最新压力容器设计基本知识
压力容器设计思路及相关知识
压力容器设计思路及相关知识压力容器是一种能够承受内部压力的设备,常常用于承载气体、液体或气体与液体的混合物。
它们广泛应用于化工、能源、石油和其他工业领域中,用于储存或运输危险物质、提供对压缩气体的储存和释放、或作为部分工艺装置的一部分。
1.压力容器设计标准:压力容器的设计必须符合一些国际和行业标准,如美国的ASME标准和欧洲的PED指令。
这些标准规定了压力容器的设计要求、材料选择、焊接、检验和试验等方面的内容。
2.材料选择:压力容器的材料选择对其性能和安全性非常重要。
常见的材料包括碳钢、不锈钢和合金钢等。
根据所需的耐腐蚀性、耐高温性和机械强度等特性,需要选择适当的材料。
3.设计压力:设计压力是指压力容器能够安全承受的最大内部压力。
在设计过程中,需要考虑正常操作压力、工艺变动时的压力波动以及临时过载压力等因素。
4.壁厚计算:为了确保容器的稳定性和强度,需要对其壁厚进行计算。
设计壁厚应满足内压力、外压力、温度、容器直径和材料强度等因素的要求。
5.焊接:焊接是连接压力容器部件的常用方法,但焊接质量对容器的安全性有重要影响。
焊接应符合标准规范,并进行非破坏性测试以确保焊缝的质量。
6.热传导:压力容器中的热量传递是一个重要的问题,特别是在换热器中。
合理的换热器设计可以提高热能利用效率,减少能源损耗。
7.板式换热器设计:板式换热器通过一系列的平行板组成,热介质通过板的两侧流动,实现热量传递。
板式换热器的设计涉及到板的材料选择、板间距、板型和板的密封等方面。
8.管式换热器设计:管式换热器使用管道来传递热量,冷、热介质通过管道内外流动,实现热量传递。
管式换热器的设计涉及到管子的材料选择、管道布局、管道尺寸和管道的密封等方面。
9.安全阀:为了保证压力容器在超出设计压力时能够安全释放压力,需要安装安全阀。
安全阀的设计应符合标准,并确保在超压时能够可靠启动和关闭。
10.检验和试验:在压力容器设计完成后,需要进行一系列的检验和试验,以确保容器满足设计要求和标准规范。
压力容器的相关知识(2篇)
压力容器的相关知识压力容器指的是能够承受内部压力,并且具有一定体积的容器。
由于压力容器在工业生产和科学实验等领域具有广泛应用,因此对于压力容器的相关知识有着重要的了解和研究。
一、压力容器的概述压力容器主要包括储气瓶、储液罐、反应器等,是一种主要用于储存和输送压缩气体或液体的容器。
根据使用环境的不同,压力容器可以分为高压容器、中压容器和低压容器。
常见的压力容器材质有钢、铝、塑料等。
二、压力容器的设计和制造1.设计原则压力容器的设计应遵循一系列的设计原则,包括强度足够、稳定性良好、安全可靠、易于操作等。
常用的设计标准有《压力容器设计规范》、《静压器设计规范》等。
2.材质选择压力容器的材料应具备一定的强度、硬度、耐蚀性和耐热性。
常用材料有碳钢、不锈钢、铝合金等。
选择材料时需考虑介质的特性、工作压力和温度等因素。
3.制造工艺压力容器的制造工艺包括预制、成型、焊接、热处理等。
在制造过程中,需严格遵循相应的工艺标准和程序规范,确保容器的质量和安全性。
三、压力容器的安全性评估为确保压力容器的安全运行,对其进行安全性评估具有重要意义。
安全性评估主要包括以下几个方面:1.强度计算通过强度计算来判断压力容器的抗压能力是否满足设计要求,其中包括应力分析、面板设计等。
2.泄漏检测压力容器的泄漏检测是关键的一步,常用的方法有气体检漏、液体泄漏检测、焊缝泄漏检测等。
3.疲劳寿命评估由于压力容器在长期使用过程中可能会发生疲劳破坏,因此需要对其进行疲劳寿命评估,确保容器在预期寿命内工作安全可靠。
四、压力容器的维护和保养1.定期检查对压力容器进行定期检查,包括外观检查、焊缝检查、压力测定等,以发现潜在的问题,及时进行维修和保养。
2.清洁保养定期清洁压力容器内部和外部的污垢和沉积物,保持容器的清洁,避免污垢对容器材质的腐蚀。
3.防腐措施根据容器的使用环境和介质特性,采取不同的防腐措施,包括内部涂层、外部防腐处理等,以延长容器的使用寿命。
压力容器设计工程师应掌握的知识
压力容器设计工程师应掌握的知识
作为一名压力容器设计工程师,需要掌握以下知识和技能:
1.材料知识:了解不同类型的材料,如金属材料(如碳钢、不锈钢、
铝合金)和非金属材料(如复合材料、玻璃钢),以及它们在压力容器设
计中的应用和性能特点。
2.强度学知识:了解材料的本构关系、力学性质和强度设计原理,掌
握强度和刚度计算方法。
3.压力容器设计规范:熟悉国家和行业相关规范,如《压力容器设计
规范》和《压力容器制造与安全技术规则》,并能够合理应用这些规范进
行设计。
4.液体和气体力学:了解流体静力学和流体动力学的基本理论,包括
压力、流速、流量、液位等参数的计算和分析。
5.焊接技术:熟悉焊接工艺和焊接缺陷产生的原因,能够合理选择适
用的焊接方法和焊接材料。
6.非破坏检测技术:了解常用的非破坏检测方法,如超声波检测、射
线检测、磁粉检测和渗透检测,能够判断和评估可能存在的缺陷或损伤。
7.工程制图:能够读取和绘制工程图纸,包括设计图、组装图和制造
图等,掌握相关绘图软件的应用。
8.压力容器设计计算:能够进行承载力和刚度计算,考虑压力、温度、荷载和外部环境等因素对容器的影响。
9.安全性评估:能够进行压力容器的安全性评估和风险分析,包括应
力和应变分析、疲劳分析和破裂分析等。
10.安全阀选择:了解不同类型和规格的安全阀,根据设计参数和要
求选择合适的安全阀。
此外,压力容器设计工程师还需要具备良好的理论基础,包括数学、
力学、热力学和材料力学等基础知识。
同时,需要有一定的工程实践经验,能够解决实际工程中遇到的问题,并能够进行设计优化和改进。
最新压力容器基础知识
三、压力容器的安全装置
③液面计
液面计又称液位计,是用来测量容器内液面变化情况的 一种计量仪表。操作人员根据其指示的液面高低来调节或控 制充装量,从而保证容器内介质的液而始终在正常范围内。
外): (1)中压容器; (2)低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质); (3)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); (4)低压管壳式余热锅炉; (5)低压搪玻璃压力容器。
(三)第三类压力容器(下列情况之一): (1)高压容器。 (2)中压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介
压力容器的分类
• 国家质量技术监督局颁发的《压力容器安全 技术监察规程》(质技监局发[1999]154号,以 下简称《容规》)根据压力容器操作压力、介 质危害程度、容器功能、结构特性、材料和对 容器安全性能的综合影响程度等,将压力容器 分为三类。
压力容器的分类
(一)第一类压力容器 低压容器(第(二)、(三)款规定的除外)。 (二)第二类压力容器(下列情况之一,第(三)款规定的除
几 种 压 力 容 器 结 构
二、压力容器的形式及主要参数
(七)按工艺过程中作用原理分 分为反应容器(代号R)、换热容器(代号E)、分离容器
(代号S)、贮存容器(代号C ) ,其中球罐( 代号B)。
(八)按操作温度分 (1)低温容器(t≤-20℃)。 (2)常温容器(t>-20~150℃)。 (3)中温容器(t≥150~450℃)。 (4)高温容器(t≥450℃)。
压力容器基础知识
压力容器基础知识压力容器是用于存储各种气体、液体和气体-液体混合物的设备。
这些设备不仅需要承受不同介质的压力,还需要保证设备的密封性和耐腐蚀性能。
因此,压力容器的设计、制造、安装和维护都需要符合相关的标准和规范。
1. 压力容器的应用场景压力容器广泛应用于石油化工、核工业、制药、冶金、燃气等领域。
比如,在石油化工中,压力容器被用于储存石油、汽油等可燃液体。
在核工业中,压力容器被用于储存和运输放射性物质。
在制药中,压力容器被用于制造药品、医疗设备等。
2. 压力容器的设计原则压力容器的设计需要遵循以下原则:(1) 安全性和可靠性原则:设备应能承受其设计条件下的最大工作压力和温度,同时应考虑容器内介质的性质以及应力集中等因素。
(2) 容器材质选择原则:要根据介质的性质、使用条件和操作环境等因素来选择合适的材质。
(3) 规范性原则:设计要符合相关的标准和规范,如ASME、GB等标准。
(4) 可维护性原则:设计要考虑设备的可维护性和易检修性。
3. 压力容器的制造工艺压力容器通常需要使用高强度的钢材制造。
在制造过程中需要进行焊接、加工和检验等工艺。
压力容器的制造工艺需要注意以下问题:(1) 设备加工精度和工艺控制:保证制造误差在运行条件内范围并满足规定的偏差控制要求。
(2) 设备检验:确保制造设备的质量和设计要求一致,并符合相关标准和规范的要求。
(3) 设备安装:在安装过程中需要保证设备安装牢固,并且需遵守安全操作规范。
4. 常见的压力容器故障原因(1) 经常受到冲击或振动。
(2) 长期使用导致设备老化或疲劳。
(3) 腐蚀或受到化学侵蚀。
(4) 压力容器设计或制造过程存在缺陷。
(5) 不正常操作或使用不当。
总之,对于一些需要使用压力容器的行业和领域,人们必须要关注和遵守相关的标准和规范,才能确保设备的安全稳定运行。
压力容器设计综合知识要点(原版)
压力容器设计综合知识要点第一部分总论填空:1 《特种设备安全监察条例》是一部行政法规.2 《压力容器安全技术监察规程》中规定,压力容器设计总图上必须压力容器设计资格印章<复印章无效),该总图是指蓝图.3 极限载荷是相对一次加载而言;安定载荷是相对反复加载而言.4 低循环和低频是不同地概念,低循环是指循环次数 102~105间,而低频是循环频率均为300 ~600次/分.5 容器计算中所用地弹性名义应力是指材料进入塑性后,假定应力与应变关系仍服从虎克定律.6 GB150规定,超压泄放装置不适用于操作过程中可能产生压力剧增,反应速度达到爆轰时地压力容器.7 有一只压力容器,其最高工作压力为真空度670mmHg,设计压力为0.15Mpa,其容器类别为无类别.按《容规》第2 条8压力容器检验孔地最少数量:《容规》表3-6 300mm<Di≤500mm :2个手孔。
500mm<Di≤1000mm :1个人孔或 2个手孔<不能开设手孔)。
Di>1000mm :1个人孔或 2个手孔<不能开设手孔).9符合下列条件之一地压力容器可不开设检查孔:《容规》第46 条1> 筒体内径小于等于 300 mm 地压力容器.2> 压力容器上设有可以拆卸地封头、盖板或其他能够开关地盖子,它地尺寸不小于所规定地检查孔尺寸.3> 无腐蚀或轻微腐蚀 ,检查和清理地.4> 制冷装置用压力容器.5> 换热器.10常温下盛装混合液化石油气地压力容器(储存容器或移动式压力容器罐体>应进行炉内整体热处理.《容规》第73 条11按《容规》规定,压力容器安全附件包括:安全阀、爆破片装置、紧急切断装置、压力表、液面计、测温仪表和快开门式压力容器地安全联锁装置.《容规》第2 条12 《钢制压力容器》GB150-1998 不适用于设计压力低于 0.1MPa ;真空度低于0.02MPa 地容器;要求作疲劳分析地容器.GB150 1.3 条选择1 《压力容器安全技术监察规程规定》规定:压力容器介质为混合物质时,应按《压力容器安全技术监察规程规定》毒性程度或易燃介质地划分原则,由<d)提供介质毒性程度或是否属于易燃介质地依据.a)设计单位地技术部门b)使用单位地生产技术部门c)压力容器检测单位d)设计单位地工艺设计和使用单位地生产技术部门2 《压力容器安全技术监察规程规定》规定下列容器中,<a)是反应容器;<b)是换热容器;<c)是分离容器;<d)是储存容器.a)聚合釜 b)烘缸 c)干燥塔 d)液化石油气储罐3下列压力容器属于《压力容器安全技术监察规程规定》监察范围地是<a)a)低温液体罐式集装箱b)超高压容器c)气瓶d)非金属制造地压力容器4 下列压力容器中,<c)属于《压力容器安全技术监察规程》监察范围.a> 核压力容器 b> 船舶和铁路机车上地附属压力容器c> 内筒处于真空下工作地夹套<带压)地压力容器d> 国防或军事装备用地压力容器5 下列压力容器<a)属于《压力容器安全技术监察规程》监察范围.a> 低温液体罐式集装箱 b> 超高压容器 c> 气瓶 d> 非金属材料制造地压力容器6 HG20660《压力容器中化学介质危害和爆炸危险程度分类》标准中,极度危害是指<b)a> <Ⅳ级)最高允许浓度≥10mg/m3 b> <Ⅰ级)最高允许浓度<0.1mg/m37 对充装LPG地球罐,计算物料质量m3时所用地物料密度ρ3应采用<d)下地液体密度.a)常温 b)操作温度 c)最高设计温度 d)最低设计温度说明:<!)介质为液化气体<含液化石油气)固定式压力容器ρ为设计温度下地密度;<2)介质为液化气体移动式压力容器为按介质为50℃时罐内留有8%气相空间及该设计温度下介质地密度确定.8 容器内地压力若有可能小于大气压力,该容器又不能承受此负压条件时,容器上应装设<c)a)拱形防爆片 b)正拱形防爆片 c)防负压地泄放装置 d)非直接式安全阀9无保冷设施地盛装液化气体地固定式压力容器设计压力应不低于(c>.a> 气体工作压力b> 夏季最高温度下地工作压力c> 50℃[wiki]饱和蒸汽压[/wiki]力<临界温度≥50℃)或最大充装量时50℃地气体压力(临界温度<50℃)10固定式液化石油气储罐地设计压力应按不低于(b>℃时混合液化石油气组分地实际饱和蒸汽压来确定.a>40 b> 50c> 20 d> 011压力容器地法兰垫片不能使用石棉橡胶板地是(d>.a> 液化石油气储罐 b> 液氨储罐HG20583 3.2.1.5 条c> 液氯储罐 d> 真空容器 (应采用橡胶垫或缠绕垫>12在下列厚度中能满足强度<刚度、稳定性)及使用寿命要求地最小厚度是(a>.a> 设计厚度b> 最小厚度c> 计算厚度d> 名义厚度判断1 最高工作压力小于0.1Mpa,但设计压力高于0.1Mpa地压力容器也应接受《容规》地监察.<×)2 螺旋板式换热器、容积小于0.025m3地高压容器也应接受《容规》地监察.<×)3 带外加热盘管<半圆管DN100、PN0.8Mpa、V=0.03m3)地真空容器<DN=2500、L=2900)不接受《容规》地监察.<×)<因为半圆管地容积大于0.025m3)4 《钢制压力容器》GB150-1998 适用于工作压力[设计压力]不大于35MPa地容器. ( × >5 GB150-1998《钢制压力容器》不适用于[适用于]真空容器. ( × >6 GB150 对真空度低于0.02MPa 地容器不适用. ( √ >7 GB150-1998 标准地管辖范围包括:……非受压元件与容器地连接焊缝,不包括焊缝以外地元件,如支座、支耳、裙座和加强圈等. ( √ >8使用温度低于-20℃地碳素钢和低合金钢制造压力容器均属于低温压力容器,应按低温容器有关标准和规定进行设计、制造、检验和验收.( × > [低温低应力工况可不按低温容器] 9真空容器是外压容器,因此应[不]受《压力容器安全技术监察规程》管辖,[其设计、制造、检验和验收按GB150] ( × >10一介质为空气,设计压力为2.0MPa ,容积为50 m3地储存容器应划为三类[二类]压力容器. ( × ><与介质有关)11多腔压力容器应按类别高地压力腔划定该容器地类别并按该类别进行使用管理. ( √ > 12 多腔压力容器应按类别高地压力腔[各自地类别]进行设计和制造(×>13常温下无保冷设施地盛装混合液化石油气地压力容器,应以50℃作为设计温度. ( √ >14因特殊原因不能开设检查孔地压力容器应对每条纵、环焊接接头做100%射线或超声无损检测,并应在设计图样上注明计算厚度.( √ >15压力容器产品施焊前,对要求全焊透地T 型焊接接头,应进行焊接工艺评定. ( √ >16 “压力容器安全技术监察规程”中压力容器地对接接头地无损检测地比例有三种,20%、50%[≥20%、≥50%]、100%. ( × >17压力容器安全附件包括安全阀、爆破片装置、紧急切断装载、压力表、液面计、测温仪表、快开门式压力容器地安全联锁装置,都应符合《容规》地规定,同时还应该符合各自相应标准地规定. (√ > 18 安全阀地开启压力不得超过压力容器地设计压力;爆破片标定爆破压力也不得超过压力容器地设计压力. ( √ > HG20580 Page22 19 GB150 在总体上采用地是常规设计法,但在某些局部处也体现了应力分类设计地方法. ( √ >第二部分材料填空1 在制造过程中,如原有材料确认标记被裁掉或材料分成几块,应于材料切前完成标志地移植.2 0Cr18Ni9钢板地使用温度上限为: 700 ℃.3 16MnR钢板地金相组织为珠光体和铁素体.4 20R钢板地金相组织为珠光体和铁素体.5 用于壳体厚度大于30mm 地16MnR钢板,应在正火状态下使用.6用于壳体厚度大于 30mm 地16MnR钢板,应逐张进行超声波检测,质量等级应不低于Ⅲ级.7 压力容器锻件地质量级分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个级别.8 00Cr17Ni14Mo2钢板应在固熔状态下使用.9 奥氏体不锈钢地使用温度高于525℃时,钢中碳含量不应小于0.04%.10正常应力水平下,20R钢板地使用温度下限为-20 ℃.11 按GB150第一号修改单要求,碳素结构钢钢板Q235AF 及Q235A 不得用于压力容器受压元件.12 15CrMoR钢板地化学成分中,钼含量地名义成分为 0.5%.13 焊制压力容器用碳素钢和低合金结构钢地碳含量一般应当不超过 0.25 %.14 00Cr17Ni14Mo2钢板应在固熔状态下使用.15 选择压力容器用钢地焊接材料时,碳素钢、碳锰低合金钢地焊缝金属应保证力学性能,且不超过母材标准规定地抗拉强度上限值加30Mpa.15 容器用钢在与温度 200 ℃以上地氢介质接触时,应考虑氢腐蚀问题.16 铝容器最高设计压力为 8 Mpa;钛容器地最高设计压力为 35 Mpa.17 钛容器主要用于耐蚀容器,应用最多地腐蚀性介质为含氯介质.18 在正常地应力水平下,20R钢板地使用温度下线为-20℃.19 16MnR在热轧状态下地金相组织为铁素体+珠光体.20 容器用金属材料中,钛、铝材及其容器不应在空气中接触明火,,以免易产生金属燃烧.21碳素钢和碳锰钢在高于425℃温度下长期使用时,应考虑钢中碳化物相地石墨化倾向倾向;奥氏体钢地使用温度高于525℃时钢中地含碳量应不小于 0.04% .(不能用超低碳不锈钢> GB150 4.1.6 条88.Q235-B 钢板适用于设计压力P≤1.6MPa ;使用温度 0-350℃ ;用于壳体时,钢板厚度不大于 20 mm;不得用于毒性程度为极度或高度危害介质地压力容器.22 钢材地使用温度低于或等于-20C 时应按规定作夏比(V 型缺口>低温冲击实验,奥氏体不锈钢使用温度≥-1960C 时可免做冲击实验23 目前提高奥氏体不锈钢抗晶间腐蚀能力地措施大致有固溶化处理、降低钢中地含碳量、添加稳定碳化物地元素三种方法.24 我国现行材料标准中,对应于有色金属屈服规定地相应强度指标铝材为非比例伸应力,符号是σD0.2.25 钢、铝、钛、铜、锆相对密度由低到高排序为:铝、钛、锆、钢、铜.选择1 16MnR钢板地使用温度下限为<c)a> 0℃ b> -10℃ c> -20℃2 设计温度为-30℃地压力容器,其材料可选用<c)钢板.a> 20R b> 16MnR c> 16MnDR3 《容规》规定,下列材料应在退火状态下使用<b、c、d )a> 铝及铝合金 b> 钛及太合金 c> 铜及铜合金 d> 镍及镍合金4 下列哪些材料应在正火加回火状态下使用<c、d)a> 16MnR b> 15MnNbR c> 18MnMoNbR d> 13MnNiMoNiR5 下列哪些材料为奥氏体钢<c、d)a> 0Cr13 b> 0Cr13A1 c> 0Cr18Ni9 d> 00Cr17Ni14Mo26 下列哪些锻件应选用Ⅲ即锻件<c)a> 换热器管板锻件 b> 设计压力1.6≤P<10MPa锻件 c> 设计压力P≥10MPa锻件7奥氏体不锈钢容器地热处理一般是指<a、 c)a> 1100℃地故溶化处理 b> 625℃消应力处理c> 1100℃875稳定化处理 d> 850℃正火处理8 设计温度为600℃地压力容器,其壳体钢板可选用地材料有<a 、b)a> 0Cr18Ni9 b> 0Cr17Ni12Mo2 c> 00Cr17Ni14Mo29按钢板标准,16mm厚地Q235B钢板在20℃时地一组冲击功(J>数值为<c)是合格地.a> 17. 30. 32 b> 17. 40. 50 c> 28. 30. 3110对有晶间腐蚀要求地奥氏体不锈钢筒体,经热加工后应进行(d >热处理.a> 退火b> 正火加回火c> 稳定化d> 固溶化e>固溶化加稳定化判断1 GB150规定,在任何情况下元件金属地表面温度不得超过钢材地允许使用温度.<√)2 35CrMoA螺栓用钢可在正火加回火状态下使用.<×)【调质】3 16MnR钢板可在正火状态下使用.<×)【小于等于30mm可在热轧状态下使用】4 设计单位应在图样上注明锻件地材料地牌号和级别.<√)5 18MnMoNbR钢板应在正火加回火状态下使用.<√)6 20R钢板地金相组织为珠光体加铁素体.<√)7 用于压力容器壳体厚度30mm16MnR钢板,可在热轧状态下使用.<√)8 对于钢材地标准抗拉强度下限σb≥540Mpa地钢材,地含P量应不大于0.020%,含S 量不应大于0.015%.<√)9 GB150规定当选用JB4700-4707标准时,可免除螺栓法兰地设计计算.<√)10 GB150规定法兰设计地应力校核时所有尺寸均包括腐蚀附加量.<×)11 椭圆形封头或碟形封头过渡区部分开孔时,其孔地中心线宜垂直封头表面.<√)12 设计温度为-50℃地压力容器,其壳体用钢板可选用09MnNiDR.<√)13 用于压力容器壳体地厚度为30mm地16MnR钢板,可在热轧状态下使用.<√)14 钛材切削加工时如冷却润滑不好,切削易燃烧.<√)15奥氏体钢地使用温度高于525℃时,钢中含碳量应≥0.04%.( √ > 16碳素钢和碳锰钢在温度高于425℃下长期使用,应考虑钢中碳化物相地石墨化倾向. ( √ >17多层包扎压力容器地内筒钢板,其质量等级应不低于JB/T4730.3-2005规定地II 级. ( √ >18当碳素钢和低合金钢锻件公称厚度大于等于300mm 时,锻件级别不应低于JB4726 规定地Ⅲ级. ( × >19目前防止不锈钢产生晶间腐蚀地主要措施有:采用固溶处理;降低钢中地含碳量或添加稳定碳化物元素. ( √ > 20在钢材地拉伸实验中,无论用δ5 或δ10 地试样,其实验结果是一样地.( × >第三部分设计填空1水压实验时其排气孔应设在容器顶部.2 厚壁筒体三个应力中,环向应力、径向应力是非均匀分布地.3内压作用下标准椭圆封头经向应力地最大值在顶点上.4GB150规定仅适用于锥壳半锥角α≤60°地轴对称无折边锥壳或折边锥壳.5 等面积补强计算对象是薄膜应力.6等面积补强壳体有效补强范围地意义是受均匀拉伸开小圆孔平板,孔边局部应力地衰减范围.7 内压锥壳地壁厚计算是将锥壳作为当量圆筒处理,其中圆筒内径D i以 D c COSα代替,D c为锥壳大端直径.8 外压计算中,只有当加强圈有足够大地惯性矩时,才能改变圆筒地外压计算长度.9 压力容器法兰分为窄面法兰和宽面法兰两大类.10 法兰连接设计分为三部分垫片设计、螺栓设计、和法兰本体设计.11 GB150规定凸形封头或球壳地开孔最大直径d≤0.5D i.12 垫片起有效密封作用地宽度位于垫片地外径侧.13 垫片基本密封宽度b0是指法兰预紧后,法兰产生变形地情况下,垫片仍被压紧地宽度.14按GB151-1999规定换热器管板锻件地级别为Ⅱ级.15 椭圆封头在内压作用下地变形特征是趋圆.16 GB150规定锥壳与筒体地连接应采用全焊透结构.17 GB150规定壳体上开孔应为圆形、椭圆形和长圆形.18 GB150规定若条件许可推荐以厚壁管代替补强圈补强.19 壳体受内压地开孔补强采用等面积补强.20 设置加强圈是为了减小筒体地计算长度,以提高筒体承受外压地能力.21 法兰密封面主要有平形、凹凸、榫槽三种,其中后两种密封性能优于平面.22 采用补强圈补强时,补强材料一般需与壳体材料相同.23 壳体圆形开孔时,开孔直径是指接管内径加 2 倍厚度附加量.24已知某点地应力状态σly,该点地应力强度为 480 Mpa .σlj =25在A、B两类焊接接头中,受力最大地是 A 类接头.26 内压锥壳上存在两个方向地薄膜应力,其中环向薄膜应力是经向薄膜应力地2倍.27 内压筒体壁厚计算公式适用于单层、多层、热套筒体地计算.28锥壳小端加强段长度是按圆柱壳在边缘力作用下地环向薄膜应力地衰减长度来考虑地.29 圆平板在周边均布弯矩作用下,板中地弯曲应力是均匀分布地,且周向应力与径向应力相等.30圆筒上地切向接管,接管与筒体地内壁相贯线是非圆形地,长轴直径为a、短轴直径为b.其开孔补强计算中,开孔补强直径d取 b 加两倍地壁厚附加量.31 当法兰地径向应力σR超过许用值时,宜增大法兰地厚度进行调节,而增加锥颈厚度,相反会使σR增大.32 垫片基本密封宽度b0是指法兰在预紧后,法兰产生变形地情况下,垫片仍被压紧地宽度.35 较软地垫片一般m较小y较小.36 法兰计算中地最大径向应力σR发生部位在法兰环与锥颈连接面地内径处.37 椭圆封头在外压下地稳定是针对封头地球面部分考虑地,按当量球壳计算,对标准椭圆封头其当量球壳外半径,等于0.9 倍地封头外直径.38 法兰计算中地轴向应力σH发生部位在锥颈两端,当系数f>1时,表示在小端;当f ≤1时,表示在大端 .39焊接接头系数应根据受压元件地焊接接头形式和无损检测地长度比例确定.40GB150中10.4.2.7款要求立式容器地脚螺栓通孔应跨中布置,这主要是考虑风载荷地影响.41 整体补强地型式有增加壳体地厚度、厚壁管、整体锻件.42 壳体圆形开孔时,开孔直径是指接管内径加 2 倍厚度附加量 .43 当螺栓中心圆直径D b受法兰径向结构要求控制时,为紧缩D b宜选直径较小地螺栓.44 垫片系数是针对法兰在操作状态下,为确保密封面具有足够大地流体阻力,而需要作用在垫片单位密封面积地压紧力与流体压力地比值.垫片越硬,m值越大.45 最大允许工作压力是根据容器壳体地有效厚度计算所得,其取各受压元件地最小值.46外压及真空容器地圆度要求严于内压容器主要为了防止失稳.47设计锥形封头时,封头大端当锥壳半锥角α>30°时,采用折边锥形封头,否则采用分析设计方法进行设计.48气密性实验压力为压力容器地设计压力.《容规》第101 条49压力容器地筒体,封头,人孔盖 , 人孔法兰 ,膨胀节,开孔补强圈,设备法兰,球罐地球壳板,换热器管板和换热管,M36 以上地设备主螺栓,公称直径≥250mm 地接管和法兰等均作为主要受压元件.《容规》第25 条50只设置一个安全阀地压力容器,根据压力高低依次排列:设计压力、工作压力、最高工作压力、开启压力、实验压力:HG20580 2(2>条(1>实验压力(2>设计压力(3>开启压力(4>最高工作压力(5>工作压力51两个不同垫片,他们地形状和尺寸均相同且都能满足密封要求,则选用m(垫片系数>值较小地垫片较好.(资料>52对于压力容器锥壳:小端,锥体半顶角α≤45 时,可采用无折边结构当锥体半顶角α>45 时,应采用带过渡段地折边结构.GB150 7.2 条53GB150 标准管辖地容器,其范围是指壳体及与其连为整体地受压零部件.GB150 3.3 条54低温低应力工况系指壳体或其受压元件地设计温度虽然低于或等于-20℃,但其环向应力小于或等于钢材标准常温屈服点地1/6,且不大于50MPa 时地工况.GB150 附录C1.555不锈钢容器在水压实验合格后,应将水渍清除干净,当不能达到这一要求时,应控制水地氯离子含量不超过 25mg/L .《容规》第98 条之2 款56有防腐要求地不锈钢容器,在压力实验及气密性实验合格后,表面需做酸洗、钝化处理.《容规》第108 条57低温压力容器地铭牌不能直接铆固在壳体上.GB150 附录C4.858设计单位应对设计文件地正确性和完整性负责.GB150 3.2.2.1 条59壳体上地开孔应为圆形、椭圆形或长圆形.当在壳体上开椭圆形或长圆形孔时, 孔地长径与短径之比应不大于 2.0 .GB150 8 条60压力容器锥体设计时,其大端折边锥壳地过渡段转角半径r 应不小于封头大端内直径D i地 1 0 % 、且不小于该过渡段厚度地3 倍.GB150 7.12 条61压力容器锥体设计时,其小端折边锥壳地过渡段转角半径rs 应不小于封头小端内直径Di s 地 5 % , 且不小于该过渡段厚度3 倍.GB150 7.12 条62低温压力容器地结构设计要求均应有足够地柔性,结构应尽量简单,减少约束;避免产生过大地温度梯度;应尽量避免结构形状地突然变化,以减少局部高应力;接管端部应打磨成圆角.GB150 附录C3.263低温压力容器地支座需设置垫板,不得直接焊在壳体上.GB150 附录C3.264压力容器制造中热处理分为:整体热处理和局部热处理两类66 按GB150 标准规定,压力容器上人孔筒节地纵向焊缝应是 A 类焊缝, 而人孔法兰与人孔筒节地焊缝应是 B 类<对焊)或 C 类<角焊)焊缝.GB150 10.1.6 条66外压及真空容器地主要破坏形式是稳定性失效;低温压力容器地主要破坏形式是脆性破坏.选择1 下列哪些封头过渡区地转角半径不得小于图样地规定值<b、d)a> 椭圆封头 b> 碟形封头 c> 球冠形封头 d> 小端折边锥形封头2一台容器进行压力实验,其实验压力为5.0Mpa,应选用下列哪一压力表<b)a> 量程6Mpa地压力表 b> 量程10Mpa地压力表 c> 量程25Mpa地压力表3 GB150椭圆封头厚度计算公式中焊接接头系数中指<b)a> 椭圆封头与筒体连接环缝 b> 拼缝4 GB150锥壳计算公式中焊接接头系数中指<b)a> 锥壳环缝接头系数 b> 锥壳纵缝地接头系数5 GB150球壳计算公式中焊接接头系数中指<a、b)a>球壳地拼缝接头系数 b>球壳与圆筒连接地环缝系数6 承受内压壳体地开孔补强准则为<a)a> 等面积补强 b> 半面积补强7 等面积补强其补强对象是<b)a> 弯曲应力 b> 薄膜应力 c> 薄膜应力加弯曲应力8 GB150规定椭圆形或碟形封头<a)在过渡区开孔a>可以 b> 不可以9 GB150规定当采用补强圈结构时钢材地抗拉强度下限σb<c)a> ≤490Mpa b> ≤325Mpa c> ≤540Mpa10 外压筒体和球壳地计算,尽管各国规范公式不尽相同,但大都以<b)公式为基础推导地.a> 拉美 b> M西斯 c> 中径11 一台外压容器直径Φ1200mm,筒体长2000mm,两端为标准椭圆形封头,折边高度40mm,其外压计算长度为<b)a> 2680mm b> 2280mm c> 2080mm12 在GB150外压圆筒校核中,是以D O/δe<c)为界限分薄壁圆筒和厚壁圆筒地.a> ≥10 b>≥15 c> ≥20 d> ≥3013 法兰预紧装配后,垫片内径处压紧力<b),垫片外径处压紧力<a)a> 增大 b> 减小 c> 不变14 外压加强圈<c)a> 应设置在容器外表面 b> 应设置在容器内表面 c> 应设置在容器内外均可15 设计螺栓连接时,螺母硬度应<b)螺栓<柱)硬度a> 稍高于 b> 稍低于 c> 等于16 加强圈与筒体采用间断焊时,其间断地长度对外加强圈为<b),对内加强圈为<d),δn为壳体地名义厚度.a> 6δn b>8δn c> 10δn d> 12δn17 下列哪些情况,必需选用爆破片装置作为压力容器超压泄放装置<b、c)a> 容器内介质为极度或高度危害介质b> 容器内压力增长迅速c> 容器对密封要求很高d> 设计压力高于10Mpa地压力容器18 提高外压薄壁圆筒地抗失稳能力,可以<a、b)a> 增加厚度 b> 设置加强圈 c> 选用高抗拉强度材料19 圆筒壳外压失稳时,不同地屈曲波数对应<b)临界压力.a> 同一个 b> 不同地20 在外压校核计算中,壳体厚度应取<c)a> 设计厚度 b> 计算厚度c> 有效厚度d> 名义厚度21 薄壁壳体在外压作用下发生失稳时,壳体内压缩应力小于材料地<a)a> 比例极限 b> 屈服极限 c> 强度极限22 半顶角大于60°地锥壳计算按<c)计算.a> 承受内压锥壳 b> 等于60°锥壳c> 圆平板23 真空度为0.06Mpa地容器应按<b、c)设计.a> JB4735 b> GB150真空容器c> GB150地外压容器24 压力容器中一下哪些元件不是受压元件<c)a> 壳体过渡段 b> 手孔螺栓c> 塔盘支持圈d> 补强圈25 对使用温度在<a)以下地容器,其设计温度不得高于元件金属可能达到地最低温度.a> 0℃ b> -10℃c> -19℃26 椭圆球壳在过渡区开孔时,所需补强金属面积A地计算中,壳体计算厚度是指封头地<a)厚度.a> 计算 b> 球面部分计算27 碟形封头在中心开孔时,所需补强金属面积A地计算中,壳体计算厚度是指封头<a)地计算厚度.a> 球面 b> 过渡区28分布力是一种表面力,下面哪种属于表面力<a、 b)a> 雪载荷 b> 风载荷c> 容器重量29 作用在物体内一点附近地两个互相垂直平面上地剪应力在数值上是<a)a> 相等 b> 不同c> 无关30 热卷筒节成形后地厚度不得小于下列哪种厚度<c)a>名义厚度 b> 有效厚度c> 名义厚度减钢板厚度负偏差31下列哪些储罐易产生应力腐蚀<a)a> 工业纯氨储罐 b> 化学纯氨储罐c> 含水纯氨储罐32 根据GB150-98地规定,整体带颈法兰地制造方法应是<c)a> 采用热轧或锻造方法制造,不得采用钢板加工;b> 必须采用钢板加工;c> 可以采用热轧和锻造;也可以采用钢板卷制加工,但需按GB150-98第9条提出地要求加以限制.33根据GB150-98地规定多层包扎容器层板纵向接头属于<c)a> A类焊接接头b> B类焊接接头c> C类焊接接头d> D类焊接接头34 根据GB150-98地规定下列哪种材料制成地压力容器,不管钢材厚度δs为多少,都应进行焊后热处理.<d)a> 16MnRb> 16Mnc> 15MnVRd> 07MnCrMoVR35 根据GB150-98地规定,图样注明盛装毒性程度为极度或高度危害介质地容器,都应进行焊后热处理吗?<a)a> 可以b> 不可以36根据GB150-98地规定,对于堆焊焊缝表面,采用地无损检测方法是<c).a> 射线检测b> 超声检测c> 磁粉或渗透检测37根据GB150-98地规定,碳素钢、16MnR正火15MnVR钢进行液压实验时,液体温度不得低于<a)a> 5℃b> 10℃c> 15℃d>38设计盛装石油液化气地储存容器,应参照标准<b)地规定,选取设计等级高于设计压力地管法兰、垫片和紧固件.使用法兰连接地第一个法兰密封面,应采取高颈对焊法兰,金属缠绕垫片<带外环)和高强度螺栓组合.a>GB9112~9128b> HG20592~20635c>HGJ44~76d> JB/T74~9039 焊接接头地设计可参照<a、 c)a> GB150附录J或JB4732附录Hb> HGJ17c> HG2058340 用焊接方法装设在压力容器上地补强圈以及周边连续焊地起加强作用地垫板应至少设置一个不小于<b)地泄漏信号指示孔.a> M10b> M6c> M 841 外压容器算图中,系数A是<a、c 、d)a>无量纲参数b> 应力 c> 应变d> 应力与弹性模量地比值.42 GB150不适用于下列哪些容器<b 、d)a> 操作压力0.05MPa,设计压力为0.1Mpa。
压力容器基础知识范本(二篇)
压力容器基础知识范本压力容器是一种主要用于储存和输送气体、液体和固体等物质的设备。
它具有经济高效、结构牢固、操作方便等特点,广泛应用于石油化工、电力、航空航天、医药、食品等行业。
一、压力容器的定义和分类压力容器是指能够容纳内部介质压力的设备。
根据国家标准GB150《钢制压力容器》的分类,压力容器可以分为以下几类:1. 液体容器:用于储存液体介质的容器,如储罐、储气罐等。
2. 气体容器:用于储存气体介质的容器,如气瓶、气柜等。
3. 混合介质容器:用于储存多种介质的容器,如储液气体容器、储液固体容器等。
4. 反应容器:用于进行化学反应的容器,如反应釜、反应器等。
5. 分离容器:用于进行物质分离的容器,如分离器、萃取塔等。
二、压力容器的基本要素1. 容器壁厚度:容器壁厚度是指容器壁的实际厚度,它直接影响容器的强度和耐压性能。
一般来说,容器的壁厚度应满足国家标准要求,并根据容器尺寸和内部介质的性质进行合理设计。
2. 材料选择:压力容器的材料选择要考虑介质的腐蚀性、温度、压力等因素。
常用的材料包括钢、不锈钢、铝合金等,选择合适的材料可以提高容器的耐蚀性和耐压性能。
3. 连接方式:压力容器的连接方式有焊接、螺纹连接、法兰连接等。
不同的连接方式适用于不同的工况条件,需要根据实际情况进行选择。
4. 容器尺寸:容器尺寸包括容器的直径、高度等,它们影响容器的容积和结构形式。
容器尺寸的选择要满足使用要求,并考虑制造成本和运输条件等因素。
5. 容器附件:容器附件包括阀门、传感器、安全装置等,它们用于控制介质的流动和保证容器的安全运行。
容器附件的选择要符合相关标准和规范,确保其性能可靠。
三、压力容器的设计与制造压力容器的设计与制造要遵守相关的法律法规和标准规范,包括国家标准GB150《钢制压力容器》、GB151《非金属压力容器》等。
一般来说,压力容器的设计与制造包括以下几个步骤:1. 设计计算:根据容器的使用要求和工况条件,进行结构设计和强度计算。
压力容器设计应掌握的基本知识
压力容器设计应掌握的基本知识一.压力容器设计必须遵循的法规和规程;1.《锅炉压力容器安全监察暂行条例》.2.《锅炉压力容器安全监察暂行条例》.实施细则.3.《压力容器安全技术监察规程》.4.《压力容器设计单位资格管理与监督规则》.5.《液化石油气槽车安全管理规定》.6.《液化气体铁路槽车安全管理规定》二.如何划分压力容器的压力等级(P为设计压力)1.低压(代号L)0.1 MPa≤P<1.6 MPa2.中压(代号M)1.6 MPa≤P<1.0 MPa3.高压(代号H)10 MPa≤P<100MPa4.超高压(代号U)P≥100MPa三.压力容器的品种主要划分为哪几种﹖按容器在生产工艺过程中的作用原理分为反应容器,换热压力容器,分离压力容器,储存压力容器。
1.反应压力容器(代号R);要用于完成介质的物理,化学反应的压力容器,如反应器,反应釜,分解锅,合成塔等。
2.换热压力容器(代号E);要用于完成介质热量交换的压力容器,如管壳式余热锅炉,热交换器,冷却器等。
3.分离压力容器(代号S);要用于完成介质的流体压力平衡和气体净化分离等的压力容器,如分离器,过滤器,集油器,缓冲器,洗涤器,分汽缸等。
4.储存压力容器(代号C其中球罐代B);主要用于盛装生产用的原料气体,液体,液化气体等的压力容器,如各种类型的球罐。
四.何划分压力容器的类别;为有利于安全技术监督和管理,将容规适用范围内的压力容器划分为三类;1.低压容器,第一类压力容器;2.中压容器,第二类压力容器;3.高压容器,第三类压力容器;五.《压力容器安全技术监察规程》的适用范围;(同时具备以下条件)1.最高工作压力大于等于0.1MPa (不含液体静压力)的容器;2.内直径(非园形截面指断面最大尺寸)大于等于0.15m,且容积(V)大于等于0.025m3的容器。
3.盛装介质为气体,液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体的容器六.钢种定义;1.碳钢:含锰量≤12%,含碳量≤2%且无有意添加其他合金元素的铁碳合金(可为脱氧目的而加入Si,Al等元素)如10,20,35,45,Q235等。
压力容器设计基础知识-精
腐蚀裕量的选取原则:
1) 根据腐蚀程度不同,可选取不同的腐蚀裕量。
2)介质为压缩空气、水蒸气或水的碳素钢或低合金钢容 器,腐蚀裕量不小于1mm。
3)对于不锈钢容器,当介质腐蚀性极微时,腐蚀裕量=0
4)难以确定时,按表1-11选取。
6、压力容器的公称压力、公称直径: 便于设计和成批生产 压力容器零部件标准化的基本参数是公称压
强度计算:
内容包括选择容器的材料,确定主要尺寸,满 足强度、刚度和稳定性的要求,以确保容器安全可 靠地运行。
(二)设计方法
常规设计:又称规则设计,依据“GB150《钢制压 力容器》”国家标准进行设计。该标准采用弹性失效准 则,对壳体应力不作详细分析,只计算总体应力,并 限制壳体的基本(薄膜)应力不超过材料的许用应力 值。而由于总体结构不连续引起的附加应力,以应力 增强系数引入壁厚计算,或在结构上加以限制,或在 材料选择、制造工艺等给以不同要求的控制。
(1)厚度的计算:
由强度计算公式,引入内径、焊接接头
系数ψ,得到
厚度计算公式:
2[
p c
Di
]t p
c
在实际应用中还应同时考虑影响强度的因素, 如材料质量、制造因素、大气及介质的腐蚀等。 考虑腐蚀裕量,修正后得设计厚度:
d
p c
Di
2[ ]t
p
C2
c
考虑制造误差,经圆整到标准厚度,得 名义厚度:
n
d
C1
p c
Di
2[ ]t
p
C1 C2
c
(2)最小壁厚的确定:
按照GB150—1998《钢制压力容器》规定,对 碳素钢、低合金钢制容器,不得小于3mm,高合金 钢不得小于2mm
第一章、压力容器基础知识
第三节
二、温度
第一章 压力容器基本知识 压力容器主要工艺参数
2. 温度的表示方法
• • • • 摄氏温标:用“ ℃ ”表示。 华氏温标:用“ 0F ”表示 绝对温标:(开氏温标)用“K”(开尔文)表示。 换算关系: 摄氏温标=5/9*(华氏温标-32)温标-273.16 华氏温标=9/5*摄氏温标+32=9/5(开氏温标273.16)+32 开氏温标=摄氏温标+273.16=5/9(华氏温标32)+273.16
16
第三节
一、压力
第一章 压力容器基本知识 压力容器主要工艺参数
7.压力容器的压力 工作压力:容器顶部在正常工艺操作时的压力。 最高工作压力:容器顶部在工艺操作过程中可能 产生的最高压力。 设计压力:在设计过程中,在相应设计温度下用 以确定容器壁厚及其元件尺寸的压力。 相关压力之间的关系 设计压力≥最高工作压力≥工作压力 设计压力≥超压泄放装置动作压力 超压泄放装置动作压力≥设计图样注明的最 高允许工作压力
第三节
四、介质
第一章 压力容器基本知识 压力容器主要工艺参数
3、一些常见介质的物理、化学特性
氧气 :O2、无色、无味气体,微溶于水。能助燃,可与H2、C2H2、CH4、CO按比例混合,成为可 燃混合气体,有火源或产生引爆条件,能引起爆炸。各种油脂与压缩氧气接触可自燃。 氢气 :H2 无色、无味、无毒易燃气体,着火、燃烧、爆炸。 氮气 : N2 无色、无味、窒息性气体 ,工业上常作为置换、试验等用气。 惰性气体 :氦N2、氖Ne、氩Ar、氪Kr、氙Xe、氡Rn ,化学性质不活泼,很难和其它元素发生化 学反应,故称为惰性气体。 一氧化碳 :CO 毒性很强、无色、易燃气体 甲烷 :CH4 无色、无臭、易燃气体 。 二氧化碳 :CO2 、无色、无臭、有酸味的无毒性的窒息性气体。 氯气 :Cl2 草绿色带有刺激性臭味毒性强的气体。 氨 :NH3 无色、刺激臭味、有毒气体。氨和氯接触发生低温自燃,引起爆炸 。 氯甲烷 :CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3(又叫氯仿)、CCl4(又称四氯化碳),四氯甲烷与乙醇、乙 醚可按任何比例混合不会燃烧。可作溶剂,有机物的氯化剂,香料的浸出剂,纤维以及制氧工业 的脱脂剂、灭火剂、分析试剂 液化石油气 :由丙烷、丙烯、正丁烷、异丁烷等为主要成分组成的混合物。易燃介质,气态比 空气重。 丙烷:C3H8, 无色气体,纯品无臭,易燃 ,易爆,单纯性窒息及麻醉作用 。 丙烯:C3H6 ,常温下为无色、无臭、稍带有甜味的气体,易燃,爆炸极限为2%~11%。不溶于水 ,溶于有机溶剂,是一种属低毒类物质。 环氧乙烷:C2H4O,是一种有毒的致癌物质,易燃易爆 。
压力容器设计综合知识要点改过的
压力容器设计综合知识要点改过的压力容器作为一种特殊的容器,其设计和使用都需要严格的依据相关的规范和标准进行。
在进行压力容器设计时,需要掌握一些综合知识要点,以确保其安全可靠。
本文将对压力容器设计的综合知识要点进行详细介绍,并针对常见的问题进行改进,以提高设计的质量和效率。
一、压力容器分类和标准压力容器按照不同的分类方式可以分为许多种类,包括储存容器、传输容器、反应容器、换热容器等等。
不同种类的压力容器都有不同的设计要求和标准,因此在进行压力容器设计时,需要明确所设计的压力容器的种类和用途,以便根据不同的标准和规范进行设计。
常用的压力容器设计和制造标准包括GB150《钢制压力容器》、GB151《玻璃钢储罐〉、ASME Boiler and Pressure Vessel Code、PED 97/23/EC等。
这些标准和规范主要涉及到压力容器的材料、制造工艺、结构设计、尺寸和重量限制以及压力容器的安全规范等方面的标准和要求。
二、压力容器设计中的材料选择从材料选择的角度来看,压力容器设计需要遵循一些基本原则,比如材料的强度、韧性、耐腐蚀性等。
在材料选择上,需要根据所设计的压力容器的用途、工作条件、安全性要求和可维护性等因素来进行选择。
通常情况下,对于高温和高压的压力容器,需要使用高强度的材料,以确保容器在高温高压环境下不会发生变形或破裂。
同时,在选择材料时,还需要考虑其抗腐蚀性,防止容器在工作时被腐蚀导致漏气或安全事故发生。
三、压力容器设计中的结构设计压力容器的结构设计主要包括容器的壳体、端盖、支撑、衬里、法兰和管道等组成部分。
其设计应遵循机械设计的基本原理,要满足在压力、温度和安全性方面的要求。
总体上来说,压力容器的结构设计需要考虑以下几个方面。
1. 壳体的设计壳体是压力容器的中心部分,其设计应该确保容器的强度和刚度。
在壳体的设计过程中,需要考虑储存介质的性质和压力,以及容器的各个部件之间的配合。
此外,还需要考虑到容器的重量和安装方式,以便在实际生产中,便于操作和维护。
压力容器设计基本知识
压力容器设计基本知识(讲稿)目录一.基本概念1.1压力容器设计应遵循的法规和规程1.2标准和法规(规程)的关系。
1.3压力容器的含义(定义)1.4压力容器设计标准简述1.5D1级和D2级压力容器说明二.GB150-1998《钢制压力容器》1.范围2.标准3.总论3.1设计单位的资格和职责3.3GB150管辖的容器范围3.4定义及含义3.5设计参数选用的一般规定3.6许用应力3.7焊接接头系数3.8压力试验和试验压力4.对材料的要求4.1选择压力容器用钢应考虑的因素4.2D类压力容器受压元件用钢板4.3钢管4.4钢锻件4.5焊接材料4.6采用国外钢材的要求4.7钢材的代用规定4.8特殊工作环境下的选材5.内压圆筒和内压球体的计算5.1内压圆筒和内压球体计算的理论基础5.2内压圆筒计算5.3球壳计算6.外压圆筒和外压球壳的设计6.1受均匀外压的圆筒(和外压管子)6.2外压球壳6.3受外压圆筒和球壳计算图的来源简介6.4外压圆筒加强圈的计算7.封头的设计和计算7.1封头标准7.2椭圆形封头7.3碟形封头7.4球冠形封头7.5锥壳8.开孔和开孔补强8.1开孔的作用8.2开检查孔的要求8.3开孔的形状和尺寸限制8.4补强要求8.5有效补强范围及补强面积8.6多个开孔的补强9法兰连接9.1简介9.2法兰连接密封原理9.3法兰密封面的常用型式及优缺点9.4法兰型式9.5法兰连接计算要点9.6管法兰连接10.压力容器的制造、检验和验收10.1制造许可10.2材料验收及加工成形10.3焊接10.4D类压力容器热处理10.5试板和试样10.8无损检测10.9液压试验10.10容器出厂证明文件。
11.安全附件和超压泄放装置11.1安全附件11.2超压泄放装置11.3压力容器的安全泄放量11.4安全阀GB151-1999《管壳式换热器》01简述02标准与GB150-1998《钢制压力容器》的关系。
03基本章节1适用范围2组成3型号表示法4有关参数的确定5焊接接头系数6试验压力和试验温度7其它要点8管板计算9制造、检验与验收附录受内压薄壁容器的应力分析目录1.薄壁旋转壳体的几何概念和基本假设1.1几何概念1.2薄壁壳体的基本假设2薄壁圆筒的应力分析2.1轴向应力的计算2.2环向应力的计算3旋转薄壁容器的应力分析3.1薄壁壳体的一般方程式3.2经向应力σ1和环向应力σ2的计算4.应用举例4.1圆筒形壳体4.2球壳4.3椭球壳(椭圆封头)4.4锥形壳(锥形封头)4,5薄壁圆环(弯管段)压力容器设计基本知识一.基本概念1.1压力容器设计应遵循的法规和规程1)《特种设备安全监察条例》(本文简称《条例》),是国务院2003年3月11日公布的条例,条例自2003年6月1日起施行。
压力容器设计综合知识要点
压力容器设计综合知识要点压力容器是目前各个领域中使用较为普遍的一种设备,主要运用于石油、化工、医药、食品等领域。
压力容器的设计与制造需要精密的技术和严格的标准,保证其使用安全和可靠。
以下是压力容器设计的综合知识要点。
1. 法律法规和标准规范压力容器的设计和制造必须遵守国家法律法规和行业标准规范,主要包括《压力容器安全技术监察规程》、《压力容器设计标准》、《压力容器制造许可证管理办法》等。
这些法律法规和标准规范对于压力容器的设计和制造提供了相关的技术规范和安全保障。
2. 压力容器的分类按功能和用途,压力容器可分为储气罐、反应釜、蒸馏塔、分离器、换热器等。
不同类型的压力容器在设计和制造上存在一定的差异,因此需要充分了解各类压力容器的特点和要求,保证其结构和安全性。
3. 压力容器的材质选择压力容器的材质选择需要考虑多个方面的因素,如使用介质特性、工作环境、生产成本等。
一般情况下,常用的材质有碳钢、合金钢、不锈钢等。
在使用过程中,还需要定期检验和维护压力容器的材质是否符合要求。
4. 压力容器的设计要素压力容器的设计要素包括容器的几何形状、容积、壁厚、支座结构、密封方式等。
在设计过程中需要根据使用要求和安全标准进行合理选择,确保容器的稳定性和承载能力。
另外,在设计过程中还需要充分考虑制造工艺,确保设计方案能够被制造和安装。
5. 压力容器的制造要求压力容器的制造需要严格按照规范进行,确保容器的质量和安全性。
制造要求包括工艺要求、检验要求、记录要求等。
在制造过程中需要严格遵守操作规程,检验加工质量,确保制造过程没有任何缺陷或漏洞。
6. 压力容器的安全性保障压力容器的安全性是设计和制造的核心要求,在使用过程中,需要对容器进行定期检测、维护和维修,确保其安全性和可靠性。
另外,在使用前需要进行试运行和安全学习,提高操作人员的安全意识和应急处理能力。
总之,压力容器的设计和制造需要严格按照国家法律法规和行业标准规范进行,合理选择材料和制造技术,确保容器的质量、稳定性和安全性。
压力容器基础知识(三篇)
压力容器基础知识(1)压力。
压力容器的压力可以来自两个方面,一是来自压力容器外,一是来自压力容器内。
压力容器的最高工作压力,对于承受内压的压力容器,是指压力容器在正常使用过程中,容器顶部可能出现的最高压力;对于承受外压的压力容器,是指压力容器在正常使用过程中,夹套顶部可能出现的最高压力。
压力容器的设计压力,是指在相应设计温度下用以确定容器壳体厚度的压力,亦即标注在铭牌上的容器设计压力,其值不得小于最大工作压力。
当容器各部位或受压元件所承受的液桂静压力达到5%设计压力时,则应取设计压力和液柱静压力之和进行该部位或元件的设计计算;装有安全泄放装置的压力容器,其设计压力不得低于安全泄放装置的开启压力或爆破压力。
容器的设计压力应按GB150的相应规定确定。
(2)温度。
金属温度,系指容器受压元件沿截面厚度的平均温度。
任何情况下,元件金属的表面温度不得超过钢材的允许使用温度。
设计温度,系指容器在正常操作情况下,在相应设计压力下设定的受压元件的金属温度,其值不得低于元件金属可能达到的最高金属温度;对于0℃以下的金属温度,则设计温度不得高于元件金属可能达到的最低金属温度。
容器设计温度(即标注在容器铭牌上的设计介质温度)是指壳体的设计温度。
(3)介质。
生产工艺过程所涉及的工艺介质品种繁多,分类方法也有多种。
按物质状态分类,有气体、液体、液化气体、单质和混合物等;按化学特性分类,则有可燃、易燃、惰性和助燃四种;按它们对人类毒害程度,又可分为极度危害(Ⅰ)、高度危害(Ⅱ)、中度危害(Ⅲ)、轻度危害(Ⅳ)四级。
易燃介质:是指与空气混合的爆炸下限小于10%,或爆炸上限和下限之差值大于等于20%的气体,如一甲胺、乙烷、乙烯等。
毒性介质:《压力容器安全技术监察规程》(以下简称《容规》)对介质毒性程度的划分参照GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》分为四级。
其最高容许浓度分别为:极度危害(Ⅰ级)<0.1mg/m3;高度危害(Ⅱ级)0.1~<1.0mg/m3;中度危害(Ⅲ级)1.0~<10mg /m3;轻度危害(Ⅳ级)≥10mg/m3。
压力容器基础必学知识点
压力容器基础必学知识点
1. 压力容器的定义:压力容器是指用于贮存、运输和处理气体、液体
及其混合物的设备,其内部压力超过标准大气压。
2. 压力容器的分类:按照用途和结构形式可分为储罐、锅炉和反应器等。
3. 压力容器的材料:常见的压力容器材料有钢材、合金材料和复合材
料等。
4. 压力容器的设计:压力容器的设计应满足相关的设计规范和标准,
如ASME Boiler and Pressure Vessel Code等。
5. 压力容器的制造:压力容器的制造应符合相关的制造规范和标准,
如ASME B31.3和GB150等。
6. 压力容器的检验:压力容器在制造过程中应进行各项检验,包括材
料检验、焊接检验、无损检测和压力试验等。
7. 压力容器的安全:压力容器应定期进行安全评估和维护,包括定期
检查、维修和更换。
8. 压力容器的应用:压力容器广泛应用于石油化工、核电、航空航天、食品加工和制药等行业。
以上是压力容器基础必学的一些知识点,希望对你有帮助。
压力容器设计综合知识要点
压力容器设计综合知识要点压力容器是广泛应用于化工、石油、航空、航天等领域的一种特殊设备,其设计和制造要求十分严格。
设计压力容器需要掌握大量综合知识,本文将从压力容器基本概念、设计规范、材料选择、受力分析以及安全性评价等方面,进行深入剖析。
一、压力容器基本概念压力容器是一种密闭容器,能够在设计压力下承受内外静、动力作用,并能保证容器内介质不泄漏的设备。
其主要部件有壳体、封头、支承和附件等。
在使用中,压力容器必须经过设计定型、制造、安装验收、使用和维护检查等多个环节,确保其安全可靠。
二、设计规范压力容器的设计必须符合规范,主要包括国家标准、行业标准、地方标准和企业标准等。
其中最为常见的有《蒸汽锅炉安全技术监察规程》、《压力容器安全技术监察规程》、《压力容器设计规范》等。
设计时必须按照国家和行业标准的要求进行设计、计算和制造。
同时,必须进行设计审查、制造过程控制、技术文件管理等程序,确保设计、制造、使用过程中的安全可靠。
三、材料选择压力容器的材料选择必须符合规范要求和技术条件。
常用的材料有碳钢、合金钢、不锈钢、铜合金等。
材料的选择主要考虑材料的化学成分、机械性能、耐腐蚀性、温度下限和上限等多种因素。
在选择材料时要尽可能选择好的材料,确保容器在使用中的安全可靠。
四、受力分析受力分析是压力容器设计的核心内容,其主要包括静力分析和动力分析。
静力分析主要考虑容器在静止状态下的受力情况,包括内外压力、重力、温度应力等;动力分析主要考虑容器在运行状态下受到的动态载荷以及荷载的频率和幅值等。
同时,在分析中还需考虑材料的弹性和塑性变形,以及应力应变的限制等因素。
五、安全性评价压力容器的使用安全性评价是指在容器运行过程中,通过数据收集、安全分析等多种手段获取相关信息,判断容器的实际运行状态和安全状况。
主要包括容器的安全工况评价、安全控制评价、检测与监控评价等。
安全性评价可通过计算模拟、试验监测等方法进行,旨在最大程度地保证容器的安全性和稳定性。
压力容器设计基础
压力容器设计基础一、基本概念压力容器的设计,就是根据给定的性能要求、工艺参数和操作条件,确定容器的结构型式,选择合适的材料,计算容器主要受压元件的尺寸,最后给出容器及其零部件的图纸,并提出相应的技术条件。
正确完整的设计应达到保证完成工艺生产。
正确完整的设计应达到保证完成工艺生产,运行安全可靠,保证使用寿命、制造、检验、安装、操作及维修方便易行,经济合理等要求。
压力容器设计中的关键问题是力学问题,即强度、刚度及稳定性问题。
在本节中,主要讨论压力容器设计中的有关强度问题。
所谓强度,就是结构在外载荷作用下,会不会因应力过大而发生破裂或由于过度性变形而丧失其功用。
具体来讲,就是在外载荷作用下,容器结构内产生的应力不大于材料的许用应力值,即:ζ≤K〔ζ〕t (1)这个式子就是强度问题的基本表达式。
压力容器的设计计算就是围绕这一关系式而进行的。
公式(1)中的左端项是结构内的应力,它是人们最为关心的问题。
求解结构的应力状态,它们的大小,是一个十分复杂的问题,常用的方法有解法(如弹性力学法、弹型性分析法等)、试验法(如电阻应变计测量法、光弹法、云纹法等)及数值解法(如有限元法、边界元法等)。
应用这些方法可以精确或近似地求出结构的应力,然而,每一种结构的应力都有其特殊性,目前可求解的只是问题的绝大部分,仍有许多复杂结构的应力分析有等人们进一步探讨。
求出结构内任一点的应力后,所遇到的问题就是怎样处理这些应力。
一点的应力状态最多可含有6个应力分量,哪个应力起主要作用,这些应力对失效起什么作用,对它们如何控制才不致发生破坏,解决这一问题,就要选择相应的强度理论计算当量应力,以便与单向拉伸试验得到的许用应力相比较,将应力控制在许可的范围内。
公式(1)中的右端项是强度控制指标,即材料的许用应力。
它涉及到材料强度指标(如抗拉强度ζb、屈服强度ζs 等)的确定及安全系数的选用等问题。
当采用常规设计法,且只考虑静载问题时,系数K=1.0;如果考虑动载荷,或采用应力分析设计法,K≥1.0,此时设计计算将更加复杂。
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压力容器设计基本知识(讲稿)北京二零零六年三月制订目录一.基本概念1.1 压力容器设计应遵循的法规和规程1.2 标准和法规(规程)的关系。
1.3 压力容器的含义(定义)1.4 压力容器设计标准简述1.5 D1级和D2级压力容器说明二.GB150-1998《钢制压力容器》1.范围2.标准3.总论3.1 设计单位的资格和职责3.3 GB150管辖的容器范围3.4 定义及含义3.5 设计参数选用的一般规定3.6 许用应力3.7 焊接接头系数3.8 压力试验和试验压力4.对材料的要求4.1 选择压力容器用钢应考虑的因素4. 2 D类压力容器受压元件用钢板4.3 钢管4.4 钢锻件4. 5 焊接材料4.6 采用国外钢材的要求4.7 钢材的代用规定4.8 特殊工作环境下的选材5.内压圆筒和内压球体的计算5. 1 内压圆筒和内压球体计算的理论基础5.2 内压圆筒计算5.3 球壳计算6.外压圆筒和外压球壳的设计6.1 受均匀外压的圆筒(和外压管子)6.2 外压球壳6.3 受外压圆筒和球壳计算图的来源简介6.4 外压圆筒加强圈的计算7.封头的设计和计算7.1 封头标准7.2 椭圆形封头7. 3 碟形封头7.4 球冠形封头7.5 锥壳8.开孔和开孔补强8.1 开孔的作用8.2 开检查孔的要求8.3 开孔的形状和尺寸限制8.4 补强要求8.5 有效补强范围及补强面积8.6 多个开孔的补强9 法兰连接9.1 简介9.2 法兰连接密封原理9. 3 法兰密封面的常用型式及优缺点9.4 法兰型式9.5 法兰连接计算要点9.6 管法兰连接10.压力容器的制造、检验和验收10.1 制造许可10.2 材料验收及加工成形10. 3 焊接10.4 D类压力容器热处理10.5 试板和试样10.8 无损检测10. 9 液压试验10.10 容器出厂证明文件。
11.安全附件和超压泄放装置11.1 安全附件11.2 超压泄放装置11.3 压力容器的安全泄放量11.4 安全阀GB151-1999《管壳式换热器》01 简述02 标准与GB150-1998《钢制压力容器》的关系。
03基本章节1 适用范围2 组成3 型号表示法4 有关参数的确定5焊接接头系数6试验压力和试验温度7 其它要点8 管板计算9 制造、检验与验收附录受内压薄壁容器的应力分析目录1.薄壁旋转壳体的几何概念和基本假设1.1 几何概念1.2 薄壁壳体的基本假设2 薄壁圆筒的应力分析2.1 轴向应力的计算2.2 环向应力的计算3 旋转薄壁容器的应力分析3.1 薄壁壳体的一般方程式3.2 经向应力σ1和环向应力σ2的计算4.应用举例4.1圆筒形壳体4.2 球壳4.3 椭球壳(椭圆封头)4.4 锥形壳(锥形封头)4,5 薄壁圆环(弯管段)压力容器设计基本知识(讲稿)一.基本概念1.1 压力容器设计应遵循的法规和规程1)《特种设备安全监察条例》(本文简称《条例》),是国务院2003年3月11日公布的条例,条例自2003年6月1日起施行。
原《锅炉压力容器安全监察暂行条例》同时废止。
2)《压力容器安全技术监察规程》(本文简称《容规》),此《容规》自2000年1月1日起正式实施。
在安全监察中,包括的七个环节是:设计、制造、安装、使用、检验、改造和修理。
此规程与《条例》有不一致之处,应按《条例》的内容修改。
3)《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》,此规则自2003年1月1日起实施。
1.2 标准和法规(规程)的关系。
《容规》第4条规定,压力容器的设计、制造(组焊)、安装、使用、检修、修理和改造,均应严格执行本规程的规定;第5条规定:本规程是压力容器质量监督和安全监察的基本要求,有关压力容器标准、部门规章、企事业单位规定等,如果与本规程的规定相抵触时,应以本规程为准。
GB150总论第3.1条规定:容器的设计、制造、检验和验收除必须符合本标准规定外,还应遵守国家颁布的有关法令、法规和规章。
因此,当标准与法规或规程有不一致时,应按法规(和规程)的规定执行。
1.3 压力容器的含义(定义)根据《条例》第八十八条中的规定,压力容器用语的含义是:“压力容器,是指盛装气体或者液体,承载一定压力的密闭设备,其范围规定为最高工作压力大于或等于0.1MPa(表压),且压力与容积的乘积大于或等于2.5MPa·L的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器;盛装公称工作压力大于或等于0.2MPa(表压),且压力与容积的乘积大于或等于1.0MPa·L的气体液化气体和标准沸点等于或者低于60℃液体的气瓶;氧舱等。
”1.4 压力容器设计标准简述我国压力容器专业性的具有一定规模的压力容器的设计和制造,起于五十年代初期。
1980年起,压力容器设计方面依据为:《钢制石油化工压力容器设计规定》和《钢制管壳式换热器设计规定》。
GB150-1998《钢制压力容器》是强制性的压力容器国家标准。
该标准对钢制压力容器的设计、制造、检验和验收作出具体的规定。
是压力容器的基本标准。
对压力小于O.1MPa的钢制容器的设计,按压力容器行业标准JB/T4735-1997《钢制焊接常压容器》的规定。
卧式容器和立式容器的设计尚应符合行业标准JB4710-2000《钢制塔式容器》和JB4731-2005《钢制卧式容器》的规定。
GB151-1999《管壳式换热器》标准,是用钢、铝、铜、钛和镍等材料制造的管壳式换热器的设计制造和验收标准。
化工行业标准HG20580~HG20585–1998,是针对化工设备的特点,对钢制压力容器设计和制造方面提出更详细的规定,有关设计方面的标准是:HG20580-1998 《钢制化工容器设计基础规定》HG20581-1998 《钢制化工容器材料选用规定》HG20582-1998 《钢制化工容器强度计算规定》HG20583-1998 《钢制化工容器结构设计规定》其它配套标准如零部件如封头、法兰、支座、加固圈等标准,材料标准、焊接标准等已日趋完备。
1.5 D1级和D2级压力容器说明根据《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》第三条规定,压力容器设计类别和级别的划分是:(一)A类、(二)C类、(三)D类和(四)SAD 类。
其中D类又分:D1级和D2级。
1.D1级系指第一类压力容器2.D2级系指第二类低、中压容器第一类和第二类的具体划分见《容规》第6条的规定。
注:压力等级的划分是:按容器的设计压力P的大小,其中:(一)低压(代号L)0.1MPa≤ P <1.6MPa(二)中压(代号M)1.6MPa≤ P <10MPa二 GB150-1998《钢制压力容器》GB150-1998《钢制压力容器》(简称GB150),包括正文十章和八个附录。
十章正文目次是:①范围;②引用标准;③总论;④材料;⑤内压圆筒和内压球壳;⑥外压圆筒和外压球壳;⑦封头;⑧开孔和开孔补强;⑨法兰;⑩制造、检验与验收。
八个附录中,属于标准的附录有:附录A 材料的补充规定;附录B 超压泄放装置;附录C 低温压力容器;附录D 非圆形截面容器。
属于提示的附录有:附录F 钢材的高温性能;附录G 密封结构;附录H 材料的指导性规定;附录J 焊接结构。
标准的附录 E 产品焊接试板的力学性能检验,已被新发布的JB4744-2000《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能试验》所代替。
1.范围GB150-1998《钢制压力容器》规定了“钢制压力容器的设计、制造、检验和验收要求”。
即是说:GB150是碳素钢、低合金钢和高合金钢制的压力容器,在设计、制造、检验和验收的整个过程中,必须遵守的强制性国家标准。
标准中规定适用的压力容器的设计参数的范围是:容器的设计压力不大于35MPa;适用的设计温度范围按钢材允许的使用温度而定。
对于D类压力容器,设计压力范围应小于10MPa。
在GB150的1.3和1.4中,还规定出不属该标准规定范围的各类压力容器,其中有:直接用火焰加热的容器;核能装置中的容器;经常搬运的容器;设计压力低于0.1MPa 的容器;真空度低于0.02MPa的容器;要求作疲劳分析的容器;内直径小于150 mm的容器;此外,还有旋转或往复运动的机械设备中自成整体的受压器室,以及已有其他行业标准的容器,诸如制冷、制糖、造纸、饮料和搪玻璃容器等。
2.标准在GB150所列的引用标准中包括GB 、GB/T、JB 和JB/T四种代号的标准,标准分为强制性标准和推荐性标准(推荐性标准一经采用,即具有强制性的性质)。
GB/T是推荐性的国家标准,JB是机械工业的行业标准,JB/T是机械工业推荐性的行业标准,而JB或JB/T中排号为4XXX号码的,规定为压力容器行业的标准。
例如:国家强制性标准:GB6654-1996《压力容器用钢板》; GB4237-92《不锈钢热轧钢板》国家推荐性标准:GB/T229-94《金属夏比缺口冲击试验方法》;GB/T1804-92《一般公差线性尺寸的未注公差》压力容器行业标准:JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》;JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》标准一经被引用,即构成该标准的条文。
在GB150第2章中,列了45个引用标准。
从2004年4月1日起尚应实施下列标准:JB/T4736-2002 《补强圈》JB/T4746-2002 《钢制压力容器用封头》JB/T4747-2002 《压力容器用钢焊条订货技术条件》JB/T4711-2003 《压力容器涂敷与运输包装》3.总论在“总论”一章中,对下列的8个方面作了规定:①标准与相关法规和规章的关系;②设计和制造压力容器单位的资格和职责;③容器的范围;④压力、温度和厚度的定义;⑤设计参数选用的一般规定;⑥材料许用应力确定的依据和取值的规定;⑦焊接接头系数的确定;⑧压力试验(液压试验和气密性试验)和试验压力的规定。
3.1《条例》对设计单位的规定《条例》第十一条规定:压力容器的设计单位应当经国务院特种设备安全监督管理部门许可,方可从事压力容器的设计活动。
(一)有与压力容器设计相适应的设计人员设计、审核人员;(二)有与压力容器设计相适应的健全的管理制度和责任制度。
3.2 GB150-1998对设计单位的资格和职责规定资格容器的设计单位必须具备健全的质量管理体系,应持有压力容器设计单位批准书,压力容器的设计必须接受国家质检总局相关安全监察机构的监察。
职责应对设计文件的正确性和完整性负责。
容器的设计文件至少应包括设计计算书和设计图样。
容器设计总图应盖有容器设计资格印章。
3.3 管辖的容器范围划定GB150管辖的容器,其范围包括壳体及与其连为整体的受压零部件,且划定在下列范围内。
3.3.1 容器与外部管道连接:焊接连接的第一道环向接头坡口端面;螺纹连接的第一个螺纹接头端面;法兰连接的第一个法兰密封面;3.3.2 接管、人孔、手孔等的承压封头、平盖及其紧固件。