承压设备设计与制造汇总

承压设备设计与制造
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承压设备设计与制造
• 一、承压设备设计安全
• 1.1材料选用与安全 1.2结构设计与安全 1.3强度设计与安全
• 二、承压设备制造安全技术
• 2.1壳体成型
2.2焊接
• 2.3焊后热处理
2.4制造缺陷
• 三、承压设备设计监察管理
• 3.1设计单位条件 3.2管理与监督
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1.2结构设计与安全
承压设备的正确设计是保证其安全运行的一个最根本的环节。 设计不当，必然给以后的运行带来先天性的不足，由此酿成的事故 国内外屡见不鲜。美国总电站公司调查的339件容器及压力管道事 故中，按原因分类统计，其中由于设计方面的原因导致的事故有 73件，占事故总数的l8.3％。国内出于设计不当或未经认真设计计 算而使容器发生事故的例子也是较多的。 ⑴ 结构设计遵循的原则
• 选择合适的结构形式：在承压设备的破坏事故中，有相当一部 分是由于结构不合理引起的。结构不合理往往使得承压设备在 制造和使用过程中容易产生缺陷。要考虑尽量降低局部附加应 力和应力集中。
• 满足强度要求：为保证承压设备安全运行，其承压部件必须具 有足够的强度，即具有适当的壁厚以抵抗外加载荷的作用。
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1.1材料选用与安全
承压设备的用途极广，工作条件也千差万别，因此在设计过程 中正确地选择材料是一件极为复杂而又特别重要的工作。很多 承压设备造成事故的重要原因之一就是选用材料不当。
所以，在选择材料时，必须根据承压设备的工作条件（如壁温、 压力、介质腐蚀性、介质对材料的脆化作用及其是否易燃、易 爆、有毒等）选择具有合适力学性能、物理性能和耐腐蚀性能 的材料，所选用的材料还必须考虑加工工艺的影响（可焊性、 是否便于加工），并考虑其经济合理性及来源等情况。
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1.1材料选用与安全
⑴ 材料性能 ① 力学性能② 物理性能③ 耐腐蚀性能④ 制造工艺性能 ⑵ 材料性能影响因素 影响材料性能的因素除冶炼方法和合金元素以外，制造工艺、操作 温度和介质的腐蚀性等也都是有较大影响的因素。 ① 制造工艺② 腐蚀③ 温度 ⑶ 材料选用 选择承压设备用材料必须考虑其操作条件（如设计压力、设计温度、 介质特性等）、材料的焊接性能、冷热加工性能、热处理以及承压 设备的结构等，并在此前提下，考虑经济合理性。
2.3焊后热处理
热处理是保证壳体制造质量的重要技术手段。承压设备制造中， 热处理一般分为两类，一类是焊后热处理，另一类是改善机械性能 热处理。消除焊缝残余应力的热处理也有采用焊缝局部加热的方法。
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2.4制造缺陷
⑴ 焊接缺陷 国内外所发生的大量承压设备事故中，有相当一部分是由焊接
• 四、承压设备制造监察管理
• 4.1锅炉压力容器制造许可条件
• 4.2制造许可的工作程序
• 五、参考文献
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一、承压设备设计安全
• 承压设备承压部件的可靠性，在很大程度上取决于它的设计是 否正确。其安全设计主要包括以下三个方面：
• 合理选用材料：这是保证承压设备安全运行的一个重要措施。 如果材料选择不当，即使具有较大的强度裕度，也可能在运行 中发生破坏事故。
2020/10/4Βιβλιοθήκη 8承压设备设计与制造
1.3强度设计与安全
设计工作中直接影响其安全运行的内容包括：正确选用材料、 合理设计可靠结构以及考虑全面确定设备最小壁厚。要确定容器最 小壁厚就要分析其由各类载荷引起的应力，再根据强度条件规定的 许用应力计算出所需的壁厚。
进行设计时，主要任务是对各个部分进行应力分析，确定最大 应力值并将其限制在许用范围内。任一台承压设备至少存在两种应 力，一种是一次应力或薄膜应力，如圆筒体中间部分的应力；另一 种是不连续应力或二次应力，如接管与封头连接处的应力。
缺陷直接或间接引起的。由于焊接加工工艺的特点，焊接过程中有 些缺陷是难以完全避免的。因此要保证不因制造质量而发生事故， 就必须要求承压设备不存在危险性缺陷和超出允许范围的一般性缺 陷。
⑵ 主要零部件的结构设计
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⑴ 结构设计遵循的原则
i应力集中或削弱强度结构应相互错开，避免高应力叠加。
ii结构不连续处应平滑过渡。受压壳体存在几何形状突变或其它结 构上的不连续，都会产生较高的不连续应力，设计时应尽量避免
iii避免采用刚性过大的焊接结构。
iv受热系统及部件的胀缩应不受限制。受热部件的热膨胀如果受到 外部或自身的限制，在部件内部就会产生热应力。
锅炉、压力容器本体大多是圆筒形壳体加两端封头，大部分的 壳体、封头都属于薄壁结构。最常用的制造方法是卷制焊接筒体与 旋压成型或冲压封头，用焊接或法兰连接的方法连成一体。
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2.2焊接
壳体的焊接，重要的是筒体（包括封头、筒节法兰等）纵缝、 环缝的焊接，是壳体制造中最关键的工序。常用的焊接方法是埋弧 自动焊和电渣焊。筒体环缝焊接几乎全部采用埋弧自动焊，筒壁较 薄的纵缝也采用埋弧自动焊。电渣焊用于焊接厚壁筒节的纵缝，只 要在被焊纵缝间保持适当的间隙，不用开坡口即可一次焊成。
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⑵ 主要零部件的结构设计
承压设备的结构比较简单，基本上都是由筒体、封头、接管、 法兰、支座等零部件组成。承压设备的结构设计除了整体结构设计 外，主要进行的就是零部件的结构设计，包括焊缝结构设计、设备 各部位开孔设计等。
一般要求：各受压部件应有足够的强度，并装有可靠的安全保 护设施，防止超压；受压元件、部件结构的形式、开孔和焊缝的布 置应尽量避免或减小复合应力和应力集中；承重结钩应具有足够的 强度、刚度、稳定性及防腐蚀性；承压设备的整体结构应便于安装、 检修和清洗；承压设备的结构应便于检验检测。
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二、承压设备制造安全技术
承压设备能否在设定的环境与工艺条件（压力、温度、介质特 性）下安全运行，首先取决其本身的安全可靠性。这种可靠性除了 其在设计上符合安全要求外，在制造上也应确保制造质量。根据设 计图样和技术要求严格按有关的规程和标准进行制造。
2.1壳体成型