压力容器设计的知识点
压力容器设计基础讲义
压⼒容器设计基础讲义压⼒容器设计基础讲义第⼀部分、压⼒容器设计基础知识第⼀章压⼒容器失效模式压⼒容器在载荷作⽤下丧失了正常的⼯作能⼒称为失效。
压⼒容器所考虑的失效模式主要为断裂、泄漏、过度变形和失稳。
压⼒容器失效常以三种形式表现出来：强度、刚度、稳定性。
压⼒容器建造标准中主要考虑的失效模式：1）短期失效模式：（1）脆性断裂（2）韧性断裂（3）超量变形引起的接头泄漏（4）超量局部应变引起的裂纹形成或韧性剪切（5）弹性、塑性或弹塑性失稳2）长期失效模式：（1）蠕变断裂（2）蠕变超量变形（3）蠕变失稳（4）冲蚀、腐蚀（5）环境助长开裂，如：应⼒腐蚀开裂3）循环失效（1）扩展性塑性变形（2）交替塑性（3）弹性应变疲劳或弹-塑性应变疲劳（4）环境助长疲劳，如：腐蚀疲劳第⼆章 GB150适⽤范围（1）适⽤的设计压⼒①对于钢制容器不⼤于35MPa；②其它⾦属材料制容器的设计压⼒适⽤范围按相应引⽤标准确定。
（2）适⽤的设计温度范围①设计温度范围：－269℃～900℃。
②钢制容器不得超过按GB 150.2 中列⼊材料的允许使⽤温度范围。
③其他⾦属材料制容器按本部分相应引⽤标准中列⼊的材料允许使⽤温度确定。
（3）下列各类容器不在标准的适⽤范围内：①设计压⼒低于0.1MPa且真空度低于0.02MPa的容器；②《移动式压⼒容器安全监察规程》管辖的容器；③旋转或往复运动机械设备中⾃成整体或作为部件的受压器室（如泵壳、压缩机外壳、涡轮机外壳、液压缸等）；④核能装置中存在中⼦辐射损伤失效风险的容器；⑤直接⽕焰加热的容器；⑥内直径（对⾮圆形截⾯，指截⾯内边界的最⼤⼏何尺⼨，如：矩形为对⾓线，椭圆为长轴）⼩于150mm的容器；⑦搪玻璃容器和制冷空调⾏业中另有国家标准或⾏业标准的容器。
（4）对不能按 GB 150.3确定结构尺⼨的容器或受压元件，允许采⽤以下⽅法进⾏设计:①按照附录C的规定，进⾏验证性实验分析（如实验应⼒分析、验证性液压试验）。
压力容器设计工程师应掌握的知识
压力容器设计工程师应掌握的知识
作为一名压力容器设计工程师，需要掌握以下知识和技能：
1.材料知识：了解不同类型的材料，如金属材料（如碳钢、不锈钢、
铝合金）和非金属材料（如复合材料、玻璃钢），以及它们在压力容器设
计中的应用和性能特点。
2.强度学知识：了解材料的本构关系、力学性质和强度设计原理，掌
握强度和刚度计算方法。
3.压力容器设计规范：熟悉国家和行业相关规范，如《压力容器设计
规范》和《压力容器制造与安全技术规则》，并能够合理应用这些规范进
行设计。
4.液体和气体力学：了解流体静力学和流体动力学的基本理论，包括
压力、流速、流量、液位等参数的计算和分析。
5.焊接技术：熟悉焊接工艺和焊接缺陷产生的原因，能够合理选择适
用的焊接方法和焊接材料。
6.非破坏检测技术：了解常用的非破坏检测方法，如超声波检测、射
线检测、磁粉检测和渗透检测，能够判断和评估可能存在的缺陷或损伤。
7.工程制图：能够读取和绘制工程图纸，包括设计图、组装图和制造
图等，掌握相关绘图软件的应用。
8.压力容器设计计算：能够进行承载力和刚度计算，考虑压力、温度、荷载和外部环境等因素对容器的影响。
9.安全性评估：能够进行压力容器的安全性评估和风险分析，包括应
力和应变分析、疲劳分析和破裂分析等。
10.安全阀选择：了解不同类型和规格的安全阀，根据设计参数和要
求选择合适的安全阀。
此外，压力容器设计工程师还需要具备良好的理论基础，包括数学、
力学、热力学和材料力学等基础知识。
同时，需要有一定的工程实践经验，能够解决实际工程中遇到的问题，并能够进行设计优化和改进。
压力容器基础知识
压力容器基础知识压力容器是用于存储各种气体、液体和气体-液体混合物的设备。
这些设备不仅需要承受不同介质的压力，还需要保证设备的密封性和耐腐蚀性能。
因此，压力容器的设计、制造、安装和维护都需要符合相关的标准和规范。
1. 压力容器的应用场景压力容器广泛应用于石油化工、核工业、制药、冶金、燃气等领域。
比如，在石油化工中，压力容器被用于储存石油、汽油等可燃液体。
在核工业中，压力容器被用于储存和运输放射性物质。
在制药中，压力容器被用于制造药品、医疗设备等。
2. 压力容器的设计原则压力容器的设计需要遵循以下原则：(1) 安全性和可靠性原则：设备应能承受其设计条件下的最大工作压力和温度，同时应考虑容器内介质的性质以及应力集中等因素。
(2) 容器材质选择原则：要根据介质的性质、使用条件和操作环境等因素来选择合适的材质。
(3) 规范性原则：设计要符合相关的标准和规范，如ASME、GB等标准。
(4) 可维护性原则：设计要考虑设备的可维护性和易检修性。
3. 压力容器的制造工艺压力容器通常需要使用高强度的钢材制造。
在制造过程中需要进行焊接、加工和检验等工艺。
压力容器的制造工艺需要注意以下问题：(1) 设备加工精度和工艺控制：保证制造误差在运行条件内范围并满足规定的偏差控制要求。
(2) 设备检验：确保制造设备的质量和设计要求一致，并符合相关标准和规范的要求。
(3) 设备安装：在安装过程中需要保证设备安装牢固，并且需遵守安全操作规范。
4. 常见的压力容器故障原因(1) 经常受到冲击或振动。
(2) 长期使用导致设备老化或疲劳。
(3) 腐蚀或受到化学侵蚀。
(4) 压力容器设计或制造过程存在缺陷。
(5) 不正常操作或使用不当。
总之，对于一些需要使用压力容器的行业和领域，人们必须要关注和遵守相关的标准和规范，才能确保设备的安全稳定运行。
压力容器基本知识
1、应力集中系数：容器开孔边缘处或接管根部最大应力与容器壳体膜应力最大值之比。
2、易燃介质：指与空气混合的爆炸下限小于10%，或爆炸上限与下限之差值大于等于20%的气体3、焊缝系数u :由于焊缝热影响区有热应力的存在，焊缝金属晶粒粗大，及焊缝中出现气孔，未焊透等缺陷影响焊缝金属强度，采用焊缝系数，以补偿焊缝强度的削弱，即焊缝金属材料的许用应力的利用率。
4、整体管板的有效厚度：Se=S-Y-Y ' Se――管板有效厚度；S――管板的实际（名义）厚度，mm ; Y ――管程隔板开槽值，mm ; K与C2取大者；Y'――壳程隔板开槽值，K与壳程腐蚀裕量C' 2取大者5、许用应力：指按材料各项强度数据分别除以各安全系数的最小值6、夹套压力容器的设计总图上，应注明哪些与压力试验有关的内容？答（1）应分别说明壳体和夹套的试验压力；（2）允许的内外压差值；（3）试验步骤；（4）试验的要求7、选用公称直径250mm的无缝钢管做压力容器壳体，选择椭圆形封头的直径为多少？答：Dg250mm的无缝钢管外径为273mm ,按钢管外径选封头，封头外径为273mm。
8、按现行规定，在压力容器图纸上如何注明磁粉检测合格标准？答：符合JB4730 11.13.1条和11.13.2条I级的要求9、划分压力容器类别和确定《容规》适用范围使用的压力有何不同？可能产生什么问题？答：确定《容规》适用范围的压力为最高工作压力，划分容类别的压力为设计压力。
划分类别时有限制条件，即必须是对划入《容规》的压力容器进行分类，实际工作中，有时将不属于《容规》管辖的压力容器划成了某类别压力容器。
10、一台压力容器，按介质、压力、内直径、容积等条件，均属于第三类压力容器。
那么，该台容器一定得划分为第三类压力容器吗？为什么？答：不一定，因为搪玻璃压力容器一律划分为第二类压力容器。
11、GB150中“相当于双面焊的全焊透对接焊缝”指什么样的焊缝？答：指单面焊双面成形的对接焊缝。
压力容器设计应掌握的基本知识
压力容器设计应掌握的基本知识一.压力容器设计必须遵循的法规和规程;1.《锅炉压力容器安全监察暂行条例》.2.《锅炉压力容器安全监察暂行条例》.实施细则.3.《压力容器安全技术监察规程》.4.《压力容器设计单位资格管理与监督规则》.5.《液化石油气槽车安全管理规定》.6.《液化气体铁路槽车安全管理规定》二.如何划分压力容器的压力等级（P为设计压力）1.低压（代号L）0.1 MPa≤P＜1.6 MPa2.中压（代号M）1.6 MPa≤P＜1.0 MPa3.高压（代号H）10 MPa≤P＜100MPa4.超高压（代号U）P≥100MPa三.压力容器的品种主要划分为哪几种﹖按容器在生产工艺过程中的作用原理分为反应容器，换热压力容器，分离压力容器，储存压力容器。
1.反应压力容器（代号R）；要用于完成介质的物理，化学反应的压力容器，如反应器，反应釜，分解锅，合成塔等。
2.换热压力容器（代号E）；要用于完成介质热量交换的压力容器，如管壳式余热锅炉，热交换器，冷却器等。
3.分离压力容器（代号S）；要用于完成介质的流体压力平衡和气体净化分离等的压力容器，如分离器，过滤器，集油器，缓冲器，洗涤器，分汽缸等。
4.储存压力容器（代号C其中球罐代B）；主要用于盛装生产用的原料气体，液体，液化气体等的压力容器，如各种类型的球罐。
四.何划分压力容器的类别；为有利于安全技术监督和管理，将容规适用范围内的压力容器划分为三类；1.低压容器，第一类压力容器；2.中压容器，第二类压力容器；3.高压容器，第三类压力容器；五.《压力容器安全技术监察规程》的适用范围；（同时具备以下条件）1.最高工作压力大于等于0.1MPa (不含液体静压力)的容器；2.内直径（非园形截面指断面最大尺寸）大于等于0.15m,且容积(V)大于等于0.025m3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六.钢种定义；1.碳钢：含锰量≤12％，含碳量≤2％且无有意添加其他合金元素的铁碳合金（可为脱氧目的而加入Si,Al等元素）如10，20，35，45,Q235等。
压力容器设计要点
压力容器设计要点第十章压力容器设计参数的选取10.1 设计压力在压力容器的设计中，除注明者外压力均值表压力。
设计压力为压力容器的设计载荷之一，其值不低于正常工况下容器顶部最高工作压力。
设计压力与相应的设计温度一起作为设计载荷。
各种厚度的关系示意图2-10-110.2 设计温度对于0℃以下的金属温度，设计温度不得高于元件金属在工作状态可能达到的最高温度。
在任何情况下金属温度不得超过钢材的允许使用温度。
安装在室外无保温的容器，按以下规定选取：（1）盛装压缩气体的贮罐，最低设计温度取环境温度减3℃。
（2）盛装液体体积占容器1/4以上的贮罐，最低设计温度取环境温度。
10.4 设计中应考虑的载荷不同的工艺条件和工况时，设计中还应考虑以下载荷：（1）内压、外压或最大压差；（2）液体静压力；（3）容器的自重，以及正常工作下或压力试验状态下内装填料的重力载荷；（4）附属设备及隔热材料、衬里、管道、扶梯、平台等的重力载荷；（5）风载荷、地震载荷、雪载荷。
（6）支座、底座圈、支耳及其他形式支撑件的反作用力；（7）连接管道和其他部件的作用力；（8）温度梯度或膨胀量不同引起的作用力；（9）包括压力急剧波动的冲击载荷；（10）冲击反力；（11）运输或吊装时的作用力。
10.6 焊接接头分类和焊接接头系数为弥补焊缝对容器整体强度的消弱，在强度计算中引入焊接接头系数。
第十一章压力容器零部件的结构和计算11.1 圆筒和球壳1、概述圆筒和球壳是压力容器最基本的组成部分，也是压力容器主要受压元件。
2 内压计算（1）圆筒厚度计算1）圆筒中径公式[1]2）圆筒中径公式适用范围。
K《1.5。
3）多层圆筒的计算4）焊接接头系数（2）球壳的厚度计算1）球壳中径公式[1]2）球壳中径公式的适用范围3 外压计算容器承受内压时，壳壁内为拉应力；而容器承受外压时，壳壁内为外压力。
内压容器失效时强度问题，而外压容器往往其压应力尚未达到屈服时就会出现扁塌现象，这就是外压容器的弹性失稳。
压力容器设计基础知识-精
腐蚀裕量的选取原则：
1） 根据腐蚀程度不同，可选取不同的腐蚀裕量。
2）介质为压缩空气、水蒸气或水的碳素钢或低合金钢容 器，腐蚀裕量不小于1mm。
3）对于不锈钢容器，当介质腐蚀性极微时，腐蚀裕量=0
4）难以确定时，按表1-11选取。
6、压力容器的公称压力、公称直径： 便于设计和成批生产 压力容器零部件标准化的基本参数是公称压
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。
（二）设计方法
常规设计：又称规则设计，依据“GB150《钢制压 力容器》”国家标准进行设计。该标准采用弹性失效准 则，对壳体应力不作详细分析，只计算总体应力，并 限制壳体的基本（薄膜）应力不超过材料的许用应力 值。而由于总体结构不连续引起的附加应力，以应力 增强系数引入壁厚计算，或在结构上加以限制，或在 材料选择、制造工艺等给以不同要求的控制。
（1）厚度的计算：
由强度计算公式，引入内径、焊接接头
系数ψ，得到
厚度计算公式：
2[
p c
Di
]t p
c
在实际应用中还应同时考虑影响强度的因素， 如材料质量、制造因素、大气及介质的腐蚀等。 考虑腐蚀裕量，修正后得设计厚度：
d
p c
Di
2[ ]t
p
C2
c
考虑制造误差，经圆整到标准厚度，得 名义厚度：
n
d
C1
p c
Di
2[ ]t
p
C1 C2
c
（2）最小壁厚的确定：
按照GB150—1998《钢制压力容器》规定，对 碳素钢、低合金钢制容器，不得小于3mm，高合金 钢不得小于2mm
压力容器设计的知识点
压力容器设计的知识点压力容器设计必须掌握的知识点与考试大纲1．压力容器用钢的基本要求2．压力容器规范2.1我国压力容器规范2.2美国压力容器规范2.3欧洲压力容器规范3．压力容器的分类3.1三类容器的概念(按重要性分类) 3.2按压力大小的分类4．压力容器的无力矩理论4.1无力矩理论的应用条件4.2受均匀气体内压作用的薄膜应力4.2.1球形容器4.2.2圆柱形容器4.2.3椭圆形封头4.3储存液体的容器4.3.1圆柱形储液罐4.3.2球形储液罐5．压力容器的有力矩理论5.1有力矩理论的基本方程5.2圆柱壳轴对称弯曲的应力计算6．压力容器的不连续分析6.1 不连续应力的特点6.2不连续应力的分析方法6.3具有半球形封头圆筒的不连续应力6.4具有椭圆形封头圆筒的不连续应力6.5具有厚度突变圆筒的不连续应力7．圆平板中的应力7.1周边固支的圆板7.2周边简支的圆板7.3承受均布边缘弯矩的环形板7.4类周边承受均布横剪力的环形板7.5带平封头圆筒的不连续分析8．内压薄壁容器的设计计算8.1圆筒和球壳8.1.1圆筒的设计计算8.1.2球壳的设计计算8.2设计参数的确定8.2.1设计压力、工作压力、计算压力、设计温度8.2.2焊接接头系数8.2.3厚度附加量8.2.4许用应力和安全系数8.2.5最小壁厚8.3压力试验8.3.1液压试验压力8.3.2气压试验压力8.3.3液压试验要求8.3.4气压试验要求8.4封头的设计计算8.4.1凸形封头8.4.2椭圆形封头8.4.3蝶形封头8.4.4锥形封头8.4.5折边锥形封头8.4.6平板封头(1) 周边固支(2) 周边简支9．法兰9.1法兰基础知识9.1.1法兰类型9.1.2压紧面形式及选用9.1.3垫片类型及选用9.2法兰设计9.2.1垫片密封机理(1) 垫片系数m(2) 比压力y9.2.2密封计算(1) 螺栓载荷计算(2) 螺栓尺寸与数目(3) 螺栓设计载荷9.2.3法兰强度计算(1) 法兰力矩计算(2) 法兰应力计算(3) 法兰的强度校核10．压力容器的整体设计问题10.1开孔补强设计10.1.1开孔应力集中(1) 平板开小圆孔的应力集中(2) 薄壁圆柱壳开小圆孔的应力集中(3) 开孔带有接管的应力集中10.1.2开孔补强(1) 可不补强的最大开孔直径(2) 最大开孔的限制(3) 补强元件的类型(4) 补强圈和焊接的基本要求(5) 开孔补强的设计准则10.1.3等面积补强的计算10.2卧式容器支座设计10.2 1鞍座结构及载荷分析(1) 鞍座的布置原则(2) 鞍座的载荷分析10.2.2筒体的应力计算与校核(1) 筒体的轴向应力(2) 筒体的切向应力(3) 筒体的周向应力(4) 鞍座设计10.3局部应力计算10.3.1 球壳和圆柱壳10.4容器中的结构设计10.4.1变径段结构10.4.2人孔、手孔与视孔10.4.3焊接结构设计(1) 焊接接头设计(2) 坡口设计(3) 补强圈的焊接结构11．外压容器设计11.1长圆筒与短圆筒临界长度计算11.2长圆筒的临界压力11.3短圆筒的临界压力11.4图算法设计外压圆筒11.5外压容器的试压规定11.6加强圈的设计计算11.7外压封头设计计算11.7.1半球形封头11.7.2外压锥形封头12．高压及超高压容器设计12.1高压容器的三向应力计算及分布12.2高压容器热应力的计算及分布12.2.1外加热12.2.2内加热12.3内压与热应力的叠加12.3.1外加热12.3.2内加热12.4高压容器的失效准则12.4.1弹性失效设计准则12.4.2爆破失效设计准则12.5高压容器的密封结构12.6高压容器的自增强12.6.1自增强原理12.6.2自增强的计算13．化工容器设计技术进展13.1容器的失效模式13.1.1容器的爆破过程13.1.2容器的失效准则13.2应力分析设计13.2.1应力分类(1) 一次应力(2) 二次应力(3) 峰值应力13.2.2应力强度的限制条件13.2.3极限载荷设计准则13.2.4安定性原理压力容器设计试卷格式及各题型所占分值1、选择题10题，每题2分，共计20分。
第四讲：压力容器设计
顶点处：
边缘处：
顶点应力最大，经向应力与环向应力是相等的拉应力。 顶点的经向应力比边缘处的经向应力大一倍； 顶点处的环向应力和边缘处相等但符号相反。 应力值连续变化。
（4-3）——平衡方程
（4-4）——区域平衡方程
无力矩理论基本方程式：
三、基本方程式的应用
1．圆筒形壳体 第一曲率半径R1=∞， 第二曲率半径R2=D/2 代入方程（4-3）和（4-4）得：
与式（4-1）、（4-2）同。
2．球形壳体
2．球形壳体
球壳 R1＝R2=D/2，得：
六、最小壁厚
设计压力较低的容器计算厚度很薄。 大型容器刚度不足，不满足运输、安装。 限定最小厚度以满足刚度和稳定性要求。
壳体加工成形后不包括腐蚀裕量最小厚度dmin： a. 碳素钢和低合金钢制容器不小于3mm b．对高合金钢制容器，不小于2mm
七、压力试验
为什麽要进行压力试验呢？ 制造加工过程不完善，导致不安全，发生过大变形或渗漏。 最常用的压力试验方法是液压试验。 常温水。也可用不会发生危险的其它液体 试验时液体的温度应低于其闪点或沸点。
压力试验时，由于容器承受的压力pT 高于设计压力p，故必要时需进行强度效核。
气压试验
(4-18
(4-20)
pT -试验压力， MPa； p -设计压力， MPa； [s] 一试验温度下的材料许用应力， MPa； [s]T 一设计温度下的材料许用应力， MPa
液压试验时水温不能过低(碳素钢、16MnR不低于5℃，其它低合金钢不低于15℃)，外壳应保持干燥。 设备充满水后，待壁温大致相等时，缓慢升压到规定试验压力，稳压30min，然后将压力降低到设计压力，保持30min以检查有无损坏，有无宏观变形，有无泄漏及微量渗透。 水压试验后及时排水，用压缩空气及其它惰性气体，将容器内表面吹干
压力容器设计知识点及基本概念
其中：PT为内压试验的压力，p为试验内压，[]为试 验温度下的许用应力，[]t为设计温度下的许用应力。
36
第二章 中低压容器的规则设计
41．在进行容器压力试验时，需要考虑哪些 问题？为什么？
(2) 奥氏体不锈钢为防止氯离子的腐蚀，应控 制Cl— ≤25 mg/L
(3) 为防止试验时发生低温脆性破坏，碳素钢、 16MnR、正火15MnVR温度不能低于5oC， 其他低合金钢，温度不低于15oC
41．在进行容器压力试验时，需要考虑哪些 问题？为什么？ （6）也可采用气、液组合试验 (7)液压或者气压试验时，液压试验压力如果采 用高于新《容规》规定的耐压试验压力时，应
当按照GB150规定对壳体进行强度校核。须按 下式校核圆筒的应力：T pT Di te 2te ，液压试 验时，此应力值不得超过试验温度下材料屈服 点的90%，气压试验不得超过80%。 39
36．液压试验时的应力不得超过该试验温度下 材料屈服强度的__9_0_%___；气压试验，不得超 过屈服强度的__8_0_%__。
对液压试验，此应力值不得超过该试验温度下材料 屈服强度的90%，对气压试验，则不得超过屈服强度 的80%。
p68
33
第二章 中低压容器的规则设计
37．按照我国压力容器标准，最小壁厚，对于 碳钢和低合金钢容器不小于_3__mm，对高合 金钢容器不小于_2__mm。
37
第二章 中低压容器的规则设计
41．在进行容器压力试验时，需要考虑哪些 问题？为什么？
(4) 不宜作液压试验的容器，可用清洁的干空 气、氮气或者其他惰性气体，气压试验的压 力为：pT 1.25 p t MPa。 (5) 气压试验时，介质温度不得低于15 oC。
压力容器设计综合知识要点改过的
压力容器设计综合知识要点改过的压力容器作为一种特殊的容器，其设计和使用都需要严格的依据相关的规范和标准进行。
在进行压力容器设计时，需要掌握一些综合知识要点，以确保其安全可靠。
本文将对压力容器设计的综合知识要点进行详细介绍，并针对常见的问题进行改进，以提高设计的质量和效率。
一、压力容器分类和标准压力容器按照不同的分类方式可以分为许多种类，包括储存容器、传输容器、反应容器、换热容器等等。
不同种类的压力容器都有不同的设计要求和标准，因此在进行压力容器设计时，需要明确所设计的压力容器的种类和用途，以便根据不同的标准和规范进行设计。
常用的压力容器设计和制造标准包括GB150《钢制压力容器》、GB151《玻璃钢储罐〉、ASME Boiler and Pressure Vessel Code、PED 97/23/EC等。
这些标准和规范主要涉及到压力容器的材料、制造工艺、结构设计、尺寸和重量限制以及压力容器的安全规范等方面的标准和要求。
二、压力容器设计中的材料选择从材料选择的角度来看，压力容器设计需要遵循一些基本原则，比如材料的强度、韧性、耐腐蚀性等。
在材料选择上，需要根据所设计的压力容器的用途、工作条件、安全性要求和可维护性等因素来进行选择。
通常情况下，对于高温和高压的压力容器，需要使用高强度的材料，以确保容器在高温高压环境下不会发生变形或破裂。
同时，在选择材料时，还需要考虑其抗腐蚀性，防止容器在工作时被腐蚀导致漏气或安全事故发生。
三、压力容器设计中的结构设计压力容器的结构设计主要包括容器的壳体、端盖、支撑、衬里、法兰和管道等组成部分。
其设计应遵循机械设计的基本原理，要满足在压力、温度和安全性方面的要求。
总体上来说，压力容器的结构设计需要考虑以下几个方面。
1. 壳体的设计壳体是压力容器的中心部分，其设计应该确保容器的强度和刚度。
在壳体的设计过程中，需要考虑储存介质的性质和压力，以及容器的各个部件之间的配合。
此外，还需要考虑到容器的重量和安装方式，以便在实际生产中，便于操作和维护。
压力容器设计基本知识
压力容器设计基本知识（讲稿）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1．5D1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3．3GB150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4.2D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10．4D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。
03基本章节1适用范围2组成3型号表示法4有关参数的确定5焊接接头系数6试验压力和试验温度7其它要点8管板计算9制造、检验与验收附录受内压薄壁容器的应力分析目录1．薄壁旋转壳体的几何概念和基本假设1．1几何概念1．2薄壁壳体的基本假设2薄壁圆筒的应力分析2．1轴向应力的计算2．2环向应力的计算3旋转薄壁容器的应力分析3．1薄壁壳体的一般方程式3．2经向应力σ1和环向应力σ2的计算4．应用举例4．1圆筒形壳体4．2球壳4．3椭球壳（椭圆封头）4．4锥形壳（锥形封头）4，5薄壁圆环（弯管段）压力容器设计基本知识一．基本概念1．1压力容器设计应遵循的法规和规程1）《特种设备安全监察条例》（本文简称《条例》），是国务院2003年3月11日公布的条例，条例自2003年6月1日起施行。
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。
压力容器设计综合知识要点
压力容器设计综合知识要点压力容器是广泛应用于化工、石油、航空、航天等领域的一种特殊设备，其设计和制造要求十分严格。
设计压力容器需要掌握大量综合知识，本文将从压力容器基本概念、设计规范、材料选择、受力分析以及安全性评价等方面，进行深入剖析。
一、压力容器基本概念压力容器是一种密闭容器，能够在设计压力下承受内外静、动力作用，并能保证容器内介质不泄漏的设备。
其主要部件有壳体、封头、支承和附件等。
在使用中，压力容器必须经过设计定型、制造、安装验收、使用和维护检查等多个环节，确保其安全可靠。
二、设计规范压力容器的设计必须符合规范，主要包括国家标准、行业标准、地方标准和企业标准等。
其中最为常见的有《蒸汽锅炉安全技术监察规程》、《压力容器安全技术监察规程》、《压力容器设计规范》等。
设计时必须按照国家和行业标准的要求进行设计、计算和制造。
同时，必须进行设计审查、制造过程控制、技术文件管理等程序，确保设计、制造、使用过程中的安全可靠。
三、材料选择压力容器的材料选择必须符合规范要求和技术条件。
常用的材料有碳钢、合金钢、不锈钢、铜合金等。
材料的选择主要考虑材料的化学成分、机械性能、耐腐蚀性、温度下限和上限等多种因素。
在选择材料时要尽可能选择好的材料，确保容器在使用中的安全可靠。
四、受力分析受力分析是压力容器设计的核心内容，其主要包括静力分析和动力分析。
静力分析主要考虑容器在静止状态下的受力情况，包括内外压力、重力、温度应力等；动力分析主要考虑容器在运行状态下受到的动态载荷以及荷载的频率和幅值等。
同时，在分析中还需考虑材料的弹性和塑性变形，以及应力应变的限制等因素。
五、安全性评价压力容器的使用安全性评价是指在容器运行过程中，通过数据收集、安全分析等多种手段获取相关信息，判断容器的实际运行状态和安全状况。
主要包括容器的安全工况评价、安全控制评价、检测与监控评价等。
安全性评价可通过计算模拟、试验监测等方法进行，旨在最大程度地保证容器的安全性和稳定性。
压力容器的设计—容器设计的基本知识
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。
压力容器知识详解（附培训试题）,收藏下来，有空学一学
压力容器知识详解（附培训试题）,收藏下来，有空学一学一、压力容器基础知识 1、压力容器的基本概念所有化工设备的壳体都是一种容器，它要承担化学工艺过程的压力、温度和化学介质的作用，要保证长期安全工作，同时要考虑经济性。
压力容器技术就是综合了应用力学、材料学、冶金工艺、机械制造工艺、以及技术物理学等的内容，专门用于化工生产压力操作的容器。
压力容器的结构特点是通常由壳体、封头、接管、密封件、支座等部件组成。
材料主要由：最多为钢材，制造方法主要为压力加工和焊接。
管理规范《压力容器安全技术监察规程》。
2、压力容器的范围最高工作压力(pw)大于等于0.1MPa(不含液体静压力，下同)；内直径(非圆形截面指其最大尺寸)大于等于0.15m，且容积(V)大于等于O.03m³；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。
3、压力容器的分类压力容器划分为三类：A 下列情况之一的．为第三类压力容器： (a) 高压容器； (b) 中压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质)；(c) 中压储存容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于10 MPa·m3)；(d) 中压反应容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于0.5MPa·m3)；(e) 低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且pV乘积大于等于0.2MPa·m3； (f) 高压、中压管壳式余热锅炉；(g) 中压搪玻璃压力容器；(h) 使用强度级别较高(指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540 MPa)的材料制造的压力容器；(i) 移动式压力容器:包括铁路罐车(介质为液化气体、低温液体)、罐式汽车[液化气体运输(半挂)车、低温液体运输(半挂)车、永久气体运输(半挂)车]和罐式集装箱(介质为液化气体、低温液体)等；(j) 球形储罐(容积大于等于50m3)；(k) 低温液体储存容器(容积大于5m3)。
压力容器设计综合知识要点(原版)
压力容器设计综合知识要点第一部分总论填空：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地概念,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 容器计算中所用地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地压力容器.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压力容器检验孔地最少数量：《容规》表3-6 300mm＜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符合下列条件之一地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 地压力容器.2> 压力容器上设有可以拆卸地封头、盖板或其他能够开关地盖子,它地尺寸不小于所规定地检查孔尺寸.3> 无腐蚀或轻微腐蚀 ,检查和清理地.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地压力容器(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地安全联锁装置.《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 地容器；要求作疲劳分析地容器.GB150 1.3 条选择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地划分原则,由<d）提供介质毒性程度或是否属于易燃介质地依据.a）设计单位地技术部门b）使用单位地生产技术部门c）压力容器检测单位d）设计单位地工艺设计和使用单位地生产技术部门2 《压力容器安全技术监察规程规定》规定下列容器中,<a）是反应容器；<b）是换热容器；<c）是分离容器；<d）是储存容器.a）聚合釜 b）烘缸 c）干燥塔 d）液化石油气储罐3下列压力容器属于《压力容器安全技术监察规程规定》监察范围地是<a）a）低温液体罐式集装箱b）超高压容器c）气瓶d）非金属制造地压力容器4 下列压力容器中,<c）属于《压力容器安全技术监察规程》监察范围.a> 核压力容器 b> 船舶和铁路机车上地附属压力容器c> 内筒处于真空下工作地夹套<带压）地压力容器d> 国防或军事装备用地压力容器5 下列压力容器<a）属于《压力容器安全技术监察规程》监察范围.a> 低温液体罐式集装箱 b> 超高压容器 c> 气瓶 d> 非金属材料制造地压力容器6 HG20660《压力容器中化学介质危害和爆炸危险程度分类》标准中,极度危害是指<b）a> <Ⅳ级）最高允许浓度≥10mg/m3 b> <Ⅰ级）最高允许浓度＜0.1mg/m37 对充装LPG地球罐,计算物料质量m3时所用地物料密度ρ3应采用<d）下地液体密度.a）常温 b）操作温度 c）最高设计温度 d）最低设计温度说明：<！）介质为液化气体<含液化石油气）固定式压力容器ρ为设计温度下地密度；<2）介质为液化气体移动式压力容器为按介质为50℃时罐内留有8％气相空间及该设计温度下介质地密度确定.8 容器内地压力若有可能小于大气压力,该容器又不能承受此负压条件时,容器上应装设<c）a）拱形防爆片 b）正拱形防爆片 c）防负压地泄放装置 d）非直接式安全阀9无保冷设施地盛装液化气体地固定式压力容器设计压力应不低于(c>.a> 气体工作压力b> 夏季最高温度下地工作压力c> 50℃[wiki]饱和蒸汽压[/wiki]力<临界温度≥50℃）或最大充装量时50℃地气体压力(临界温度＜50℃）10固定式液化石油气储罐地设计压力应按不低于(b>℃时混合液化石油气组分地实际饱和蒸汽压来确定.a>40 b> 50c> 20 d> 011压力容器地法兰垫片不能使用石棉橡胶板地是(d>.a> 液化石油气储罐 b> 液氨储罐HG20583 3.2.1.5 条c> 液氯储罐 d> 真空容器 (应采用橡胶垫或缠绕垫>12在下列厚度中能满足强度<刚度、稳定性）及使用寿命要求地最小厚度是(a>.a> 设计厚度b> 最小厚度c> 计算厚度d> 名义厚度判断1 最高工作压力小于0.1Mpa,但设计压力高于0.1Mpa地压力容器也应接受《容规》地监察.<×）2 螺旋板式换热器、容积小于0.025m3地高压容器也应接受《容规》地监察.<×）3 带外加热盘管<半圆管DN100、PN0.8Mpa、V＝0.03m3）地真空容器<DN＝2500、L＝2900）不接受《容规》地监察.<×）<因为半圆管地容积大于0.025m3）4 《钢制压力容器》GB150-1998 适用于工作压力[设计压力]不大于35MPa地容器. ( × >5 GB150-1998《钢制压力容器》不适用于[适用于]真空容器. ( × >6 GB150 对真空度低于0.02MPa 地容器不适用. ( √ >7 GB150-1998 标准地管辖范围包括：……非受压元件与容器地连接焊缝,不包括焊缝以外地元件,如支座、支耳、裙座和加强圈等. ( √ >8使用温度低于-20℃地碳素钢和低合金钢制造压力容器均属于低温压力容器,应按低温容器有关标准和规定进行设计、制造、检验和验收.( × > [低温低应力工况可不按低温容器] 9真空容器是外压容器,因此应[不]受《压力容器安全技术监察规程》管辖,[其设计、制造、检验和验收按GB150] ( × >10一介质为空气,设计压力为2.0MPa ,容积为50 m3地储存容器应划为三类[二类]压力容器. ( × ><与介质有关）11多腔压力容器应按类别高地压力腔划定该容器地类别并按该类别进行使用管理. ( √ > 12 多腔压力容器应按类别高地压力腔[各自地类别]进行设计和制造(×>13常温下无保冷设施地盛装混合液化石油气地压力容器,应以50℃作为设计温度. ( √ >14因特殊原因不能开设检查孔地压力容器应对每条纵、环焊接接头做100%射线或超声无损检测,并应在设计图样上注明计算厚度.( √ >15压力容器产品施焊前,对要求全焊透地T 型焊接接头,应进行焊接工艺评定. ( √ >16 “压力容器安全技术监察规程”中压力容器地对接接头地无损检测地比例有三种,20%、50%[≥20%、≥50%]、100%. ( × >17压力容器安全附件包括安全阀、爆破片装置、紧急切断装载、压力表、液面计、测温仪表、快开门式压力容器地安全联锁装置,都应符合《容规》地规定,同时还应该符合各自相应标准地规定. (√ > 18 安全阀地开启压力不得超过压力容器地设计压力；爆破片标定爆破压力也不得超过压力容器地设计压力. ( √ > HG20580 Page22 19 GB150 在总体上采用地是常规设计法,但在某些局部处也体现了应力分类设计地方法. ( √ >第二部分材料填空1 在制造过程中,如原有材料确认标记被裁掉或材料分成几块,应于材料切前完成标志地移植.2 0Cr18Ni9钢板地使用温度上限为： 700 ℃.3 16MnR钢板地金相组织为珠光体和铁素体.4 20R钢板地金相组织为珠光体和铁素体.5 用于壳体厚度大于30mm 地16MnR钢板,应在正火状态下使用.6用于壳体厚度大于 30mm 地16MnR钢板,应逐张进行超声波检测,质量等级应不低于Ⅲ级.7 压力容器锻件地质量级分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个级别.8 00Cr17Ni14Mo2钢板应在固熔状态下使用.9 奥氏体不锈钢地使用温度高于525℃时,钢中碳含量不应小于0.04％.10正常应力水平下,20R钢板地使用温度下限为－20 ℃.11 按GB150第一号修改单要求,碳素结构钢钢板Q235AF 及Q235A 不得用于压力容器受压元件.12 15CrMoR钢板地化学成分中,钼含量地名义成分为 0.5％.13 焊制压力容器用碳素钢和低合金结构钢地碳含量一般应当不超过 0.25 ％.14 00Cr17Ni14Mo2钢板应在固熔状态下使用.15 选择压力容器用钢地焊接材料时,碳素钢、碳锰低合金钢地焊缝金属应保证力学性能,且不超过母材标准规定地抗拉强度上限值加30Mpa.15 容器用钢在与温度 200 ℃以上地氢介质接触时,应考虑氢腐蚀问题.16 铝容器最高设计压力为 8 Mpa；钛容器地最高设计压力为 35 Mpa.17 钛容器主要用于耐蚀容器,应用最多地腐蚀性介质为含氯介质.18 在正常地应力水平下,20R钢板地使用温度下线为－20℃.19 16MnR在热轧状态下地金相组织为铁素体＋珠光体.20 容器用金属材料中,钛、铝材及其容器不应在空气中接触明火,,以免易产生金属燃烧.21碳素钢和碳锰钢在高于425℃温度下长期使用时,应考虑钢中碳化物相地石墨化倾向倾向；奥氏体钢地使用温度高于525℃时钢中地含碳量应不小于 0.04% .(不能用超低碳不锈钢> GB150 4.1.6 条88.Q235-B 钢板适用于设计压力P≤1.6MPa ；使用温度 0-350℃ ；用于壳体时,钢板厚度不大于 20 mm；不得用于毒性程度为极度或高度危害介质地压力容器.22 钢材地使用温度低于或等于-20C 时应按规定作夏比(V 型缺口>低温冲击实验,奥氏体不锈钢使用温度≥-1960C 时可免做冲击实验23 目前提高奥氏体不锈钢抗晶间腐蚀能力地措施大致有固溶化处理、降低钢中地含碳量、添加稳定碳化物地元素三种方法.24 我国现行材料标准中,对应于有色金属屈服规定地相应强度指标铝材为非比例伸应力,符号是σD0.2.25 钢、铝、钛、铜、锆相对密度由低到高排序为：铝、钛、锆、钢、铜.选择1 16MnR钢板地使用温度下限为<c）a> 0℃ b> －10℃ c> －20℃2 设计温度为－30℃地压力容器,其材料可选用<c）钢板.a> 20R b> 16MnR c> 16MnDR3 《容规》规定,下列材料应在退火状态下使用<b、c、d ）a> 铝及铝合金 b> 钛及太合金 c> 铜及铜合金 d> 镍及镍合金4 下列哪些材料应在正火加回火状态下使用<c、d）a> 16MnR b> 15MnNbR c> 18MnMoNbR d> 13MnNiMoNiR5 下列哪些材料为奥氏体钢<c、d）a> 0Cr13 b> 0Cr13A1 c> 0Cr18Ni9 d> 00Cr17Ni14Mo26 下列哪些锻件应选用Ⅲ即锻件<c）a> 换热器管板锻件 b> 设计压力1.6≤P＜10MPa锻件 c> 设计压力P≥10MPa锻件7奥氏体不锈钢容器地热处理一般是指<a、 c）a> 1100℃地故溶化处理 b> 625℃消应力处理c> 1100℃875稳定化处理 d> 850℃正火处理8 设计温度为600℃地压力容器,其壳体钢板可选用地材料有<a 、b）a> 0Cr18Ni9 b> 0Cr17Ni12Mo2 c> 00Cr17Ni14Mo29按钢板标准,16mm厚地Q235B钢板在20℃时地一组冲击功(J>数值为<c）是合格地.a> 17. 30. 32 b> 17. 40. 50 c> 28. 30. 3110对有晶间腐蚀要求地奥氏体不锈钢筒体,经热加工后应进行(d >热处理.a> 退火b> 正火加回火c> 稳定化d> 固溶化e>固溶化加稳定化判断1 GB150规定,在任何情况下元件金属地表面温度不得超过钢材地允许使用温度.<√）2 35CrMoA螺栓用钢可在正火加回火状态下使用.<×）【调质】3 16MnR钢板可在正火状态下使用.<×）【小于等于30mm可在热轧状态下使用】4 设计单位应在图样上注明锻件地材料地牌号和级别.<√）5 18MnMoNbR钢板应在正火加回火状态下使用.<√）6 20R钢板地金相组织为珠光体加铁素体.<√）7 用于压力容器壳体厚度30mm16MnR钢板,可在热轧状态下使用.<√）8 对于钢材地标准抗拉强度下限σb≥540Mpa地钢材,地含P量应不大于0.020％,含S 量不应大于0.015％.<√）9 GB150规定当选用JB4700－4707标准时,可免除螺栓法兰地设计计算.<√）10 GB150规定法兰设计地应力校核时所有尺寸均包括腐蚀附加量.<×）11 椭圆形封头或碟形封头过渡区部分开孔时,其孔地中心线宜垂直封头表面.<√）12 设计温度为－50℃地压力容器,其壳体用钢板可选用09MnNiDR.<√）13 用于压力容器壳体地厚度为30mm地16MnR钢板,可在热轧状态下使用.<√）14 钛材切削加工时如冷却润滑不好,切削易燃烧.<√）15奥氏体钢地使用温度高于525℃时,钢中含碳量应≥0.04%.( √ > 16碳素钢和碳锰钢在温度高于425℃下长期使用,应考虑钢中碳化物相地石墨化倾向. ( √ >17多层包扎压力容器地内筒钢板,其质量等级应不低于JB/T4730.3-2005规定地II 级. ( √ >18当碳素钢和低合金钢锻件公称厚度大于等于300mm 时,锻件级别不应低于JB4726 规定地Ⅲ级. ( × >19目前防止不锈钢产生晶间腐蚀地主要措施有：采用固溶处理；降低钢中地含碳量或添加稳定碳化物元素. ( √ > 20在钢材地拉伸实验中,无论用δ5 或δ10 地试样,其实验结果是一样地.( × >第三部分设计填空1水压实验时其排气孔应设在容器顶部.2 厚壁筒体三个应力中,环向应力、径向应力是非均匀分布地.3内压作用下标准椭圆封头经向应力地最大值在顶点上.4GB150规定仅适用于锥壳半锥角α≤60°地轴对称无折边锥壳或折边锥壳.5 等面积补强计算对象是薄膜应力.6等面积补强壳体有效补强范围地意义是受均匀拉伸开小圆孔平板,孔边局部应力地衰减范围.7 内压锥壳地壁厚计算是将锥壳作为当量圆筒处理,其中圆筒内径D i以 D c COSα代替,D c为锥壳大端直径.8 外压计算中,只有当加强圈有足够大地惯性矩时,才能改变圆筒地外压计算长度.9 压力容器法兰分为窄面法兰和宽面法兰两大类.10 法兰连接设计分为三部分垫片设计、螺栓设计、和法兰本体设计.11 GB150规定凸形封头或球壳地开孔最大直径d≤0.5D i.12 垫片起有效密封作用地宽度位于垫片地外径侧.13 垫片基本密封宽度b0是指法兰预紧后,法兰产生变形地情况下,垫片仍被压紧地宽度.14按GB151－1999规定换热器管板锻件地级别为Ⅱ级.15 椭圆封头在内压作用下地变形特征是趋圆.16 GB150规定锥壳与筒体地连接应采用全焊透结构.17 GB150规定壳体上开孔应为圆形、椭圆形和长圆形.18 GB150规定若条件许可推荐以厚壁管代替补强圈补强.19 壳体受内压地开孔补强采用等面积补强.20 设置加强圈是为了减小筒体地计算长度,以提高筒体承受外压地能力.21 法兰密封面主要有平形、凹凸、榫槽三种,其中后两种密封性能优于平面.22 采用补强圈补强时,补强材料一般需与壳体材料相同.23 壳体圆形开孔时,开孔直径是指接管内径加 2 倍厚度附加量.24已知某点地应力状态σly,该点地应力强度为 480 Mpa .σlj =25在A、B两类焊接接头中,受力最大地是 A 类接头.26 内压锥壳上存在两个方向地薄膜应力,其中环向薄膜应力是经向薄膜应力地2倍.27 内压筒体壁厚计算公式适用于单层、多层、热套筒体地计算.28锥壳小端加强段长度是按圆柱壳在边缘力作用下地环向薄膜应力地衰减长度来考虑地.29 圆平板在周边均布弯矩作用下,板中地弯曲应力是均匀分布地,且周向应力与径向应力相等.30圆筒上地切向接管,接管与筒体地内壁相贯线是非圆形地,长轴直径为a、短轴直径为b.其开孔补强计算中,开孔补强直径d取 b 加两倍地壁厚附加量.31 当法兰地径向应力σR超过许用值时,宜增大法兰地厚度进行调节,而增加锥颈厚度,相反会使σR增大.32 垫片基本密封宽度b0是指法兰在预紧后,法兰产生变形地情况下,垫片仍被压紧地宽度.35 较软地垫片一般m较小y较小.36 法兰计算中地最大径向应力σR发生部位在法兰环与锥颈连接面地内径处.37 椭圆封头在外压下地稳定是针对封头地球面部分考虑地,按当量球壳计算,对标准椭圆封头其当量球壳外半径,等于0.9 倍地封头外直径.38 法兰计算中地轴向应力σH发生部位在锥颈两端,当系数f＞1时,表示在小端；当f ≤1时,表示在大端 .39焊接接头系数应根据受压元件地焊接接头形式和无损检测地长度比例确定.40GB150中10.4.2.7款要求立式容器地脚螺栓通孔应跨中布置,这主要是考虑风载荷地影响.41 整体补强地型式有增加壳体地厚度、厚壁管、整体锻件.42 壳体圆形开孔时,开孔直径是指接管内径加 2 倍厚度附加量 .43 当螺栓中心圆直径D b受法兰径向结构要求控制时,为紧缩D b宜选直径较小地螺栓.44 垫片系数是针对法兰在操作状态下,为确保密封面具有足够大地流体阻力,而需要作用在垫片单位密封面积地压紧力与流体压力地比值.垫片越硬,m值越大.45 最大允许工作压力是根据容器壳体地有效厚度计算所得,其取各受压元件地最小值.46外压及真空容器地圆度要求严于内压容器主要为了防止失稳.47设计锥形封头时,封头大端当锥壳半锥角α＞30°时,采用折边锥形封头,否则采用分析设计方法进行设计.48气密性实验压力为压力容器地设计压力.《容规》第101 条49压力容器地筒体,封头,人孔盖 , 人孔法兰 ,膨胀节,开孔补强圈,设备法兰,球罐地球壳板,换热器管板和换热管,M36 以上地设备主螺栓,公称直径≥250mm 地接管和法兰等均作为主要受压元件.《容规》第25 条50只设置一个安全阀地压力容器,根据压力高低依次排列:设计压力、工作压力、最高工作压力、开启压力、实验压力：HG20580 2(2>条(1>实验压力(2>设计压力(3>开启压力(4>最高工作压力(5>工作压力51两个不同垫片,他们地形状和尺寸均相同且都能满足密封要求,则选用m(垫片系数>值较小地垫片较好.(资料>52对于压力容器锥壳：小端,锥体半顶角α≤45 时,可采用无折边结构当锥体半顶角α＞45 时,应采用带过渡段地折边结构.GB150 7.2 条53GB150 标准管辖地容器,其范围是指壳体及与其连为整体地受压零部件.GB150 3.3 条54低温低应力工况系指壳体或其受压元件地设计温度虽然低于或等于-20℃,但其环向应力小于或等于钢材标准常温屈服点地1/6,且不大于50MPa 时地工况.GB150 附录C1.555不锈钢容器在水压实验合格后,应将水渍清除干净,当不能达到这一要求时,应控制水地氯离子含量不超过 25mg/L .《容规》第98 条之2 款56有防腐要求地不锈钢容器,在压力实验及气密性实验合格后,表面需做酸洗、钝化处理.《容规》第108 条57低温压力容器地铭牌不能直接铆固在壳体上.GB150 附录C4.858设计单位应对设计文件地正确性和完整性负责.GB150 3.2.2.1 条59壳体上地开孔应为圆形、椭圆形或长圆形.当在壳体上开椭圆形或长圆形孔时, 孔地长径与短径之比应不大于 2.0 .GB150 8 条60压力容器锥体设计时,其大端折边锥壳地过渡段转角半径r 应不小于封头大端内直径D i地 1 0 % 、且不小于该过渡段厚度地3 倍.GB150 7.12 条61压力容器锥体设计时,其小端折边锥壳地过渡段转角半径rs 应不小于封头小端内直径Di s 地 5 % , 且不小于该过渡段厚度3 倍.GB150 7.12 条62低温压力容器地结构设计要求均应有足够地柔性,结构应尽量简单,减少约束；避免产生过大地温度梯度；应尽量避免结构形状地突然变化,以减少局部高应力；接管端部应打磨成圆角.GB150 附录C3.263低温压力容器地支座需设置垫板,不得直接焊在壳体上.GB150 附录C3.264压力容器制造中热处理分为：整体热处理和局部热处理两类66 按GB150 标准规定,压力容器上人孔筒节地纵向焊缝应是 A 类焊缝, 而人孔法兰与人孔筒节地焊缝应是 B 类<对焊）或 C 类<角焊）焊缝.GB150 10.1.6 条66外压及真空容器地主要破坏形式是稳定性失效；低温压力容器地主要破坏形式是脆性破坏.选择1 下列哪些封头过渡区地转角半径不得小于图样地规定值<b、d）a> 椭圆封头 b> 碟形封头 c> 球冠形封头 d> 小端折边锥形封头2一台容器进行压力实验,其实验压力为5.0Mpa,应选用下列哪一压力表<b）a> 量程6Mpa地压力表 b> 量程10Mpa地压力表 c> 量程25Mpa地压力表3 GB150椭圆封头厚度计算公式中焊接接头系数中指<b）a> 椭圆封头与筒体连接环缝 b> 拼缝4 GB150锥壳计算公式中焊接接头系数中指<b）a> 锥壳环缝接头系数 b> 锥壳纵缝地接头系数5 GB150球壳计算公式中焊接接头系数中指<a、b）a>球壳地拼缝接头系数 b>球壳与圆筒连接地环缝系数6 承受内压壳体地开孔补强准则为<a）a> 等面积补强 b> 半面积补强7 等面积补强其补强对象是<b）a> 弯曲应力 b> 薄膜应力 c> 薄膜应力加弯曲应力8 GB150规定椭圆形或碟形封头<a）在过渡区开孔a>可以 b> 不可以9 GB150规定当采用补强圈结构时钢材地抗拉强度下限σb<c）a> ≤490Mpa b> ≤325Mpa c> ≤540Mpa10 外压筒体和球壳地计算,尽管各国规范公式不尽相同,但大都以<b）公式为基础推导地.a> 拉美 b> M西斯 c> 中径11 一台外压容器直径Φ1200mm,筒体长2000mm,两端为标准椭圆形封头,折边高度40mm,其外压计算长度为<b）a> 2680mm b> 2280mm c> 2080mm12 在GB150外压圆筒校核中,是以D O/δe<c）为界限分薄壁圆筒和厚壁圆筒地.a> ≥10 b>≥15 c> ≥20 d> ≥3013 法兰预紧装配后,垫片内径处压紧力<b）,垫片外径处压紧力<a）a> 增大 b> 减小 c> 不变14 外压加强圈<c）a> 应设置在容器外表面 b> 应设置在容器内表面 c> 应设置在容器内外均可15 设计螺栓连接时,螺母硬度应<b）螺栓<柱）硬度a> 稍高于 b> 稍低于 c> 等于16 加强圈与筒体采用间断焊时,其间断地长度对外加强圈为<b）,对内加强圈为<d）,δn为壳体地名义厚度.a> 6δn b>8δn c> 10δn d> 12δn17 下列哪些情况,必需选用爆破片装置作为压力容器超压泄放装置<b、c）a> 容器内介质为极度或高度危害介质b> 容器内压力增长迅速c> 容器对密封要求很高d> 设计压力高于10Mpa地压力容器18 提高外压薄壁圆筒地抗失稳能力,可以<a、b）a> 增加厚度 b> 设置加强圈 c> 选用高抗拉强度材料19 圆筒壳外压失稳时,不同地屈曲波数对应<b）临界压力.a> 同一个 b> 不同地20 在外压校核计算中,壳体厚度应取<c）a> 设计厚度 b> 计算厚度c> 有效厚度d> 名义厚度21 薄壁壳体在外压作用下发生失稳时,壳体内压缩应力小于材料地<a）a> 比例极限 b> 屈服极限 c> 强度极限22 半顶角大于60°地锥壳计算按<c）计算.a> 承受内压锥壳 b> 等于60°锥壳c> 圆平板23 真空度为0.06Mpa地容器应按<b、c）设计.a> JB4735 b> GB150真空容器c> GB150地外压容器24 压力容器中一下哪些元件不是受压元件<c）a> 壳体过渡段 b> 手孔螺栓c> 塔盘支持圈d> 补强圈25 对使用温度在<a）以下地容器,其设计温度不得高于元件金属可能达到地最低温度.a> 0℃ b> －10℃c> －19℃26 椭圆球壳在过渡区开孔时,所需补强金属面积A地计算中,壳体计算厚度是指封头地<a）厚度.a> 计算 b> 球面部分计算27 碟形封头在中心开孔时,所需补强金属面积A地计算中,壳体计算厚度是指封头<a）地计算厚度.a> 球面 b> 过渡区28分布力是一种表面力,下面哪种属于表面力<a、 b）a> 雪载荷 b> 风载荷c> 容器重量29 作用在物体内一点附近地两个互相垂直平面上地剪应力在数值上是<a）a> 相等 b> 不同c> 无关30 热卷筒节成形后地厚度不得小于下列哪种厚度<c）a>名义厚度 b> 有效厚度c> 名义厚度减钢板厚度负偏差31下列哪些储罐易产生应力腐蚀<a）a> 工业纯氨储罐 b> 化学纯氨储罐c> 含水纯氨储罐32 根据GB150－98地规定,整体带颈法兰地制造方法应是<c）a> 采用热轧或锻造方法制造,不得采用钢板加工；b> 必须采用钢板加工；c> 可以采用热轧和锻造；也可以采用钢板卷制加工,但需按GB150－98第9条提出地要求加以限制.33根据GB150－98地规定多层包扎容器层板纵向接头属于<c）a> A类焊接接头b> B类焊接接头c> C类焊接接头d> D类焊接接头34 根据GB150－98地规定下列哪种材料制成地压力容器,不管钢材厚度δs为多少,都应进行焊后热处理.<d）a> 16MnRb> 16Mnc> 15MnVRd> 07MnCrMoVR35 根据GB150－98地规定,图样注明盛装毒性程度为极度或高度危害介质地容器,都应进行焊后热处理吗？<a）a> 可以b> 不可以36根据GB150－98地规定,对于堆焊焊缝表面,采用地无损检测方法是<c）.a> 射线检测b> 超声检测c> 磁粉或渗透检测37根据GB150－98地规定,碳素钢、16MnR正火15MnVR钢进行液压实验时,液体温度不得低于<a）a> 5℃b> 10℃c> 15℃d>38设计盛装石油液化气地储存容器,应参照标准<b）地规定,选取设计等级高于设计压力地管法兰、垫片和紧固件.使用法兰连接地第一个法兰密封面,应采取高颈对焊法兰,金属缠绕垫片<带外环）和高强度螺栓组合.a>GB9112~9128b> HG20592~20635c>HGJ44~76d> JB/T74~9039 焊接接头地设计可参照<a、 c）a> GB150附录J或JB4732附录Hb> HGJ17c> HG2058340 用焊接方法装设在压力容器上地补强圈以及周边连续焊地起加强作用地垫板应至少设置一个不小于<b）地泄漏信号指示孔.a> M10b> M6c> M 841 外压容器算图中,系数A是<a、c 、d）a>无量纲参数b> 应力 c> 应变d> 应力与弹性模量地比值.42 GB150不适用于下列哪些容器<b 、d）a> 操作压力0.05MPa,设计压力为0.1Mpa。
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压力容器设计必须掌握的知识点与考试大纲
1．压力容器用钢的基本要求
2．压力容器规范
2.1我国压力容器规范
2.2美国压力容器规范
2.3欧洲压力容器规范
3．压力容器的分类
3.1三类容器的概念(按重要性分类) 3.2按压力大小的分类
4．压力容器的无力矩理论
4.1无力矩理论的应用条件
4.2受均匀气体内压作用的薄膜应力
4.2.1球形容器
4.2.2圆柱形容器
4.2.3椭圆形封头
4.3储存液体的容器
4.3.1圆柱形储液罐
4.3.2球形储液罐
5．压力容器的有力矩理论
5.1有力矩理论的基本方程
5.2圆柱壳轴对称弯曲的应力计算
6．压力容器的不连续分析
6.1 不连续应力的特点
6.2不连续应力的分析方法
6.3具有半球形封头圆筒的不连续应力6.4具有椭圆形封头圆筒的不连续应力6.5具有厚度突变圆筒的不连续应力
7．圆平板中的应力
7.1周边固支的圆板
7.2周边简支的圆板
7.3承受均布边缘弯矩的环形板
7.4类周边承受均布横剪力的环形板7.5带平封头圆筒的不连续分析
8．内压薄壁容器的设计计算
8.1圆筒和球壳
8.1.1圆筒的设计计算
8.1.2球壳的设计计算
8.2设计参数的确定
8.2.1设计压力、工作压力、计算压力、
设计温度
8.2.2焊接接头系数
8.2.3厚度附加量
8.2.4许用应力和安全系数
8.2.5最小壁厚
8.3压力试验
8.3.1液压试验压力
8.3.2气压试验压力
8.3.3液压试验要求
8.3.4气压试验要求
8.4封头的设计计算
8.4.1凸形封头
8.4.2椭圆形封头
8.4.3蝶形封头
8.4.4锥形封头
8.4.5折边锥形封头
8.4.6平板封头
(1) 周边固支
(2) 周边简支
9．法兰
9.1法兰基础知识
9.1.1法兰类型
9.1.2压紧面形式及选用
9.1.3垫片类型及选用
9.2法兰设计
9.2.1垫片密封机理
(1) 垫片系数m
(2) 比压力y
9.2.2密封计算
(1) 螺栓载荷计算
(2) 螺栓尺寸与数目
(3) 螺栓设计载荷
9.2.3法兰强度计算
(1) 法兰力矩计算
(2) 法兰应力计算
(3) 法兰的强度校核
10．压力容器的整体设计问题
10.1开孔补强设计
10.1.1开孔应力集中
(1) 平板开小圆孔的应力集中
(2) 薄壁圆柱壳开小圆孔的应力集中
(3) 开孔带有接管的应力集中
10.1.2开孔补强
(1) 可不补强的最大开孔直径
(2) 最大开孔的限制
(3) 补强元件的类型
(4) 补强圈和焊接的基本要求
(5) 开孔补强的设计准则
10.1.3等面积补强的计算
10.2卧式容器支座设计
10.2 1鞍座结构及载荷分析
(1) 鞍座的布置原则
(2) 鞍座的载荷分析
10.2.2筒体的应力计算与校核
(1) 筒体的轴向应力
(2) 筒体的切向应力
(3) 筒体的周向应力
(4) 鞍座设计
10.3局部应力计算
10.3.1 球壳和圆柱壳
10.4容器中的结构设计
10.4.1变径段结构
10.4.2人孔、手孔与视孔
10.4.3焊接结构设计
(1) 焊接接头设计
(2) 坡口设计
(3) 补强圈的焊接结构11．外压容器设计
11.1长圆筒与短圆筒临界长度计算11.2长圆筒的临界压力
11.3短圆筒的临界压力
11.4图算法设计外压圆筒
11.5外压容器的试压规定
11.6加强圈的设计计算
11.7外压封头设计计算
11.7.1半球形封头
11.7.2外压锥形封头
12．高压及超高压容器设计
12.1高压容器的三向应力计算及分布12.2高压容器热应力的计算及分布
12.2.1外加热
12.2.2内加热
12.3内压与热应力的叠加
12.3.1外加热
12.3.2内加热
12.4高压容器的失效准则
12.4.1弹性失效设计准则
12.4.2爆破失效设计准则
12.5高压容器的密封结构
12.6高压容器的自增强
12.6.1自增强原理
12.6.2自增强的计算
13．化工容器设计技术进展
13.1容器的失效模式
13.1.1容器的爆破过程
13.1.2容器的失效准则
13.2应力分析设计
13.2.1应力分类
(1) 一次应力
(2) 二次应力
(3) 峰值应力
13.2.2应力强度的限制条件
13.2.3极限载荷设计准则
13.2.4安定性原理
压力容器设计试卷格式及各题型所占分值
1、选择题10题，每题2分，共计20分。
占20%。
2、填空题，30个空格，每个空格1分，共计30分。
占30%。
3、问答题，5题，每题6分，共计30分。
占30%。
4、计算题，1题，20分。
占20%。