压力容器设计时厚度的讨论

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压力容器标准对不等厚板材对接要求的分析

２或超过３２５．ｍｍ，采用削斜过渡，长度不应其
小于对接截面相邻截面间错边量的３倍。
在Ｅ３４（０２标准中，与上述两标准Ｎ１４５２０）则
稍有区别，如纵缝不等厚对接时，度要求为例斜１：，４而且有直边段；环缝对接时，度要求为在斜
１：，以没有直边段。３可ｌ有限元计算结果对于内压Ｐ１０ａ中径为５０一．ＭＰ，０ｍｍ，部上
图１中径对齐未做削薄处理
厚度为１ｍｍ，部厚度为１ｍｍ的简体进行有０下６限元计算，３种情况：１中径对齐，做削薄处分（）未
Ｅ—— 材料弹性模量；
— — 一
内压力；
ｒ —— 筒体内半径；Ｓ —— 筒体厚度。
６７＋３Ｅ所
．
１２＋８．９＋８ｌ０Ｅ０１Ｅｏ２鬻．＋８．１Ｅ７３ＭＥｏ４１
．４１】．１粥ｉ１Ｅ８２８
见图２（）；３内径对齐，厚板外表面按１：３做削薄
处理，结果见图３其。
毕业于清华大学材料加工工程专业，获硕士学位。现在北京
市材料设备检测中心从事检测工作。发表论文４篇。
பைடு நூலகம்
维普资讯
理，向应力和周向应力分布见图１（）径；２中径对齐，厚板内外表面均按１：３做削薄处理，结果其

压力容器、常压容器钢板壁厚计算选择和标准公式

压力容器、常压容器钢板壁厚计算选择和标准公式容器标准：《GB 150-2011 压力容器》《NB/T 47003.1-2009 钢制焊接常压容器》钢材标准：《GB 713-2008 锅炉和压力容器用钢板》－－GB 150碳素钢和低合金钢的钢板标准牌号Q245R、Q345R、Q370R、18MnMoNbR、13MnNiMoR、15CrMoR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1R、12Cr1MoVR 《GB/T 3274-2007 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》－－GB150 Q235B钢板标准《GB 24511-2009 承压设备用不锈钢钢板及钢带》－－GB150高合金钢的钢板标准《GB/T 4237-2007 不锈钢热轧钢板和钢带》－－NB/T 47003高合金钢板标准，化学成分、力学性能《GB/T 3280-2007 不锈钢冷轧钢板和钢带》《GB/T 20878-2007 不锈钢和耐热钢牌号及化学成分》《GB/T 699-1999 优质碳素结构钢》牌号08F、10F、15F、08、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、15Mn、20Mn、25Mn、30Mn、35Mn、40Mn、45Mn、50Mn、60Mn、65Mn、70Mn《GB/T 700-2006 碳素结构钢》－－牌号Q195、Q215、Q235、Q275《GB/T 709-2006 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量级允许偏差》不锈钢牌号对照表《GB 150-2011 压力容器》俗称GB 24511-2009承压设备用不锈钢钢板及钢带GB/T 4237-1992不锈钢热轧钢板和钢带ASME(2007)SA240 统一数字代号新牌号旧牌号型号S304 S30408 06Cr19Ni10 0Cr18Ni9 304 S316 S31608 06Cr17Ni12Mo2 0Cr17Ni12Mo2 316 S316L S31603 022Cr17Ni12Mo2 00Cr17Ni14Mo2 316L S321 S32168 06Cr18Ni11Ti 0Cr18Ni10Ti 321圆筒直径：钢板卷焊的筒体，规定内径为公称直径。

压力容器设计常见问题分析及解决措施

压力容器设计常见问题分析及解决措施摘要：随着我国经济的飞速发展,工业领域取得了巨大的成就。

作为工业设计中的重要一部分,压力容器的设计也取得了很大的进步。

但是,随着压力容器设计的发展,压力容器在设计方面出现一些漏洞。

本文将对设计过程中的常见问题进行分析,并提出对应的防范措施,希望能为相关工作者提供一定的借鉴压力容器设计中时分析其设计合理性成本以及使用的安全性，非常重要。

分析了压力容器设计常见问题，提出几点提高压力容器使用效率的方法。

关键词：压力容器；设计；常见问题；应对方式引言随着压力容器的使用量越来越大，对设计提出了更高的要求，要保证其使用的安全性，同时还要求经济实惠，同时满足这两个方面，就要进行合理的设计，采取一个有效的、科学的方法设计压力容器。

而一个符合市场需求的压力容器，不仅仅是要具备基本功能，同时其使用安全性也是使用者提出的要求。

压力容器设计中一般包含有结构、刚度还有强度、密封设计等设计内容。

本文就压力容器设计常见问题进行解剖，并提出几点相应的处理措施。

1压力容器设计常见问题分析1.1经济性考虑其安全性能，针对材料的选择，就要考设备温度承受力、设计压力、材料之间焊接，以及各个介质之间的特性，对于冷热加工性能和容器结构进行整合分析，同时，还要分析其经济性。

压力容器造价一般与设备材料和总体的质量有直接联系。

而在设备总质量中，容器壳体质量占有很大一部分，特别是包含有较大内容的容器，它的壳体质量占有设备质量的80%～90%。

所以，在容器能正常使用的情况下，在利用材料方面，可以选择一些价格比较低但同样能满足正常容器的使用，从而有效的降低成本。

1.2材料许用应力跳档对压力有比较高要求的容器，一般它的封头是比较厚的，而封头的形成存在减薄量。

容器筒体在热成型过程中，也会出现一定的减薄量。

部分设计人员在进行这一环节的计算是，对封头和筒体的减薄量没有分析透彻，在制造过程中加入成形的减薄量，这样就很容易增加材料厚度，直接降低材料的许用应力，设厚度不足，因此，设计人员在设计过程就要对厚板类型的材料的许用应力跳档等问题进行分析。

压力容器材料厚度计算及设计

样中时，则应该对有效厚度
｛＿耐瀣簿鼗ｔ钢牲魄缩箍
蒜ｓ铡槭ｔ麟穗稚精
那么应该将补强金属对厚度的要求以产生影响的原因进行分析。及计算厚度相加进行整体补强操作。２设计的厚度另外，如果等过等面积补强法进行操行计算：
若计算方式持续以反腐迭代的方式进行，则有着较大的损失。如果是从开孔补强、外压容器、卧式容器等方面出发，则通过有效厚度做好强度核算的工作。因此，一旦将计算厚度注明在设计图
工业技术
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压力容器材料厚度计算及设计
黄洁涛
（广东长征机械有限公司，广东中山５２８４５５）
ｎ职义嘟店
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期要求、刚度、强度等最小厚度的要求理解成设计的厚
公式中：Ａ１属于多余的面积，其度，主要是指制造容器在出主要是壳体有效厚度将计算厚度相减厂之前，实际测量的厚度在后获得的数值，ｍｍ；８１主要是根据超过设计厚度的前提下，与ＧＢ１５０ — ２０１１内的规定进行计算后：获得的安全使用容器的需求互相满厚度，ｍｍ；８２主要是根据相关文件规足。通常情况下，腐蚀裕量定进行厚度的计算，ｍｍ。的介质均是通过容器寿命以公式内其他符号与ＧＢＩ５０ — ２０１１《压及腐蚀速率之间乘积得到的

压力容器钢板厚度计算例题

设计厚度：δn=δ+C
=1.6+1.6=3.2mm（300）
=1.6+2.13=3.73mm（400）
=1.6+3.2=4.8mm（600）
根据《容规》的规定。制造压力容器的钢板厚度不得小于6mm。因此设计厚度取6mm钢板。
还需要进行各种校核。
设计压力P=1.2MPa，
设计温度t=50℃。
介质为压缩空气。
确定参数：腐蚀裕量=Hale Waihona Puke mm钢板负偏差=0.6mm。
设计温度下的钢板许用应力【σ】t=133MPa。
焊缝系数Φ=0.85
则计算厚度δ=（PDi）/（2【σ】tΦ-P）
=（1.2*300）/（2*133*0.85-1.2）=1.60mm。（300）
=（1.2*400）/（2*133*0.85-1.2）=2.13mm（400）
=（1.2*600）/（2*133*0.85-1.2）=3.20mm（600）
以上计算的结果，可以看做是验证了4mm钢板在300、400、600mm的厚度，可以承受1.2MPa的压力。
如果是制造容器的单位进行设计，还要进行以下计算：
压力容器的计算,管体高=1450mm D=300mm,400mm,600mm 用4MM钢板能否承受1.2MPa的压力,是怎样计算的?在线等
最佳答案
依据GB150-1998<钢制压力容器》设计要求。以上题目缺少两个条件：介质和温度。假设介质为压缩空气，温度为常温。计算如下：
已知：公称直径Di=300mm、400mm、600mm。

不锈钢复合钢板制造压力容器设计厚度探讨

ＡｂｔａｔＩｈｓａｔｌｈａｔｔａｈｉｅｅｃｘｓｅｅｗｅｈｅｉｎｔｉｋｅｓｏｈｅｓｌｆｂｉａｅｙｓａｎｅｓｓｅｌｓｒｃｎｔｉｒｃｅ，ｔｅｆｃｈｔｔｅｄｆｒｎｅｅｉｔｄｂｔｅｎｔｅｄｓｇｈｃｎｓｆｔｅｖｓｅａｒｔｄｂｔｉｌｓｔｅｉｆｃ
Ｋｅｗｏｄｓｉｌｓｔｅｌｄｐａｅｒｓｕｅｖｓｅ，ｄｓｎｔｉｋｅｓｈｃｎｓｆｐｏｕｔｙｒｓｔｎｅｓｓｅｌａｌｔ，ｐｅｓｒｅｓｌｅｉｈｃｎｓ，ｔｉｋｅｓｏｒｄｃａｃｇ
工；而监检单位一般仅测量封头厚度，筒体厚度满足
材料标准要求即可。
作者简介：肖文丽（９３）女，１６一，高级工程师。从事非标设备及压力容器设计工作，获省部级优秀设计奖多项。
ＳａｎｌｓｅｌＣｌｄＰｌｔｔｉｅｓＳｔｅａａｅ
ＸｉｏＷｅｉＨａＹｕｍｅａｎｌｎｉ
（ＮＣＥｓｈｎｅｉｎｔｕ，Ｑｎｄｏ２６７）ＣＰａｔｉａＤｓｎＩｓｔｔｉａ６０１ｃｇｉｅｇ
肖文丽韩玉梅
２６７）６０１
（中国石油天然气华东勘察设计研究院，青岛
摘
要：说明了不锈钢复合钢板制造压力容器的设计厚度与制造成品的最终厚度之间的差异，可能造成不满足及

压力容器设计过程中常见的问题分析

压力容器设计过程中常见的问题分析压力容器是工业生产中重要的容器设备，是用于承装一定的气体或液体的密闭设备。

由于通常所承装的是有毒、危害性介质，因此对压力容器的设计、制造要求非常严格。

根据生产中的作用，压力容器通常被分为三类，其设计、制造、检验等也都有不同的标准。

然而，在实际设计过程中，由于影响设计的因素较为复杂多样，设计人员往往不能完全兼顾考虑，导致设计的压力容器经后期制造加工出现各种各样的问题。

本文中，笔者就压力容器设计过程中常见的各类问题进行分析，并结合自身工作实际提出一些解决应对的措施和办法。

标签：压力容器设计；常见问题；解决对策引言21世纪以来，随着全球化经济趋势的发展，全球制造业领域竞争格局发生重大调整与变化。

为应对激烈的国际竞争，不断推进制造强国建设，国务院制定出台《中国制造2025》。

压力容器作为工业生产领域中的重要应用性设备，随着中国制造战略的推进，也迎来新的发展机遇与挑战。

要保障实际生产高效、稳定持续推进，就需要压力容器的设计一定要不断打磨与提升。

一、压力容器的重要性压力容器应用广泛，尤其在石化领域中的作用十分重要。

它的功能性非常特殊，稍有不慎就可能造成人身财产损失。

因为这种破坏性，容器被界定为特种设备。

在建造安装压力容器的过程中，其设计会在很大程度上影响其可靠性与安全性，压力容器的设计会对生命安全和生产安全产生很大影响。

压力容器的设计和制造要具有较强的专业性，设计人员应该具备较强的综合素质和高超的专业素养，其材料选择，强化措施，受力分析，结构设计，操作简便、制造安装、检验、维护与使用等，都应该综合考虑。

如此以来，在设计压力容器的过程中，形成了安全隐患，对压力容器的可靠性和安全性产生了严重影响。

二、压力容器设计过程中的常见问题（一）在材料选择上出现问题在进行压力容器设计时，材料的选用要结合压力容器的使用年限、结构性能以及强度进行设计。

与此同时，由于设计人员在选用材料时经常会受到容器外观大小、用户的特别需求、压力电器的使用环境等条件影响，且压力容器一般多在温度较高、压力较高的环境中运转，在选用材料时肯定会对压力容器的内外受力状况以及耐腐蚀性产生影响，在选用压力容器材料时多是由比较严格的标准和规定的。

压力容器封头最小厚度确定及影响因素

内直径的０．１５％，对于Ｄｉ／２ｈｉ＞２的椭圆形封头的有效厚度应不小于封头内直径的０．３０％。上述虽然限制的是有效厚度，但其实也间接限制了封头成形的最小厚度。
ｌ确定封头最小厚度的常规方法
的封头需要的最小厚度。２－３内压失稳的影响
强度。当封头上开孔采用整体补强结构时，封头的最小厚度就是满足开孔补强需要的厚度。
作者简介：李继峰（１９８Ｏ一），男，内蒙古人，本科，工程师。
主耍从事天然气发申系统设备设计审核工作。
运行存在着安全隐患。
２影响确定封头最小厚度的因素
２．１刚度的影响封头在承受压力的同时本身应具备一定的刚度，以免发生变形破坏。因此，ＧＢ１５０规定，对碳素钢、低合金钢制容器不包括腐蚀裕量的最小厚度应不小于３ｍｍ；对高合金钢制容器不包括腐蚀裕量的最小厚度不小于２ｍｍ。
［关键词］压力容器；ＧＢ１５Ｏ；封头；最小厚度；影响因素
ＧＢ１５０．１～１５０．４ — ２０１１《压力容器》是我国压力容器设计方面的权威性设计标准。如何按照该标
内压作用下，标准椭圆封的厚度，以满足设备的强度要求，在压力容器安全运行方面具有重要意义。

压力容器管板厚度的优化设计步骤

压力容器管板厚度的优化设计——有限元作业班级：姓名：学号：指导老师：年月日一、考试题目：如上图所示为某厂一台氨冷器的结构示意图，属于U型管式换热器，其相关的参数如下：设计压力：管程：P t=（31.4+ 46×10-1）MPa, 壳程：P s=2.5MPa设计温度：管程：-10～300C 壳程：-150C材料：管板：20MnMo锻件球形封头：16MnR许用应力S m：管板：196MPa 球形封头：147MPa材料的弹性模量S m：E=2.0*105MPa 泊松比：v=0.3材料密度：ρ=7.8t / m3其截面尺寸必须满足如下限制条件：790mm≤b≤（820+46×10）mm, 340mm ≤h≤（390+46×10）mm。

请设计管板的厚度h和管板的外半径b,在满足给定的强度要求下使得管板的重量最小。

(系数K=学号最后两位数（如：2013******46），那么K=46)要求：写出操作步骤和命令流，定义工作文件名和工作标题为你的姓名拼音+学号,A4纸双面打印（封面页不双面打印），图的底色为白色，不能为黑色，命令流分两栏打印。

GUI操作参考《ANSYS工程应用实例解析－龚曙光》P263-P277注：①P266的（3）建立几何模型的7）不做；②P268的（4）划分有线单元网格的15）不做；③P269的（5）施加载荷并求解的1）“L20”改为“L21”；④P269的（5）施加载荷并求解的2）“1375”节点等同于“12”关键点；⑤P270的（5）施加载荷并求解的3）要注意选择倒角线等；⑥P270的（6）进入后处理器计算单元总体积5）中“1834”“2324”节点等同于关键点“1”“4”；命令流方式（注，需要参照书本做一遍，根据保存数据得到，使用命令流才有效，否则效果不对，如果出现效果不对，要关闭软件再试一次命令流）（1）定义工件文件名及工作标题（2）定义材料属性及单元类型1）定义材料属性及单元类型如图2-1如图1-12）设置当量材料的属性类同于图2-13）定义第一个单元类型如图2-2如图1-2 4）定义第二个单元类型类同于如图1-25）输入设计参数如图2-3如图2-3（3）建立几何模型1）生成矩形面积如图3-1如图3-12)生成环形面如图3—2如图3—23)面相加操作进行Booleans运算选择PICK ALL4）倒角操作如图3-3如图3-35）由倒角围城一个面积如图3-4如图3-4 6）面相加进行Booleans运算选择PICK ALL 生成结果如3—5保存文件File >save as（4）划分有限元网格1）显示工作平面2）移动工作平面到关键点3）显示移动工作平面工具条4）旋转工作平面5）分开面6）移动工作平面到关键点7）分开面8）移动工作平面到关键点9）旋转工作平面10）分开面11）移动工作平面到指定位置12）旋转工作平面13）叠分面14）显示15）连线进行布尔相加选择线L7，L23 如图4—1图4—116）显示划分网格工具条17）设置拾取线上网格的划分数拾取编号L10，9，15，20，13 NDIV=6,如图4—2同理拾取编号L6，8，3 NDIV=3；L21,22,7 NDIV=4图4—218）设置单元尺寸大小19）划分第二区的网格20）设置网格的属性21）划分自由网格22）设置网格的属性23）划分第一区的网格24）保存网格划分的结果（5）施加载荷并求解1）在线上施加边界约束约束下1,10,21 如图5—1图5—12）在节点上施加边界约束选中关键点12如图5—2图5—2 3）施加面载荷选取L16,8，3，14，11 如图5—3图5—34）运算求解5）保存结果（6）进入后处理计算单元总体积1）定义单元表格2）计算单元体积的总和3）取出体积的值4）计算初始重量5）定义路径选取关键点1和4 如图6—1图6—1 6）映射数据到路径上7）得到路径上最大的VON MISES8）生成优化文件（7）进入优化处理器并指定分析文件1）指定分析文件2）指定设计变量3）设置状态变量4）保存优化数据5）设置目标函数6）指定优化方法7）运行优化8）指定优化方法9）运行优化10）保存优化运行结果（8）查看优化结果1）查看最佳设计序列如图8—1图8—12）列出所有序列的结果如图8—2图8—2 3）显示目标函数的变化规律如图8—3图8—3命令流（左右分栏）如下：/TITLE,xianghui46/PREP7MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,EX,1,,2e5MPDATA,PRXY,1,,0.3MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,EX,2,,1.08e5MPDATA,PRXY,2,,0.305ET,1,PLANE82KEYOPT,1,3,1KEYOPT,1,5,0KEYOPT,1,6,0ET,2,PLANE2KEYOPT,2,3,1KEYOPT,2,5,0KEYOPT,2,6,0*SET,B,0.820+0.46*SET,H,0.390+0.46*SET,SR,0.700*SET,h1,0.050*SET,DENS,7.8RECTNG,0,B,0,H,RECTNG,SR,B,H,H+H1,CYL4,0,H+H1,SR,0,B,90FLST,2,3,5,ORDE,2FITEM,2,1FITEM,2,-3AADD,P51XLFILLT,8,14,0.010, ,FLST,2,3,4FITEM,2,6FITEM,2,5FITEM,2,3AL,P51XFLST,2,2,5,ORDE,2FITEM,2,1FITEM,2,4AADD,P51XKPLOTKWPA VE, 6wprot,0,90 APLOTASBW, 2 KWPAVE, 7 ASBW, 1 KWPAVE, 9 wprot,0,0,90ASBW, 3 FLST,2,1,8FITEM,2,0,0.31,0 WPA VE,P51X wprot,0,0,-90FLST,2,2,5,ORDE,2 FITEM,2,1FITEM,2,5ASBW,P51XLPLOT WPSTYLE,,,,,,,,0 FLST,2,2,4,ORDE,2 FITEM,2,7FITEM,2,23 LCOMB,P51X, ,0 FLST,5,5,4,ORDE,5 FITEM,5,5FITEM,5,9FITEM,5,-10 FITEM,5,13FITEM,5,20CM,_Y,LINELSEL, , , ,P51XCM,_Y1,LINE CMSEL,,_Y LESIZE,_Y1, , ,6, , , , ,1 FLST,5,3,4,ORDE,3 FITEM,5,3FITEM,5,6FITEM,5,8CM,_Y,LINELSEL, , , ,P51XCM,_Y1,LINE CMSEL,,_Y LESIZE,_Y1, , ,3, , , , ,1 FLST,5,3,4,ORDE,3 FITEM,5,7FITEM,5,21FITEM,5,-22CM,_Y,LINELSEL, , , ,P51XCM,_Y1,LINE CMSEL,,_Y LESIZE,_Y1, , ,4, , , , ,1 ESIZE,0.02,0,APLOTMSHAPE,0,2D MSHKEY,1APLOTFLST,5,3,5,ORDE,3 FITEM,5,2FITEM,5,4FITEM,5,7CM,_Y,AREA ASEL, , , ,P51XCM,_Y1,AREA CHKMSH,'AREA' CMSEL,S,_Y AMESH,_Y1 CMDELE,_Y CMDELE,_Y1 CMDELE,_Y TYPE, 2MA T, 1 REAL,ESYS, 0 SECNUM,APLOTMSHKEY,0CM,_Y,AREA ASEL, , , , 8 CM,_Y1,AREA CHKMSH,'AREA' CMSEL,S,_Y AMESH,_Y1 CMDELE,_Y CMDELE,_Y1 CMDELE,_Y2 TYPE, 1MA T, 2 REAL,ESYS, 0 SECNUM, MSHKEY,1 FLST,5,2,5,ORDE,2 FITEM,5,3 FITEM,5,6CM,_Y,AREA ASEL, , , ,P51X CM,_Y1,AREA CHKMSH,'AREA' CMSEL,S,_Y AMESH,_Y1 CMDELE,_Y CMDELE,_Y1 CMDELE,_Y2 LPLOT/PNUM,KP,0/PNUM,LINE,1/PNUM,AREA,0/PNUM,VOLU,0/PNUM,NODE,0/PNUM,TABN,0/PNUM,SV AL,0/NUMBER,0/PNUM,ELEM,0/REPLOTFINISH/SOLFLST,2,3,4,ORDE,3 FITEM,2,1 FITEM,2,10 FITEM,2,21/GODL,P51X, ,UX,/PNUM,KP,1/PNUM,LINE,1/PNUM,AREA,0/PNUM,VOLU,0/PNUM,NODE,0/PNUM,TABN,0/PNUM,SV AL,0/NUMBER,0/PNUM,ELEM,0/REPLOTFLST,2,1,3,ORDE,1FITEM,2,12/GODK,P51X, , , ,0,UY, , , , , ,FLST,2,5,4,ORDE,5FITEM,2,3FITEM,2,8FITEM,2,11FITEM,2,14FITEM,2,16/GOSFL,P51X,PRES,36,/STA TUS,SOLUSOLVE/POST1A VPRIN,0, ,ETABLE,EVOL,VOLU,SSUM*GET,VTOT,SSUM, ,ITEM,EVOL*SET,WT,DENS*VTOTFLST,2,2,1FITEM,2,2871FITEM,2,2103PATH,AC,2,30,20,PPA TH,P51X,1PATH,STATA VPRIN,0, ,PDEF,MISES,S,EQV,AVG/PBC,PA TH, ,0*GET,VON_MISE,PATH, ,MAX,MISES!LGWRITE,'46tube_she','lgw','D:\yaoyuanbizhidihehe\ ',COMMENT FINISH/OPTOPANL,'46tube_she','lgw','D:\yaoyuanbizhidihehe\' OPV AR,B,DV,0.79,1.28, ,OPV AR,H,DV,0.34,0.85, ,OPV AR,VON_MISE,SV, ,294, ,OPSA VE,'46tube_she','opt',' 'OPV AR,WT,OBJ, , ,0.1,OPTYPE,RUNOPEXE! OPTIMIZATION LOOPING HAS CLEARED THE INTERNAL LOGKEYW,BETA,0OPTYPE,FIRSOPFRST,10, , ,OPEXE! OPTIMIZATION LOOPING HAS CLEARED THE INTERNAL LOGKEYW,BETA,0SA VE,'46tubesheet_opt_resut','db','D:\yaoyuanbizhidi hehe\'GPLOT/OPTOPLIST,4, ,0OPLIST,ALL, ,0/AXLAB,X,iteration number/AXLAB,Y,structural weight /GTHK,AXIS,2/GRTYP,0/GROPT,ASCAL,ON/GROPT,LOGX,OFF/GROPT,LOGY,OFF/GROPT,AXDV,1/GROPT,AXNM,ON/GROPT,AXNSC,1,/GROPT,DIG1,4,/GROPT,DIG2,3,/GROPT,XAXO,0, /GROPT,YAXO,0,/GROPT,DIVX,/GROPT,DIVY,/GROPT,REVX,0/GROPT,REVY,0/GROPT,LTYP,0/XRANGE,DEFAULT /YRANGE,DEFAULT,,1XV AROPT,' 'PLV AROPT,WT。

压力容器设计时厚度的讨论

压力容器设计时厚度的讨论1 前言目前，我国压力容器设计依据GB150-98《钢制压力容器》，是国内普遍遵循的原则。

一般情况下，板厚增加，元件强度会提高，但有时板厚增加强度反而降低。

如何按照该标准进行厚度的恰当选取，更好地满足强度需求，对压力容器设计具有重要意义。

GB150-98规定，计算厚度是指按各章公式计算得到的厚度；设计厚度是指计算厚度与腐蚀裕量之和；名义厚度指设计厚度加上钢板厚度负偏差后向上圆整至钢材标准规格厚度，即标注在图样上的厚度；有效厚度指名义厚度减去腐蚀裕量和钢板厚度负偏差。

我们这里讨论的厚度是名义厚度。

从定义中可以看出，名义厚度不包括加工减薄量，元件的加工减薄量由制造单位根据各自的加工工艺和加工能力自行选取，只要保证产品的实际厚度不小于名义厚度减去钢材厚度负偏差就可以。

这样可以使制造单位根据自身条件调节加工减薄量，从而更能主动地保证产品强度所要求的厚度，更切合实际地符合制造要求。

按照GB150-98等国家标准的原则，制造工艺人员要根据图样厚度考虑加工减薄量而增加制造元件的毛坯厚度。

在我国材料标准中，钢板厚度范围变化，钢板的σb、σs也有变化，一般是板厚增加，σb、σs有所降低。

我国压力容器用钢板许用应力随板厚厚度范围增厚而有所降低，因而可能出现虽然有时板厚增加，强度反而降低的现象，尤其是封头，这种现象更明显。

2 实例为了证明上述现象存在，举例如下：首先我们给出常用钢板在不同状态下的强度指标，如下表所示：常用钢板在不同状态下的强度指标表2.1 例1某台储气罐，其封头为标准椭圆形，材质15MnVR，设计内径Di=2000mm，腐蚀裕度C2=1mm，焊缝系数φ=1，设计压力P=2.6MPa，设计温度t=20℃，标准椭圆封头形状系数K=1，侧十图样上封头名义厚度δn=16mm.制造厂选用18mm厚度钢板压制封头，该制造厂压制封头时最大成型减薄量为δx10%，即18x10%=1.8(包含钢板厚度负偏差在内)。

压力容器材料厚度计算

3、设计压力（design pressure）（1）相关的基本概念（除了特殊注明的，压力均指表压力）✧工作压力P W：在正常的工作情况下，容器顶部可能达到的最高压力。

①由于最大工作压力是容器顶部的压力，所以对于塔类直立容器，直立进行水压试验的压力和卧置时不同；②工作压力是根据工艺条件决定的，容器顶部的压力和底部可能不同，许多塔器顶部的压力并不是其实际最高工作压力（the maximum allowable working pressure）。

③标准中的最大工作压力，最高工作压力和工作压力概念相同。

✧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。

①对最大工作压力小于0.1Mpa 的内压容器，设计压力取为0.1Mpa；②当容器上装有超压泄放装置时，应按“超压泄放装置”的计算方法规定。

③对于盛装液化气体的装置，在规定的充满系数范围内，设计压力由工作条件下，可能达到的最高金属温度确定。

（详细内容，参考GB150-1998，附录B（标准的附录），超压泄放装置。

）✧计算压力P C是GB150-1998 新增加的内容，是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，当静压力值小于5％的设计压力时，可略去静压力。

①注意与GB150-1989 对设计压力规定的区别；《钢制压力容器》规定设计压力是指在相应设计温度下，用以确定容器壳壁计算厚度的压力，亦是标注在铭牌上的设计压力，取略高或等于最高工作压力。

当容器受静压力值大于5％设计压力时，应取设计压力与液柱静压力之和进行元件的厚度计算。

使许多设计人员误将设计压力和液柱静压力之和作为容器的设计压力。

②一台设备的设计压力只有一个，但受压元件的计算压力在不同部位可能有所变化。

③计算压力在压力容器总图的技术特性中不出现，只在计算书中出现。

4、设计温度（Design temperature）设计温度是指容器在正常工作情况下，在相应的设计压力下，设定的受压元件的金属温度。

压力容器设计经常犯错的问题技术总结解读

常规压力容器出现的问题1.设计图纸中的术语仍然采用GB150-89版的有关术语；例如：焊缝系数，平安阀的开启压力，腐蚀裕度，设计寿命等；正确术语应为：“焊接接头系数〞，“平安阀整定压力〞，“腐蚀裕量〞“设计使用年限〞；2.管壳式换热器的甲型法兰与筒节的焊接接头以及筒体与管板的焊接接头没有提出外表检测〔磁粉〕的相关技术要求。

3.对于按新版GB150设计的图纸，假设封头焊接接头取，对于直径为DN1600，DN1800的封头，那么应在备注栏中注明“整板成型〞。

4.封头最小成型厚度的标注，计算书应与图纸对应起来。

计算时输入的校核厚度应为钢板名义厚度减钢材负偏差减加工减薄量后的厚度，在计算软件SW6中进行校核。

例如EHA400X6的封头的最小成型厚度。

用在SW6中对封头进行校核计算。

封头成型最小厚度是在的根底上减去钢材负偏差得到的厚度4.62mm.图纸标注：EHA400X6〔〕。

5.图纸上对热处理的要求，要同时满足新版GB150和GB151的相关要求。

如果管箱中没有容器法兰〔或管法兰〕，就不存在法兰密封面热处理后加工的问题，管箱可以不进行焊后消除应力的热处理。

6.在碳钢和低合金材质的容器中易产生晶间腐蚀，常用的介质有哪些？〔烧碱，无水液氨，湿H2S环境〕产生晶间腐蚀的条件是什么？〔拉应力，腐蚀介质环境〕有应力腐蚀情况下，设计选用碳钢及低合金钢时应考虑的因素：(1)材料标准规定的屈服强度ReL≤355MPa；(2)材料实测的抗拉强度Rm≤630MPa；(3)材料使用状态应至少为正火或正火+回火、退火、调质状态；(4)碳当量限制(当碳当量限制超标时，应加大硬度限制的监测频度)；低碳钢和碳锰钢CE≤%CE=C+Mn/6合金钢( 包括低温镍钢)CE ≤0.45%CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15(5)对非焊接件或焊后经正火或回火处理的材料，硬度限制如下：低碳钢HV(10)≤220(单个值)低合金钢HV(10)≤245(单个值)(6)壳体用钢板厚度>20mm时，应按进行超声波检测，符合Ⅱ级要求。

压力容器厚度计算

厚计算（以内径为准）
厚度负偏差 0.3 Pw （最大有效计算 δ t圆筒的计允厚度应力算应力许 δ e 校核工作压力
设计厚度
封头减薄率
封头最小厚度
封头最小厚度是否大于设计厚度
否 14.2 159.8132394 good 2 13.75687276 0.13 13.62 且计算得到的封头最小厚度不得小于设计厚度，设计厚度=计算厚度-腐蚀裕量封头厚度计算（以内径为准）名义厚度
厚度负偏差 0.3
圆筒厚度计算（以外径为准）
Pc（计算压力） 1.88 是（1）否（0）适用 1 φ （焊 δ t（设计温度下 Do（圆筒外直腐蚀裕接接头材料许用应力）径）量系数） 185 1 2400 2 C（厚 δ （圆筒计算厚度附加未圆整厚度度）量） 12.13294611 2.3 14.43294611
圆筒筒体厚度计算（以内径
Pc（计算压力） 1.88 φ （焊 [δ t]（设计温度 Di（圆筒内直腐蚀裕接接头下材料许用应力）径）量系数） 185 1 2400 1.5
是（1）否（0）适用
δ （圆筒计算厚度）
C（厚度附加量）
未圆整厚度
δ n名义厚度（圆整）
1 12.25687276 1.8 14.05687276 16 备注：封头最小厚度=名义厚度*（1-减薄率）-钢板负偏差，并且计算得到的封头最小圆筒椭圆封头厚度计算（以内径内曲面深度hi 椭圆封头形状系数K计算厚度未圆整厚度名义厚度

压力容器筒体最小厚度要求的讨论

压力容器筒体最小厚度要求的讨论作者：张志远齐波来源：《当代化工》2016年第01期摘要：比较了GB150、ASMEVIII和德国AD规范中关于压力容器筒体最小壁厚的要求，对要求压力容器筒体最小壁厚的原因及各标准对此做出不同规定的依据进行分析和讨论。

关键词：压力容器；筒体；最小厚度中图分类号：TQ 051.8 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2016）01-0194-02Discussion on She ll’s Minimum Thickness Requirements for Pressure VesselsZHANG Zhi-yuan， QI Bo（Tianhua Chemical Machinery and Automation Institute Co.， Ltd.， GansuLanzhou730060， China）Abstract：The requirements for shell’s minimum thickness of t he pressure vessel stipulated in GB150， ASME VIII and AD codes were compared， and the reasons were discussed.Keywords： Pressure vessel； Shell； Minimum thickness压力容器的壁厚一般是根据设备承受的内外载荷，依照相关标准提供的公式进行计算后再加上腐蚀裕量和负偏差并圆整后所得出的。

这样得出的壁厚往往不能满足制造、运输、吊装以及内压失稳等方面的要求。

因此各国标准均规定了有关最小厚度的要求，笔者汇总并分析了各标准中关于最小壁厚的要求，并对此展开讨论。

1 要求压力容器筒体最小壁厚的原因在低压情况下，按照内压公式计算并加腐蚀裕量及负偏差圆整得出的壁厚一般比较小。

直接采用该壁厚制造往往会出现设备造价急剧增加，甚至出现设备难以制造成形或无法运至现场安装的现象。

压力容器设计时材料和壁厚的选取分析

压力容器设计时材料和壁厚的选取分析压力容器在投入使用前，需要经过设计、制造、检验、安装、运行监督及維修等多项环节，在对压力容器进行设计时应确保设计工作的正确性及合理性，提升压力容易的运行可靠性，避免对容器产品的运转费用及制造成本造成较大的影响。

由于大多数压力容器均需要在严峻的工况下运行，要强确保其运行的安全性，在容器设计时，应做好材料及壁厚的选取，提升压力容器的设计效果及质量，满足实际的使用要求。

标签：压力容器；材料；壁厚压力容器的介质来源较为广泛且种类繁多，包括原材料、副产品、成品或半成品等，介质具有易燃、易爆、腐蚀及有毒等特性。

因此，在对压力容器的材料进行选取时，应以介质特洗净作为选择依据，不同的压力容器所选择的材料存在着一定的差异，压力容器的钢板主要包括不锈钢、高合金钢钢板、低合金钢钢板、碳素钢板等，并且每种钢板的适用范围存在着一定的差异。

在进行压力容器选取时，应考虑到多方面的因素，确保压力容器更具安全性及经济性。

1 压力容器设计要求由于化学及石油工业的生产过程较为复杂，在开展设备生产时，当有1台设备出现问题时，将会影响多台设备的正常运转，进而降低了产品的质量，导致各项生产工作无法顺利开展，并且还会对生产人员的人身安全造成极大威胁。

因此，要想确保压力容器设计的合理性，应做好以下设计内容：第一，满足工艺生产要求，工艺生产过程中对温度、压力及工艺均有着较高的要求，例如，氮肥生产中的氨合成塔，由于氨及氮两者的合成压力密切相关，在实际的应用过程中，受各种原因影响，出现氨合成塔无法承受设计压力情况，只能选择降压使用，会促使氨的合成率大大下降，进而对产品的质量造成较大影响，产品的生产成本大幅度提升。

第二，运行的安全可靠性，由于化工行业所生产的物料自身具有较强的毒性及腐蚀性，容易引发火灾等安全事故的产生，压力容器内部储存着一定的能量，一旦遭受到破坏，容器中的容量好在较短的时间内快速的释放出来，具有较强的摧残力，导致容器本身遭受到严重的破坏。

压力容器几种厚度之间的关系图,一目了然!

设计厚度加上钢材厚度负偏差后向上圆整至钢材标准规格的厚度；一般为标注在设计图样上的厚度
（4）有效厚度
指名义厚度减去腐蚀裕量和钢材厚度负偏差；它是决定容器实际承载能力的厚度，一般用来校核容器的强度和稳定性；也是确定最大允许工作压力的主要参数。
（5）最小成形厚度
受压元件成形后保证设计要求的最小厚度。最小成形厚度可以理解为保证强度、刚度及使用寿命的受压元件的最小厚度。在设计文件中最小成形厚度可以是：
最小成形厚度，一定要大于等于实际用于制造该壳体元件的材料厚度，即指钢材质量证明书所提供的规格厚度，是决定容器制造技术条件的厚度。
作者：一气贯长空
压力容器几种厚度之间的关系图，一目了然！
（1）计算厚度
考虑计算压力，按标准给定的计算方法计算得到的厚度；是在设计条件下保证容器强度、刚度或者稳定要求的厚度。
（2）设计厚度
计算厚度与腐蚀裕量之和；是在设计条件下保证容器强度、刚度或者稳定要求的同时，保证容器预期的设计寿命要求的厚度。
（3）名义厚度
①设计厚度：对于壳体指壳体的计算厚度与腐蚀裕量之和；对于接管区除壳体计算厚度、腐蚀裕量外还要考虑开孔补强所需要的补强厚度。
②给定元件名义厚度下，制造成形后可以达到的最大厚度。
封头标记：
EHA 1200X12(10.4)-Q345R GB/T25198-2010
其中括号内的10.4就是最小成形厚度。
③名义厚度减钢板负偏差，相当于有效厚度加腐蚀裕量。

压力容器外壁最小厚度要求的探讨

压力容器筒体最小厚度要求的讨论摘要汇总GB150，ASMEVIII及德国AD规范中关于压力容器筒体最小壁厚的要求，并对要求压力容器筒体最小壁厚的原因及各标准对此做出不同规定的原因进行分析，并对此展开讨论。

关键词压力容器最小厚度压力容器的壁厚，一般是根据设备承受的内外载荷，依照标准中提供的计算公式计算，加上腐蚀裕量和负偏差并圆整后所得出的。

这样得出的壁厚往往不能满足制造、运输、吊装以及内压失稳等方面的要求。

因此各标准均规定了有关最小厚度的要求。

本文汇总并分析各标准中关于最小壁厚的要求，并对此展开讨论。

一、GB150和ASMEVIII标准对压力容器筒体最小壁厚的要求我国的各版GB150标准和ASMEVIII标准，均对钢制压力容器筒体加工成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度有所规定，详见表1注：德国AD压力容器规范中的最小壁厚为名义壁厚，其余最小壁厚均为钢制压力容器圆筒加工成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度二、要求压力容器筒体最小壁厚的原因在低压情况下，按照内压公式计算并加腐蚀裕量及负偏差圆整得出的壁厚一般比较小。

直接采用该壁厚制造往往会出现设备造价急剧增加，甚至出现设备难以制造成形或无法运至现场就位的现象。

其原因如下：1、制造薄圆筒的过程中，需维持必要的圆度、刚度。

为维持圆筒圆度和刚度，需要用大量的辅助措施，并消耗大量的辅助钢材。

如在制造过程中常需用的类似内加强圈的圆环形工装将筒节撑圆，特别是对接的两个筒节边缘处。

为维持筒体圆度和刚度而耗费的人工费用、设备费用及辅助钢材费用等往往不菲。

2、一般情况下，筒壁过薄的圆筒，尤其是同时筒体直径较小的圆筒宜采取单面焊双面成型的焊接方法。

该方法在焊接薄壁容器时，易出现未焊透、烧穿和背面成形不良等缺陷。

即便背面加垫板，也因垫板不易贴紧,根部易产生焊接缺陷。

同时，在压力容器筒体组对时，难免存在错边、角变形等现象。

这些现象对对壁厚较薄的筒体焊接质量的影响远大于厚壁圆筒。

因此对壁厚过薄的筒体，要求完全焊透，且背面有良好的焊缝成形颇为困难。

关于压力容器设计时厚度的讨论

关于压力容器设计时厚度的讨论摘要：讨论压力容器设计时厚度的选取，以及厚度变化对强度的影响。

叙述了当图样设计厚度处于相应材料厚度范围临界值时，材料许用应力随板厚变化而变化的问题。

关键词：压力容器；设计；厚度；强度；标准1 前言目前，我国设计、制造压力容器的依据为GB150-1998，GB150中给出了压力容常用板材的不同温度下的许用应力，一般情况下，板厚增加，材料强度会提高，但随着板厚增加到一定限度时，强度会降低。

如何按照GB150进行厚度的恰当选取，使之能满足强度要求，对压力容器设计具有重要意义。

GB150规定，计算厚度是指按各章公式计算得到的厚度；设计厚度是指计算厚度与腐蚀裕量之和；名义厚度指设计厚度加上钢板厚度负偏差后向上圆整至钢材标准规格厚度，即标注在图样上的厚度；有效厚度指名义厚度减去腐蚀裕量和钢板厚度负偏差。

成型后最小厚度，一般指封头压形后会减薄，不同的制造工艺减薄量不同，所以封头都有成型后最小厚度。

我们这里主要讨论名义厚度与最小厚度之间关系和选用。

GB150-1998中规定的材料的许用应力随钢板厚度的变化而发生变化，一般是板厚增加许用应力有所降低。

特别是在封头设计、制造时尤其需要注意。

2 举例2.1例1一台储罐，其封头为标准椭圆形封头，材质16MnR，内径Di=2000mm，腐蚀裕度C2=1mm，焊接接头系数φ=1.0，设计压力p=2.5MPa，设计温度t=20℃，标准椭圆封头形状系数k=1，设计图样上封头名义厚度δn=16mm，若制造厂选用18mm厚度钢板压制封头，控制最大成型减薄量，为10%，即18×10%=1.8（包括钢板厚度负偏差），则：（1）选用18mm厚度钢板压制封头。

16MnR钢板厚度负偏差C1=0.25mm，封头成型后最小厚度δmin=18-1.8=16.2mm，名义厚度-负偏差役16-0.25=15.75mm，满足标准要求。

（2）对图样封头厚度16mm进行核算：[σ]t=170MPaδ===14.76mm腐蚀裕量C2=1mm，封头设计厚度δd=14.76+1=15.76mm，钢板厚度负偏差0.25mm，δn=15.76+0.25+圆整量=16mm，厚度满足强度设计要求。

玻璃容器壁厚

玻璃容器壁厚
引言
玻璃是广泛应用于工业和生活中的重要材料。

在设计和制造玻
璃时，壁厚是一个关键的考虑因素。

本文将探讨玻璃壁厚的重要性
以及影响壁厚选择的因素。

重要性
玻璃的壁厚直接影响其强度和耐用性。

适当的壁厚可以确保能
够承受内部压力和外部冲击，并防止破裂和漏液的风险。

因此，在
设计玻璃时，必须仔细考虑合适的壁厚，以确保其稳定性和可靠性。

影响因素
选择玻璃壁厚的几个关键因素包括以下内容：
1. 用途：不同的应用场景对壁厚的要求有所不同。

例如，高压
可能需要更厚的壁厚以承受较大的压力，而装饰性可能要求较薄的
壁厚以减轻重量。

2. 内部压力：内部的压力也是决定壁厚的因素之一。

较高的内部压力需要更厚的壁厚以保持的稳定性。

3. 外部环境：的周围环境也会对壁厚的选择产生影响。

例如，如果将用于高温环境或暴露于潮湿条件下，可能需要采用更厚的壁厚以增强耐热性或耐腐蚀性。

4. 材料选择：玻璃可以使用不同材料制造，不同材料对壁厚的要求也有所不同。

因此，在选择玻璃材料时，需要考虑其特性与所需壁厚的匹配性。

结论
玻璃容器壁厚的选择是设计和制造过程中的重要决策。

合适的壁厚可以确保容器的稳定性、强度和耐用性。

因此，在设计玻璃容器时，需要综合考虑容器用途、内部压力、外部环境和材料选择等因素，以确定合适的壁厚。