压力的容器的设计步骤
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。
压力罐的制作方法
压力罐的制作方法
压力罐是用于储存气体或液体，在一定压力下保持其稳定性和安全性的容器。
以下是一般的压力罐制作方法：
1. 设计和计划：首先确定压力罐的设计规格和要求，包括容量、压力限制、材料选择等。
根据这些要求绘制制作图纸并制定制作计划。
2. 材料选择：根据设计要求选择适合的材料，常见的压力罐材料包括钢、不锈钢、铝合金等。
选择材料时需要考虑其耐压性能、耐腐蚀性能以及成本等因素。
3. 制作罐体：根据设计图纸，将选定的材料切割成所需的形状和尺寸，然后进行弯曲、焊接等工艺加工，制作出罐体的主体结构。
4. 安装附件：根据设计要求，安装必要的附件，如进出口阀门、安全阀、压力表等。
这些附件对于压力罐的正常运行和安全性非常重要。
5. 检验和测试：制作完成后，进行严格的检验和测试，以确保压力罐符合设计要求和相关标准。
常见的测试包括压力测试、泄漏测试等。
6. 表面处理和涂装：对压力罐进行表面处理，如除锈、打磨等，然后进行涂装，以提高外观和防腐性能。
7. 完成和交付：经过以上步骤，压力罐制作完成。
进行最后的质量检查，确保罐体的质量和安全性。
最终交付给客户或安装使用。
需要注意的是，压力罐的制作涉及到复杂的工艺和安全要求，因此在制作过程中需要严格遵循相关的技术标准和规范，确保罐体的质量和安全性。
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。
压力容器设计步骤或思路
压力容器（罐）设计思路或步骤一、根据输入条件及GB150，首先确定：设计压力、设计温度、材质、介质（及介质特性：毒性程度、是否易爆、状态（气态、液态的标准沸点）、渗透性、材质的相溶性等）、容积等参数。
二、确定容器类别；（容器类别对无损检测的确定有影响）三、确定焊接接头系数（根据容规及GB150.4确定）；四、确定腐蚀裕量（参考HG/T20580-2011,P20的7.3腐蚀裕量）设计压力、设计温度的确定参考GB150及HG/T20580-2011的第一部分，有详细的说明，是设计人员必须学习的内容。
由以上条件可进行筒体与封头的壁厚计算，确定尺寸参数。
如客户没有确定长径尺寸，一般按长径比2-5（2-3）确定为易，长度方向尽可能取板宽或整板宽的累加值（此值为经济值）。
五、筒体材料：尽可能选用板材，如管作筒体，GB9948及GB6479需符合GB150.2的5.1.4、5.1.5的规定；六、容器法兰及法兰盖设计：参考容器法兰标准，多数情况下使用规格不在此标准范围内，无法直接选用，我的经验是：螺栓直径越小，预紧力越小，法兰越薄；螺栓材料越软，许用应力越小，法兰厚度越薄；螺栓分布圆直径距垫片中心圆尺寸越短，法兰厚度越小；外圆与厚度两者选择中，选择外圆小的，相对外圆大薄的重量轻的可能性更大，也就是成本低的可能性更大。
在设计尺寸时螺栓分布圆尽可能小对厚度减小有很大的好处。
要明白这些关系，还需要多学习法兰受力计算一部分。
七、管法兰公称压力要大于容器的设计压力，参考HG/T20592-2009中法兰最大允许压力表，法兰在设计温度下的最小允许压力要大于罐的设计压力为选型合格，法兰、垫片、螺栓及螺母的选择参考HG/T20583-2011 P437页。
摘要如下：7.2.2容器的接管法兰密封面选用凹凸面或榫槽面型式时，设在容器顶部和侧面的管口选用凹面或槽面法兰；设在容器底部的管口应选用凸面或榫面的法兰。
与阀门或机泵直接相连的管口应视阀门或机泵的法兰密封面型式选用。
压力罐的制作方法
压力罐的制作方法压力罐是一种用于存储或运输带有高压气体或液体的容器。
制作压力罐需要一定的专业知识和技术，确保其具有足够的强度和安全性。
以下是压力罐的制作方法的详细步骤：1.设计和规划：首先，需要确定压力罐的设计规格和要求。
这包括工作压力、容量、材料等。
根据这些要求，可以绘制出压力罐的详细设计图纸。
2.材料选择：根据设计图纸的要求，选择合适的材料来制作压力罐。
常用的材料包括碳钢、不锈钢和铝合金。
材料的选择通常取决于介质的性质、工作温度和压力等因素。
3.制作筒体：首先，根据设计图纸的要求裁剪和加工出筒体的零件。
然后，将这些零件用焊接或铆接的方法连接起来，形成整个筒体结构。
焊接是最常用的方法，这要求焊工具和技能。
4.制作封头：根据设计图纸的要求，制作出罐体的封头。
封头通常有两种形式，一种是半球形，另一种是平面的。
封头的制作通常使用冲压或旋压的方法。
5.焊接和连接：一旦筒体和封头制作完成，将它们与压力罐的其他部件焊接或连接起来。
这包括罐口、进出口管道、支撑结构等。
焊接的过程要求严格控制焊接温度和焊接技术，确保焊接强度和密封性。
6.内饰和保护：一些压力罐需要在内部进行饰面处理，以防止腐蚀或其他化学反应。
例如，可以在内部涂上合适的涂层或进行内部抛光。
同时，在外部也可以进行防腐处理或涂层以保护压力罐的表面。
7.检测和测试：在开始使用压力罐之前，需要进行严格的检测和测试。
这通常包括使用压力和真空等不同条件下对压力罐进行爆破试验和泄漏测试。
这是为了确保压力罐的安全性和操作性能符合设计要求。
8.安装和调试：一旦压力罐通过检测和测试，可以进行安装和调试。
这包括将压力罐与其他设备连接，并进行必要的调整和校准，以确保整个系统的正常运行。
以上是制作压力罐的一般步骤。
需要注意的是，压力罐的制作和使用必须遵循相关的法律法规和标准，以确保操作的安全性和合法性。
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。
压力容器制造工艺规程
压力容器制造工艺规程1. 引言压力容器是一种广泛应用于工业和军事领域的设备，用于存储和运输气体或液体。
由于其特殊用途和工作条件，压力容器的制造工艺必须符合严格的规范和标准，以确保其安全使用。
本规程旨在介绍压力容器的制造工艺，并提供制造商遵循的指导原则。
2. 材料选择压力容器的材料选择非常重要，必须根据容器的设计压力和温度、介质的性质和容器的尺寸等因素来确定。
常见的材料包括碳钢、不锈钢、合金钢和钛合金等。
制造商应根据设计要求选择合适的材料，并确保其符合相关标准和规范。
3. 设计和制图在制造压力容器之前，制造商必须进行详细的设计和制图。
设计阶段包括确定容器的尺寸、形状、壁厚和支撑结构等。
制造商应使用计算软件和模型进行力学分析，以确保容器在工作条件下具有足够的强度和刚度。
制图阶段包括制作详细的图纸和说明，包括容器的各个部分、连接方式和焊接工艺等。
4. 板材切割和成形制造压力容器的第一步是根据图纸的要求切割和成形板材。
常用的切割方法包括火焰切割、等离子切割和激光切割等。
成形板材的方法包括冷弯、热弯和卷边等。
制造商必须确保切割和成形过程的精度和质量，以避免材料剪裁不准确和形状变形等问题。
5. 焊接焊接是制造压力容器的关键步骤，要求焊缝具有足够的强度和密封性。
焊接方法包括手工电弧焊、氩弧焊、埋弧焊和激光焊等。
制造商应根据设计要求选择合适的焊接方法，并确保焊工具有相关的资质和经验。
焊接后，焊缝必须进行无损检测，以确保其质量和完整性。
6. 表面处理制造压力容器后，表面处理是必要的步骤，以提高其耐腐蚀性和耐磨性。
常用的表面处理包括喷砂、酸洗和热浸镀等。
制造商在选择和执行表面处理方法时，必须遵循相关标准和规范，并确保处理后的表面平整、清洁和耐用。
7. 压力测试制造完成后，压力容器必须进行压力测试，以确保其能够承受设计压力而不泄漏。
压力测试应根据容器的尺寸和设计压力来确定，常用的方法包括水压试验和气压试验等。
制造商必须记录并报告测试结果，并在通过测试后提供合格证书。
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。
《压力容器设计基础》课件
压力容器的材料选择
压力容器的材料选择对容器的性能和寿命有重要影响。常用的材料有钢材、合金材料等，选材时需要考虑其力 学性能和腐蚀性。
压力容器设计的流程
压力容器设计通常包括需求分析、参数确定、结构设计、强度校核、材料选 择等多个步骤，每个步骤都需要严格符合相关标准和规范。
压力容器设计案例分析
通过实际案例的分析，了解不同类型压力容器的设计过程和关键要点，帮助 我们理解和应用所学的设计基础知识。
压力容器是一种能够承受内部压力的密封容器，根据其用途和结构特点可以 分为多种不同的类型，如储气罐、储液罐、反应器等。
压力容器设计的基本原理
压力容器的设计需要考虑到力学原理、材料力学、热力学等知识，确保容器 在工作条件下能够安全可靠地工作。
压力容器设计的考虑因素
在设计压力容器时，需要考虑多个因素，如工作压力、温度、容器形状、安 全性要求等，以确保容器能够满足工作条件。
《压力容器设计基础》 PPT课件
本课件旨在介绍压力容器的设计基础知识，涵盖了背景介绍、定义和分类、 基本原理、考虑因素、材料选择、设计流程和案例分析等内容。
背景介绍
压力容器是在工业领域中广泛应用的设备，承受着高压力下的气体或液体。了解背景信息有助于我们理解其重 要性和广泛应用。
压力容器的定义和分类
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
设计厚度 计算厚度 腐蚀裕度
td
pDi
2[ ]t P
C2
2.51200 1.0 11.47mm 2170 0.85 2.5
8.3 内压薄壁容器的设计
名义厚度 设计厚度 钢板厚度负偏差 圆整值
tn td C1 11.47 0.8 12.27 14mm
该厚度同时满足最小壁厚要求。 储罐的水压实验压力：
F
F=Fcr
压
杆
临界载荷
失
稳
T
的
概
念
6.１ 压杆失稳的概念
稳定性：构件保持原有形状的能力。
失稳：构件失去原有形状的平衡。失稳现象 的发生决定于构件及其作用载荷。
压杆的临界载荷Ｆcr：压杆保持直线稳定平衡时所 能承受的最大轴向压力。当轴向压力达到Ｆcr时， 压杆随时有失稳的可能，一旦失稳变弯，将不可能 恢复。
d 环向应力为:
pD 2t
• 球形壳体的应力分析
• 环向应力和经向应力相等：
PR PD 2t 4t
椭球形壳体的应力分析
x
M
b
a
P 2tb
a4 x2 (a2 b2 )
P 2tb
a4
x 2 (a2
b2
)
2
a4
a4 x 2 (a 2
b2
)
•
顶点：
Pa a 2t b
薄壁壳体： R0 / Ri 1.2或 tn / Di 0.1
p
B
二向应力状态：经向应力、周向应力
Di
1. 经向应力 (轴向应力)
截面法求 取右半部分受力分析：
p
Di
列平衡方程：
Fx 0
4
D2
压力容器的设计原理及操作
4、带压时不拆卸压紧螺栓 ； 5、换热器操作时应先引进冷流后进热流， 同时引进的冷热流速度要慢； 6、坚守岗位，意观察工艺参数变化； 7、坚持运行期间的巡回检查制度 ； 8、认真填写操作记录，要求认真及时准确 真实地记录容器运行状况； 9、跑、冒、滴、漏的处理； 10、容器的紧急停止运行；
我国的压力容器分类方法
按《压力容器安全技术监察规程》 分类方法： 1、第一类压力容器 ：除上述第二类和第三类规 定以外的低压容器为第一类压力容器。 2、第二类压力容器：具有下列情况之一的 中压容器； 低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介 质）； 低压反应容器和低压储存容器（仅限易燃介质或 毒性程度为中度危害介质）； 低压管壳式余热锅炉； 低压搪玻璃压力容器。
第三节 压力容器的分类
1、按压力等级分类：压力容器可分为内压 容器与外压容器。 a：低压容器P<1.6MPa。 b：中压容器1.6MPA≤P<10MPa。 c：高压容器10MPA≤P<100MPa。 d：超高压容器P≥100MPa。
按容器在生产中的作用分类: 1、反应压力容器：用于完成介质的物理、化学 反应。 2、换热压力容器：用于完成介质的热量交换。 3、分离压力容器：用于完成介质的流体压力平 衡缓冲和气体净化分离。 4、储存压力容器：用于储存、盛装气体、液体、 液化气体等介质。
设计条件图主要有以下几种: 一般容器条件图： 换热器条件图：应注明换热管规格、管长 及根数、排列形式、换热面积与程数等 塔器条件图：应注明塔型（浮阀塔、筛板 塔或填料塔）、塔板数量及间距、基本风 压和地震设计烈度和场地土类别等； 搅拌容器条件图：应注明搅拌器形式、转 速及转向、轴功率等。
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。
压力容器制造程序及过程控制措施
压力容器制造程序及过程控制措施一、压力容器制造工艺流程图：二、程序控制：⑴、压力容器制造的程序控制主要有：⑵、图纸审核→技术交底及容器排版→材料复验、标识移植→下料组对--焊接、试板焊接及理化试验→无损检测→热处理→耐压试验→产品最终检验。
三、图纸审核：⑴、审核设计单位是否具有设计资格；⑵、审核图纸中压力容器的主要参数是否符合国家法规及标准要求；⑶、审核图纸中的尺寸标注是否有无；⑷、是否需要进行尺寸与材料变更。
四、技术交底：⑴、据审核图纸的过程中发现的制造难点以及制造过程中需特别注意的地方进行技术交底，避免制造出现差错，造成浪费；⑵、据板材和图纸开孔方位对容器的焊道位置进行排列，符合国家标准及相关规范要求。
比如：《容规》和《压力容器》等法规和标准。
五、材料复验、标识移植：⑴、检验供货商供应的材料表面质量是否满足要求，同时核查材质质量证明书是否符合相关法规和标准要求；⑵、了解材料的化学成分与力学性能是否满足标准要求；用于压力容器的钢材主要强调其强度、塑性、韧性三个性能指标；⑶、主要是便于材料使用的可追溯性。
⑷、根据GB150.4制造与检验部分规定，材料需进行标识移植。
六、下料组对：⑴、检验封头焊缝的布置位置、封头压制成型后的深度、椭圆度等能否满足标准规定；⑵、检验筒体下料的具体尺寸、坡口是否依照图纸和排版图为依据进行下料；⑶、检验卷制筒体，使其圆度满足标准要求；⑷、在保证圆度的前提下根据排版图进行组对，使其错变量符合标准要求，焊缝布置依据排版图进行组对，组对质量的好坏是能否焊接好的前提，是关系到对接接头的受力能否达到最理想状态，即应力最平衡，因此组对至关重要。
⑸、检验直线度允差是否满足标准要求。
七、焊接、试板焊接及理化试验：⑴、焊接是压力容器制造中最重要的步骤，是压力容器是否安全的关键，因此焊接过程的控制尤为重要。
⑵、据容器材料，根据相关标准制作焊接工艺评定，寻找合适的焊接工艺参数；⑶、据焊接工艺选定有资格的焊工进行施焊作业；控制施焊环境。
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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20℃，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℃，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》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。
本例选焊缝系数为0.85。
（6）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对材料的使用有规定。
比较常用的材料有Q235，16MnR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。
储气罐使用压力、温度和介质都符合Q235-B的条件，厚度还未知，若超过了20mm，能使用16MnR。
暂定使用Q235-B。
3.确定设备基本尺寸（1）确定容器直径首先要确定容器直径。
如果是圆筒型压力容器，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 。
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。
有了容器直径，可按照GB150公式计算出厚度。
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。
如果腐蚀裕量为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，得到容器外形。
（2）按照工艺要求确定配置各管口的法兰和接管。
容器上开孔要符合GB150的规定，要进行补强计算，如满足GB150不需补强的条件，可不必再计算补强。
应尽量满足GB15条件，安全性和经济性都最好，避免增加补强圈。
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。
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（3）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。
4.进行强度计算校核压力容器的制造工艺压力容器，储气罐，规格Φ1000×2418×10，设计压力1.78MPa，设计温度40℃，属二类压力容器。
通过该压力容器的试制，对压力容器的制造工艺流程有了更深的了解。
工艺流程：下料——>成型——>焊接——>无损检测——>组对、焊接——>无损检测——>热处理——>耐压实验一、选材及下料（一）压力容器的选材原理1．具有足够的强度，塑性，韧性和稳定性。
2．具有良好的冷热加工性和焊接性能。
3．在有腐蚀性介质的设备必须有良好的耐蚀性和抗氢性。
4．在高温状态使用的设备要有良好的热稳定性。
5．在低温状态下使用的设备要考虑有良好的韧性。
（二）压力容器材料的种类1．碳钢，低合金钢2．不锈钢3．特殊材料：①复合材料（16MnR+316L）②刚镍合金③超级双向不锈钢④哈氏合金（NiMo:78% 20%合金）（三）常用材料常用复合材料：16MnR+0Gr18Ni9A：按形状分：钢板、棒料、管状、铸件、锻件B：按成分分：碳素钢：20号钢20R Q235低合金钢：16MnR、16MnDR、09MnNiDR、15CrMoR、16Mn锻件、20MnMo 锻件高合金钢：0Cr13、0Cr18Ni9、0Cr18Ni10Ti尿素级材料：X2CrNiMo18.143mol（尿素合成塔中使用，有较高耐腐蚀性）二、下料工具与下料要求（一）下料工具及试用范围：1、气割：碳钢2、等离子切割：合金钢、不锈钢3、剪扳机：＆≤8㎜L≤2500㎜切边为直边4、锯管机：接管5、滚板机：三辊（二）椭圆度要求：（三）错边量要求：见下表（四）直线度要求：三、焊接（一）焊前准备与焊接环境1、焊条、焊剂及其他焊接材料的贮存库应保持干燥，相对湿度不得大于60%。
2、当施焊环境出现下列任一情况，且无有效防护措施时，禁止施焊：A）手工焊时风速大于10m/sB）气体保护焊时风速大于2m/sC）相对湿度大于90%D）雨、雪环境（二）焊接工艺1、容器施焊前的焊接工艺评定，按JB4708进行2、A、B类焊接焊缝的余高不得超过GB150的有关规定3、焊缝表面不得有裂纹、气孔、弧坑和飞溅物（三）焊缝返修1、焊逢的同一部位的返修次数不宜超过两次。
如超过两次，返修前均应经制造单位技术总负责人批准，返修次数、部位和返修情况应记入容器的质量证明书。
2、要求焊后热处理的容器，一般应在热处理前进行返修。
如在热处理后返修时，补焊后应做必要的热处理四、无损探伤（一）理论1．定义：借用于现今的手段和一起在不损坏和破坏材料机器及其结构的情况下对它们的化学性质、机械性能以及内部结构进行检测。
2．目的：①确保工件和设备的质量，保证设备的正常运行。
射线：RT 超声波UT（焊缝、锻件）磁粉MT（检查铁磁性表面）渗透PT（表面开口缺陷）②改善制造工艺③降低成本④提高设备的可靠性3.应用特点：①无损检测要与破坏性试验相结合。
②正确的选用最适当的无损检测。
③正确使用无损检测的时机④综合应用各种无损检测方法4.应用范围：①组合件的内部结构或内部组成的检查，不破坏对象，利用射线检查内部情况。
②材料，铸、锻件和焊缝间检查。
③材料和机械的质量检测。
④表面测厚5.焊缝缺陷：①裂纹：有冶金因素和应力因素或者是由组织因素和致脆因素、氢等的综合作用所引起的局部断裂。
②气孔：焊接过程中溶入液体金属的气体在金属凝固结晶时来不及逸出而留在焊缝内形成的空纹。
③夹渣：焊接过程中，溶池内冶金反应所生成的非金属夹杂物，由于各种原因来不及浮出表面而留在焊缝内。
④未焊透：是焊缝金属与母材或焊缝金属之间未被热源熔化而留下来的局部空隙。
⑤夹钨（二）射线照相探伤法1.X射线2.γ射线Ir192 74天＜100mmCo60 5.3年＜200mm射线性质：①都是电磁波②具有两重性：波动性、粒子性射线特性：①不可见②直线传播，有衍射，绕射能穿透物质，使物质电离，能使胶片感光，也能使增感材料产生荧光，伤害有生命的细胞。
防护学：①时间②距离③躲避（三）超声波探伤法利用超声波在组件中的传播，经反射接收后根回波判断是否有缺陷的方法。
（四）MT磁粉探伤：①操作简单，直观。
②铁磁性材料（表面和内表面）首先MT③检测缺陷位置和表面长度而不能确定深度。
特点：检查静表面缺陷（五）PT渗透涂上渗透液→进入毛细管→清洗→回渗检测：开口缺陷，表面光洁度五、压力容器的热处理：（一）正火①目的：细化晶粒，提高母材及常化处理焊缝的综合机械性能，消除冷作硬化，便于切削加工。
②方法：把要正火的零件放入加热炉中加热到一定温度按每毫米1.5分～2.5分保温出炉空冷，风冷或雾冷。
③应用：16MnR 高温保温时间过长，使奥氏体晶粒大（正火）35﹟锻件（正火）封头，筒体（正火）（二）调质处理：①目的：提高零件的综合机械性能。
②方法：淬火+高温回火（500℃以上）。
得到索氏体。
③应用：封头，筒体，法兰，管板等。
20MnMo 20MnMoNb 13MnNiMoNb 900℃～950℃2分～3.5分/mm 水冷+空冷。