方式,压力容器可分为内压容器和外压容器。 承压方式,压力容器可分为内压容器和外压容器。 容器分类 低压容器 中压容器 高压容器 超高压容器 代号 L M H U 最高工作压力范围/MPa 最高工作压力范围 0.1 ≤p<1.6 < 1.6 ≤p<10.0 < 10 ≤p<100 < p≥100
10
3.3 压力容器的安全监察
安全监察范围
按我国《压力容器安全技术监察规程》的规定, 按我国《压力容器安全技术监察规程》的规定,纳入安全技 术监察范围的压力容器必须是同时具备下列三个条件的容器 同时具备三个条件
最高工作压力(p 大于等于 大于等于0.1MPa(不含液体静压力 ; 不含液体静压力); 最高工作压力 w)大于等于 不含液体静压力 内直径(非圆形截面指其最大尺寸)大于等于0.15m,且容积(V) 内直径(非圆形截面指其最大尺寸)大于等于 ,且容积 大于等于0.025m3; 大于等于 盛装介质为气体、 盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的 液体。 液体。
S
C(B)
储存或盛装气体、 储存或盛装气体、 或盛装气体 液氨储罐、 液体、 液体、液化气体 液氨储罐、液化石油气储罐等 等介质

压力容器学习讲义-压力容器设计人员培训教材139页word

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第一章法规与标准1--1压力容器设计必须哪些主要法规和规程?答:1.《特种设备安全监察条例》国务院 2003.6.12.《压力容器安全技术监察规程》质检局 2000.1.13.《压力容器、压力管道设计单位资格许可与管理规则》质检局 2003.1.14.《锅炉压力容器制造监督管理办法》质检局 2003.1.15.GB150《钢制压力容器》6.JB4732《钢制压力容器-分析设计标准》7.JB/T4735《钢制焊接常压容器》8.GB151《管壳式换热器》。

1—2 压力容器设计单位的职责是什么?答:1.应对设计文件的准确性和完整性负责。

2.容器的设计文件至少应包括设计计算书和设计图样。

3.容器设计总图应盖有压力容器设计单位批准书标志。

1—3 GB150-1998《钢制压力容器》的适用和不适用范围是什么?答:适用范围:1.设计压力不大于35Mpa的钢制压力容器。

2.设计温度范围根据钢材允需的使用温度确定。

不适用范围:1.直接火焰加热的容器。

2.核能装置中的容器。

3.经常搬运的容器。

4.诸如泵、压缩机、涡轮机或液压缸等旋转式或往复式机械设备中自成整体或作为组成部件的受压容器。

5.设计压力低于0.1Mpa的容器。

6.真空度低于0.02Mpa的容器。

7.内直径小于150mm的容器。

8.要求做疲劳分析的容器。

9.已有其它行业标准管辖的压力容器,如制冷、制糖、造纸、饮料等行业中的某些专用压力容器和搪玻璃容器。

1—4 《压力容器安全技术监察规程》的适用与不适用范围是什么?答:使用范围:(同时具备以下条件)1.最高工件压力(P W)大于等于0.1Mpa(不含液体压力)的容器。

2.内直径(非圆形截面指断面最大尺寸)大于0.15m,且容积V大于等于0.25m3的容器;3.盛装介质为气体、液化气体、或最高工作温度高于等于标准沸点的液体的容器。

不适用范围:1.超高压容器。

2.各类气瓶。

3.非金属材料制造的压力容器。

4.核压力容器、船舶和铁路机车上的附属压力容器、国防或军事装备用的压力容器、锅炉安全技术监察适用范围内的直接受火焰加热的设备(如烟道式余热锅炉等)。

第4章幻灯片1压力容器设计

第4章幻灯片1压力容器设计
即:p≥(p0-pi)max 注意:最大内外压差的取值
稳定性安全系数
圆筒:m = 3.0 球壳: m = 14.52
计算长度
加强圈设计
带加强圈的外压圆筒
两个条件
1、筒体不失稳 要求:LS≤ Lmax
2、加强圈不失稳 要求:IS≥I
1、筒体不失稳 要求:LS≤ Lmax
Lmax2.5m9 EcpD 0 (De0)2.5
③ 如果材料韧性较好,通过合理设计可实现 “未爆先漏”。
失效原因 ① 交变载荷。
② 疲劳裂纹。
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蠕变断裂
压力容器长时间在高温下受载,材料的蠕变变形会 随时间而增长,容器发生鼓胀变形,厚度明显减薄, 最终导致压力容器断裂。
特点 ① 在恒定载荷和低应力(应力低于屈服点)下
也会发生蠕变断裂。 ② 蠕变断裂前材料会由于蠕变变形而导致蠕变 损伤,使材料在性能上产生蠕变脆化。 ③ 断裂前发生较大的塑性变形,具有韧性断裂 的特征;断裂时又具有脆性断裂的特征。
返回
外压圆筒设计
解析法 图解法
短圆筒的临界压力
( e )2.5
pcr 2.59 E
D0 (L)
D0
长圆筒的临界压力
pcr

2.2E
e
D0
3
几 何 参 数 计 算 图
壁 厚 计 算 图
外压圆筒设计设计步骤:
薄壁圆筒 ( D0 20 )
e
假设δn
计算δe
计算(D0/δe)和(L / D0)
单层式圆筒的优点:不存在层间 松动等薄弱环节,能较好地保证 筒体的强度。
单层式圆筒的缺点:
1、单层厚壁圆筒对制造设备的要 求高。
2、材料的浪费大。

压力容器--设计基础(一)

压力容器--设计基础(一)

压力容器的强度和设计(江苏省压力容器检验员培训考核班专题讲座)董金善南京工业大学过程装备研究所第一节概述一、容器的结构在工厂中可以看到许多设备。

在这些设备中,有的用来储存物料,如各种储罐、计量罐;有的进行热量交换,如各种换热器、蒸发器、冷凝器、结晶器等;有的用来进行化学反应,如反应釜、聚合釜、发酵罐、合成塔等。

这些设备虽然尺寸大小不一,形状结构不同,内部构件的型式更是多种多样,但是它们都有一个外壳,这个外壳就叫作容器。

容器一般是由筒体(圆筒)、封头(端盖)、法兰、支座、接管、人孔(手孔)、视镜、安全附件等组成(图1)。

它们统称为压力容器通用零部件,常、低压压力容器通用零部件大都已有标准,设计时可直接选用。

图-1 容器的结构二、压力容器常用标准1.国务院《特种设备安全监察条例》(2003)2.国家质量技术监督局《压力容器安全技术监察规程》 (1999)3.国家质量监督检验检疫总局《特种设备行政许可工作程序》 (2003)4.国家质量监督检验检疫总局《特种设备行政许可实施办法》 (2003)5.国家质量监督检验检疫总局《特种设备行政许可分级实施范围》(2003)6.国家质量监督检验检疫总局《锅炉压力容器制造监督管理办法》(2003)7.国家质量监督检验检疫总局《锅炉压力容器制造许可工作程序》(2003)8.国家质量监督检验检疫总局《锅炉压力容器制造许可条件》 (2003)9.国家质量监督检验检疫总局《锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则》 (2003)10.国家质量监督检验检疫总局《压力容器压力管道设计单位资格许可和管理规则》 (2002)11.G B150-1998《钢制压力容器》12.G B151-1999《管壳式换热器》13.J B/T4735-1997《钢制焊接常压容器》14.J B4710-1992《钢制塔式容器》15.J B4731-XXXX《钢制卧式容器》16.H G/T20569-1994《机械搅拌设备》17.G B12337-1998《钢制球形储罐》18.G B16749-1997《压力容器波形膨胀节》19.J B4732-1994《钢制压力容器-分析设计标准》20.H G20580-1998《钢制化工容器设计基础规定》21.H G20581-1998《钢制化工容器材料选用规定》22.H G20582-1998《钢制化工容器强度计算规定》23.H G20583-1998《钢制化工容器结构设计规定》24.H G20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》25.H G20585-1998《钢制低温压力容器技术规定》26.H G20531-1993《铸钢、铸铁容器》27.J B/T4734-2002《铝制焊接容器》28.J B/T4745-2002《钛制焊接容器》29.G B/T15386-1994《空冷式换热器》30.G B16409-1996《板式换热器》31.H G/T2650-1995《钢制管式换热器》32.G B5842-1996《液化石油气钢瓶》33.J B/T4750-2003《制冷装置用压力容器》34.J B/T6539-1992《微型空气压缩机用钢制压力容器》35.J B8701-1998《制冷用板式换热器》36.J B/T4751-2003《螺旋板式换热器》37.G B18442-2001《低温绝热压力容器》38.G B12130-1995《医用高压氧舱》39.G B9019-1988《压力容器公称直径》40.J B/T4700~4707-2000《压力容器法兰》41.H G20592~20635-2009《钢制管法兰、垫片、紧固件》42.G B/T9112~9124-2000《钢制管法兰》43.J B/T74~90-1994《管路法兰及垫片》44.J B/T4746-2002《钢制压力容器用封头》45.J B/T4736-2002《补强圈》46.H GJ527-1990《补强管》47.J B/T4712-1992《鞍式支座》48.J B/T4713-2007《腿式支座》49.J B/T4724-1992《支承式支座》50.J B/T4725-1992《耳式支座》51.G B16749-1997《波形膨胀节》52.H G501~502-1986《压力容器视镜》53.H G21588~21591-1995《玻璃板液面计》54.H G21592-95《玻璃管液面计》55.H G/T21584-95《磁性液面计》56.H G21514~21527-1995《碳钢、低合金钢人孔》57.H G21528~21535-1995《碳钢、低合金钢人孔》58.H GJ504~509-1986《不锈钢人孔》59.H GJ510~513-1986《不锈钢手孔》60.H G21537-1992《填料箱》61.H G21571~21572-1995《机械密封》62.H G21563~21569-1995《搅拌传动装置》63.H G5-220~222-1965《搅拌器》64.H G/T21574-1994《设备吊耳》65.G B41-1986《I型六角螺母-C级》66.G B6170-1986《I型六角螺母-A和B级》67.G B5780-1986《六角头螺栓-C级》68.G B5782-1986《六角头螺栓-A和B级》69.J B/T4714-1992《浮头式换热器和冷凝器型式和基本参数》70.J B/T4715-1992《固定管板式换热器型式和基本参数》71.J B/T4716-1992《立式热虹吸式重沸器型式和基本参数》72.J B/T4717-1992《U型管式换热器型式和基本参数》73.H G21503-1992《钢制固定式薄管板列管换热器》74.G B567-1989《拱形金属爆破片形式和参数》75.G B/T14566-93《正形金属爆破片形式和参数》76.G B/T14567-93《反形金属爆破片形式和参数》77.G B/T14568-93《开缝形金属爆破片形式和参数》78.H G/T20668-2000《化工设备设计文件编制规定》79.T CED41002-2000《化工设备图样技术要求》80.G B6654-1996《压力容器用钢板》81.G B713-1986《锅炉用碳素钢和低合金钢板》82.G B3531-1996《低温压力容器用低合金钢钢板》83.G B4237-1992《不锈钢热轧钢板》84.G B8165-1987《不锈钢复合钢板》85.G B8163-1999《输送流体用无缝钢管》86.G B9948-1988《石油裂化用无缝钢管》87.G B6479-1986《化肥设备用高压无缝钢管》88.G B5310-1995《高压锅炉用无缝钢管》89.G B/T14976-94《流体输送不锈钢无缝钢管》90.G B13296-91《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》91.J B4726-2000《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》92.J B4727-2000《低温压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》93.J B4728-2000《压力容器不锈钢锻件》94.G B/T983-1995《不锈钢焊条》95.G B/T5117-1995《碳钢焊条》96.G B/T5118-1995《低合金钢焊条》97.G B5293-1985《碳素钢埋弧焊用焊剂》98.G B12470-1990《低合金钢埋弧焊用焊剂》99.G B/T14957-1994《熔化焊用钢丝》100.GB/T14958-1994《气体保护焊用钢丝》101.GB/T8110-1995《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》102.JB/T2835-1979《低温钢焊条》103.JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》104.JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》105.JB4730-1994《压力容器无损检测》106.JB/T4711-2003《压力容器涂敷和运输包装》107.JB/T613-1993《锅炉受压元件焊接技术条件》108.HG20660-2000《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》109.GB/T18182-2000《金属压力容器声发射检测及结果评价方法》三、压力容器许可证级别制造锅炉范围发证部门A 不限质检总局B 额定蒸汽压力≤2.5MPa的蒸汽锅炉;有机热载体炉。

压力容器设计

压力容器设计

1概述设计的基本知识:•设计要求•设计文件•设计条件压力容器设计:根据给定的工艺设计条件,遵循现行的规范标准规定,在确保安全的前提下,经济正确地选择材料,并进行结构、强(刚)度、和密封设计。

结构设计——确定合理、经济的结构形式,满足制造、检验、装配、运输和维修等要求。

强(刚)度设计——确定结构尺寸,满足强度或刚度及稳定性要求,以确保容器安全可靠地运行。

密封设计——选择合适的密封结构和材料,保证密封性能良好。

1.1设计要求安全性与经济性的统一•安全是前提,经济是目标,在充分保证安全的前提下尽可能做到经济。

安全性主要是指结构完整性和密封性。

•经济性包括高的效率、原材料的节省、经济的制造方法、低的操作和维修费用等。

1.2 设计文件设计文件包括:设计图样、技术条件、设计计算书,必要时还应包括设计或安装、使用说明书。

若按分析设计标准设计,还应提供应力分析报告。

设计的表现形式,是设计者的劳动体现设计计算书 :•包括设计条件、所用规范和标准、材料、腐蚀裕量、计算厚度、名义厚度、计算结果等。

•装设安全泄放装置的压力容器,还应计算压力容器安全泄放量、安全阀排量和爆破片泄放面积。

•当采用计算机软件进行计算时,软件必须经“全国锅炉压力容器标准化技术委员会”评审鉴定,并在国家质量监督检验检疫总局特种设备局认证备案”,打印结果中应有软件程序编号、输入数据和计算结果等内容。

设计图样——包括总图和零件图总图•包括压力容器名称、类别、设计条件;•必要时应注明压力容器使用年限;•主要受压元件材料、牌号及材料要求;•主要特性参数(如容积、换热器换热面积与程数等);•制造要求、热处理要求、防腐蚀要求、无损检测要求;•耐压试验和气密性试验要求、安全附件的规格;•压力容器铭牌的位置,包装、运输、现场组焊和安装要求,以及其它特殊要求。

1.3 设计条件工艺设计条件——原始数据、工艺要求(常用设计条件图表示)。

设计条件图包括简图、用户要求、接管表等简图——示意性地画出容器本体、主要内件部分结构尺寸、接管位置、支座形式及其它需要表达的内容。

压力容器设计基础(一)

压力容器设计基础(一)

压力容器地强度与设计<江苏省压力容器检验员培训考核班专题讲座)董金善南京工业大学过程装备研究所第一节概述一、容器地结构在工厂中可以看到许多设备.在这些设备中,有地用来储存物料,如各种储罐、计量罐;有地进行热量交换,如各种换热器、蒸发器、冷凝器、结晶器等;有地用来进行化学反应,如反应釜、聚合釜、发酵罐、合成塔等.这些设备虽然尺寸大小不一,形状结构不同,内部构件地型式更是多种多样,但是它们都有一个外壳,这个外壳就叫作容器.容器一般是由筒体<圆筒)、封头<端盖)、法兰、支座、接管、人孔<手孔)、视镜、安全附件等组成<图1).它们统称为压力容器通用零部件,常、低压压力容器通用零部件大都已有标准,设计时可直接选用.图-1 容器地结构二、压力容器常用标准1.国务院《特种设备安全监察条例》(2003>2.国家质量技术监督局《压力容器安全技术监察规程》 (1999>3.国家质量监督检验检疫总局《特种设备行政许可工作程序》 (2003>4.国家质量监督检验检疫总局《特种设备行政许可实施办法》 (2003>5.国家质量监督检验检疫总局《特种设备行政许可分级实施范围》(2003>6.国家质量监督检验检疫总局《锅炉压力容器制造监督管理办法》(2003>7.国家质量监督检验检疫总局《锅炉压力容器制造许可工作程序》(2003>8.国家质量监督检验检疫总局《锅炉压力容器制造许可条件》 (2003>9.国家质量监督检验检疫总局《锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则》 (2003>10.国家质量监督检验检疫总局《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》 (2002>11.G B150-1998《钢制压力容器》12.G B151-1999《管壳式换热器》13.J B/T4735-1997《钢制焊接常压容器》14.J B4710-1992《钢制塔式容器》15.J B4731-XXXX《钢制卧式容器》16.H G/T20569-1994《机械搅拌设备》17.G B12337-1998《钢制球形储罐》18.G B16749-1997《压力容器波形膨胀节》19.J B4732-1994《钢制压力容器-分析设计标准》20.H G20580-1998《钢制化工容器设计基础规定》21.H G20581-1998《钢制化工容器材料选用规定》22.H G20582-1998《钢制化工容器强度计算规定》23.H G20583-1998《钢制化工容器结构设计规定》24.H G20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》25.H G20585-1998《钢制低温压力容器技术规定》26.H G20531-1993《铸钢、铸铁容器》27.J B/T4734-2002《铝制焊接容器》28.J B/T4745-2002《钛制焊接容器》29.G B/T15386-1994《空冷式换热器》30.G B16409-1996《板式换热器》31.H G/T2650-1995《钢制管式换热器》32.G B5842-1996《液化石油气钢瓶》33.J B/T4750-2003《制冷装置用压力容器》34.J B/T6539-1992《微型空气压缩机用钢制压力容器》35.J B8701-1998《制冷用板式换热器》36.J B/T4751-2003《螺旋板式换热器》37.G B18442-2001《低温绝热压力容器》38.G B12130-1995《医用高压氧舱》39.G B9019-1988《压力容器公称直径》40.J B/T4700~4707-2000《压力容器法兰》41.H G20592~20635-2009《钢制管法兰、垫片、紧固件》42.G B/T9112~9124-2000《钢制管法兰》43.J B/T74~90-1994《管路法兰及垫片》44.J B/T4746-2002《钢制压力容器用封头》45.J B/T4736-2002《补强圈》46.H GJ527-1990《补强管》47.J B/T4712-1992《鞍式支座》48.J B/T4713-2007《腿式支座》49.J B/T4724-1992《支承式支座》50.J B/T4725-1992《耳式支座》51.G B16749-1997《波形膨胀节》52.H G501~502-1986《压力容器视镜》53.H G21588~21591-1995《玻璃板液面计》54.H G21592-95《玻璃管液面计》55.H G/T21584-95《磁性液面计》56.H G21514~21527-1995《碳钢、低合金钢人孔》57.H G21528~21535-1995《碳钢、低合金钢人孔》58.H GJ504~509-1986《不锈钢人孔》59.H GJ510~513-1986《不锈钢手孔》60.H G21537-1992《填料箱》61.H G21571~21572-1995《机械密封》62.H G21563~21569-1995《搅拌传动装置》63.H G5-220~222-1965《搅拌器》64.H G/T21574-1994《设备吊耳》65.G B41-1986《I型六角螺母-C级》66.G B6170-1986《I型六角螺母-A和B级》67.G B5780-1986《六角头螺栓-C级》68.G B5782-1986《六角头螺栓-A和B级》69.J B/T4714-1992《浮头式换热器和冷凝器型式与基本参数》70.J B/T4715-1992《固定管板式换热器型式与基本参数》71.J B/T4716-1992《立式热虹吸式重沸器型式与基本参数》72.J B/T4717-1992《U型管式换热器型式与基本参数》73.H G21503-1992《钢制固定式薄管板列管换热器》74.G B567-1989《拱形金属爆破片形式与参数》75.G B/T14566-93《正形金属爆破片形式与参数》76.G B/T14567-93《反形金属爆破片形式与参数》77.G B/T14568-93《开缝形金属爆破片形式与参数》78.H G/T20668-2000《化工设备设计文件编制规定》79.T CED41002-2000《化工设备图样技术要求》80.G B6654-1996《压力容器用钢板》81.G B713-1986《锅炉用碳素钢和低合金钢板》82.G B3531-1996《低温压力容器用低合金钢钢板》83.G B4237-1992《不锈钢热轧钢板》84.G B8165-1987《不锈钢复合钢板》85.G B8163-1999《输送流体用无缝钢管》86.G B9948-1988《石油裂化用无缝钢管》87.G B6479-1986《化肥设备用高压无缝钢管》88.G B5310-1995《高压锅炉用无缝钢管》89.G B/T14976-94《流体输送不锈钢无缝钢管》90.G B13296-91《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》91.J B4726-2000《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》92.J B4727-2000《低温压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》93.J B4728-2000《压力容器不锈钢锻件》94.G B/T983-1995《不锈钢焊条》95.G B/T5117-1995《碳钢焊条》96.G B/T5118-1995《低合金钢焊条》97.G B5293-1985《碳素钢埋弧焊用焊剂》98.G B12470-1990《低合金钢埋弧焊用焊剂》99.G B/T14957-1994《熔化焊用钢丝》100.GB/T14958-1994《气体保护焊用钢丝》101.GB/T8110-1995《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》102.JB/T2835-1979《低温钢焊条》103.JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》104.JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》105.JB4730-1994《压力容器无损检测》106.JB/T4711-2003《压力容器涂敷与运输包装》107.JB/T613-1993《锅炉受压元件焊接技术条件》108.HG20660-2000《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》109.GB/T18182-2000《金属压力容器声发射检测及结果评价方法》三、压力容器许可证3. 压力容器设计许可证注:① 锅炉设计图纸由省级交由被核准地检验检测机构鉴定;② 气瓶<B 类)、氧舱设计图纸由总局核准地检验检测机构鉴定;③ 客运索道、大型友游乐设施设计图纸由总局核准地检验检测机构鉴定.第二节 压力容器应力分析一、无力矩理论1 无力矩理论锅炉压力容器地主要承压结构是壳体,而壳体是两个近距同形曲面围成地结构.两曲面地垂直距离叫壳体地厚度,平分壳体厚度地曲面叫壳体地中间面.壳体地几何形状可由中间面形状及壳体厚度确定.中间面为回转曲面地壳体叫回转壳体.圆筒壳、圆锥壳、球壳、椭球壳等都是回转壳体.当回转壳体地外径与内径之比≤1.2时,称为薄壁回转壳体,简称回转薄壳;当>1.2时,称为厚壁回转壳体.当然,这种区分是相对地,薄壳与厚壳并没有严格地界限.压力容器中地回转壳体,其几何形状及压力载荷均是轴对称地,相应压力载荷下地应力应变也是轴对称分布地.对于回转薄壳,认为其承压后地变形与气球充气时地情况相似,其内力与应力是张力,沿壳体厚度均匀分布,呈二向应力状态,壳壁中没有弯矩及弯曲应力.这种分析与处理回转薄壳地理论叫无力矩理论或薄膜理论.无力矩理论是一种近似分析及简化计算理论,在锅炉及一般压力容器应力分析和强度计算中得到广泛应用,具有足够地精确度.严格来说,任何回转壳体都具有一定壁厚,承压后其应力沿壁厚并不均匀分布,壳体中因曲率变化也有一定地弯矩及弯曲应力,当壳体较厚且需精确分析时,应采用厚壁理论及有矩理论处理.2 薄膜方程按无矩理论对回转薄壳进行应力分析时,因为应力沿壁厚均布,常将壳体应力简化到中间面上分析.如图2—1所示,壳体中间面由平面曲线AB绕同一平面内回转轴OA旋转一周而成.通过回转轴地平间面与回转面地交线叫经线;作圆锥面与壳体中间面正交,所得交线叫纬线.经线方向存在经向应力,以表示;纬线方向存在环向应力或周向应力,以表示.经向应力可用下述正交截面法求得.如图2-2所示,用一与回转壳体表面正交<垂直)地圆锥面将壳体分成两部分,考虑其中一部分在Y方向地受力平衡,则有:式中:——内压力;——垂直于壳体轴线地圆截面地平均半径;——经向应力;——壳体在被圆锥面截开部分地厚度;——圆锥面地半顶角.从而有:<2-1)区域平衡方程式<2-1)中地是圆锥母线地长度,即回转壳体曲面在纬线上地主曲率半径,或纬线曲率半径<第二曲率半径).回转壳体中地环向应力,作用在壳体地径向截面内.但在径向截面地不同纬线上,环向应力并不相同,因而无法用径向截面法求解环向应力,而只能用微元法,通过分析微元体地受力平衡求解.如图2-3所示,用两个相近地径向平面及两个相近地与经线正交地圆锥面在回转壳体上截取微元体.设:为微元体上地经向应力,作用在上下两个周<纬)向圆锥截面上;为微元体上地环向应力,作用在相邻两个经向截面上;为壳体厚度;为微元体沿经线地长度;为微元体沿环向地长度;为微元体纬线曲率半径;为微元体经线曲率半径;为两经向截面地夹角;为两圆锥截面地夹角.考虑微元体曲面法线方向地受力平衡,可有:因及都很小,所以有:即整理得:<微体平衡方程) <2-2)式<2—l)和式<2—2)是求解薄壁回转壳体在内压作用下应力地基本公式.简称薄膜方程.二、回转薄壳地薄膜应力锅炉和压力容器回转薄壳地应力,都可用薄膜方程求解.由薄膜方程求得地应力叫薄壳地薄膜应力.<一)圆筒壳圆筒壳地中间面是一条直线围绕与之相平行地另一条直线旋转一周形成地.对圆筒壳来说,其纬线曲率半径<圆筒平均半径);经线是直线,其曲率半径为无穷大.由式<2—2)可得:<2-3)由式<2—l)可得:<2-4)比较式<2-3)和式<2-4)可知,在薄壁圆筒壳体中,其环向应力与经向应力<轴向应力)和内压、圆筒半径成正比,和壁厚成反比;且环向应力在数值上是经向应力地两倍.<二)圆锥壳与圆荷壳相似,其经线是直线,曲率半径为无穷大,纬线是经线截锥地母线,纬线曲率半径是截锥母线长度,随圆锥经线到旋转轴地距离而变化<见图2-4),即,,为圆锥壳地半顶角,因而有:<2-5)<2-6)不难看出,圆锥壳上不同点地应力是不同地,从锥顶到锥底,应力随地增大而增大.锥底地环向应力是圆锥壳上地最大应力;在圆锥壳确定地一点,其环向应力是经向力地2倍;圆锥壳地半顶角对其应力有显著影响,半顶角越应圆锥形壳体地应力大,圆锥壳体中地应力越大.<三)球壳除球形容器外,某些锅炉锅筒及压力容器地封头是由半个球壳构成地,半球壳与完整地铁壳在内庄作用下地应力状态基本是相同地.对球壳来说,其曲面各个方向地曲率半径都是相同地,即为球壳地平均半径R.因而有:<2-7)即<2-8)由式<2—8)可看出球壳内地经向应力与环向应力是相等地,如果球壳与圆筒壳直径及壁厚相同,且承受同样地内压,则球壳中地经向应力和环向应力都等于圆筒壳中地经向应力.<四)椭球壳椭球壳是锅炉压力容器中使用得最为普遍地封头结构形式.椭球壳地中间面是由椭圆围绕其短轴旋转一周而成地曲面,即椭球壳曲面地母线是椭圆.设该椭圆地长轴为,短轴为,并取如图2-5所示地坐标,则椭圆方程为:要利用薄膜方程确定椭球壳内地应力,关键是正确地确定经线曲率半径和纬线曲率半径.椭球壳地经线是椭圆,经线曲率半径即椭圆地曲率半径;椭球壳地纬线是垂直于壁厚地圆锥面与椭球壳中性面地交线,纬线地曲率半径则是圆锥面地母线.由高等数学可知,如果曲线地方程为,则曲线上某点地曲率半径为:由椭圆方程得:从而得出椭圆上某点地曲率半径为:即椭球壳经线上某点地曲率半径为:由图2-5可知,椭球壳纬线上某点地曲率半径<圆锥面地母线),可由下式求得:式中,为圆锥面地半顶角,它在数值上等于椭圆在同一点地切线与轴地夹角.因而有:所以将,之值代入薄膜方程,即可求得椭球壳上任一点地应力:(2-9>(2-10>及地分布如下:在椭圆壳顶点,:有,则:在椭球壳赤道部位,有,则:地分布情况如图2-6所示.而当时,即在椭球壳地极点上,其环向应力与经向应力相等;其大小取决于椭球长短轴地比值.椭球长短轴地比值越大,极点处地应力数值也越大.当时,,此时地大小和正负取决于椭球长短轴地比值:如果,即,为正值;如果,即,为零;如果,即,为负值<压缩应力);环向应力地分布如图2-7所示.锅炉压力容器上所用地椭圆封头一般是标准椭球封头,即地椭球封头.对于标准椭球封头:顶点部位:<2-11)赤道部位:<2-12)<2-13)其应力分布如图 2-8所示.用标准椭球封头与半径等于其长半轴地圆筒壳比较,如果二者有相同地壁厚并承受同样内压,则封头赤道上地环向应力与圆筒壳上地环向应力大小相等,方向相反;封头赤道上地经向应力与圆筒壳上地经向应力大小相等,方向相同;封头极点处应力<环向及经向)地大小及方向都与圆筒壳上地环向应力相同.因而标准椭球封头可以与同厚度地圆简壳衔接匹配,所得到地容器受力比较均匀.三、圆平板地应力1 圆平板在内压作用下地弯曲由材料力学可知,当梁承受横向载荷产生弯曲变形时,梁中某截面上地内力、应力、应变及挠度之间存在着下列关系:平板在内压作用下地内力及变形情况,与梁承受横向均布载荷时地内力及变形情况在本质上是相同地,两者都产生弯曲变形,内力是弯矩及剪力.但梁地横向尺寸比梁地长度小得多,故受横向载荷后只是沿长度在载荷作用方向发生弯曲变形;平板则具有一定地长度和宽度,长宽都比其厚度大得多.在横向载荷作用下,在平板地长度方向、宽度方向及平板平面内地其他各个方向,都产生弯曲变形,即产生面地弯曲.面地弯曲可以用两个互相垂直方向地弯曲来描述,常简称为双向弯曲.平板产生双向弯曲时,弯曲应力沿板厚地分布仍然是线性地,即只随离中性轴地距离发生变化,公式仍然成立.但此处弯矩及惯性矩与梁地情况不同.锅炉压力容器地平封头、平端盖、人孔盖、手孔盖都是承受内压地平板,而且大多数是圆平板.因为承受均匀分布地内压,国平板地内力及变形都对称于过平板中心而垂直于平板面地轴,如图2-9所示.以柱坐标系分析圆平板地双向弯曲,设微元体上环向弯矩为,径向弯矩为,径向剪力为.则可通过弯曲后地挠度求解弯曲内力和应力.2 挠度微分方程及其求解弹性力学关于小挠度薄板地分析表明,圆平板某点在内压作用下地弯矩,取决于圆平板在该点地挠度:式中:——圆平板中某点承受内压后地挠度.——该点离圆平板中心地径向距离;——材料地泊松比;——圆平板板条地抗弯刚度,N·mm,,这里是材料弹性模量,是圆平板厚度.而圆平板地挠度取决于压力载荷与自身抗弯刚度:即上式为圆平板承受均布横向载荷时地挠度微分方程式,其解为:对无孔圆平板,在板中心处挠度最大.但此处,相应于地是无意义,所以,从而有:<2-14)式<3-14)中地及,可根据圆平板周界地支承条件决定.3 周边铰<简)支圆平板圆平板地周边是连接在圆筒体上地.圆筒体对圆平板周边地约束情况,由二者地相对刚度来决定、当圆筒体地壁厚比圆平板地壁厚小很多时,圆筒体只能限制圆平板在圆筒体轴线方向地位移,而对圆平板在连接处地转动约束不大,这样地约束可简化成铰支地圆平板.设铰支圆平板地半径为,则有:解得: <2-15)经计算整理,得圆平板径向及环向弯矩为:<2-16)<2-17)因为及是截面中单位宽度上地弯矩,在计算弯曲应力时必须采用截面单位宽度上地惯性矩.相应于及,截面单位宽度地惯性矩为,因此圆平板内某点地径向弯曲应力及环向弯曲应力分别为:<2-18)<2-19)最大应力产生于圆平板中心<)地表面,分别为:<2-20)<2-21)和梁弯曲时一样,圆平板双向弯曲时,以中性面为分界面,沿厚度上下两半部分地应力正负符号是相反地.为简化起见,上列各应力计算公式仅表示圆平板受拉表面地应力.铰支圆平板弯矩及表面弯曲应力地分布如图2-10所示.4 周边固支圆平板如果与圆平板连接地筒体壁厚很厚,筒体不仅限制了原平板周边沿筒体轴向地位移,而且限制了原平板在连接处地转动,则可把筒体对圆平板周边地约束情况简化为固支.固支圆平板地边界条件为:,<2-22)相应地弯矩方程式:<2-23)<2-24)圆平板上下表面<)处任一点地径向弯曲应力及环向弯曲应力分别为: <2-25)<2-26)最大弯曲应力为原平板边缘表面地径向弯曲应力,即:固支圆平板弯矩及表面弯曲应力沿半径地分布如图2-11所示.5 与相连圆筒壳地比较综合周边铰支、固支两种情况,圆平板在内压作用下地最大弯曲应力近似为:周边铰支K=0.31、固支K=0.188.而相连接地圆筒壳在内压作用下地环向薄膜应力为:假定圆平板厚度与圆筒壳相同,且近似取圆平板半径等于圆筒壳平均半径,则:通常圆筒壳地厚度远小于D,因而远大于.绝大多数容器地值均超过50,这就意味着在等厚度、同直径条件下,平板内产生地最大弯曲应力至少是圆筒壁中薄膜应力地20-30倍.如欲使圆平板中地最大弯曲应力与圆筒壳地薄膜应力相同,则圆平板地壁厚必须远大于圆筒壳壁厚:四、圆筒壳地边界效应1 基本概念承受内压地圆筒形元件,总是和其他相应地元件——封头、管板、端盖等连接在一起,组成一个封闭体,才能承受内压,以满足使用要求.在圆筒元件与其他元件相接之处,承受内压之后,其变形和受力情况与非连接部位有很大不同,这是圆筒与相连元件在相连处变形不一致、互相约束造成地.以圆筒与凸形封头连接为例<见图2-12),连接线上各点是圆筒与封头地公共点.作为圆筒筒身上地点,承受内压后其径向位移可按以下关系求出.根据广义虎克定律,环向应变为:分析环向应变与径向位移地关系,有:因而同样可以求出,作为封头上地点,连接处承受内压后地径向位移为:式中,,是凸形封头长轴与短轴之比,或长半径与短半径之比.对标准椭球封头,,因而有:即是说,在连接线上,作为筒身地一部分应沿径向向外位移;作为封头地一部分,应沿径向向外或向内位移.但封头在连接线上地径向位移量总是不同于筒身在连接线上地径向位移量,筒身向外地径向位移总是大于封头向外地径向位移.实际情况是,连接线上地点在承受内任后只能有一个径向位移,最后地变形位置只能在二者单独变形地中间位置,这样才能保持构件在连接处变形后是连续地.即二者在连接处互相约束限制.封头对圆筒地约束和限制,相当于沿圆筒端部国间连续均匀地施加弯矩和剪力,使圆筒端部产生“收口”弯曲变形,以抵消内压作用于圆筒所产生地向外径向位移.因而,封头对圆筒地附加载荷及相应引起地变形都是轴对称地.薄壁圆筒地抗弯能力很差,上述附加弯矩和剪力有时会在连接部位产生相当大地弯曲应力,甚至超过由内压造成地薄膜应力.但这种现象只发生在不同形状地元件相连接地边界区域,所以叫做“边界效应”.由边界效应产生地应力叫“不连续应力”,这是抵消不同元件在连接处变形不连续,保持实际上地变形连续在元件内出现地局部附加应力…边界应力.2 圆筒壳与凸形封头连接时地边界效应圆筒壳与凸形封头连接时,在连接处二者地几何形状是连续地.承受内压后二者虽因连接处变形不相同互相牵制,但最终到达地位置仍保持了连接部位地连续——连接处有同一地径向位移和转动角度.当凸形封头与圆筒壳地材质、壁厚都相同时,相应地因而,当凸形封头与圆筒壳相连接时,在圆筒壳连接部位附近因内压引起地附加内力为:(2-37>(2-38>(2-39>(2-39>以上各式中,为椭球封头长短轴直径之比.,随地变化趋势如图2-14所示.<边界应力变化趋势)<一)连接处<)内力及应力因为连接处弯矩等于零,因而没有相应地附加弯曲应力.连接处地径向剪力在连接处横截面上引起剪应力,平均剪应力为:连接处附加环向力在连接处造成附加环向应力:由式<2-39)及式<2—40)可知,和都是随地增加而减小地,连接处地及是最大剪力及最大环向力,因而,.因为地绝对数值较小,可忽略不计.因而连接处地主要附加应力是环向附加应力.连接处总地应力应是内压引起地薄膜应力与附加应力地代数和:<二)附加弯矩最大截面地内力和应力,地值随而变化.当,或者<取,以下同)时,达到最大值,相应地附加轴向弯曲应力为:在同一位置,及相应地附加环向应力也达最大值,其数值为:在附加弯矩最大地截面上,径向剪力减小为零,附加环向力为:由附加环向力引起地附加环向应力为:作用于该截面内某点地总应力为内压造成地薄膜应力及附加应力之和.对于标准椭圆球封头相连地圆筒,内壁处最大地环向总应力为:内外壁面处地轴向总应力分别为:五、对圆筒壳边界效应地结论1. 圆筒壳地边界效应是圆筒壳与相连元件承载后变形不一致,互相制约而产生附加内力和应力地现象.在下列‘情况下均会产生边界效应及不连续应力:①结构几何形状突变;②同形状结构厚度突变;③同形同厚结构材料突变.在分析元件应力状态时,必须有边界效应和边界应力地基本概念.2. 边界应力,自连接处起沿圆筒壳轴向迅速衰减,其影响范围仅在两元件地连接边界附近.计算表明,当或时,截面中等附加内力已衰减到边界上相应内力地5%以下.因此常把地区域视为边界效应地影响区域.一般钢材,因决定了边界效应区域地大小及衰减快慢,故称之为边界效应衰减系数.3. 边界效应中地主要附加内力是轴向附加弯矩和周向附加力.轴向附加弯矩引起地附加弯曲应力沿壁厚呈线性分布,在内外壁面分别为拉伸应力或压缩应力.拉伸应力与轴向薄膜应力叠加而使总地轴向应力加大;周向附加力引起地周向附加应力是压缩应力,可以抵消一部分周向薄膜应力,降低边界附近总地周向应力水平.4. 凸形封头与圆筒壳相连时,边界处地不连续应力很小,通常可以不予考虑;厚圆平板与圆筒壳连接时,边界处地不连续应力较大.在结构设计中,考虑边界效应,应尽量采用凸形封头而少用平板封头.采用平板封头时,要考虑采用相应地结构及工艺措施,以充分保证构件地安全.六、应力分类前面介绍了在内压等作用下元件内产生地一些应力,实际压力容器元件中地应力还不止这些,比如,元件因热胀冷缩约束所产生地热应力;元件自重、内部介质重量等会在元件内引起弯曲应力或拉伸<压缩)应。

压力容器设计

压力容器设计

压力容器设计以稳压罐的设计为例,对容器设计的全过程进行讲解。

第一,我们按照用户提出的、在压力容器规范范畴内双方签署的具有法律约束力的设计技术协议书,该协议书也能够经双方同意共同修改、完善,以期达到产品使用最优化。

按照稳压罐的设计技术协议,我们明白了容器的最高工作压力为1.4MP a,工作温度为200℃,工作介质为压缩空气,容积为2m3,要求使用寿命为10年。

这些参数确实是用户提供给我们的设计依据。

有了这些参数,我们就能够开始设计。

一. 设计的第一步确实是要完成容器的技术特性表。

除换热器和塔类的容器外,一样容器的技术特性表包括a 容器类不b 设计压力c 设计温度d 介质e 几何容积f 腐蚀裕度j 焊缝系数h 要紧受压元件材质等项。

一样我所图纸上没有做强行要求写上要紧受压元件材质一. 确定容器类不容器类不的划分在国家质量技术监督局所颁发的《压力容器安全技术监察规程》(以下简称容规)第一章第6条(p7)有详细的规定,要紧是按照工作压力的大小(p75)、介质的危害性和容器破坏时的危害性来划分(p75)。

本例稳压罐为低压(<1.6MPa)且介质无毒不易燃,则应划为第Ⅰ类容器。

另:具体压力容器划分类不见培训教材 p4 1-11何谓易燃介质见 p2 1-6介质的毒性程度分级见 p3 1-7划分压力容器等级见 p3 1-9二. 确定设计压力我们明白容器的最高工作压力为1.4MPa,设计压力一样取值为最高工作压力的1.05~1.10倍。

至因此取1.05依旧取1.10,就取决于介质的危害性和容器所附带的安全装置。

介质无害或装有安全阀等就能够取下限1.05,否则就取上限1.10。

本例介质为无害的压缩空气,且系统管路中有泄压装置,符合取下限的条件,则得到设计压力为Pc=1.05x1.4=1.47MPa。

另:什么叫设计压力?运算压力?如何确定?见p11 3-1液化石油气储罐设计中,是如何确定设计压力的?三. 确定设计温度一样是在用户提供的工作温度的基础上,再考虑容器环境温度而得。

压力容器设计综合知识要点

压力容器设计综合知识要点

压力容器设计综合知识要点压力容器是目前各个领域中使用较为普遍的一种设备,主要运用于石油、化工、医药、食品等领域。

压力容器的设计与制造需要精密的技术和严格的标准,保证其使用安全和可靠。

以下是压力容器设计的综合知识要点。

1. 法律法规和标准规范压力容器的设计和制造必须遵守国家法律法规和行业标准规范,主要包括《压力容器安全技术监察规程》、《压力容器设计标准》、《压力容器制造许可证管理办法》等。

这些法律法规和标准规范对于压力容器的设计和制造提供了相关的技术规范和安全保障。

2. 压力容器的分类按功能和用途,压力容器可分为储气罐、反应釜、蒸馏塔、分离器、换热器等。

不同类型的压力容器在设计和制造上存在一定的差异,因此需要充分了解各类压力容器的特点和要求,保证其结构和安全性。

3. 压力容器的材质选择压力容器的材质选择需要考虑多个方面的因素,如使用介质特性、工作环境、生产成本等。

一般情况下,常用的材质有碳钢、合金钢、不锈钢等。

在使用过程中,还需要定期检验和维护压力容器的材质是否符合要求。

4. 压力容器的设计要素压力容器的设计要素包括容器的几何形状、容积、壁厚、支座结构、密封方式等。

在设计过程中需要根据使用要求和安全标准进行合理选择,确保容器的稳定性和承载能力。

另外,在设计过程中还需要充分考虑制造工艺,确保设计方案能够被制造和安装。

5. 压力容器的制造要求压力容器的制造需要严格按照规范进行,确保容器的质量和安全性。

制造要求包括工艺要求、检验要求、记录要求等。

在制造过程中需要严格遵守操作规程,检验加工质量,确保制造过程没有任何缺陷或漏洞。

6. 压力容器的安全性保障压力容器的安全性是设计和制造的核心要求,在使用过程中,需要对容器进行定期检测、维护和维修,确保其安全性和可靠性。

另外,在使用前需要进行试运行和安全学习,提高操作人员的安全意识和应急处理能力。

总之,压力容器的设计和制造需要严格按照国家法律法规和行业标准规范进行,合理选择材料和制造技术,确保容器的质量、稳定性和安全性。

压力容器设计

压力容器设计
1、计算压力的确定
2、计算厚度
3、设计厚度
4、名义厚度
5、校核
例3: 对一储罐的筒体进行设计计算。已知:设计压 力p=2.5MPa, 操作温度-5~44 ℃,用16MnR制造,储罐 内径 Di=1200mm,腐蚀裕量C2=1mm,焊接接头系数 =0.85,试确定筒体厚度.
练习:P61 1-9 作业:P62 2-2,2-3
第二节 压力容器设计基础
压力容器的设计是一项非常关键的工作,设计单 位必须取得国家颁发的相应资格,并遵守国家有关压 力容器的设计、制造和使用等方面的各项规定。
(一)设计内容:容器应根据工艺过程要求和条件,进行 结构设计和强度设计。
结构设计:
主要选择适用、合理、经济的结构形式,同时满 足制造、检测、装配、运输和维修的要求。
HG20593-1997 法兰 PL 100-1.0
法兰材 料20钢
RF S=4mm 20
板式平焊法兰,见表1-22
管壁厚4mm 公称压力1.0MPa
公称直径100mm
二、人孔与手孔:
目的:为了便于内件的安装、清理、检修、取出内件及工作 人员的进出。
1、人孔:
常压平盖人孔 (b)回转拱盖快开人孔 (c)手摇快开人孔
表2-3 焊缝系数
焊缝类型与检测要求:
按照GB150-1998中“制造、检验与验收”的规定, 容器主要受压部分的焊接接头分为ABCD四类,分别 有不同的检验要求。
5、壁厚附加量: C=C1+C2
C1:钢板厚度负偏差,见表1-8,1-9,1-10 C2:腐蚀裕量 C2 =ka B
Ka: 腐蚀速率,见相关手册 B:设计寿命,不低于15年。
强度计算:
内容包括选择容器的材料,确定主要尺寸,满 足强度、刚度和稳定性的要求,以确保容器安全可 靠地运行。

压力容器设计方案

压力容器设计方案

压力容器设计方案
压力容器设计方案
压力容器是一种用于存储压缩气体或液体的设备,广泛应用于工业、化工、石油、冶金等领域。

在设计压力容器时,需要注重容器的安全、可靠性、耐用性和经济性。

以下是一个针对压力容器设计的方案,包括材料选择、结构设计和安全措施。

材料选择:
压力容器的材料选择至关重要,必须具有高强度、良好的耐压性、耐蚀性和耐磨性。

常见的材料有碳钢、不锈钢、合金钢等。

根据容器的用途和工作环境的要求,选择适当的材料进行制造。

结构设计:
压力容器的结构设计应考虑容器的强度和刚度,以承受内部的压力和外部的负荷。

一般可采用球形、圆筒形或椭圆形结构。

设计时必须合理计算容器壁的厚度,以保证容器的安全运行。

安全措施:
为确保压力容器的安全运行,需要采取一系列安全措施。

首先是安装压力传感器和温度传感器,实时监测容器内的压力和温度,并及时采取措施调整运行状态。

其次是设置安全阀和爆破片,当容器内压力超过安全值时,安全阀会自动打开,释放过压气体,保护容器不会因过高压力而爆炸。

同时,还应定期进行容器的检测和维护,确保其正常运行。

此外,对于高压容器,可以考虑使用双壳结构,即在容器外再
加一层外壳,以增加容器的安全性和耐久性。

另外,可在容器内部加装隔热层,避免外界温度影响容器内液体或气体的温度。

总之,压力容器的设计方案需要综合考虑材料选择、结构设计和安全措施等多个因素。

只有在科学合理设计的基础上,才能保证压力容器的安全可靠运行。

压力容器的设计—容器设计的基本知识

压力容器的设计—容器设计的基本知识
项目二 压力容器的设计
单元六 容器设计的基本 知识
1
第一章化工容器
容器设计的基本知识
2
第一节 容器的分类与结构 一、容器的结构
液位计
管口
人孔
封头
支座
筒体
图2-1 卧式容器的结构简图
3
压力容器主要结构包括:
筒 体
封 头
密 封 装 置
开 孔 和 接 管
支 座
附 件
4
5
二、压力容器的分类
1.按压力等级分类
15
2、管辖范围 除壳体本体外,还包括
与外部管道焊接连接的第一道环向接头坡口端面、 第一个螺纹接头端面、第一个法兰密封面,以及专 用连接件或管件连接的第一个密封面。
其他如接管、人孔、手孔等承压封头、平盖及其紧 固件,以及非受压元件与受压元件的焊接接头,直 接连在容器上的超压泄压装置。
16
(二) JB4732-95《钢制压力容器—分析设计标准》
12
二、容器零部件标准化的基本参数 1. 公称直径DN 标准化的直径
1)压力容器
2)管子 3)其它零部件 2. 公称压力PN
规定的标准压力等级
13
第三节 压力容器的安全监察 一、安全监察的意义与监察范围 不包括核能容器、船舶上的专用容器和直接受火焰 加热的容器以及真空容器等外压容器。 二、压力容器相关的法规和标准 技术性标准
内压:
低压容器(L) 0.1MPa ≤ P<1.6MPa
中压容器(M) 1.6MPa ≤ P<10.0MPa
外压:
高压容器(H) 10.0MPa ≤ P<100MPa 超高压容器(U) P≥100MPa
容器外部压力大于内部压力时

压力容器设计基础

压力容器设计基础

压力容器设计基础一、基本概念压力容器的设计,就是根据给定的性能要求、工艺参数和操作条件,确定容器的结构型式,选择合适的材料,计算容器主要受压元件的尺寸,最后给出容器及其零部件的图纸,并提出相应的技术条件。

正确完整的设计应达到保证完成工艺生产。

正确完整的设计应达到保证完成工艺生产,运行安全可靠,保证使用寿命、制造、检验、安装、操作及维修方便易行,经济合理等要求。

压力容器设计中的关键问题是力学问题,即强度、刚度及稳定性问题。

在本节中,主要讨论压力容器设计中的有关强度问题。

所谓强度,就是结构在外载荷作用下,会不会因应力过大而发生破裂或由于过度性变形而丧失其功用。

具体来讲,就是在外载荷作用下,容器结构内产生的应力不大于材料的许用应力值,即:ζ≤K〔ζ〕t (1)这个式子就是强度问题的基本表达式。

压力容器的设计计算就是围绕这一关系式而进行的。

公式(1)中的左端项是结构内的应力,它是人们最为关心的问题。

求解结构的应力状态,它们的大小,是一个十分复杂的问题,常用的方法有解法(如弹性力学法、弹型性分析法等)、试验法(如电阻应变计测量法、光弹法、云纹法等)及数值解法(如有限元法、边界元法等)。

应用这些方法可以精确或近似地求出结构的应力,然而,每一种结构的应力都有其特殊性,目前可求解的只是问题的绝大部分,仍有许多复杂结构的应力分析有等人们进一步探讨。

求出结构内任一点的应力后,所遇到的问题就是怎样处理这些应力。

一点的应力状态最多可含有6个应力分量,哪个应力起主要作用,这些应力对失效起什么作用,对它们如何控制才不致发生破坏,解决这一问题,就要选择相应的强度理论计算当量应力,以便与单向拉伸试验得到的许用应力相比较,将应力控制在许可的范围内。

公式(1)中的右端项是强度控制指标,即材料的许用应力。

它涉及到材料强度指标(如抗拉强度ζb、屈服强度ζs 等)的确定及安全系数的选用等问题。

当采用常规设计法,且只考虑静载问题时,系数K=1.0;如果考虑动载荷,或采用应力分析设计法,K≥1.0,此时设计计算将更加复杂。

压力容器设计综合知识要点

压力容器设计综合知识要点

压力容器设计综合知识要点第一部分总论一:填空:1 《特种设备安全监察条例》是一部行政法规。

2 《压力容器安全技术监察规程》中规定,压力容器设计总图上必须压力容器设计资格印章(复印章无效),该总图是指蓝图。

3 极限载荷是相对一次加载而言;安定载荷是相对反复加载而言。

4 低循环和低频是不同的概念,低循环是指循环次数 102~105间,而低频是循环频率均为300 ~600次/分。

5 容器计算中所用的弹性名义应力是指材料进入塑性后,假定应力与应变关系仍服从虎克定律。

6 GB150规定,超压泄放装置不适用于操作过程中可能产生压力剧增,反应速度达到爆轰时的压力容器。

7 有一只压力容器,其最高工作压力为真空度670mmHg,设计压力为0.15Mpa,其容器类别为无类别。

按《容规》第2 条8压力容器检验孔的最少数量:《容规》表3-6300mm<Di≤500mm :2个手孔;500mm<Di≤1000mm :1个人孔或 2个手孔(不能开设手孔);Di>1000mm :1个人孔或 2个手孔(不能开设手孔)。

9符合下列条件之一的压力容器可不开设检查孔:《容规》第46 条1) 筒体内径小于等于 300 mm 的压力容器。

2) 压力容器上设有可以拆卸的封头、盖板或其他能够开关的盖子,它的尺寸不小于所规定的检查孔尺寸。

3) 无腐蚀或轻微腐蚀,检查和清理的。

4) 制冷装置用压力容器。

5) 换热器。

10常温下盛装混合液化石油气的压力容器(储存容器或移动式压力容器罐体)应进行炉内整体热处理。

《容规》第73 条11按《容规》规定,压力容器安全附件包括:安全阀、爆破片装置、紧急切断装置、压力表、液面计、测温仪表和快开门式压力容器的安全联锁装置。

《容规》第2 条12 《钢制压力容器》GB150-1998 不适用于设计压力低于 0.1MPa ;真空度低于 0.02MPa 的容器;要求作疲劳分析的容器。

GB150 1.3 条二:选择1 《压力容器安全技术监察规程规定》规定:压力容器介质为混合物质时,应按《压力容器安全技术监察规程规定》毒性程度或易燃介质的划分原则,由(d)提供介质毒性程度或是否属于易燃介质的依据。

压力容器的设计制造介绍

压力容器的设计制造介绍

压力容器设计制造工艺介绍(一)常、低压储罐的设计常、低压储罐的设计需要考虑储罐大小、高径比,固定顶还是浮顶,什么类型的浮顶,要不要氮封/阻火器,设计温度,设计压力,腐蚀裕量,高低液位确定,消防及泡沫系统的要求,仪表配置等等问题。

1、储罐大小储罐量的大小由储存天数决定,无论是原料还是产品。

但是有时候是船运或火车运的话,需要考虑一次性装载,比如一船原料够40天用的,原计划只存储30天的用量,那不可能让船在码头等十天,所以储存量就需要按照40天来设计。

确定了存储量后就要确定相应的储罐数量和大小,这个和很多因素有关,但主要是和场地情况,布置要求,规范要求有关。

其他的比如是否是现场制作,如果加工厂制作后运输到现场,那运输条件决定了不能太大。

一般来说罐越大,对制作成本和减少挥发都是有利的。

从功能上说考虑是否要配不合格品罐,是否考虑储罐的清洗,检修。

储罐的高径比没有固定要求,更多的看布置需求,一般控制在1~1.5,高度可以选择板材的整数倍。

2、储罐类型储罐按顶部结构可分为固定顶和浮顶,固定顶又有平顶,锥顶,拱顶之分;浮顶又分内浮顶和外浮顶。

外浮顶是储罐顶部就是浮板,浮板会直接承受雪压,还需要设置排水管,一般用在大型油罐上;内浮顶可以认为是固定顶内加浮板,所以造价高。

固定顶多用来装低饱和蒸气压的液体,石化规要求200立方以上的甲类和乙A类液体罐要用浮顶罐,大于5000方的浮顶罐不能采用易熔材质(铝材)做浮盘,小于5000方时可以用铝材,但是在浮顶和固定顶间要设置氮封,大于50000方的浮顶罐应采用双盘式浮顶。

(二)常、低压容器的制造压力容器的制造工艺包括原材料的准备、划线、下料、弯曲、成形、边缘加工、装配、焊接、检验等。

1、原材料的准备钢材在划线前,首先要对钢材进行预处理。

钢材的预处理是指对钢板、管子和型钢等材料的净化处理、矫形和涂保护底漆。

1)净化处理主要是对钢板、管子和型钢在划线、切割、焊接加工之前和钢材经过切割、坡口加工、成形、焊接之后清除其表面的锈迹、氧化皮、油污和焊渣等。

压力容器设计共96页

压力容器设计共96页
梦 境
压力容Байду номын сангаас设计
1、不要轻言放弃,否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人,常是愿意 去做,并愿意去冒险的人。“稳妥”之船,从未能从岸边走远。-戴尔.卡耐基。
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡,喝起来是苦涩的,回味起来却有 久久不会退去的余香。
4、守业的最好办法就是不断的发展。
5、当爱不能完美,我宁愿选择无悔,不管来生多么美丽,我不愿失 去今生对你的记忆,我不求天长地久的美景,我只要生生世世的轮 回里有你。
谢谢!
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ,而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸,生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业,需 要决心 ,能力 ,组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
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目录一、概述 (2)二、适用范围 (2)三、设计参数的确定 (4)四.总图的主要内容 (7)五、无损检测 (8)六.焊后应进行整体热处理的压力容器: (11)七、总结 (12)一、概述1、压力容器设计应满足化工工艺要求,即完成指定的任务。

2、对于容器零部件机械设计,应满足如下要求:1)、强度 2)、刚度 3)、稳定性 4)、耐久性 5)、密封性3、压力容器的分类:1)、内压容器:指容器内部承受流体的压力者;2)、外压容器:指容器外部承受流体的压力者:外压容器中,当容器的内压力小于一个绝对大气压(约0.1MPa)时又称为真空容器。

4、根据其压力高低、工作介质的危害程度以及在生产过程中的重要作用,将压力容器划分为三类,其中第三类容器最为严格。

1)、第三类压力容器2)、第二类压力容器 3)、第一类压力容器5、第三类压力容器具有下列情况之一的,为第三类压力容器:1)、高压容器;2)、中压容器;3)、中压贮存容器;4)、中压反应容器;5)、低压容器;6)、高压、中压管壳式余热锅炉;7)、中压搪玻璃压力容器;8)、使用强度级别较高的材料制造的压力容器;9)、移动式压力容器,包括铁路罐车、罐式汽车和罐式集装箱等;10)、球形贮罐;11)、低温液体贮存容器。

6)、压力容器的失效形式及设计准则(一一对应的关系):7)、压力容器受压元件用钢材的质量及规格符合相应的国标、部标和有关技术条件要求,并应由平炉、电炉和氧化炉炼制;压力容器非受压元件用钢必须有良好的可焊性。

二、适用范围考虑容器的使用条件(如设计温度、设计压力、介质特性和操作特点)确定该设备应遵循的标准。

若同时需要满足几个标准时,应按较严格的执行。

《GB150-1998》适用设计压力≤35 Mpa的压力容器;(应力分析、验证性实验分析、用可比的已投入使用的结构进行进行对比经验设计)设计温度范围按钢材允许的使用温度确定;不适用直接用火焰加热的容器;核能装置中的容器;旋转或往复运动的机械设备(如泵、压缩机、涡轮机、液压缸等)中自成整体或作为部件的受压器室;经常搬运的容器;设计压力低于0.1 Mpa的容器;真空度低于0.02 Mpa的容器;内直径小于150 mm的容器;要求作疲劳分析的容器;已有其他行业标准的容器。

如制冷、制糖、造纸、饮料等行业中的某些专用容器和搪玻璃容器。

《固定式压力容器安全技术监察规程》适用1.工作压力大于等于0.1Mpa(不含液柱静压力);2.工作压力与容积的乘积大于或等于2.5 Mpa.L(内直径大于等于150mm,且容积大于等于0.025m3;)3.盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度大于或者等于其标准沸点的液体。

(其中,超高压容器应当符合《超高压容器安全技术监察规程》的规定,非金属压力容器应当符合《非金属压力容器安全技术监察规》的规定,简单压力容器应当符合《简单压力容器安全技术监察规》的规定。

注:容积,是指压力容器的几何容积,即由设计图样的尺寸计算并且圆整。

一般应当扣除永久连接在压力容器内部的内件的体积。

容器内介质为最高工作温度低于其标准沸点的液体时,如果气相空间的容积与工作压力的乘积大于或等于2.5 Mpa.L时,也属于本规程的适用范围。

不适用范围移动式压力容器、气瓶、氧舱;锅炉安全技术监察规程适用范围内的余热锅炉;正常运行工作压力小于0.1 Mpa的容器(包括在进料或者出料过程中需要瞬时承受压力大于或者等于0.1 Mpa的容器)旋转或者往复运动的机械设备中自成整体或者作为部件的受压气室(如泵壳、压缩机外壳、涡轮机外壳、液压缸等)可拆卸垫片式板式热交换器(包括半焊式板式热交换器)、空冷式热交换器、冷却排管。

《GB151-1999》适用范围公称直径 DN≤2600mm;公称压力≤35 Mpa的压力容器;设计温度范围按金属材料允许的使用温度确定。

不适用范围直接受火焰加热的换热器及废热锅炉;受核辐射的换热器;要求作疲劳分析的换热器;已有其他行业标准管辖的换热器。

如制冷、制糖、造纸、饮料等行业中的某些专用换热器。

《GB12337-1998》适用范围设计压力≤4 Mpa的橘瓣式或混合式支柱支撑的球罐;设计温度范围按钢材允许的使用温度确定。

不适用范围受核辐射的球罐;经受相对运动(如车载或船载)的球罐;公称容积小于50m3的球罐;要求作疲劳分析的球罐;双壳结构的球罐。

《JB/T4710-2005》适用范围1. 设计压力≤35 Mpa的压力容器;高度H大于10米、且高度H与平均直径(公称直径)D之比大于5的裙座自支撑钢制塔式容器;不适用范围带有拉牵装置的塔式容器;由操作平台联成一体的排塔或塔群带有夹套的塔式容器。

三、设计参数的确定压力1. Pw——最高工作压力(a)承受内压的压力容器,指在正常使用过程中,顶部可能出现的最高压力。

(b) 承受外压的压力容器,指在正常使用过程中,可能出现的最高压力差:对夹套容器指夹套顶部可能出现的最高压力差。

2. P———设计压力指设定的容器顶部的最高压力,与相应的设计温度一起作为设计载荷条件,其值不低于工作压力。

3. Pc ———计算压力指在相应设计温度下,用以确定元件厚度的压力,其中包括液柱静压力。

但元件所承受的液柱静压力小于5%设计压力时,可忽略不计。

即 Pc= P+液柱静压力注:GB12337-98《钢制球形储罐》中要求,所有液柱静压力都计入计算压力。

Pz ———安全阀的开启压(a) 固定压力容器上只安装1个安全阀时,安全阀的开启压力Pz 不应大于压力容器的设计压力P ,如果安装多个安全阀时,其中一个安全阀的开启压力Pz 不应大于压力容器的设计压力,其余安全阀的开启压力可适当提高,但不得超过设计压力的1.05倍。

即 Pz ≤P ,(b) 移动式压力容器安全阀的开启压力应为罐体设计压力的1.05~1.10倍,安全阀的额定排放压力不得高于罐体设计压力的1.2倍,回座压力不应低于开启压力的0.8倍。

PT ————试验压力(a) 内压容器: 1.液压试验 PT =1.25p t][][σσ2.气压试验 PT =1.15p t][][σσ(1.1pt][][σσ)固(b) 外压容器: 1.液压试验 PT =1.25p 2.气压试验 PT =1.15p (1.1p )注:1. 容器铭牌上规定有最大允许工作时,公式中应以最大允许工作压力代替设计压力P 。

2. 容器各元件(圆筒、封头、接管、法兰及紧固件等)所用材料不同时,应取各元件材料的t][][σσ比值中的最小者温度1. t ——设计温度指压力容器在正常工作情况下,设定的元件的金属温度(沿元件金属截面的温度平均值)。

设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。

注:1.设计温度不得低于元件金属在工作状态可能达到的最高温度。

对于0℃以下的金属温度,设计温度不得高于元件金属可能达到的最低温度。

2.容器各部分在工作状态下的金属温度不同时,可分别设定每部分的设计温度。

2.tw——工作温度指压力容器在正常工作情况下,介质可能达到的最高温度。

3. 金属温度——指沿元件金属截面的温度的平均值。

注:元件的金属温度可用传热计算求得,或在已使用的同类容器上测定,或按内部介质温度确定。

4.试验温度——指压力试验时,壳体的金属温度。

注:1. 《容规》规定,碳素钢、16MnR和正火15MnVR(07MnCrMoVR)制压力容器在液压试验时,液体温度不得低于5℃;其他低合金钢制压力容器(不包括低温球罐),液体温度不得低于15℃。

2. 铁素体钢制低温压力容器在液压试验时,液体温度应高于壳体材料和焊接接头两者夏比冲击试验的规定温度的高值再加20℃。

厚度1. δ——计算厚度指按各章公式计算得到的厚度。

需要时尚应计入其他载荷所需厚度。

2.δc——设计厚度指计算厚度与腐蚀裕量C2之和。

即δc=δ+ C2δn——名义厚度指计算厚度加上钢材厚度负偏差C1后向上圆整至钢材标准规格的厚度,即标注在图样上的厚度。

即δn=δc+ C1+圆整值=δ+ C1+ C2+圆整值δe——有效厚度指名义厚度δn减去腐蚀裕量C2和钢材厚度负偏差C1,即δe =δn - C1- C2C———钢板厚度附加量指钢板厚度负便差C1与腐蚀裕量C2之和,即 C= C1+ C2注:1.钢板或钢板的厚度负偏差不大于0.25mm,且不超过名义厚度的6%时,负偏差可忽略不计。

2.容器各元件受到的腐蚀程度不同时,可采用不同的腐蚀裕量。

3.GB150规定:壳体加工成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度:对碳素钢、低合金钢制容器,不小于3mm:;对高合金钢制容器,不小于2mm。

4.GB151规定:筒体成形后的最小厚度(包括1 mm的腐蚀裕量)对碳素钢和低合金钢制容器对高合金钢制容器JB/T4710规定:塔壳成形后的最小厚度(不包括腐蚀裕量)对碳素钢、低合金钢制塔式塔式容器为2Di/1000,且不小于3mm;对高合金钢制塔式容器,不小于2 mm。

c. 介质为压缩空气、水蒸气或水的碳素钢或低合金钢制压力容器,腐蚀裕量不小于1mm。

d. 对碳钢、低合金钢制裙座壳取腐蚀裕量C2不小于2 mm;e. 地脚螺栓腐蚀裕量C2不小于3 mmf . 钢板或钢板的厚度负偏差不大于0.25mm,且不超过名义厚度的6%时,负偏差可忽略不计。

GB12337规定:球壳板最小宽度应不小于500 mm,支柱底板的腐蚀裕量Cb一般取3 mm,地脚螺栓的腐蚀裕量CB一般取3 mm,拉杆的腐蚀裕量CT一般取2mm,四.总图的主要内容压力容器的设计总图上,至少应注明以下内容:压力容器名称、类别,设计、制造所依据的主要法规、标准;工作条件,包括工作压力、工作温度、介质毒性和爆炸危害程度等;设计条件,包括设计温度、设计载荷(包括压力在内的所有应当考虑的载荷)、介质(组分)、腐蚀裕量、焊接接头系数、自然条件等,对存储液化气体的储罐应当注明装量系数,对有应力腐蚀倾向的储存容器应当注明腐蚀介质的限定含量;主要受压元件材料牌号与标准;主要特性参数(如压力容器容积、换热器换热面积与程数等);压力容器设计使用年限(疲劳容器标明循环次数);特殊制造要求;热处理要求;无损检测要求;耐压试验和泄漏试验要求;预防腐蚀的要求;安全附件的规格和订购特殊要求(工艺系统已考虑的除外);压力容器铭牌的位置;包装、运输、现场组焊和安装要求。

注:下列情况对设计总图的特殊要求:多腔压力容器分别注明各腔的试验压力,有特殊要求时注明共用元件两侧允许的压力差值,以及试验步骤和试验要求。

装有触媒的压力容器和装有充填物的压力容器,注明使用过程中定期检验的要求;由于结构原因不能进行内部检验的压力容器,注名计算厚度、使用中定期检验的技术要求;不能进行耐压试验的压力容器,注名计算厚度和制造与使用的特殊要求。

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