SW6压力计算总结

二、压力容器设计中一些参数的定义
1 压力 2.温度 3.厚度 4.载荷 5.许用应力 6.焊缝接头系数 7.压力试验
1.压力
工作压力：指在正常工作情况下，容器顶部可能 达到的最高工作压力。 设计压力：指设定的容器顶部的最高压力，与相 应的设计温度一起作为设计载荷条件， 其值不低于工作压力。 计算压力：指在相应设计温度下，用以确定元件 厚度的压力，其中包括液柱静压力。 当元件所承受的液柱静压力小于5% 设计压力时，可忽略不计。 试验压力：指在压力试验时，容器顶部的压力
高合金钢
σs σ 0 .2 1. 5
σ ts σ t0.2 1 .5

1)
1）对奥氏体高合金钢受压元件，当设计温度低于蠕变温度范围，且允许有微量的永久变形 σ ts σ t0.2 σ σ 时，可适当提高许用应力至 0.9 （ ）但不超过 s 0.2 。此规定不适用于法兰或其他有
1 .5
7.压力试验
液压试验
压力试验的确定：
内压容器 液压试验：
气压试验
气密性试验
气压试验：
外压容器和真空容器 液压试验：
σ pt 1.25 p t σ σ pt 1.15 p t σ
pt 1.25p
气压试验：
pt 1.15 p
pt —试验压力，Mpa
p —设计压力，MPa
第七章 压力容器的设计与计 算机辅助设计
第一节
引言
这一章我们主要学习压力容器设 计的基本方法，学习如何运用 SW61998 V2.0 《过程设备强度计算软件 包》及 PVCAD《计算机辅助设计软 件包》使我们能更进一步对所学知识 全面巩固和提高。
一、压力容器设计步骤及主要规程 及标准
设计步骤: 工艺计算 机械计算 主要规程及标准: 《压力容器安全技术监察规定》 《钢制压力容器》 《钢制管壳式换热器》 《钢制塔式容器》

σ tD 1.5
表格中符号的意义
σb —钢材标准抗拉强度下限值
σ s σ 0.2 —钢材标准常温屈服点（或0.2%屈服强度） σ t σ t —钢材在设计温度下的屈服点(或0.2%屈服强度) σ t
s

0.2
D
—钢材在设计温度下经10万小时断裂的持久强度 的平均值
σ t 应满足的条件：液压试验时，
三、压力容器设计材料
压力容器用钢材类型主要有钢板、钢管、锻件、 螺柱和螺母。 选择压力容器用钢应考虑容器的使用条件，例如： 设计压力、设计温度、介质特性、和操作特点等， 从而选择钢材为焊接性能良好的钢材，同时还要 考虑到容器的制造工艺和经济合理性。 下面我们谈谈这些类型的钢材在压力容器中使用 过程中的一些规定。
2.温度
设计温度：指容器在正常工作情况下，设定的元 件的温度（沿元件金属截面的温度平 均值）。设计温度和设计压力一起 作为设计载荷条件。 试验温度：指压力试验时，壳体的金属温度。
3.厚度
计算厚度：指按各公式计算得到的厚度。需要时 尚应计入其他载荷所需厚度（见下面 的载荷） 设计厚度：指计算厚度与腐蚀裕量之和 名义厚度：指设计厚度加上钢板负偏差后向上 圆整至钢材标准规格的厚度，既标 注在图样上的尺寸 有效厚度：指名义厚度减去腐蚀裕量和钢板负偏 差
——设计温度下基层钢板的许用应力，MPa ——设计温度下复层材料的许用应力，MPa
——基层钢板的名义厚度，mm
——基层材料的厚Fra Baidu bibliotek，不计入腐蚀裕量，mm
2
6.焊接接头系数
对容器来说，主要存在两种
对接焊缝，即纵向对接焊缝 与环向对接焊缝 双面焊对接接头和相当于 双面焊的全焊透对接接头 100%无损检测φ =1.00 局部无损检测 φ =0.85 对于单面焊对接接头（沿 焊缝根部全长有紧贴基本 金属的垫板） 100%无损检测φ =0.9 局部无损检测 φ =0.8
σ tn
—钢材在设计温度下经10万小时蠕变率为1%的
蠕变限
在设计中，如需计入复层材料的强度时， 其设计温度下的许用应力按下式确定：
σ δ 1 σ δ 2 σ
t t 1 t 2
δ 1 δ 2


δ1 δ
t σ t σ 1 t σ 2
——设计温度下符合钢板的许用应力，MPa
容器在压力试验前还必须进行应力校核，校核 公式为：
pt ( Di δ e ) σt 2 δe
σ t —试验压力下圆筒的应力 MPa
Di —圆筒内直径 mm
pt
—试验压力 MPa
δ e —圆筒的有效厚度 mm σt σt
σ 0.2 ≤0.9φ σ s 气压试验时， ≤0.9φ σ s σ 0.2 σs σ 0.2 —圆筒材料在试验温度下的屈服点（或0.2%屈服 强度）， MPa φ —圆筒的焊接接头系数
微量永久变形就产生泄漏或故障的场合。
表7-2
材料 螺栓直径 mm ≤M22 碳素钢 M24~M48 ≤M22 低合金钢、马 氏体高合金钢 M24~M48 ≥M52 奥氏体高合金 钢 ≤M22 固溶 M24~M48 调质 热扎、正火 热处理状态 许用应力 Mpa 取下列各值中的最小值
σ ts 2.7 σ ts 2.5 σ ts σ t0.2 3.5 σ ts σ t0.2 3.0 t σ s σ t0.2 2.7 t σ s σ t0.2 1.6 t σ s σ t0.2 1.5
4.载荷
内压、外压或最大压差 液体静压力 容器的自重（包括内件和填料） 附属设备及隔热材料、衬里、管道、扶梯、平台等的重力 载荷 风载荷、地震载、雪载荷 支座、底座圈、支耳及其他型式支撑件的反作用力 连接管道和其他部件的作用力 温度梯度或热膨胀量不同引起的作用力 包括压力急剧波动的冲击载荷

5.许用应力
钢材（除螺栓材料外）的许用应力选 取的依据可按表7-1；螺栓材料的许 用应力选取的依据可按表7-2
表7-1
材料 碳素钢、低合金钢
σb 3.0
许用应力 取下列各值中的最小值，MPa
σb 3.0 σs 1.6
σ ts 1.6
σ tb 1.5
σ tn 1.0 σ tD 1.5 σ tn 1.0