压力容器焊接结构设计参考课件

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压力容器设计PPT课件

案例三：核反应堆压力壳设计
总结词
核反应堆压力壳设计案例展示了压力容器在核能领域的应用。
详细描述
该案例介绍了核反应堆压力壳的设计过程，包括结构设计、材料选择、焊接工艺、无损检测等方面的内容。同时，该案例还强调了设计过程中需要考虑的核安全法规和标准，以确保压力壳在使用过程中的可靠性和安全性。
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设计压力
根据容器的工作压力和设计压力，确定容器的设计压力，确保容器在使用过程中不会发生破裂或泄漏。
安全系数
为确保容器的安全性能，根据不同的载荷和应力情况，选取适当的安全系数进行强度设计。
疲劳强度设计
疲劳分析
对容器在交变压力作用下的疲劳寿命进行分析，考虑容器的使用周期和材料性能等因素。
疲劳强度校核
案例二：加氢反应器设计
总结词
加氢反应器设计案例展示了压力容器在化工领域的应用。
详细描述
该案例介绍了加氢反应器的设计过程，包括工艺流程、反应原理、设备结构、材料选择等方面的内容。同时，该案例还强调了设计过程中需要考虑的工艺参数、热力学和动力学等方面的因素，以确保反应器在使用过程中的高效性和稳定性。
封头厚度
封头与筒体的连接
采用焊接或法兰连接方式，需考虑连接处的强度和密封性能。
根据压力、温度、介质特性和封头类型等因素确定封头厚度。
开孔与接管设计
开孔位置
根据工艺流程、操作要求和容器结构等因素确定开孔位置。
接管类型
根据介质特性和工艺要求选择合适的接管类型，如螺纹接管、焊接接管和法兰接管等。
超压试验
03
模拟容器内部压力超过正常工作压力的情况，以检验容器的安
全性能。
压力试验的方法与步骤

焊接结构课程设计_压力容器

前言１第1局部储罐设计阐发2第1章储罐总体阐发21.1 储罐底子设计要求21.2 储罐材料21.３储罐用钢板31.4 配用锻件51.5 配用螺栓、螺母5第2章储罐罐底设计62.1 储罐罐底板尺寸62.2 罐底布局7第3章罐壁布局设计103.1 罐壁的排板与连接103.2 罐壁厚度113.3 罐壁加强圈12第4章罐顶布局设计13第2局部储罐的焊接工艺阐发14第5章压力容器的焊接接头145.1 压力容器焊接接头的分类145.2 圆筒形容器焊接接头的设计15第6章压力容器的焊接方法176.1 熔化极氩弧焊17CO气体庇护焊186.22埋弧焊19第7章压力容器的焊接工艺21第3局部储罐的组装与查验22第8章储罐的安装施工挨次22储罐底板的焊接挨次22储罐壁板的焊接挨次22储罐固定顶的焊接挨次23第9章储罐焊缝的查验与修补24焊缝检测24焊缝修补25设计体会26参考文献27前言大型油气储罐是油气产物储存运输最便利、廉价的方式之一。

储罐的形式可跟据盖顶的样式不同分为浮顶式储罐〔包罗气柜〕和固定顶式储罐〔包罗内浮顶式储罐〕，而固定顶式储罐又包罗锥顶式储罐和拱顶式储罐两种。

目前原油的储罐使用中浮顶式储罐在不竭减少，液化气储运主要是球罐和立式筒形低压储罐。

常用的几种灌顶形式为双子午线网客机构拱顶、辐射网壳布局拱顶、短程线网壳布局拱顶和梁柱支撑布局拱顶，见图1。

本次课程设计主要讨论立式固定顶筒形钢制焊接储罐的施工工艺。

此中包罗储罐的材料选择、加工工艺路线选择、相关组件形式选择、机械加工装配、施焊成型、焊后检测调试等相关出产内容。

第1局部储罐设计阐发第1章储罐总体阐发1.1 储罐底子设计要求由石油化工立式筒形钢制焊接储罐设计尺度SH 3046-1992，储罐的设计条件不得少于以下内容：（一）地动设防烈度、风载、雪载等气候条件及地质条件；（二）储罐的操作温度及操作压力〔正负压〕；（三）介质的种类及密度；（四）腐蚀裕量；（五）储罐的容积；（六）灌顶形式；（七）开口接管尺寸、形式、数量及法兰规格；（八）附件的安装位置。

压力容器焊接基础

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1.3 气体保护焊
气体保护电弧焊简称气保焊或者气电焊，它也是一种以电弧为热源的熔化焊方法。焊接时从焊枪喷嘴连续喷出保护气体排除焊接区的空气，保护电弧及焊接熔池不受大气污染，防止有害气体对熔滴和熔池的侵害，保证焊接过程的稳定，从而获得高质量的焊接接头。
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按照电极的性质，气体保护电弧焊可分为非熔化极气体保护焊与熔化极气体保护焊两大类。前者实际是指钨极氩弧焊，后者主要有熔化极氩弧焊和二氧化碳气体保护焊等。过程设备焊接中使用的主要也是这几种方法。
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2.1 焊接残余变形
2.1.1 焊接变形的种类 2.1.1.1变形种类常见的焊接变形有： ①纵向（沿焊缝方向）和横向（垂直于焊缝方向）变形，是焊接变形的最基本形式。 ②角变形，亦称转角变形。 ③弯曲变形。 ④波浪变形。 ⑤扭曲变形，亦称螺旋变形。
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2.1.1.2 影响变形量的因素影响变形量的因素包括结构因素和工艺因素等多方面。焊接材料的物理性质、板材厚度、接头型式、结构刚性等都影响收缩量的大小。 ①一般情况下，线膨胀系数大的材料，焊缝收缩量也大。 ②焊件刚性越小则变形量越大。 ③焊接接头型式对角变形的影响符合下述规律：角变形随坡口角度增大而增加。 ④单层自动弧焊的熔深大，焊缝上、下宽度相差不大，故其角变形较手弧焊为小。
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埋弧自动焊和焊条电弧焊比较有以下优点。生产效率高焊接质量高而且稳定改善劳动条件埋弧自动焊的缺点是占地面积较大，设备费用较高，且仅适用于平焊位置的焊接。
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埋弧自动焊特别适用于厚度20mm以上受压壳体纵、环缝的焊接。既可焊接碳钢，也可焊接低合金钢、耐热钢和不锈钢等。但埋弧自动焊不适宜焊接薄板，因为在电流小于100A时，电弧的稳定性差。
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3. 焊接缺陷及防止

钢制压力容器的焊接技术

压力容器的焊接技术随着工程焊接技术的迅速发展，现代压力容器也已发展成典型的全焊结构。

压力容器的焊接成为压力容器制造过程中最重要最关键的一个环节，焊接质量直接影响压力容器的质量。

第一节碳钢、低合金高强钢压力容器的焊接一、压力容器用碳钢的焊接碳钢根据含碳量的不同，分为低碳钢(C≤0.25％)、中碳钢(C= 0.25％~ 0.60％)、高碳钢(C≥0.60％)。

压力容器主要受压元件用碳钢，主要限于低碳钢。

在《容规》中规定：“用于焊接结构压力容器主要受压元件的碳素钢和低合金钢，其含碳量不应大于0.25％。

在特殊条件下，如选用含碳量超过0.25％的钢材，应限定碳当量不大于0.45％，由制造单位征得用户同意，并经制造单位压力容器技术总负责人批准，并按相关规定办理批准手续”。

常用的压力容器用碳钢牌号有Q235-B、Q235-C、10、20、20R 等。

（一）低碳钢焊接特点低碳钢含碳量低，锰、硅含量少，在通常情况下不会因焊接而引起严重组织硬化或出现淬火组织。

这种钢的塑性和冲击韧性优良，其焊接接头的塑性、韧性也极其良好。

焊接时一般不需预热和后热，不需采取特殊的工艺措施，即可获得质量满意的焊接接头，故低碳钢钢具有优良的焊接性能，是所有钢材中焊接性能最好的钢种。

（二）低碳钢焊接要点（1）埋弧焊时若焊接线能量过大，会使热影响区粗晶区的晶粒过于粗大，甚至会产生魏氏组织，从而使该区的冲击韧性和弯曲性能降低，导致冲击韧性和弯曲性能不合格。

故在使用埋弧焊焊接，尤其是焊接厚板时，应严格按经焊接工艺评定合格的焊接线能量施焊。

（2）在现场低温条件下焊接、焊接厚度或刚性较大的焊缝时，由于焊接接头冷却速度较快，冷裂纹的倾向增大。

为避免焊接裂纹，应采取焊前预热等措施。

二、压力容器用低合金高强钢及其焊接特点①热轧、正火钢屈服强度在294Mpa ~ 490MPa之间，其使用状态为热轧、正火或控轧状态，属于非热处理强化钢，这类钢应用最为广泛。

②低碳调质钢屈服强度在490Mpa ~ 980Mpa之间，在调质状态下使用，属于热处理强化钢。

《焊接结构与工艺》课程设计---压力容器

《焊接结构与工艺》课程设计实训内容一、加氢反应器的焊接焊接结构设计简介1、加氢反应器结构的简介及设计要求该设计题目是：加氢反应器的焊接结构设计，压力容器的设计参数如表1所示。

表1. 设计数据2、加氢反应器结构的组成加氢反应器的结构如图1所示。

有顶部弯管、封头、筒节、热偶法兰、底部弯管、卸料管、冷氢法兰、裙底等几部分组成图1.加氢反应器压力容器结构示意图此压力容器焊缝有A、B、C、D类，各类焊缝的特点及要求；各焊缝的布置原则。

二、加氢反应器焊接结构材料选择及强度校核1、筒体及封头材料的选择、材料特点、力学性能、焊接性1）筒体及封头材料的选择序号项目数值单位备注1 名称加氢反应器的焊接结构设计2 用途普通低压压力容器3 最大工作压力0.8 MPa4 工作温度150 ℃5 公称直径600 mm6 壁厚8-10 mm2.9钢板厚度超过100毫米卷制时，需在加热炉升温到200度，出炉采用吊车4只板钩吊装，板钩在吊装过程中易发生滑脱现象，需要人工量尺寸或找吊装位置来掌握平衡。

卷制时，先进行板端压头，用样板测量弧度，板的两端达到标准要求后进行中间部位卷制。

卷制时开始水平部位使用普通钢管管辅助，吊车配合进行，板材的强度和厚度达到支持拱高塌陷幅度最小为止，卷制到可以合口的部位，吊车配合进行纵缝的点焊加固，吊装到焊接架上进行埋弧焊焊接。

3.1 钢板 80 毫米以下钢板卷制成筒节纵缝焊接好后，回圆时要比组对纵缝时多向下压。

2毫米，在卷板机上多转几圈，通过应力释放达到圆度值，回圆样板检查尤为重要，椭圆度最大值在焊道部分，直径超过4.5米的需要拼板形成两道纵缝，进行回圆必须进行焊道位置多方测量和压力调整，达到圆度值要求。

3.2 钢板厚度超过 100 毫米筒节焊接后还要进行二次加热，回圆时卷板机压力非常大,对钢板产生的外力会作用在筒体其它部位，所以要在钢板200度时尽快利用很短的时间回正、找圆。

3.3圆度达到标准规定(筒节内径的1%，尽量不大于15mm）或图样要求。

压力容器焊接技术要求PPT课件

因为：防止容器在低温下发生脆性破坏。
• 2.1.6、图样要求。以上5项是标准的要求，是针对多数产品的最低要求，设计者应根据实际情况提出需要的要求，这是设计者的全力，也是设计者的义务。
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六、标准中对无损检测的要求
• 2.2、进行局部射线或超声检测的条件：
除需100%检测的容器，可进行局部检测。局部检测实际上是逐台抽检，目的在于保证产品基本质量的前提下，节约费用。
措施。后热温度与钢材有关，并应在焊后立即进行。
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五、有关标准对焊接的要求
• 1、组成压力容器的不同材料、不同形状的零部件，主要是靠焊接方法装配的，与母材相比焊接接头是压力容器壳体的薄弱环节，因此标准规范对焊接给予极大的关注，提出了多方面的技术要求。主要包括如下几方面： (a)焊接试板接头的力学性能－－产品焊接试板 (b)焊接接头的外观与形状尺寸偏差 (c)焊接缺陷
部应力集中，形成裂纹源，缩短容器疲劳寿命； • 3.4.3、要求：标准（JB4732）规定，凡需疲劳分析设计的容器均
应将余高去除，焊缝与母材表面保持齐平。
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五、有关标准对焊接的要求
• 3.5、咬边 • 3.5.1、危害：微小区域形状突变，应力集中；
介质在咬边内形成死区，浓度上升，出发局部腐蚀；咬边在介质压力作用下易扩展，诱发裂纹； • 3.5.2、要求：不得有咬边：低温压力容器；用Rm＞540MPa钢材和Cr-Mo低合金钢制容器；采用不锈钢制造的容器；焊接接头系数取1的压力容器；允许存在一定量的咬边：GB150。
• 3、焊接性能、焊接工艺评定和焊接工艺规程－－压力容器焊接的三个重要环节焊接性能是焊接工艺评定的基础，焊接工艺评定是
焊接工艺规程的依据，焊接工艺规程是确保压力容器焊接质量的行动准则。 • 3.1、焊接性能：材料对焊接加工的适应性和使用可靠性。 • 3.2、焊接工艺因素：重要因素；补加因素；次要因素。 • 3.3、焊接工艺评定：

第二节压力容器结构设计

过系数K来体现平盖周
边的支承情况，K值越小,平盖周边越接近固支；反之就越接近于简支。
形等。
焊接接头
一、焊接接头形式对接接头焊接接头形式角接接头及 T字形接头搭接接头
（a）对接接头；（b）角接接头；（c）搭接接头图2-8 焊接接头的三种形式
1．对接接头
结构：特点：两个相互连接零件在接头处的中面处于同一平面或同一弧面内进行焊接的接头。受热均匀，受力对称，便于无损检测，焊接质量容易得到保证。
之间的纵焊缝应相互错开75°。筒节的长度视钢板的
宽度而定，层数则随
所需的厚度而定。
一、多层包扎式(续)
图2-1 多层包扎筒节
一、多层包扎式(续)
3、优点：制造工艺简单，不需大型复杂加工设备；安全可靠性高，层板间隙具有阻止缺陷和裂纹向厚度方向扩展的能力；减少了脆性破坏的可能性；包扎预应力改善筒体的应力分布；对介质适应性强，可选择合适的内筒材料。 4、缺点：筒体制造工序多、周期长、效率低、钢材利用率低（仅60%左右）；深环焊缝对制造质量和安全有显著影响。 ①无损检测困难，环焊缝的两侧均有层板，无法用超声检测，只能射线检测；②焊缝部位存在很大的焊接残余应力，且焊缝晶粒易变得粗大而韧性下降；③环焊缝的坡口切削工作量大，且焊接复杂。
五、锥形封头
无折边锥壳
轴对称锥壳
折边锥壳特点：结构不连续，应力分布不理想
排放固体颗粒和悬浮或粘稠液体应用不同直径圆筒体的中间过渡段中、低压容器
（a）无折边锥壳；（b）大端折边锥壳；图2-7 锥壳结构形式
（c）折边锥壳
平盖
理论分析：以圆平板应力分析为基础，分为周边固支或简支；几何形状：圆形、椭圆形、长圆形、矩形及正方工程计算：采用圆平板理论为基础的经验公式，通实际上：介于固支和简支之间；

压力容器培训课件资料

压力容器结垢的原因与处理
总结词
压力容器结垢是指在容器表面或内部形成的水垢、污垢等沉积物的现象，也是常见的故障之一。
详细描述
压力容器结垢的主要原因包括水质不纯、水温过高、水中含有腐蚀性物质等。结垢严重时，会影响容器的传热效率和压力容器的使用寿命。处理结垢的方法包括使用软化水、降低水温、定期清洗等。
人工智能辅助决策
通过人工智能技术实现对压力容器的智能辅助决策，提高生产效率和管理水平。
06
压力容器培训课件总结与展望
本次培训课件总结
压力容器基础知识
介绍了压力容器的定义、分类、基本结构、常用材料等。
压力容器制造流程
详细说明了压力容器的制造流程，包括设计、选材、下料、成型、焊接、检验等环节。
1
压力容器使用应符合国家法律法规和标准规范要求。
2
使用单位应建立压力容器安全管理制度和操作规程，并严格执行。
3
压力容器应按照规定进行定期检验，确保安全性能。
压力容器的安全附件
安全阀
用于控制压力容器内的压力，当压力超过规定值时，安全阀会开启泄压，保证压力容器安全。
压力表
用于显示压力容器内的压力值，使用单位应定期检查压力表是否正常工作。
03
压力容器检验与维修
压力容器检验周期与内容
定期检验
根据压力容器的使用情况，按照国家法规和标准的要求，定期进行全面检查。
内容
检查压力容器的结构、几何尺寸、表面缺陷、材料质量、腐蚀情况等，确保其安全性能符合标准。
压力容器维修与改造
维修
对出现故障或损坏的压力容器进行修复，包括更换部件、修复泄漏点等。
温度计
用于监测压力容器内的温度，以保证压力容器正常运行。

焊接结构设计

焊接结构设计
图16-16
瓶体装配焊接Βιβλιοθήκη 图焊接结构设计 2、焊接工字梁
结构名称：焊接梁（图16-10）；
主要组成：上、下翼板，腹板，肋板；
材
料：20钢；
尺寸：钢板最大长度2500mm，板厚分别选用6，8和 10mm；生产类型：大批生产
设计要点：该结构用低碳钢板（20钢）下料拼焊，材料可焊性好。焊接工艺设计中需要集中考虑的是梁柱的受力状况和防止应力与变形，切实保证焊接质量。
焊接结构设计
设计焊接件时, 不仅要考虑到焊件的使用性能，还要考虑焊件结构的工艺性能，使焊件生产简便、质量优良、成本低廉。焊件结构工艺性应包括结构材料的选择、接头形式、焊缝布置等方面。一. 合理选择焊接材料 1. 在满足焊接件使用性能的前提下，应尽量选用焊接性能良好的材料。低碳钢和普通低合金钢的焊接性良好，价廉，焊接工艺简单，易于保证焊接质量，应优先选用。而＞0.5%C的碳钢和碳当量＞0.6%的合金钢焊接性能不好，应尽量避免采用。在选用两种不同材料进行焊接时，应注意它们焊接性的差异。
焊接结构设计
三. 合理布置焊缝
1. 焊缝的位置应便于操作
视频
焊接结构设计
2. 焊缝应避开应力最大和应力集中的部位视频
焊接结构设计
3. 焊缝布置应尽可能分散视频焊缝的交叉和密集使接头部位严重过热，组织恶化，性能下降，而且会产生变形和裂纹(图4-27)。
焊接结构设计
4. 焊缝位置应尽可能对称，以便减少变形
焊接结构设计
3.坡口形式、选用及加工要求当焊件厚度较大时，为保证焊透，接头处应根据工件厚度加工出各种坡口，如图4-24(a) 、(b) 、(c) 。
焊接结构设计

1_第四章锅炉压力容器与管道焊接结构图

第四节化工容器与管道图
图4- 44 常见化工设备结构 a)容器罐 b)反应罐(搅拌器) c)换热器 d)塔器结构 1—液位计 2、27—人孔 3—补强圈 4、32、38—管法兰 5、10、33、39—接管 6、12— 筒位 7、20、26—支座 8、9、16、48—封头 11—法兰 13—膨胀节 14—换热管 15—折流板 17—螺母 18—定距管 19—拉杆 21、46—容器法兰 22—管板 23—隔板 24—夹套封头 25—夹套
表4-1 橘瓣式球罐参数
第二节球型储罐(总结构图、主要部件及附件)
表4-2 混合式参数
第二节球型储罐(总结构图、主要部件及附件)
表4-2 混合式参数
第二节球型储罐(总结构图、主要部件及附件)
图4-23
球罐结构及几何参数
第二节球型储罐(总结构图、主要部件及附件)
图4-24
球片数量与尺寸
图4-5
集箱部件及结构
第一节锅炉设备图
3)水冷壁：水冷壁部件是锅炉主要的辐射受热面，由管屏组成，布置在紧靠炉墙的内侧，对炉墙起保护作用，也直接与火焰接触。
图4- 6 水冷壁 a)热水排管结构 b)水冷壁主要结构形式
第一节锅炉设备图
4)省煤器：它是锅炉受热面的一部分，主要利用锅炉尾部的烟气热量加热给水的一种热交换器，提高了锅炉的热效率。
4Z32.TIF
第二节球型储罐(总结构图、主要部件及附件)
图4-33
底部水平吊盖补强板补强人孔
第二节球型储罐(总结构图、主要部件及附件)
2)与球壳连接的接管，可用作安全阀口、放空口、物料进出口等，要求在垂直于球壳面的方向设计，并在结构设计细节上考虑减少应力集中、降低疲劳应力强度，如图4-34 所示。

压力容器焊接结构及工艺设计

综合性实验报告压力容器焊接结构及工艺设计实验者：指导老师溜达班级：o8hanie学号：10目录摘要 (2)关键字 (2)前言1概述 (3)1.1压力容的分类 (3)1.2 压力容器的结构特点 (4)2实验方案及方法 (4)2.1 材料的选则 (4)2.2 焊接性能分析 (6)2.2.1裂纹问题 (6)2.2.2脆化问题 (7)2.3 焊接方法及参数的确定 (7)2.3.1 焊接接头形式 (8)2.3.2 焊缝坡口的选择 (8)2.3.4 焊接方法的选择 (10)2.3.4 焊接材料的选择 (12)3实验过程 (12)3.1 焊前准备 (13)3.2 焊接操作 (13)3.3 焊后热处理 (13)3.3 焊缝机械性能检验 (13)4实验结果与分析 (14)4.1 焊接接头硬度分析 (15)4.2 焊接接头机械性能分析 (15)4.3 焊接接头金相图 (16)5结论 (18)6总结 (18)7 致谢 (18)8 参考文献 (19)摘要目前中国生产的电站锅炉、工业锅炉和各种石油化工容器均为焊接结构，其焊接工作量之大，对焊接质量要求之高居整个焊接结构制造业之首位。

目前中国的压力容器制造行业已经能够制造大型、超重型、高压和超高压容器。

本文主要介绍压力容器的结构、使用性能、材料的选择、焊接结构与工艺的设计、憨厚的热处理、失效形式等。

通过多步骤的实验得出了硬度数据、拉伸图、金相图片等资料，并就实验中出现的问题做了整理和分析，以供参考。

根据工件的工作环境、使用性能可知道工件的力学性能有高强度、好的塑性、韧性和焊接性。

根据其工作要求、性能要求、服役条件和经济状况决定零件素需要的材料为16MnR钢。

并根据工件的结构、性能要求以及材料确定工件的热处理工艺。

关键词：压力容器、手工电弧焊、坡口、金相图前言压力容器一般是指用于一定压力流体的贮存、运输或者是传质、传热、反应的密闭容器。

广泛应用于采矿、炼油、冶金、化工、医药等行业以及人民生活的很多方面。

《焊接结构力学》课件

焊接结构的疲劳强度
疲劳强度定义
焊接结构在交变载荷作用下所能承受的最大应力。
影响因素
交变载荷的频率、幅值、波形以及材料的抗疲劳性能等。
评估方法
通过疲劳试验和疲劳寿命预测模型进行评估。
实践应用
提高焊接结构的疲劳强度，延长其使用寿命，降低因疲劳断裂而引发的安全事故。
焊接结构的稳定性分析
稳定性定义
[ 感谢观看 ]
通过焊接结构力学的研究，可以优化焊接工艺、提高焊接结构的性能和寿命，从而降低生产成本和维护成本。
焊接结构力学的发展历程
20世纪初，焊接技术开始广泛应用于工业生产，但当时的焊接结构力学研究尚处于起步阶段。
20世纪中叶，随着材料科学和力学的不断发展，焊接结构力学逐渐形成独立的学科领域。
进入21世纪，随着计算机技术和数值模拟方法的快速发展，焊接结构力学的研究更加深入和广泛，为实际工程应用提供了更加可靠的依据。
CHAPTER 04
焊接结构的强度与稳定性
焊接结构的静载强度
静载强度定义
在静力载荷作用下，焊接结构所能承受的最大应力。
影响因素
材料种类、焊接工艺、结构形式等。
评估方法
通过实验测试和有限元分析进行评估。
实践应用
确保焊接结构在静载条件下具有足够的强度和稳定性，防止结构发生脆性断裂或塑性变形。
影响因素
焊接结构在受到外力作用时保持其原有平衡状态的能力。
结构的几何形状、载荷类型和大小、材料的弹性模量和泊松比等。
评估方法
通过稳定性分析和失稳实验进行评估。
实践应用
确保焊接结构在受到外力作用时具有足够的稳定性，防止结构发生屈曲或失稳现象，造成结构破坏或倒塌。

焊接结构设计-001

εT是自由变形率： εT= ΔLT / L0=α(T-T0) 外观变形率εe= Δ Le / L0 内部变形率ε = Δ L / L0
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钢板条中心加热和冷却时的应力与变形 a)原始状态 b)、c)加热过程 d)、e)冷却过程
a)
d) b)
c)
e)
钢板边缘一侧加热和冷却时的应力与变形 a)原始状态 b)假设各板条的伸长 c)加热后的变形
焊缝在x－x轴一侧，焊后最容易产生弯曲变形
焊缝的位置应尽可能对称布置
如图a、b所示的焊件，焊缝位置偏离截面中心，并在同一侧。由于焊缝的收缩，会造成较大的弯曲变形。图中 c、d、 e所示的焊缝位置对称，焊后不会发生明显的变形。
焊缝位置对称于x－x轴和y－y轴，焊后变形较小，容易防止。
图1-44
1．筒体、封头及其相互间连接的焊接结构纵、环焊缝必须采用对接接头。对接接头的坡口形式可分为不开坡口（又称齐边坡口）、V 形坡口、X形坡口、单U形坡口和双U形坡口等数种，应根据筒体或封头厚度、压力高低、介质特性及操作工况选择合适的坡口形式。
2. 接管与壳体及补强圈间的焊接结构一般只能采用角接焊和搭接焊，具体的焊接结构还与容器的强度和安全性要求有关。有多种接头形式，涉及是否开坡口、单面焊与双面焊、熔透与不熔透等问题。设计时，应根据压力高低、介质特性、是否低温、是否需要考虑交变载荷与疲劳问题等来选择合理的焊接结构。下面介绍常用的几种结构。
图14-3 双V形坡口双V形坡口由两个V形坡口和一个I形坡口组合而成
三、压力容器焊接接头分类
目的：
为对口错边量、热处理、无损检测、焊缝尺寸等方面
有针对性地提出不同的要求，GB150根据位置，根据该接头所连接两元件的结构类型以及应力水平，把接

压力容器制造PPT课件

a
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筒节的放样、划线工作一般靠人工进行，而压力容器的制造大多为单件小批生产，因些划线的劳动量大，速度慢。容器的划线又是十分重要的工作，一旦产生错误，将导致整个筒节报废。
近年来，在划线工序的改进方面，已出现数控自动划线及电子照相划线。
2.1.2下料
1）剪切下料
2）冲落下料
3放样、画线
放样、画线是压力容器制造过程的第一道工序，直接决定零件成型后的尺寸和几何形状精度，对以后的组对和焊接工序都有很大的影响。
放样、画线包括展开、放样、画线、打标记等环节。
a
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筒节的展开计算比较简单，即以筒节的平均直径为基准（式2-1）
L=πD-ΔL=π（Di+S)-ΔL (式2-1） L—筒节展开长，mm D—筒节平均直径，mm Di—筒节内径，mm S—板厚，mm ΔL—钢板伸长量，mm
4）密封元件
密封元件是两法兰之间保证容器内部介质不发生泄漏的关键元件。对于不同的工作条件要求有不财的密封结构形式和不同材质及形式的密封垫片。
5）容器内件
在容器壳体内部的所有构件称为内件。有的内件如换热器中的换热管也是一种受压元件，在 “容规”中还列为主要受压元件。
6）容器支座
压力容器是通过支座支承设备自重加上介质的重量，还要承受风载地震载荷给容器造成的弯曲力矩载荷，它是容器的主要受力元件之一。
a
26
2.4装配
2.4.1筒体装配
筒节的制造过程中，至少有一条纵缝是在卷制后组焊的，同盱纵缝的组装没有积累误差，组装质量较易控制，但对于壁厚为20~45mm、直径为1000~6000mm的筒节，若弯卷过程控制不好，就会产生如下偏差
a

华东理工大学压力容器设计课件

Kt 2
17
第三章压力容器总体设计问题
第二节开孔及补强设计
一、开孔应力集中及应力集中系数
3.薄壁圆柱开小圆孔的应力集中
3 cos 2 1, r 0 孔边处r=a， r 0, 2

最大应力在孔边，应力集中最严重。

孔边应力集中有局部性，衰减较快。
强部分的厚度T ’视为整体壁厚。
第三章压力容器总体设计问题
28
第二节开孔及补强设计
一、开孔应力集中及应力集中系数
3.椭圆形封头开孔的应力集中系数椭圆形封头中心区开孔接管处的应力集中系数也可以近似地采用上述球壳开孔接管的曲线，只要将椭圆中心处的曲率半径折算为球的半径即可：
第三章压力容器总体设计问题
第三章压力容器总体设计问题
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第二节开孔及补强设计
一、开孔应力集中及应力集中系数
1.平板开小孔的应力集中
r 0
平板开孔的最大应力在孔边孔边沿r=a处： 0,

2

2
处
max 3
第三章压力容器总体设计问题
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第二节开孔及补强设计
一、开孔应力集中及应力集中系数

结构的应力指数 I 可以有多个(如拐角的内侧、外侧、不同方向)，而且不一定是最大的(第六章疲劳设计中还论述此问题)。
第三章压力容器总体设计问题 23
第二节开孔及补强设计
一、开孔应力集中及应力集中系数
(三)应力集中系数的计算 2.球壳开孔接管处应力集中系数曲线
为便于设计、对不同直径的和不同厚度的壳，带有不同直径与厚度的接管，按理论计算得到的应力集中系数综合绘制成一组组曲线。图3-7为球壳带平齐式接管在内压作用下的应力集中系数图。

压力容器的设计支座课件-PPT文档资料

第三章压力容器的整体设计问题
耳座数量
一台设备一般配置2－4个支座。必要时也可适当增加，但在
安装时不容易保证各支座在同一
平面上，也就不能保证各耳座受力均匀。对于大型薄壁容器或支座上载荷较大时，可将各支座的底板连成一体组成圈座，既改善
圈座
了容器局部受载过大，又可避免
各耳座受力不均。
第三章压力容器的整体设计问题
第三章压力容器的整体设计问题
第三章压力容器的整体设计问题
第三节支座
耳式支座立式支座支座卧式支座支承式支座腿式支座
裙式支座
鞍式支座圈式支座支腿支座
第三章压力容器的整体设计问题
1. 立式容器支座
（1）耳式支座（悬挂式支座）
第三章压力容器的整体设计问题
1. 立式容器支座（1）耳式支座（悬挂式支座）结构：由筋板和支脚板组成，广泛用于反应釜及立式换热器等直立设备上。特点：简单、轻便，但对器壁会产生较大的局部应力。因此，当容器较大或器壁较薄时，应在支座与器壁间加一垫板，垫板的材料最好与筒体材料相同。筋板和底板材料为Q235－A· F 标准： JB/T4725 《耳式支座》，它将耳式支座分为A 型（短臂）和B型（长臂）两类，每类又有带垫板和不带垫板两种，不带垫板的分别以AN和 BN表示。B型耳式支座有较大的安装尺寸，当容器外面包有保温层，或者将容器直接放置在楼板上时，宜选用B 型。
第三章压力容器的整体设计问题
标记方法 JB/T 4724-92，支座 X X 支座号（1~8）支座型号（A，B）
注：1、若支座高度h、垫板厚度δ3与标准尺寸不同，则在设备图纸零件名称或备注中注明。如：h=450， δ3 ＝14。 2、支座及垫板的材料应在设备图样的材料栏内标注，表示方法如下：支座材料/垫板材料。

焊接结构全套课件

2）焊接结构对于脆性断裂、疲劳破坏、应力腐蚀和蠕变破坏等都比较敏感,
3）焊接结构中存在残余应力和变形， 4）焊接会改变材料的部分性能，使焊接接头附近变为一个不均匀体’
5）对于一些高强度的材料，因其焊接性能较差，更容易产生焊接裂纹等缺陷。
(3)减小焊接不足的措施 1）合理的设计结构，正确的选择材料， 2）采用适宜的焊接设备和制定正确的焊接工艺， 3）良好的焊接技术及严格的质量控制。 2．焊接结构在工业发展中的作用（1）焊接结构被广泛地应用于工业生产的各个部门。
（2）加强现场教学和参观，加深学生的感性认识，还可以通过多媒体教学等手段开阔学生的视野，培养学生分析问题和解决问题的能力。
第一章焊接结构基本知识
1.1 焊接结构基本构件 1.2 焊接接头的基本知识
第一节焊接结构基本构件
一、机器零部件焊接结构
1 ．切削机床的焊接机身, 2．减速器箱体焊接结构。
1．焊接接头的组成焊接接头由焊缝金属、熔合区和热影响区组成，如图1-
11所示。 2．焊接接头的基本形式（1）对接接头两板件端面通过焊接形成135°～180°夹角，（2）搭接接头两板件部分重叠起来进行焊接所形成的接
头, （3）T形（十字）接头将一个焊件的端面与另一焊件的表
面构成直角或近似直角，用角焊缝连接起来的接头，
2．焊缝金属的收缩当焊缝金属冷却，由液态转为固态时，其体积要收缩。
产生焊接应力变形。
3．金属组织的变化钢在加热及冷却过程中发生相变，可得到不同的组织，
这些组织的比容各不相同，由此也会造成焊接应力与变形。
4．焊件的刚性和拘束焊件自身的刚性及受周围的拘束程度越大，焊接变形
越小，焊接应力越大；反之，焊件自身的刚性及受周围的拘束程度越小，则焊接变形越大，而焊接应力越小