压力容器设计的基本步骤
压力容器的设计方案步骤
压力容器的设计方案步骤1.确定设计目标和使用条件:首先需要明确设计压力容器的使用目标和条件,包括容器的工作压力、工作温度、容量和所处环境等。
2.材料选择:根据容器的使用条件和要求,选择合适的材料进行容器的制造。
常用的压力容器材料有碳钢、不锈钢和铝合金等。
3.容器结构设计:确定容器的结构形式和尺寸。
结构设计包括容器的壁厚、底部形式、连接方式和支撑结构等。
根据容器的工作压力,需要进行强度计算和结构优化,确保容器能够承受内部和外部的力和压力。
4.强度计算和最大允许应力分析:根据容器的结构形式和制造材料,进行强度计算和最大允许应力分析。
主要包括容器的轴向应力、周向应力和切向应力的计算,以及承载能力和安全系数的评估。
5.容器的密封设计:确保容器的密封性能,避免泄漏和破裂。
根据容器的使用条件和介质特性,选择合适的密封材料和密封方式,如垫片密封、法兰密封或螺纹连接等。
6.容器的安全阀和压力传感器设计:为了确保容器的安全运行,需要设计并安装安全阀和压力传感器。
安全阀用于在容器内部压力超过设计值时,释放压力以防止容器破裂。
压力传感器用于实时监测容器的内部压力,以便及时采取措施。
7.容器的制造和检验:根据设计方案,选择合适的制造工艺进行容器的制造。
制造过程需要注意材料的质量控制、焊缝的质量检查和容器的外观检验等。
制造完成后,需要进行压力测试、水压试验和射线检测等,以确保容器的安全性和可靠性。
8.容器的安装和维护:根据容器使用的具体情况,进行容器的安装和维护。
安装过程需要注意容器的固定和支撑,以确保容器的稳定性。
维护过程包括容器的定期检查和保养,以延长容器的使用寿命。
综上所述,压力容器的设计方案步骤涵盖了设计目标和使用条件的确定、材料选择、容器结构设计、强度计算和应力分析、密封设计、安全阀和压力传感器设计、容器的制造和检验、容器的安装和维护等。
通过合理的设计方案,能够确保压力容器的安全运行和可靠性。
压力容器制造工艺(3篇)
第1篇一、引言压力容器是一种盛装气体或液体的密闭设备,广泛应用于石油、化工、食品、医药、能源等领域。
随着我国工业的快速发展,压力容器在国民经济中的地位日益重要。
为了确保压力容器的安全可靠运行,提高其制造质量,本文将对压力容器制造工艺进行详细介绍。
二、压力容器制造工艺流程1. 设计阶段在设计阶段,首先要明确压力容器的用途、工作条件、材料要求等。
然后,根据相关标准和规范,进行结构设计、强度计算、热力计算等。
设计阶段是压力容器制造的基础,对后续制造过程具有重要影响。
2. 材料采购根据设计要求,选择合适的材料,如碳素钢、低合金钢、不锈钢、有色金属等。
在采购过程中,要确保材料质量符合国家标准,并进行相应的检验。
3. 零部件加工零部件加工包括切割、下料、成形、焊接等工序。
具体步骤如下:(1)切割:根据设计图纸,将板材切割成所需尺寸的板材、管材等。
(2)下料:将切割好的板材、管材等按照设计要求进行下料。
(3)成形:将下料后的板材、管材等通过卷板、滚圆、拉伸等工艺形成所需的形状。
(4)焊接:采用手工电弧焊、气体保护焊、等离子焊等焊接方法,将各部件连接在一起。
4. 组装将加工好的零部件按照设计要求进行组装,包括筒体、封头、法兰、接管等。
组装过程中,要确保各部件的尺寸、形状、位置等符合设计要求。
5. 热处理对压力容器进行热处理,以改善其力学性能、消除残余应力等。
热处理方法包括退火、正火、调质、固溶处理等。
6. 检验检验是压力容器制造过程中的重要环节,包括外观检查、尺寸检查、无损检测、力学性能检测等。
检验结果应满足相关标准和规范的要求。
7. 表面处理为了提高压力容器的耐腐蚀性能、美观度等,可对其进行表面处理,如喷漆、镀锌、阳极氧化等。
8. 标识在压力容器上标注相关信息,如制造单位、产品编号、材料牌号、工作压力、温度等。
9. 出厂经过检验合格的压力容器,办理出厂手续,交付用户使用。
三、压力容器制造工艺特点1. 材料要求严格压力容器制造对材料的质量要求较高,需选用符合国家标准、具有良好力学性能和耐腐蚀性能的材料。
《压力容器设计》课程教学大纲
《压力容器设计》课程教学大纲课程名称:压力容器设计课程编号:1010540020 课程类别:必修英文名称:Pressure Vessel Design学分/学时:2学分/32学时开课学期:春季学期适用专业:过程装备与控制工程、安全工程及相关专业先修课程:理论力学、材料力学、机械工程材料后续课程:弹性力学与有限元、压力容器分析设计开课单位:化工机械与安全学院任课教师:王泽武一、课程说明《压力容器设计》是过程装备与控制工程专业一门重要的专业基础课,也是专业必修的核心主干课程。
《压力容器设计》是讲授压力容器薄壳结构应力分析与强度计算的课程,旨在让学生掌握失效形式、设计准则和规范设计方法,学会立足于材料的物理化学行为、过程与制造工艺、质量保证与安全等方面对压力容器进行强度、刚度、稳定性计算和结构设计,理解相关标准对压力容器不同部位结构设计的基本要求,具有综合运用所学知识解决复杂结构压力容器工程设计的能力。
二、课程目标1. 本课程支撑的毕业要求本课程主要支撑的毕业要求为:1.4利用过程装备、流体机械、控制工程等专业知识,掌握解决工程问题的基本思路和方法,具备综合应用所学知识解决复杂工程问题的能力。
2.3具备综合应用数学、自然科学和工程科学基本原理分析复杂工程问题,并获取有效结论的能力。
3.1理解过程装备设计、制造、检验与监管领域国际和国内相关的技术规范、标准以及管理条例,具备依照标准与规范设计元件、系统或流程以满足需求的能力。
5.1利用CAD、CFD、CAE等现代工程工具和信息技术分析、模拟及设计元件、系统及流程,对过程装备与控制系统进行模拟和预测,并能够理解其局限性。
2. 本课程拟达到的特定教学目标(1)要求学生能够通过课程学习,具备综合应用所学的筒体、封头、法兰、开孔补强等计算方法,解决压力容器复杂结构的工程计算和设计问题;(2)要求学生能够辨识压力容器结构力学行为的核心特征,掌握薄膜应力基本理论和工程计算方法;(3)要求学生了解当前国内外压力容器发展状况、未来趋势和关键科学问题,具有国际化视野的竞争和合作能力;(4)要求学生熟悉国内外压力容器主流设计规范和关键标准,能够在法规和标准的框架下开展压力容器设计工作;(5)要求学生能够通过CAD、CAE及“资源共享课”、“慕课”等网络教学内容,进行计算机与信息技术学习,提升终身学习能力的培养。
压力容器制造的基本程序
压力容器制造的基本程序一、基本术语1.压力容器:压力容器为最高工作压力大于及等于0.1MPa(表压),且压力与容积的乘积大于及等于2.5MPa·L的盛装气体、液化气体和最高工作温度高于及等于标准沸点的液体的各种压力容器。
2.质量控制点指压力容器安装全过程各系统质量控制中,由专人进行检查、见证的工序或部位。
3. 停止点(H)压力容器安装过程中必须暂时停止下来进行见证和检验的,未经指定责任人、指定部门和授权代表确认签字,此点就不能继续,以此来验证认定上道全部工序的正确,否则,要造成返工或不可弥补的质量损失或事故的工序点。
4.见证点(R)可以通过抽查、检查或审阅认可方式进行管理的工序点,一般在自检合格后,由监检人员对相应的见证文件进行审查并签字确认。
5.记录审核点(E)压力容器安装过程中进行各种检测、验证的工序点,提供检查数据,判断合格与否,规定表格见证或印检标记。
二、压力容器制造质量体系质量体系组织机构图三、压力容器制造各专业人员1.设备制造分公司质保师a.负责组织压力容器制造安装全过程的质量控制活动,对压力容器质量负责,并向总质量保证工程师报告工作。
b.兼任质量信息责任工程师,负责压力容器质量回访工作。
c.审核压力容器施工方案。
d.负责布置、检查和协调下属各工程师及专业质量负责人的工作,对压力容器制造安装中的一般技术、质量问题有决定权。
e.对压力容器制造安装过程的重要质控环节进行监督检查,保证质量控制活动正常进行。
f.外地施工时,全权负责与当地政府监察机构和特种设备检验所及甲方监督部门的业务联系工作。
2.设计质量控制工程师a.在项目质保师的领导下,负责设计质量控制工作。
b.负责审查设计总图上设计单位的资格、容器类别、制造和检验标准及无损检测规定是否符合法规和标准的要求。
c.对不符合规定要求的设计图纸提出疑义并与设计单位商洽,记录在图纸会审纪要中。
3.工艺(安装)工程师a.在项目质保师的领导下,负责压力容器质量和工装管理。
压力容器安全技术—压力容器的设计、制造和安装
3.压力容器的安装 压力容器的专业安装单位必须经劳动部门审核批 准才可 以从事承压设备的安装工作。 安装作业必须执行国家有关安装的规范。 安装过程中应对安装质量实行分段验收和总体验收。验 收由使用单位和安装单位共同进行。总体验收时,应有上 级主管部门参加。 压力容器安装竣工后,施工单位应将竣工图、安装及复 验记录等技术资料及安装质量证明书等移交给使用单位。
压力容器的设计、制造、安装
1.压力容器的设计 (1)强度确定 (2)材料选用 (3)合理的结构
2
压力容器的设计、制造、安装
2.压力容器的制造 为了确保压力容器制造质量,国家规定凡制造和现场组焊 压力容器的单位必须持有劳动部颁发的制造许可证。制造 单位必须按批准的范围制造或组焊。无制造许可证的单位 不得制造或组焊压力容器。 压力容器质量优劣取决于材料质量、焊接质量和检验质量。 压力容器的制造质量除钢材本身质量外,主要取决于焊接 质量。为保证焊接质量,必须做好焊工的培训考试工作, 保证良好的焊接环境,认真进行焊接工艺评定,严格焊前 预热和焊后热处理。 压力容器制成后必须进行压力试验。包括耐压试验和气密 性试验。耐压试验包括液压试验和气压试验。压力试验要 严格按照试验的安全规定进行,防止试验中发生事故。
第4章 压力容器设计
第4章 压力容器设计
第4章 压力容器设计
第4.1节 概述
过程设备设计
第4-1节 概述
压力容器设计就是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 设计、强(刚)度、稳定性计算和密封设计。 结构设计主要是确定合理、经济的结构形 式,并满足制造、检验、装配、运输和维修等 要求。 强(刚)度、稳定性计算的内容主要是确 定结构尺寸,满足强度或刚度及稳定性的要求。
相应的设计准则:
1 t 2 2 2 1 2 2 3 3 1 2
4 5
郑州大学化工与能源学院
过程设备设计
第4-2节 设计准则
2、塑性失效设计准则:假设材料是理想弹 塑性的,它是以整个危险面屈服作为失效的设 计准则。 对内压厚壁圆筒,整个截面屈服时的压力 就是全屈服压力pso 。 塑性失效判据:p=pso(p为设计压力) 相应的设计准则:p≰pso/nso 3、爆破失效设计准则:它是以容器的爆破 作为失效准则。 相应的设计准则:p≰pb/nb
郑州大学化工与能源学院
过程设备设计
第4-1节 概述
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。 如SW-6计算软件。 ⑵ 设计图样: 它包括总图(装配图)和零部件图。
第4-2节 设计准则
2、刚度失效 由于构件过度的弹性变形足以影响到其正常 工作而引起的失效。 3、失稳失效 在压应力作用下,压力容器突然失去其原有 的规则几何形状引起的失效。 4、泄露失效 说明:在多种因素作用下,压力容器有可能 同时发生多种形式的失效,即交互失效,如腐蚀 介质和交变应力同时作用时引发腐蚀疲劳,高温 和交变应力同时作用时引发蠕变疲劳等。
压力容器设计流程及须注意的几个问题
压力容器设计流程及须注意的几个问题摘要:本文概要论述了压力容器的设计流程及在设计过程中需要重点关注的几个问题,使压力容器初级设计人员可以方便的进入角色,缩短设计人员的探索周期,为提高设计水平提供帮助。
关键词:压力容器设计质量进度一,设计流程压力容器设计是从收到设计条件,经过设计过程,最后完成设计任务,形成设计成果(设计蓝图和计算书等)的一系列活动的总称。
压力容器设计成果直接面向生产制作过程,为容器制造提供服务,并为生产制作提供依据。
设计成果是容器制造前的重要技术准备工作,容器制造中的重要技术指导工作,同时也是容器制造完成后的质量验收工作依据和相关部门监检的主要资料来源,也是提供给建设单位制造资料的重要组成部分。
压力容器设计过程内容繁多,对象种类杂,涉及因素多,波及范围广,需要压力容器设计人员通盘考虑,综合集成,掌握多方面的知识,积累较丰富的经验,才能较为出色的完成设计任务,并不断提高设计水平和设计效率。
这需要一个长期的和渐进的过程,需要在日常设计过程中经常总结,认真钻研,需要长期坚持,不懈努力。
现在的设计工作,是一项极其耗费精力的脑力劳动,设计工作中的一些环节正逐步由计算机代劳,如设计结构及参数确定之后,绘图过程基本由计算机代替,借助绘图软件(如AutoCAD),可以提高绘图效率和质量,减少图纸出错次数。
以下说一下进行压力容器设计的必需条件1,需要掌握压力容器设计的一些标准,规范。
如:TSG R0004-0009《固定式压力容器安全技术监察规程》;GB150.1~150.4-2011《压力容器》;GB151-1999《管壳式换热器》;NB/T47003.1《钢制焊接常压容器》;......以上标准只要认真研究,弄懂学透,就可以成为合格设计人员。
2,需要精通几个绘图软件。
如:AutoCAD,CAXA,Solidwork。
3,需要具备压力容器计算软件,对压力容器进行强度,刚度和稳定性分析、校核。
目前流行的计算软件是SW6-2011。
压力容器--设计基础(一)
压力容器的强度与设计(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1. 锅炉制造许可证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的检验检测机构鉴定;②气瓶(B类)、氧舱设计图纸由总局核准的检验检测机构鉴定;③客运索道、大型友游乐设施设计图纸由总局核准的检验检测机构鉴定。
001压力容器结构与设计(徐锋)
容器的失效模式
容器失效 强度失效 刚度失效 失稳失效 腐蚀失效 交互失效 失效判据
中国特种设备检测研究院
1
容器的失效模式
1.1 容器失效 1)定义:压力容器在规定的使用环境和时间内,因 尺寸、形状或材料性能发生改变而完全失去或 不能达到包括功能和设计寿命等的现象,称为 压力容器失效。 2)表现形式:断裂、过度变形、泄露 3)引起原因:工艺条件、载荷、介质类别
中国特种设备检测研究院
1
1.7 失效判据
容器的失效模式
一个或一组参量,其数值可用简单实验进行测量, 可用于判别压力容器是否会发生某种形式的失效。 例:内压下结构的最大应力或应力组合是否达到屈服; 外压设计结构压应力是否达到失稳临界压力; 塔盘的变形率,法兰泄漏率—刚度失效; 厚度减少—均匀腐蚀失效; 失效判据是否正确,适用于什么场合,都必须由实 践来检验。
中国特种设备检测研究院
1
容器的失效模式
1.2 强度失效
因材料屈服或断裂引起的压力容器失效。
包括:韧性断裂、脆性断裂、疲劳失效、蠕变断裂
1) 韧性断裂:容器中应力达到或接近材料的强度极 限而发生的断裂。
特征:有肉眼可见的宏观变形;没有或偶有碎片。 原因:材料的强度不足以承受载荷。
中国特种设备检测研究院
2
压力容器失效准则(设计准则)
2.1 弹性失效准则
2)主要着眼于限制容器中的最大薄膜应力或其他由 机械载荷直接产生的弯曲应力及剪应力等。 3)应用:常规设计方法准则,如,
GB150、 ASME 元件设计。 VIII-1:内压圆筒、凸形封头等
中国特种设备检测研究院
2
压力容器失效准则(设计准则)
2.2 塑性失效准则
压力容器工艺流程
压力容器工艺流程压力容器是一种用于承受内部压力的容器,通常用于工业生产中存储或运输气体或液体。
在制造压力容器的过程中,需要严格遵循一系列工艺流程,以确保其安全可靠。
本文将介绍压力容器的制造工艺流程,以及每个步骤的具体内容。
1. 设计阶段在制造压力容器之前,首先需要进行设计阶段。
设计师需要根据客户的要求和使用环境的特点,确定压力容器的材料、尺寸、厚度、承受压力等参数。
设计阶段还需要考虑到压力容器的结构特点,以确保其在使用过程中能够安全可靠地承受压力。
2. 材料准备一般情况下,压力容器的主要材料是钢板。
在材料准备阶段,需要对钢板进行裁剪、弯曲和焊接等加工工艺,以制作成符合设计要求的压力容器壁板。
3. 焊接工艺焊接是制造压力容器中非常重要的工艺环节。
焊接工艺的质量直接影响着压力容器的安全性能。
在焊接过程中,需要严格控制焊接参数,确保焊缝的质量符合相关标准要求。
同时,还需要对焊接接头进行无损检测,以确保其质量符合要求。
4. 热处理工艺热处理是对压力容器进行应力消除的重要工艺环节。
通过热处理,可以有效消除焊接过程中产生的残余应力,提高压力容器的整体稳定性和安全性能。
5. 表面处理表面处理是为了提高压力容器的耐腐蚀性能和美观度。
一般情况下,压力容器会进行喷砂或喷丸处理,然后进行防腐涂装,以增强其耐腐蚀性能。
6. 总装在总装阶段,需要对压力容器的各个部件进行组装,包括壁板、法兰、支撑架等。
在总装过程中,需要严格按照设计要求进行操作,确保压力容器的各个部件能够完全符合设计要求。
7. 检测与验收在制造完成后,需要对压力容器进行严格的检测与验收。
包括外观检查、尺寸检测、压力试验等。
只有通过了各项检测和验收,压力容器才能够出厂并投入使用。
总结压力容器的制造工艺流程需要严格遵循一系列标准和规范,以确保其安全可靠。
从设计阶段到最终的检测与验收,每个环节都需要精益求精,确保压力容器能够达到设计要求,并在使用过程中能够安全可靠地承受压力。
压力容器的设计
03
设计规范及流程
Design Specifications and Processes
1、主要设计规范
常规设计GB/T150-2011压力容器,分析设计JB/T4732-1995 R2005 压力容器分析设计标准,产品设 计规范有GB/T151-2014热交换器,NB/T47041-20144塔式容器,NB/T47042-2017卧式容器等。
2、设计流程 工艺向设备专业提交设计数据等工艺参数,管道专业向设备专业提供管口方位,设备专业进行压
力容器设计,并将管口数据反馈给管道专业确认,设备专业将压力容器的基础在和数据提交给土建专 业,以便于土建专业进行土建施工。
设计文件: 施工图纸+强度计算书+风险评估报告(Ⅲ类容器)等
3、与压力管道设计相比
压力容器的设计
Pressure Vessel Design
目录
Content
01 主要法规
02 设计特点
03 设计规范及流程
01 主要法规 Main regulat016《固定式压力容器安全技术监察规程》 TSG R0005-2011《移动式压力容器安全技术监察规程》 主要内容包括:安全技术监规程(包含固定式、非金属、超高压、简单压力容器)+使用管理规则+ 定期检验规则+监督检验规则等。
02 设计特点 Design Features
设计特点
1.单体性设计; 2.主要进行强度分析,其中包括主体承压 强度,管口载荷,支座承载力等; 3.分析结果主要是各个元件的厚度:封头 筒体厚度,接管壁厚,补强板厚度,支座厚度 等。
与压力管道相比
压力容器为单体设计,主要分析点在于受压元件厚度的计算,分析的结果就是各元 件的壁厚。
4压力容器设计范文
4压力容器设计范文压力容器是用于存储或运输高压气体、液体或混合物的设备。
它们广泛应用于化工、石油、天然气、能源、制药等行业。
在设计压力容器时,必须考虑到各种因素,如安全、可靠性、耐用性和经济性。
本文将介绍压力容器的设计原理和关键要素。
压力容器的设计过程可以分为以下几个步骤:1.确定工作条件:包括工作介质、工作压力、工作温度等。
工作介质的化学性质、物理性质和工作压力及温度是确定容器材料的基础。
2.选择材料:根据工作条件选择合适的材料。
常用的压力容器材料包括碳钢、不锈钢、钛合金等。
选择材料时需要考虑其耐腐蚀性、强度、韧性、可焊性等性能。
3.确定容器结构:根据工作条件和容器用途确定容器的结构形式,包括圆柱形、球形、扁球形等。
同时还需要确定容器的尺寸和壁厚,以确保容器的强度和稳定性。
4.进行强度计算:根据容器的几何形状和材料特性进行强度计算。
强度计算包括静态强度计算和疲劳强度计算。
静态强度计算主要考虑压力和温度对容器的影响,疲劳强度计算主要考虑容器在循环载荷下的疲劳寿命。
5.进行热力计算:根据容器的工作介质和工作温度进行热力计算。
热力计算主要包括热膨胀计算和热应力计算。
热膨胀计算是为了确定容器在工作温度下的尺寸变化,热应力计算是为了确定容器在工作温度下的应力分布。
6.进行可靠性分析:对容器进行可靠性分析,评估容器的设计可靠性。
可靠性分析包括应力分析、疲劳分析、裂纹扩展分析等。
7.进行安全阀和压力表的选型:根据容器的工作压力确定安全阀和压力表的选型。
安全阀用于保护容器免受超压的损害,压力表用于监测容器的工作压力。
8.进行焊接和无损检测:对容器的焊缝进行焊接和无损检测。
焊接质量对容器的强度和稳定性至关重要,无损检测可以检测焊缝、材料中的缺陷,保证容器的安全使用。
9.编制压力容器设计报告:对容器设计过程进行总结和归纳,编制压力容器设计报告。
设计报告应包括容器的基本信息、工作条件、设计原理、强度计算结果、热力计算结果、可靠性分析结果等。
压力容器的设计步骤
储气罐——压力容器的设计步骤1.确定压力容器设备的各项参数:压力,介质,温度最高工作压力为1.5MPa,工作温度为常温20C,工作介质为压缩空气,容积为2m3确定压力容器的类型容器类别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)第一章中有详细的规定,主要是根据工作压力的大小、介质的危害性和容器破坏时的危害性来划分。
储气罐为低压(<1.6MPa)且介质无毒不易燃,应为第I类容器。
2.确定设计参数(1)确定设计压力容器的最高工作压力为1.5MPa,设计压力取值为最高工作压力的1.05〜1.10倍。
取1.05还是取1.10,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可以取下限1.05,否则上限1.10。
介质为压缩空气,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(2)确定设计温度一般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。
如在室外在工作,无保温,容器工作温度为30 C,冬季环境温度最低可到-20 C, 则设计温度就应该按容器可能达到的最恶劣的温度确定为- 20C。
《容规》提供了一些设计所需的气象资料供参考。
假定在容器在室内工作,取常温为设计温度。
(3)确定几何容积按结构设计完成后的实际容积填写。
(4)确定腐蚀裕量根据受压元件的材质、介质对受压元件的腐蚀率、容器使用环境和容器的使用寿命来确定。
先选定受压元件的材质,再确定腐蚀裕量。
《容规》对一些常见介质的腐蚀裕量进行了一些规定。
工作介质对受压元件的腐蚀率主要按实测数据和经验来确定,受使用环境影响很大,变数很多,目前无现成的数据。
介质无腐蚀的容器,其腐蚀裕量取1〜2mm即可满足使用寿命的要求。
取腐蚀裕量为2mm。
(5)确定焊缝系数焊缝系数的标准叫法叫焊接接头系数,GB150 对其取值与焊缝检测百分比进行了规定。
具体取值,可以按《容规》所规定的种情况选择:其焊缝系数取1,即焊接接头应进行100%的无损检测,其他情况一般选焊缝系数为0.85。
压力容器设计一般要点
第四章压力容器设计 Design of Pressure Vessels4.1概述 Introduction在绪论中,介绍了过程设备设计的基本步骤。
就是根据给定设计条件和规范标准的规定,确保安全,经济,正确选择材料,进行结构,强度或刚度设计,密封设计。
设计时应综合考虑各个环节:材料,结构,强度,(刚度),制造,使用,安装,运输,检验等。
每个环节都应重视。
4.1.1设计要求 Specification压力容器设计的基本要示:安全性,经济性。
在保证安全前提下尽可能经济(材料,制造,安装,维修等等)4.1.2设计文件 Design Files设计文件包括:设计条件,设计图样,强度计算书及安装,使用说明书(按分析设计提供应力分析报告)。
强度计算书和设计图样具体内容见P114。
4.1.3设计条件 Design Condition通常用图表表示:简图,设计要求,接管表等,通称为设计条件图。
不同类型的,除公共基本设计要求外,还应注明各自的特殊要求,换热器,换热管规格,管长,根数、排列,换热面积和程数等。
4.2设计准则 Design Criterions4.2.1压力容器失效 Pressure Vessel Failure压力容器失效:压力容器在规定的使用环境和时间内,因尺寸,形状,或材料性能发生改变而不能达到设计要求的现象。
最终形式:泄漏,过度变形,断裂(1)压力容器失效形式大致分为以下四大类:a.强度失效因材料的屈服或断裂引起的失效。
①韧性断裂容器发生了有充分塑性大变形的破裂,破裂前其应力达到或接近所用材料的强度极限。
主要原因:厚度过薄(未经计算,腐蚀)、内压过高,操作失误,反应失控。
避免:严格按规范进行设计,选材,运输,安装,使用和检修。
②脆性断裂:这是一种没有经过充分塑性大变形的容器破裂原因:材料的脆性,严重的超标缺陷或两种原因兼而有之。
断裂时可能裂成碎片飞片,也可能沿纵向裂开一条缝,见彩色封面根源:材料选用不当,焊接与热处理不当使材料脆化外,低温长期在高温下运行,应变时效也会使材料脆化。
压力容器分析设计基础
一、应力性质
1.薄壁容器
pr2 2T
pr2 2T
(2
r2 ) r1
应力特点:
➢ 沿壁厚均布;
➢ 平衡外载,无自限性;
➢ 外压时为压应力,需 考虑失稳。
一、应力性质
2. 厚壁容器
K
p 2
1
(1
R02 r2
)
r
K
p 2
1
(1
R02 r2
)
z
K
p 2 1
K R0 Ri
一、应力性质
2. 厚壁容器
为了分析应力的性质,将非线性分布的应力视为均 匀分布、线性分布和非线性分布的三部分的叠加。
许用应力分类 GB150-98,约27种
JB4732-95,约27种
15 制造与检验
按压力容器常规要求 比前者要求严格
制造资格 16 综合经济性
要有压力容器制造许可 证
一般结构的容器综合经 济性好
必须有相应的许可证,例如第三类 压力容器许可证
大型、复杂结构的容器综合经济性 好(用户需提供详细的设计任务书)
16MnR正火,6-100mm -20 ℃ 16MnDR正火,6-32mm, -40 ℃ 09Mn2VDR正火,6-20mm,-50 ℃ 09MnNiDR正火,6-60mm,-70 ℃
5 钢板的韧性要 20R
≥18J
求(以冲击功Akv 16MnR,15MnVR
≥20J
表示)
15MnVNR,18MnMoNbR,
2、分析设计
设计准则
塑性失效准则——只有当结构沿厚度方向全部屈服时, 结构才失效。
疲劳失效准则——一定许循环应力幅作用下的构件,只 有其循环次数超过允许的最大循环次数后,才会发生疲 劳破坏。
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。
ASME_VIII-I压力容器建造规则--基本设计过程
三.设 计
接强度计算UG-41与UW-15要用。 tc=腰高=min. [1/4in.(6mm)或0.7tmin.] tmin.= min. [3/4in.(19mm)或去掉腐蚀裕量 后两连接件中较薄件厚度]=te(焊脚长) 如: tc =6mm, te=√2 tc =8.5mm (7)接管装接焊缝的强度 (a)UG-41(补强件的强度),要求承受的载荷 W,W1-1, W2-2, W3-3,取小者。
(12)冲击评定[UCS- 66]:
确定容器免除冲击试验的最低设计金属 温度的方法,所确定MDMT是要打在铭牌 上的, 这个温度低于用户给定的最低使用温 度(UG- 20)时,就免除冲击。
(1)UG-20(f)----五个条件同时满足,冲击试 验可免除:①P-No.1Gr1或2,UCS-66的曲 线A,1/2in.(13mm); 曲线B、C或 D,1in.(25mm);
三.设 计
并限于C分卷允许的,UG-23(最大许用应 力值)中引述的表所列出的材料。
(2)非受压件(Nonpressure parts)—如裙座、 支座、挡板、吊耳等。可用非规范材料, 但是要求(a)焊评(b)冲击免除评定。因此非 规范材料应慎用[UCS-66(a)],如不去除 的衬垫、焊到受压件上的装接件、把手、 吊耳、铭牌架等。
三.设 计
④取t2和t3的小者=t4 ⑤取t4和t1的大者=t5 ⑥提供厚度(公称壁管)×(1-12.5%)≥t5,OK
检查孔只按UG-45(a)规定。如果用锻件 做或tube,就不用扣除12.5%。 (5)开孔补强---参看设计公式 (6)接管装接焊缝[UW-16]包括角焊缝和 部分穿透焊缝,必须计算,在图纸上给出。 角焊缝尺寸在开孔补强UG-37和接管装
● 2.容器类型: (1)不包括的[U-1(c)(2)(a)~(j)] (2)包括的[U-1(f)(g)(h)(i)(j)]
压力容器设计的基本步骤
压力容器设计的基本步骤压力容器设计的基本步骤:以稳压罐的设计为例,对容器设计的全过程进行讲解。
首先,我们根据用户提出的、在压力容器规范范围内双方签署的具有法律约束力的设计技术协议书,该协议书也可以经双方同意共同修改、完善,以期达到产品使用最优化。
根据稳压罐的设计技术协议,我们知道了容器的最高工作压力为1.4MPa,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。
这些参数就是用户提供给我们的设计依据。
有了这些参数,我们就可以开始设计。
一.设计的第一步就是要完成容器的技术特性表。
除换热器和塔类的容器外,一般容器的技术特性表包括a容器类别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主要受压元件材质等项。
一般我所图纸上没有做强行要求写上主要受压元件材质一.确定容器类别容器类别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,主要是根据工作压力的大小(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别见培训教材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.确定设计压力我们知道容器的最高工作压力为1.4MPa,设计压力一般取值为最高工作压力的1.05~1.10倍。
至于是取1.05还是取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可以取下限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?计算压力?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.确定设计温度一般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
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脆性断裂
(低应力脆断)
器壁中的应力远低于材料强度极限时发生的断裂。
特点 ① 断口平齐,且与最大主应力方向垂直。
② 容器断裂时可能裂成碎片飞出,往往引起严重 后果。
③ 断裂前没有明显塑性变形,断裂时应力很低, 安全阀、爆破膜等安全附件不起作用,断裂具有 突发性。
焊接接头系数
材料许用应力
强度极限值
[ ] 安全系数
安全系数
碳素钢、低合金钢及铁素体高合金钢: nb≥3.0 ns≥1.6 nD≥1.5 nn≥1.0
奥氏体高合金钢: nb≥3.0 ns≥1.5 nD≥1.5 nn≥1.0
压力试验
压力试验
耐压试验
液压试验 气压试验
气密性试验
2、强度校核
T
pT (Di e ) 2 e
0.8 S ( 0.2 )
气密性试验
● 容器上没有安全泄放装置,气密性试验压力 PT=1.0P。 ● 容器上设置了安全泄放装置,气密性试验压力应 低于安全阀的开启压力或爆破片的设计爆破压力。
通常取PT=1.0PW。
练习题
设 计 压 力 为 1.6 Mpa 的 储 液 罐 罐 体 , 材 料 Q235-A , Di=1800mm , 罐 体 高 度 4500mm , 液 料 高 度 3000mm , C1=0.8mm,腐蚀裕量C2=1.5mm,焊缝系数φ=1.0,液体密 度为1325kg/m3,罐内最高工作温度50ºC 。
元件金属温度高于零度时,设计温度不得低于元 件可能达到的最高温度; 元件金属温度低于零度时,设计温度不得高于元 件可能达到的最低温度。
钢板厚度负偏差
根据规定:当钢板厚度负偏差不大于0.25mm,且不超过名 义厚度的6%时,可取C1=0。所以在设计计算中,对于 GB6654-1996、GB3531-1996种的钢板(如20R、16MnR、 16MnDR等),均可取C1=0。
压力容器施工方案
压力容器施工方案
压力容器是一种能够在内部施加高压的装置,用于储存或传输
气体或液体等物质。
压力容器施工方案是指在生产过程中制造和安
装压力容器的计划和步骤。
以下将概述压力容器施工方案的主要步
骤和注意事项。
1. 设计和材料选用
在进行压力容器的制造前,需要先进行详细的设计和材料的选用。
设计应符合相关标准及法规,确定容器的容积、压力、温度、
使用场合等要求。
材料选用也应考虑到其耐腐蚀性、强度、刚性及
塑性,同时避免出现毛刺、气孔等缺陷。
一般情况下,优质的钢材
是压力容器的最常见材料。
2. 制造工艺
制造压力容器的工艺是一个综合性的任务,需要考虑到材料加工、成型、焊接、检测等各方面问题。
制造压力容器时,需要使用
特殊设备和工具,例如,工友需要使用压力铆接机、焊接机器人及
气体检漏仪等。
同时,也应该严格遵守制造标准和规定,确保容器
的质量和安全性。
3. 安装和测试
压力容器的安装和测试是非常关键的环节。
在安装前,应该先
进行检查,确保容器本身和其支架没有裂缝、变形、伸张等安全隐患。
然后,需要对容器进行密封处理和灌注,以确保容器的可靠性。
最后,应该对容器进行静态和动态测试,确定其使用前状态符合要
求。
测试过程中,人员必须穿上防护服装,并严格按照操作规程进行操作。
总之,压力容器的制造和安装需要非常谨慎,加强质量控制和安全检测,确保其质量和可靠性。
这需要制造厂商在协调资源、管理团队和人力资源培训等方面进行精细化管理和维护。
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压力容器设计的基本步骤:以稳压罐的设计为例,对容器设计的全过程进行讲解。
首先,我们根据用户提出的、在压力容器规范范围内双方签署的具有法律约束力的设计技术协议书,该协议书也可以经双方同意共同修改、完善,以期达到产品使用最优化。
根据稳压罐的设计技术协议,我们知道了容器的最高工作压力为1.4MPa,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。
这些参数就是用户提供给我们的设计依据。
有了这些参数,我们就可以开始设计。
一.设计的第一步就是要完成容器的技术特性表。
除换热器和塔类的容器外,一般容器的技术特性表包括a容器类别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主要受压元件材质等项。
一般我所图纸上没有做强行要求写上主要受压元件材质一.确定容器类别容器类别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,主要是根据工作压力的大小(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别见培训教材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.确定设计压力我们知道容器的最高工作压力为1.4MPa,设计压力一般取值为最高工作压力的1.05~1.10倍。
至于是取1.05还是取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可以取下限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?计算压力?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.确定设计温度一般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。
比如为华北油田设计的容器,且在工作状态无保温的情况下,其工作温度为30℃,其冬季环境温度最低可到-20℃,则设计温度就应该按容器可能达到的最恶劣的温度确定为-20℃。
《容规》附件二(p77)提供了一些设计所需的气象资料供参考。
本例取设计温度为200℃即可。
四.确定几何容积按结构设计完成后的实际容积填写即可。
五.确定腐蚀裕量由所选定受压元件的材质、工作介质对受压元件的腐蚀率、容器使用环境和用户期待的使用寿命来确定,实际上应先选定受压元件的材质,再确定腐蚀裕量。
《容规》第三章表3-3(p23)和GB150第3.5.5.2节(p5)对一些常见介质的腐蚀裕量进行了一些规定。
工作介质对受压元件的腐蚀率主要按实测数据和经验来确定,受使用环境影响很大,变数很多,目前无现成的数据。
一般介质无腐蚀的容器,其腐蚀裕量取1~2mm即可满足使用寿命的要求。
本例取腐蚀裕量为2mm。
另:什么叫计算厚度、设计厚度、名义厚度、有效厚度?何谓最小厚度?如何确定?见p12 3-5 3-6六.确定焊缝系数焊缝系数的标准叫法叫焊接接头系数,GB150的3.7节(p6)对其取值与焊缝检测百分比进行了规定。
具体取值,可以按《容规》第85条(p43)所规定的10种情况选择:其焊缝系数取1,即焊接接头应进行100%的无损检测,其他情况一般选焊缝系数为0.85。
本例选焊缝系数为0.85。
七.主要受压元件材质的确定材质的确定在满足安全和使用条件的前提下,还要考虑工艺性和经济性。
GB150第8页材料的使用有严格的规定,对这些规定的掌握是非常必要的。
比较常用的材料有Q235-B(Q235-C)16MnR和0Cr18Ni9这几种材料1. 0Cr18Ni9一般用于低于-20℃的低温容器和对介质有洁净要求的容器,如低温分离器、氟利昂蒸发器等;2. 16MnR一般用于对安全性要求较高、使用Q235-B时壁厚较大的容器,如油、天然气等。
3. Q235-B使用最广也最经济,GB150第9页对其使用条件作了详细规定:●规定设计压力≤1.6MPa;●钢板使用温度0℃~350℃;●用于壳体时厚度不得大于20mm,且不得用于高度危害的介质。
就本例来说,其使用压力、温度和介质都符合Q235-B的条件,唯有厚度还未知,若超过了20mm则只能使用16MnR,本例就暂定使用Q235-B。
当然啦,如果我们按以下:●规定设计压力≤2.5MPa;●钢板使用温度不得超过0℃~400℃;●用于壳体时厚度不得大于30 mm,且不得用于高度危害的介质。
Q235-B与Q235-C的主要区别也就是冲击试验温度不同,前者为在温度20℃下做V型冲击试验;后者为在0℃时做V型冲击试验完成了技术特性表,下一步就是容器计算了。
◆确定容器直径计算时首先要确定容器直径。
除非用户有要求,一般取长径比为2~5,很多情况下取2~3就可以了。
本例要求容器的几何容积为2m3。
我们只得先设定直径,再根据此直径和容积求出筒体高度,验算其长径比。
设定的直径应符合封头的规格。
我们设定为800mm,查标准JB/T4746《钢制压力容器用封头》附录B,得知此规格的封头容积为0.0796 m3,则:筒体高度为3664mm,长径比为3664/800=4.58若加上封头的高度,可知其长径比太大,我们先前设定的直径太小。
再设定直径为1000mm,查得封头容积为0.1505立方。
得到:筒体高度为2164mm长径比为2164/1000=2.16比较理想,则我们确定本例稳压罐的内直径为1000mm,筒体高度圆整为2200mm。
有了容器直径,即可按照GB150公式5-1(p26)计算出厚度为8.30mm。
此厚度即为计算厚度,其名义厚度为计算厚度与腐蚀裕量之和,再向上圆整到钢板的商品厚度。
本例腐蚀裕量为2mm,与计算厚度之和为10.30mm,与之最接近的钢板商品厚度为12mm,故确定容器厚度为12mm,并且此值符合Q235-B对厚度不超过20mm的要求。
另外本例若选择腐蚀裕量为1mm经济性会好得多,可以思考一下为什么至此,我们已得到容器外形。
◆下一步该是按用户要求和《容规》的规定配置各管口的法兰和接管。
容器上开孔要符合GB150第8.2节(p75)的规定,一般都要进行补强计算,除非满足GB150第8.3节(p75)的条件,则可不必再计算补强。
选择接管时应尽量满足GB150第8.3节的条件,其安全性和经济性都最好,避免增加补强圈。
本例要求的管口直径都在GB150第8.3节的范围内,因此进气口和出气口接管选择φ57x5的无缝钢管,排污口选择φ25x3.5的无缝钢管。
法兰按HG20592选择1.6MPa的突面(RF)板式平焊法兰(PL)。
◆法兰及其密封面型式法兰及其密封面型式是设计协议书中要求的,1. 压力等级必须高于设计压力;2. 其材质一般与筒体相同;3. 确定管口在壳体上的位置时,在空间较为紧张的情况下,一般也应保持焊缝与焊缝间的距离不小于50mm,以避免焊接热影响区的相互叠加。
本例选定进气口、出气口距上下封头环焊缝各300mm。
因本例稳压罐工作温度为200℃,故其工作状态下必定有保温层,考虑到保温层厚度以及螺栓安装的需要,选定法兰密封面到筒体表面的距离为150。
◆检查孔除了用户要求的管口外,《容规》第45条(p26)还对检查孔的设置进行了规定。
本例直径为1000mm,按规定必须开设一个人孔。
查《回转盖平焊法兰人孔》标准JB580-79压力容器与化工设备实用手册p614,选择压力1.6MPa级、公称直径450的人孔,密封型式为A型,其接管为φ480x10。
因人孔开孔较大,所以人孔一定要使用补强圈补强,查《补强圈》标准JB/T4736,补强圈外径为760,厚度一般等同于筒体。
人孔的位置以方便出入人孔为原则,应尽量靠近下封头。
本例选定人孔中心距下封头环焊缝500。
立式容器的支座一般选用支承式支座JB/T4724(压力容器与化工设备实用手册第599页),另:锻件的级别如何确定?对于公称厚度大于300mm的碳素钢和低合金钢锻件应选用何级别?◆管口表的填写◆技术要求的书写1 本设备按GB150-1998《钢制制压力容器》进行制造、试验和验收,并接受国家质量技术监督局颁发的《压力容器安全技术监察规程》的监督。
2 焊接采用电弧焊,焊条牌号:焊接采用J422。
3 焊接接头型式和尺寸除图中注明外,按HG20583的规定进行施焊:A类和B类焊接接头型式为DU3;接管与筒体、封头的焊接接头型式见接管表;未注角焊缝的焊角尺寸为较薄件的厚度;法兰的焊接按相应法兰标准的规定。
4 容器上的A类和B类焊接接头应进行射线探伤检查,探伤长度不小于每条焊缝长度的20%,其结果应以符合JB4730规定中的Ⅲ级为合格。
5 设备制造完毕应进行水压试验,试验压力为MPa。
6 管口、支座及铭牌架方位按本图。
7 设备检验合格后,外表面涂C06-1铁红醇酸底漆两道,再涂C04-42灰色醇酸磁漆一道。
8 设备检验合格后,内部清理干净,各管口用盲板封严。
10设备筒体的计算厚度为mm,封头计算厚度为mm。
建议使用年限为10年。
威海汇鑫具有国家颁发的A1A2A3三类压力容器设计和制造证。
其中公司生产的氢化反应釜属于国内领先水平,下面就他的一些知识介绍如下:氢化反应釜内的反应介质为:氢气、葡萄糖液、镍铝合金(其中镍铝合金为粉末状威海汇鑫具有国家颁发的A1A2A3三类压力容器设计和制造证。
其中公司生产的氢化反应釜属于国内领先水平,下面就他的一些知识介绍如下:氢化反应釜内的反应介质为:氢气、葡萄糖液、镍铝合金(其中镍铝合金为粉末状,作为催化剂使用)。
其生产过程大致为:先将一定体积的葡萄糖液注入罐内,由双层闭式涡轮搅拌器将葡萄糖液搅拌到一定程度后通入氢气。
在一定的压力和温度及镍铝合金催化剂的作用下,葡萄糖和氢气发生反应,生成所需要的产物山梨醇。
在反应完全结束后将山梨醇产物移出反应釜。
山梨醇是一种在食品行业和医药行业有着广泛运用的原料。