真空压力容器设计
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。
压力容器设计标准
压力容器设计标准压力容器是一种用于承受内部压力的设备，广泛应用于化工、石油、制药、食品等领域。
为了确保压力容器的安全运行，各国都制定了相应的设计标准，以规范压力容器的设计、制造和使用。
本文将介绍压力容器设计标准的一般要求和常见标准。
首先，压力容器设计标准的一般要求包括材料选用、结构设计、制造工艺、检验和试验等方面。
在材料选用方面，应根据工作介质的性质和工作条件选择合适的材料，并符合相关的材料标准。
在结构设计方面，应考虑容器的受力情况，合理设计容器的结构形式和壁厚，确保容器在工作压力下不会发生破坏。
在制造工艺方面，应严格按照相关的制造标准进行制造，确保容器的质量和安全性。
在检验和试验方面，应进行严格的检验和试验，确保容器的质量符合要求。
其次，各国针对压力容器制定了相应的设计标准。
例如，美国制定了ASME压力容器设计标准，欧洲制定了PED压力设备指令，中国制定了GB150压力容器标准等。
这些标准包括了压力容器设计、制造、安装、验收和使用等方面的要求，对压力容器的安全性和可靠性起着重要的指导作用。
最后，压力容器设计标准的遵守对于保障压力容器的安全运行至关重要。
设计人员应严格按照相关的设计标准进行设计，制造单位应严格按照相关的制造标准进行制造，使用单位应严格按照相关的使用标准进行使用和维护。
只有这样，才能确保压力容器在工作中不会发生泄漏、爆炸等事故，保障人员和设备的安全。
综上所述，压力容器设计标准是确保压力容器安全运行的重要保障，设计人员、制造单位和使用单位都应严格遵守相关的标准要求，共同维护压力容器的安全性。
希望本文对压力容器设计标准有所帮助，谢谢阅读！。
压力容器设计
《过程设备设计基础》教案4—压力容器设计课程名称：过程设备设计基础专业：过程装备与控制工程任课教师：第4章压力容器设计本章主要介绍压力容器设计准则、常规设计方法和分析设计方法，重点是常规设计的基本原理和设计方法。
§4-1 概述4.1概述教学重点:压力容器设计的基本概念、设计要求教学难点：无压力容器发展趋势越来越大型化、高参数、选用高强度材料，本章着重介绍压力容器设计思想、常规设计方法和分析设计方法。
什么是压力容器的设计？压力容器设计是指根据给定的工艺设计条件，遵循现行规范标准的规定，在确保安全的前提下，经济正确地选取材料，并进行结构、强（刚）度和密封设计。
结构设计--------确定合理、经济的结构形式，满足制造、检验、装配和维修等要求。
强（刚）度设计---------确定结构尺寸，满足强度、刚度和稳定性要求，以确保容器安全、可靠地运行。
密封设计--------选择合适的密封结构和材料保证密封性能良好。
4.1.1设计要求设计的基本要求是安全性和经济性的统一，安全是前提，经济是目标，在充分保证安全的前提下尽可能做到经济，经济性包括材料的节约、经济的制造过程和经济的安装维修。
4.1.2设计文件压力容器的设计文件包括：设计图样技术条件设计计算书必要时包括设计或安装使用说明书.分析设计还应提供应力分析报告强度计算书包括：★设计条件、所用的规范和标准、材料、腐蚀裕量、计算厚度、名义厚度、计算应力等。
★装设安全泄放装置的压力容器，还应计算压力容器安全泄放量安全阀排量和爆破片泄放面积。
★当采用计算机软件进行计算时，软件必须经“压力容器标准化技术委员会”评审鉴定，并在国家质量技术监督局认证备案，打印结果中应有软件程序编号、输入数据和计算结果等内容。
设计图样包括：总图和零部件图总图包括压力容器名称、类别、设计条件；主要受压元件设计材料牌号及材料要求；主要受压元件材料牌号及材料要求；主要特性参数（如容积、换热器换热面积和程数）制造要求；热处理要求；防腐蚀要求；无损检测要求；耐压试验和气密性试验要求；安全附件的规格；压力容器铭牌位置；包装、运输、现场组焊和安装要求；以及其他特殊要求。
真空绝热深冷压力容器结构及设计工艺要点研究
检查 孔及 人孔 ，但 实际 大部分 制造厂 家 为 了提 高 制
造 质量 及检 查精度 ， 还是 设置 了工艺人 孑 。 （ ２ ） 对 于 内容 器相关 附件 ， 进液 部分 设置 上进 液
性能。
１ ． ２外壳
真 空深冷 绝热压 力容 器一 般 由 内容器 、 外壳 、 真 空 绝热层 、内容器 与外壳 问支 撑装 置 以及 管路 附件
０ 引言
锈钢 （ 其 中用 于盛装 液态二 氧化碳 的主体材 料使 用
的是 低温 压力 容器用 低合金 板 ， 如１ ６ Ｍｎ Ｄ Ｒ板 ） ｆ ３ ］ 。 （ １ ） 对于 工艺人 孑 Ｌ 的设 置 ， 深 冷容 器允 许不 设 置
近几年， 真空绝热深冷压力容器市场需求旺盛 ，
生 产厂家 越来越 多 ，用 于贮 运 的真空绝 热 深冷压 力 容器 也越 来越 多 ，尽 管不 同 的厂 家对 于该类 容 器 的
垫
窒
茎
窒
侯 静 ’张 红军
Ｈｏ ｕ Ｊ ｉ ｎ ｇ Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ Ｈｏ ｎ ￣ｕ ｎ （ １ ． 新 疆 维吾尔 自治 区特种设 备 检验研 究 院 ， 新 疆 乌鲁 木齐 ８ ３ ０ ０ １ １ ； ２ 乌 鲁 木齐 市隆盛 达环保 科技有 限公 司， 新疆 乌 鲁木 齐 ８ ３ ０ ０ ３ ２ ） （ １ ． Ｘｉ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｕｙ ｇ ｕ ｒ Ａ ｕ ｔ ｏ ｎ ｏ ｍｏ ｕ ｓ Ｒ ｅ ｇ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｉ ｎ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｎｓ Ｉ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｘ ｉ ＠ａ ｎ ｇ Ｕｒ ｕ ｒ ｎ ｑ ｉ ８ ３ ０ ０ １ ｌ ； ２ ． Ｕ ｒ ｕ ｍｑ ｉ Ｓ ｔ ａ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｘｉ ￣ｉ ａ ｎ ｇ Ｕｒ ｔ ｍ ａ ｑ ｉ ８ ３ ０ ０ ３ ２ ）
压力容器设计参数选择
对有经验者，可按经验选取。
2、容器筒体、封头腐蚀裕量。 介质为压缩空气、水蒸汽或水的碳素钢或低合金钢制容 器，腐蚀裕量C2不小于1mm； 对于不锈钢，当介质的腐蚀性极微时，取C2＝0。 其他情况可按表3确定筒体、封头的腐蚀裕量。
腐蚀程度 腐蚀速率 （mm/年 腐蚀裕量（mm） 不腐蚀 <0.05 0 轻微腐蚀 0.05～0.13 ≥1 腐蚀 0.13～0.25 ≥2 重腐蚀 >0.25 ≥3
ns nb
Rm
ReL
[ ]t min{
st bt Dt nt
ns , nb , nD , nn
)
b -常温强度极限； b t -设计温度下的强度极限 s -常温屈服极限，对于没有明显屈服台阶的塑性材料常
；
取相应于产生0.2％塑性应变时的应力 0.2
26
许用应力和安全系数
B、腐蚀裕量的选取 5、容器各元件受到的腐蚀程度不同时，可采用不同的腐蚀 裕量；
6、两侧同时与介质接触的元件，应根据两侧不同的操作介 质选取不同的腐蚀裕量，取两者之和作为总的腐蚀裕量。
7、容器地脚螺栓根径的腐蚀裕量一般取3mm。
8、碳钢、低合金钢裙座圆筒的腐蚀裕量应不小于2mm。 C、影响腐蚀裕量的因素 •介质对材料的腐蚀速度可查有关的防腐手册，—般容器的 设计寿命，除有特殊要求外，塔器、反应器等主要容器一 般不应少于15年；一般容器和换热器等应不少于8年。 •腐蚀裕量一般只针对均匀腐蚀，对于各种类型按相关技术 23 资料和实际经验确定防腐蚀技术方案。
10%ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
10% 10% 12.5% 12.5%
19
腐蚀裕量C2
A、确定腐蚀裕量的原则 1、对于与工作介质接触的圆筒、封头、接管、人孔及内部构件 等均考虑腐蚀裕量。 2、用涂刷涂料可以有效防止环境腐蚀的容器外部构件，如支座、 支腿、底板、托架、塔顶吊架等原则上不考虑腐蚀裕量，但 不包括裙座。
真空绝热深冷压力容器结构设计及制造工艺要点简介
防爆装置： 用于防止压 力容器爆炸， 保护设备安
全
报警装置： 用于监测压 力容器异常 情况，及时 报警，确保
安全运行
操作前检查：确保 容器密封性、压力 表、安全阀等设备 正常
操作中注意事项： 避免超压、超温、 超负荷运行，定期 检查设备运行情况
操作后维护：及时 清理容器内残留物 ，定期进行设备维 护和保养
表面处理：采用喷砂、抛丸等方法去除表面氧化皮、锈蚀等 涂装要求：选择耐腐蚀、耐磨损、耐高温的涂料，保证涂层厚度和均匀性 涂装工艺：采用喷涂、刷涂等方法，保证涂层附着力和耐久性 质量控制：定期检查涂层质量，确保涂层性能稳定可靠
材料性能：考虑 耐腐蚀、耐高温、 耐低温等性能
材料成本：考虑 经济性、可加工 性等因素
材料检验：对材料进行检验， 如硬度、强度、韧性等，保
证材料的性能和质量
材料标识：对材料进行标识， 如材料名称、规格、批次等，
方便管理和追溯
安全阀：用 于防止压力 容器超压， 保护设备安
全
压力表：用 于监测压力 容器内的压 力，确保安
全运行
温度计：用 于监测压力 容器内的温 度，确保安
全运行
安全联锁装 置：用于防 止误操作， 确保安全运
标准规范：符合国家或行业标准 认证要求：通过相关认证机构的审查 评价方法：采用第三方评价机构进行评价 审查程序：按照规定的程序进行审查，确保产品符合标准规范和认证要求
定期进行压力容器的检查和维护，确保其安全性和可靠性 采用先进的制造工艺和技术，提高压力容器的性能和寿命 加强员工培训，提高员工的操作技能和安全意识
安全运行
绝热材料应具有足够的强度 和刚度，以承受压力和温度 变化
绝热材料应具有良好的导热 系数和热稳定性
压力容器设计
压力容器设计
摘要
压力容器作为承受高压气体或液体的设备，在工业生产中扮演着重要的角色。
本文将介绍压力容器的设计原理、材料选取、结构设计以及安全性考虑等内容，从而帮助读者更好地了解压力容器的设计过程。
引言
压力容器是用于存储和传输气体或液体的设备，常见于化工、石油、航空航天等领域。
其设计涉及到材料力学、流体力学等多个学科，具有较高的技术要求。
本文将围绕压力容器设计展开详细的介绍。
压力容器的设计原理
在设计压力容器时，需要考虑到承受的压力、温度、介质等因素。
根据理想气体状态方程和安全系数要求等，可以确定压力容器的设计压力等参数。
同时，还需考虑到容器的结构形式，如球形、圆柱形等，以及容器的连接方式等因素。
压力容器的材料选择
压力容器的材料选择至关重要，常见的材料包括碳钢、不锈钢、铝合金等。
选择合适的材料可以提高容器的承压能力和耐腐蚀性能，从而确保容器的安全运行。
压力容器的结构设计
压力容器的结构设计需要考虑到容器的强度、刚度、稳定性等因素。
通过有限元分析等方法，可以优化容器的结构形式，提高容器的整体性能。
压力容器的安全性考虑
在设计压力容器时，安全性是至关重要的考虑因素。
除了满足设计要求外，还需要考虑到容器的泄漏、爆炸等安全问题。
通过完善的安全防护装置和监控系统，可以提高压力容器的安全性。
结论
压力容器作为重要的工业设备，在设计时需要考虑到多个因素，如材料选择、结构设计、安全性等。
通过本文对压力容器设计的介绍，希望读者能够更好地理解压力容器的设计原理和要求，为工程实践提供参考。
压力容器设计参数的确定
压力容器设计参数的确定1）设计压力容器设计时，必须考虑在工作情况下可能达到的工作压力和对应的工作温度两者组合中的各种工况，并以最苛刻工况下的工作压力来确定设计压力。
表设计压力选取设计压力无安全泄放装置 1.0 ~1.10 倍工作压力；装有安全阀不低于 ( 等于或稍大于 ) 安全阀开启压力内( 安全阀开启压力取 1.05 1.10倍工作压~压力) ；容装有爆破片取爆破片设计爆破压力加制造范围上限；器容器位于泵进口侧，且无取无安全泄放装置时的设计压力, 且以安全泄放装置时0.1Mpa外压进行校核；设计外压力取 1.25 倍最大内外压力差或无夹套有安全泄放装置0.1MPa两者中的小值；真真空容空器无安全泄放装置设计外压力取 0.1Mpa；容容器(真空)设计外压力按无夹套真空容器规定选取1夹套内夹套(内压)器设计内压力按内压容器规定选取；为内压外压容器设计外压力取不小于在正常工作情况下可能产生的最大内外压力差注：1. 容器的计算外压力应为设计外压力加上夹套内的设计内压力 , 且必须校核在夹套试验压力 . 外压下的稳定性。
盛装液化石油气或混合液化石油气的容器介质 50℃饱和蒸汽压力低于异丁烷 50℃的饱和蒸汽0.79MPa压力时 ( 如丁烷、丁烯、丁二烯 )介质 50℃饱和蒸汽压力高于异丁烷 50℃的饱和蒸汽 1.77Mpa压力时 ( 如液态丙烷 )介质 50℃饱和蒸汽压力高于丙烷 50℃的饱和蒸汽压 2.1MPa力时 ( 如液态丙烯 )对装有安全阀的压力容器，容器的设计压力、工作压力、试验压力与安全阀的排放压力、开启压力之间的关系示意如下：压力容器安全阀试验压力排放压力计算压力设计压力开启压力工作压力其中：安全阀排放压力——阀瓣达到规定开启高度时的进口压力；安全阀开启压力（整定压力）——阀瓣开始离开阀座，介质呈连续排出状态时，在安全阀进口测得的压力。
考虑到安全阀阀瓣启动动作的滞后，使容器不能马上泄压，因此容器设计压力一般不低于（等于或稍大于）安全阀开启压力，开启压力为 1.05 ~1.10 倍工作压力。
最新压力容器设计幻灯片
或饱和液体，若容器破裂，导致介质突然卸压膨胀，瞬间
释放出来的破坏能量极大，加上压力容器极大多数系焊接
制造，容易产生各种焊接缺陷，一旦检验、操作失误容易
发生爆炸破裂，器内易爆、易燃、有毒的介质将向外泄漏，
势必造成极具灾难性的后果。因此，对压力容器要求很高
的安全可靠性。
9
1.概述
1.2 压力容器的特点 安全的高要求
118起是各种制造裂纹所引起。
14
1.概述 1.3 压力容器的事故实例
1979年9月7日国内某电化厂415升液氯 钢瓶爆炸，击穿5个，爆炸5个，10200公斤液 氯外泄，波及7公里范围，59人死亡，779人 严重中毒。
1979年12月18日国内某液化气站400M3储 罐爆炸，引发3个球罐和一个卧罐爆炸，5000 只气瓶爆炸，600吨液化气燃烧，32人死亡， 54 人伤。
13
1.概述 1.3 压力容器的安全特征 危害性大
a.灾难性事故指灾难性破坏事故或无法修复的容器； b.损伤事故指有潜在危险的事故； c.事故发生率＝发生事故数/（设备台数×运行年）
表中的数字表明10000台容器中发生损坏事故每年
12.5次，达到破坏事故0.7次，事故几率为1.32‰ ，而且
这132起使用中的容器事故，按其原因分类，89.3%，即
用气瓶5498.7571万只；锅炉总台数也高达51.57万台 。
此外全国持有压力容器制造许可证的企业合计2432个，设
计单位1380个。如此庞大且潜在隐患容器的存在，以及地
域广泛的制造设计部门，自然成为国内外政府部门特别重
视其安全管理和监察检查的原因。
11
1.概述 1.3 压力容器的安全特征 事故率高
15
压力容器的设计
压力容器的设计设计是一种富有创造性的劳动，对于工程师可以说是最令人满意和最有价值的时间活动，根据设计任务的特异要求，手机相关的现有数据和资料从而形成通常是几个可行的设计方案，最后给出评价和选择确定出“最佳设计”，全国压力容器标准化技术委员会。
一、设计资质单位Ⅰ、Ⅱ类设计资格证书，审核人员具有审核资格证书，省里Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类设计资格证书国家技术监督局二、设计条件审查1、工作压力，正常工作顶部可能达到的最高压力2、工作温度，正常工作下戒指的温度3、工程直径mm，4、容积，储罐类m³，换热面积m²，换热管直径，壁厚，塔器设计内压，地震基本烈度和设防烈度（即设计烈度），近震远震设计基本地震加速度，场地图类别，Ⅱ类、Ⅲ类地石粗糙度，对于专用塔，尚需填写气量，喷淋量，填料比面积和填料体积。
反应釜：全容积、介质粘度，搅拌轴转数（r/min），电动机功率（kw）5、工艺介质，毒性程度HG20660-2000压力容器中化学介质毒性危害选材和爆炸危险分类，《有毒化学品安全卫士使用手册》，王任齐主编三、容器类别根据容器类别确定射线探伤的百分比。
固定式压力容器安全技术监察Ⅲ类容器100%RTⅠ、Ⅱ类20%RT\100%RT压力循环试验100%设计压力30%设计压力10个循环主要受压元件材料管口公称直径法兰类型公称压力四、设计标准一）中国标准国家标准：GB150-2010 钢制压力容器GB151-1999 管壳式换热器行业标准：JB4732-1995 钢制压力容器分析设计标准p=0.1~100mpa真空度高于0.02mpa地方标准JB/T4710-2005钢制塔式容器企业标准JB/T4731-2005法规《固定式压力容器安全技术监察标准》Ⅲ类压力容器进行风险评估JB/T4735-1997钢制焊接常压容器HG/T20569-1994机械搅拌设备HG20652-1998塔器设计技术规定二）国外标准1、美国ASMEⅧ-Ⅰ压力容器建造规则2010ASMEⅦ-Ⅱ压力容器建造另一规则2010TEMA美国管事换热器制造商协会标准20002、德国AD2000MerkBlatt压力容器技术规则TRD蒸汽锅炉规范3、英国PBS500非直接火压力容器4、日本JBB8270压力容器基础标准JBB8271-8285《压力容器（单项标准）》5、法国CODAP6、美国UBC规范UNIFORM BUILDING CODE7、欧盟EN13945《非直接火压力容器》8、相关标准9、HG20580~HG20585-1998《化工设备设计全书》《化工设备设计图册》ASME打钢印设备一样重要五、1、选材的一半原则，必须考虑设备的操作条件（为设计压力，设计温度，戒指的特性，冷热加工，性能热处理以及容器的结构）所需钢板厚度<8mm时，在碳素钢与低合金钢之间尽量采用碳素钢板（金属压力容器除外）金属压力容器层板Q345RASME SA724/SA724M,GRA,GRB大型高压容器φ2200尿素合成塔层板，且K-TEN62M.T=12(日神户制钢)2、在刚度活结构设计为主的场合，应尽量选用普通碳素钢，在强度为主的设计场合，应根据压力、温度、介质等使用限制，一次选用Q235-B.Q245R,Q345R等钢板3、所需不锈钢厚度大于12mm时应尽量采用衬里，符合堆焊等结构形式4、不锈钢应尽量不用做设计温度≤500℃的耐热钢5、珠光体耐热钢应尽量不用做设计温度≤350℃的耐热钢6、氨合成塔内伴材料需用闭合稳定化元素Ti的不锈钢0Cr18Ni9Ti7、高温H2+H2S腐蚀永刚按SH/T3096-2001《加高硫原油重点装置主要设备设计选材导则》附录C曲线选材，高温临氢压力容器的主题材料应根据容器的操作温度，再留28℃的裕量和设计氢分压在Nelsom曲线中选取，当工作温度高于220℃时，应选用铬钼钢，为15CrMoR对于有H2S应力腐蚀工况，不允许存在铁木体与奥氏体之间的一种钢焊接接头。
压力容器设计标准
压力容器设计标准压力容器是一种用于承受内部压力的设备，广泛应用于化工、石油、制药、食品等行业。
为了确保压力容器的安全运行，各国都制定了一系列的设计标准，以规范压力容器的设计、制造和使用。
本文将就压力容器设计标准进行介绍和分析，以期为相关领域的工程师和技术人员提供参考。
首先，压力容器设计标准主要包括以下几个方面，材料选用、结构设计、制造工艺、安全阀选型、试压和验收标准等。
在材料选用方面，设计标准通常规定了压力容器所使用的材料种类、性能要求和相关的化学成分、力学性能等。
在结构设计方面，设计标准会规定容器的几何形状、壁厚、尺寸等参数，以及容器的受力分析、连接方式、支撑方式等。
在制造工艺方面，设计标准通常会规定容器的制造工艺要求、焊接工艺、热处理要求等。
在安全阀选型方面，设计标准会规定容器的安全阀的选型、安装位置、调试要求等。
在试压和验收标准方面，设计标准会规定容器的试压要求、试验方法、验收标准等。
其次，各国对于压力容器设计标准的制定和修订都十分重视，以确保压力容器在设计、制造和使用过程中的安全可靠。
例如，美国ASME压力容器设计标准、欧洲PED压力设备指令、中国GB150压力容器标准等，都是经过长期实践和经验总结而制定的。
这些设计标准不仅考虑了压力容器的安全性能，还考虑了其经济性、可靠性和环保性能，为压力容器的设计和制造提供了有力的技术支持。
再次，压力容器设计标准的遵守和执行对于保障压力容器的安全运行至关重要。
工程师和技术人员在设计和制造压力容器时，必须严格按照相关的设计标准进行操作，不得有任何违规行为。
此外，压力容器的使用和维护也必须符合设计标准的要求，定期进行检查、试验和维护，确保其在使用过程中的安全可靠。
最后，随着科技的发展和工程技术的进步，压力容器设计标准也在不断完善和更新。
工程师和技术人员应密切关注相关的设计标准动态，不断学习和更新自己的知识，以适应新的技术要求和市场需求。
综上所述，压力容器设计标准是确保压力容器安全运行的重要保障，工程师和技术人员应当深入学习和理解相关的设计标准，严格遵守和执行，以提高压力容器的设计、制造和使用水平，确保压力容器的安全可靠运行。
真空压力容器设计
Mpa的储液罐罐体，材料Q235-A，
Di=1800mm，罐体高度4500mm，液料高度3000mm， C1=0.8mm，腐蚀裕量C2=1.5mm，焊缝系数φ=1.0，液体密 度为1325kg/m3，罐内最高工作温度50ºC 。
试计算罐体厚度并进行水压试验应力校核。
注：Q235-A材料的许用应力[σ]20=113MPa
（2）层间松动问题。
21
槽形绕带式
优点 （1）筒壁应力分布均匀且能承受一部分由内压 产生的轴向力
。
缺点 （2）机械化程度高，材料利用率高。
（1）钢带成本高，公差要求严格。 （2）绕带时钢带要求严格啮合，否则无法贴紧。
22
。 扁平钢带倾角错绕式
特点
（1）机械化程度高，材料利用率高
（2）整体绕制，无环焊缝。 （3）带层呈网状，不会整体裂开。 （4）扁平钢带成本低，绕制方便。
，
[σ]50=113MPa，屈服极限σS=235 Mpa 试确定罐体厚度并进行水压试验校核。
43
44
韧性断裂
压力容器在载荷作用下，应力达到或接近材料 的强度极限而发生的断裂。 特点
断裂前发生较大的塑性变形，容器发生明显的鼓 胀，断口处厚度减薄，断裂时几乎不形成碎片。 失效原因
① 容器厚度不够。 ② 压力过大。
33
34
焊接接头系数
35
材料许用应力
安全系数
碳素钢、低合金钢及铁素体高合金钢： nb≥3.0 ns≥1.6 nD≥1.5 nn≥1.0 奥氏体高合金钢： nb≥3.0 ns≥1.5 nD≥1.5 nn≥1.0
36
37
压力试验
38
液压试验
1、试验压力 ● 内压容器：
第4章1压力容器设计-PPT精选
稳定性安全系数
圆筒：m = 3.0 球壳： m = 14.52
计算长度
加强圈设计
带加强圈的外压圆筒
两个条件
1、筒体不失稳 要求：LS≤ Lmax
2、加强圈不失稳 要求：IS≥I
1、筒体不失稳 要求：LS≤ Lmax
Lmax2.5m9 EcpD 0 (De0)2.5
试计算罐体厚度并进行水压试验应力校核。
注 ： Q235-A 材 料 的 许 用 应 力 [ σ]20=113MPa ， [σ]50=113MPa，屈服极限σS=235 Mpa
试确定罐体厚度并进行水压试验校核。
解： P1.6MaP
PL gh13295.83.0106 0.039M0aP5%P0.08MaP
最小厚度
碳素钢、低合金钢制容器：δmin≥3mm 高合金钢制容器：δmin≥2mm
设计参数的选取
设计压力p 设计温度t
设计压力的规定
1、容器上装有安全阀时 P=(1.05~1.10)PW
2、容器上装有爆破膜时 P=(1.15~1.30)PW
3、盛装液化气体的容器 设计压力取工作时可能达到的最高温度下
1.该容器一般应选用什么材料？ 2.若在设计温度下材料的许用应力为[σ]t=170MPa，求筒体 的厚度？ 3.水压试验时的压力，并进行应力校核。 4.该容器是否可按GB150设计？是否要接受《压力容器安全 技术监察规程》的监督和检查。
韧性断裂
压力容器在载荷作用下，应力达到或接近材料 的强度极限而发生的断裂。
液化气体的饱和蒸气压
钢板厚度负偏差
根据规定：当钢板厚度负偏差不大于0.25mm，且不超过名 义厚度的6%时，可取C1=0。所以在设计计算中，对于 GB6654-2019、GB3531-2019种的钢板（如20R、16MnR、 16MnDR等），均可取C1=0。
压力容器设计方案
压力容器设计方案
压力容器设计方案
压力容器是一种用于存储压缩气体或液体的设备，广泛应用于工业、化工、石油、冶金等领域。
在设计压力容器时，需要注重容器的安全、可靠性、耐用性和经济性。
以下是一个针对压力容器设计的方案，包括材料选择、结构设计和安全措施。
材料选择：
压力容器的材料选择至关重要，必须具有高强度、良好的耐压性、耐蚀性和耐磨性。
常见的材料有碳钢、不锈钢、合金钢等。
根据容器的用途和工作环境的要求，选择适当的材料进行制造。
结构设计：
压力容器的结构设计应考虑容器的强度和刚度，以承受内部的压力和外部的负荷。
一般可采用球形、圆筒形或椭圆形结构。
设计时必须合理计算容器壁的厚度，以保证容器的安全运行。
安全措施：
为确保压力容器的安全运行，需要采取一系列安全措施。
首先是安装压力传感器和温度传感器，实时监测容器内的压力和温度，并及时采取措施调整运行状态。
其次是设置安全阀和爆破片，当容器内压力超过安全值时，安全阀会自动打开，释放过压气体，保护容器不会因过高压力而爆炸。
同时，还应定期进行容器的检测和维护，确保其正常运行。
此外，对于高压容器，可以考虑使用双壳结构，即在容器外再
加一层外壳，以增加容器的安全性和耐久性。
另外，可在容器内部加装隔热层，避免外界温度影响容器内液体或气体的温度。
总之，压力容器的设计方案需要综合考虑材料选择、结构设计和安全措施等多个因素。
只有在科学合理设计的基础上，才能保证压力容器的安全可靠运行。
压力容器设计标准
压力容器设计标准压力容器是一种在工业生产中广泛应用的设备，用于储存或传递气体或液体，并承受内部压力。
为了确保压力容器的安全性和可靠性，各国都制定了一系列的设计标准，以规范压力容器的设计、制造和使用。
本文将就压力容器设计标准进行详细介绍，以便读者更好地了解和掌握相关知识。
首先，压力容器设计标准通常包括以下几个方面，材料选用、结构设计、制造工艺、安全阀选型、试压标准等。
在材料选用方面，通常会根据容器的使用环境、介质性质、工作压力等因素选择合适的材料，以确保容器具有足够的强度和耐腐蚀性。
在结构设计方面，需要考虑到容器的受力情况、热膨胀、热应力等因素，合理设计容器的结构形式和壁厚，以确保容器在工作过程中不会发生破裂或变形。
制造工艺则涉及到焊接、热处理、表面处理等方面，要求制造过程符合相应的标准和规范。
安全阀的选型和试压标准则是为了确保在容器内部压力超过设计压力时能够及时释放压力，以保护容器和操作人员的安全。
其次，压力容器设计标准的制定和遵守对于保障工业生产安全和环境保护具有重要意义。
在各国都有相应的压力容器设计标准，并且这些标准通常都是经过长期实践和经验总结而形成的，具有较高的权威性和可操作性。
遵守这些标准可以有效地预防压力容器在使用过程中发生事故，减少因此带来的人员伤亡和财产损失。
同时，合理设计和制造的压力容器还可以减少对环境的污染，保护生态环境，符合可持续发展的要求。
最后，要特别强调的是，压力容器设计标准的遵守是一项系统工程，需要相关部门、企业和个人共同努力。
相关部门应当加强对压力容器设计标准的宣传和推广，引导企业和个人自觉遵守相关规定，提高对压力容器设计标准的认识和重视程度。
企业应当加强对压力容器设计标准的培训和管理，确保设计、制造和使用过程都符合相关标准和规范。
个人则应当增强对压力容器设计标准的学习和理解，提高对压力容器安全的责任意识和风险意识。
总之，压力容器设计标准是保障工业生产安全和环境保护的重要基础，对于相关部门、企业和个人都具有重要意义。
压力容器设计技术规定.
目录编制说明 (2)1、总则 (3)2、本规定的适用范围 (3)3、标准、规范 (3)4、设计条件编制与审核 (3)5、设计文件的编(绘)制 (3)6、设计的一般规定 (4)6.1 压力容器分类 (4)6.2设计压力 (5)6.3设计温度： (5)6.4最小壁厚 (5)6.5 腐蚀裕度C2 (6)6.6材料 (6)6.7焊接结构 (7)6.8 热处理 (7)6.9无损检测 (8)6.10压力试验和气密性试验 (8)6.11 接管 (9)6.12防涡流板 (10)6.13法兰及人（手）孔 (10)6.14. 裙座、地脚螺栓、支座 (12)6.15容器法兰 (12)6.16封头和筒体 (13)6.17容器的涂敷与运输包装 (13)编制说明为了贯彻压力容器的有关法规、安全技术规范、标准要求，规范本公司的压力容器设计技术工作，结合公司压力容器设计实际制订本规定。
本规定是对国家和部颁有关化工容器设计规定、规范、标准的补充。
化工容器设计必须遵守的设计、制造、检验的标准、规定较多，本规定只提出了GB150《钢制压力容器》和化工设计标准所列的现行标准。
本规定在使用过程中，当引用的各项标准有修改或有新标准颁布时，应采用相应的最新标准。
本规定在有的条文中提出了应遵守国家、部颁标准、规定、规范等具体条款名称或编号，多数没有写出具体条款名称或编号。
因此不论是列入的或未列入的，都应按国家、部颁标准相应的条款执行。
1、总则容器分为常压容器和压力容器两种：1.1 凡设计压力低于0.1MPa，其真空度低于0.02MPa的容器为常压容器，其设计、制造、检验与验收要求按照JB/T4735-1997《钢制焊接常压容器》的规定。
1.2凡设计压力等于或大于0.1MPa，真空度等于或大于0.02MPa的容器按压力容器小于0.1MPa时，该容器不划分容器类别。
设计。
但当容器的工作压力Pw1.3 对其它专用容器按各专业标准设计。
压力容器按GB150－1998《钢制压力容器》（以下简称GB150）、《压力容器安全技术监察规程》（以下简称《容规》）及HG20580～HG20585-1998进行设计。
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元件金属温度低于零度时，设计温度不得高于元 件可能达到的最低温度。
钢板厚度负偏差
根据规定：当钢板厚度负偏差不大于0.25对于 GB6654-1996、GB3531-1996种的钢板（如20R、16MnR、 16MnDR等），均可取C1=0。
液压试验
1、试验压力 [ ] p 1 . 25 p ● 内压容器： T [ ]t
●
外压容器和真空容器： pT 1.25 p
夹套容器：视内筒为内压或外压容器，分别按内压 或外压容器的试验压力公式确定试验压力；夹套按内 压容器确定试验压力。
●
* 需校核内筒在夹套液压试验压力下的稳定性，如不 满足稳定性要求，则需在夹套液压试验时，内筒内保 持一定的压力。
（2）整体绕制，无环焊缝。
（3）带层呈网状，不会整体裂开。 扁平钢带倾角错绕式 （4）扁平钢带成本低，绕制方便。
内压圆筒强度设计
单层内压圆筒
壁厚计算
pc Di t 2[ ] pc
pc 计算压力
焊接接头系数
适用范围： pc 0.4 [ ]t
强度校核
工作应力
高合金钢制容器：δmin≥2mm
设计参数的选取
设计压力p
1、设计压力由工艺条件确定，在设计过程中是一个 定值；工作压力在容器正常工作过程中可能变动，容 器顶部和底部的工作压力也可能不同。 2、要求设计压力不低于最大工作压力。 即：P≥ PW 3、PC= P+PL (当PL≤5% P时， PL可忽略不计)
缺点 （1）包扎工序繁琐，费工费时，效率低。
（2）层板材料利用率低。3）层间松动问题。
整体多层包扎式
热套式
优点
（1）套合层数少，效率高，成本低。 （2）纵焊缝质量容易保证。
缺点
（1）只能套合短筒，筒节间深环焊缝多。 （2）要求准确的过盈量，对筒节的制造要求高。
绕板式
优点：（1）机械化程度高，操作简便，材料利用率高。 优点
① 断口平齐，且与最大主应力方向垂直。 ② 容器断裂时可能裂成碎片飞出，往往引起严重 后果。 ③ 断裂前没有明显塑性变形，断裂时应力很低， 安全阀、爆破膜等安全附件不起作用，断裂具有 突发性。
失效原因
① 材料的脆性。 ② 材料中的裂纹、未焊透、夹渣等缺陷。
返回
疲劳断裂
在交变载荷作用下，由于材料中的裂纹扩展导致容器的断裂。
§4-3 常规设计
基于弹性失效设计准则
不连续应力的考虑
一、概述
二、圆筒设计
单层卷焊式 单层式整体锻造式 锻焊式 无缝钢管式 圆筒结构形式 多层包扎式 整体多层包扎式 组合式 热套式 绕板式 槽形绕带 绕带式 扁平钢带倾角错绕式
2、强度校核
( Di e ) pT T 0.8 S ( 0.2 ) 2 e
气密性试验
●
容器上没有安全泄放装置，气密性试验压力 PT=1.0P。
容器上设置了安全泄放装置，气密性试验压力应 低于安全阀的开启压力或爆破片的设计爆破压力。
●
通常取PT=1.0PW。
练习题
设 计 压 力 为 1 . 6 Mpa 的 储 液 罐 罐 体 ， 材 料 Q235-A， Di=1800mm， 罐 体 高 度 4 5 0 0 mm， 液 料 高 度 3 0 0 0 mm， C1=0.8mm，腐蚀裕量 C2=1.5mm，焊缝系数 φ=1.0，液体密 度为1325kg/m3，罐内最高工作温度50º C。 试计算罐体厚度并进行水压试验应力校核。
Pc Di 1.6 1800 12.83m m 2[ ]t PC 2 113 1.0 1.6
n C1 C 2 12.83 1.5 0.8
15.13 0.87 16m m
n C 2 min
第4章 压力容器设计
§4-1 概述
压力容器设计 基本要求
安全 经济
合理选取结构、 材料、参数等
合理选择设计方法
常规设计和分析设计结果比较
压力容器设计 基本内容
、检验等方面 结构设计 — 满足工艺、制造、使用 理、经济的结构形式。 的要求，设计简单、合 确定零 强度和刚度设计— 通过强度和刚度计算， 主要设计内容 适的材料。 部件结构尺寸，选择合 密封设计 — 选择或设计合理的密封 结构，选择合 适的密封材料。
特点
① 在恒定载荷和低应力（应力低于屈服点）下 也会发生蠕变断裂。 ② 蠕变断裂前材料会由于蠕变变形而导致蠕变 损伤，使材料在性能上产生蠕变脆化。
③ 断裂前发生较大的塑性变形，具有韧性断裂 的特征；断裂时又具有脆性断裂的特征。
失效原因
高温蠕变
返回
腐蚀断裂
材料受到介质腐蚀（全面腐蚀或局部腐蚀），形成容器整 体厚度减薄或局部凹坑、裂纹等，从而造成容器的断裂。
工作介质 压力和温度 设计要求 操作方式和要求 其它（材料、设计寿命 、腐蚀速率、保温条件 等）
§4-2 设计准则
强度失效 刚度失效 压力容器的失效形式 失稳失效 泄漏失效 交互失效
韧性断裂 脆性断裂 强度失效形式疲劳断裂 蠕变断裂 腐蚀断裂
设计压力的规定
1、容器上装有安全阀时
P=(1.05~1.10)PW 2、容器上装有爆破膜时 P=(1.15~1.30)PW 3、盛装液化气体的容器 设计压力取工作时可能达到的最高温度下 液化气体的饱和蒸气压
设计温度t
----容器在正常工作情况下设定元件的金属温度。 元件金属温度高于零度时，设计温度不得低于元 件可能达到的最高温度；
压 力 容 器 设 计 的 基 本 步 骤
用户提出基本设计要求 ↓ 分析容器的工作条件，确定设计参数 ↓ 结构分析、初步选材 ↓ 选择合适的规范和标准 ↓ 应力分析和强度计算 ↓ 确定构件尺寸和材料 ↓ 绘制图纸，提供设计计算书和其它技术文件
设计条件
一般容器条件图 换热器条件图 设计条件图 塔器条件图 搅拌容器条件图
水压试验压力PT 1.25P [ ] 1.25 1.6 2.0 MPa t [ ]
PT gh 2.0 1000 9.8 4.5 106 2.044MPa
T
PT ( Di e ) 135.3MPa 0.9 s 211.5MPa 2 e
pc ( Di e ) [ ]t 2 e
t
最大允许工作压力
2 e [ ]t [ pw ] Di e
pc 0.4 [ ]t 时（单层厚壁圆筒）
按塑性失效设计准则：
Ri ( K 1) Ri (e
按爆破失效设计准则：
3ns 0 p 2 s
单层式圆筒的优点：不存在层间 松动等薄弱环节，能较好地保证 筒体的强度。 单层式圆筒的缺点：
1、单层厚壁圆筒对制造设备的要 求高。 2、材料的浪费大。
3、锻焊式圆筒存在较深的纵、环 焊缝，不便于焊接和检验。
层板包扎式
优点 （1）对加工设备的要求不高。 （2）压缩预应力可防止裂纹的扩展。 （3）内筒可采用不锈钢防腐。 （4）层板厚度薄，韧性好，不易发 生脆性断裂。
壁厚满足要求
韧性断裂
压力容器在载荷作用下，应力达到或接近材料 的强度极限而发生的断裂。 特点
断裂前发生较大的塑性变形，容器发生明显的鼓 胀，断口处厚度减薄，断裂时几乎不形成碎片。 失效原因 ① 容器厚度不够。 ② 压力过大。
返回
脆性断裂
（低应力脆断）
器壁中的应力远低于材料强度极限时发生的断裂。
特点
2、强度校核
( Di e ) pT T 0.9 S ( 0.2 ) 2 e
注意 如果直立容器卧置进行液压试验，则在应力校 核时， PT 应加上容器立置充满水时的最大液柱 压力。
气压试验
1、气压试验
[ ] p 1.15 p ● 内压容器： T [ ]t
●
外压容器和真空容器： pT 1.15 p
厚壁圆筒
(
D0
e
20)
需同时考虑稳定性和强度
2.25 ) B （稳定性） ( D / 0.0625 0 e [ P] min 2 0 (1 D0 ) （强度） e D0 / e
t 2 [ ] min 其中： 0 t t 0 . 9 或 0 . 9 s 0.2
注 ： Q235-A 材 料 的 许 用 应 力 [ σ]20=113MPa ， [σ]50=113MPa，屈服极限σS=235 Mpa 试确定罐体厚度并进行水压试验校核。
解：P 1.6MPa PL gh 1325 9.8 3.0 106 0.0390MPa 5% P 0.08MPa PC P 1.6MPa
特点
① 对于全面腐蚀和局部腐蚀，容器断裂前发 生明显的塑性变形，具有韧性断裂的特征。 ② 对于晶间腐蚀和应力腐蚀，断裂前无明显 塑性变形，具有脆性断裂的特征。
失效原因
介质腐蚀
返回
解析法
外压圆筒设计
图解法
短圆筒的临界压力
D0 pcr 2.59E L ( ) D0
长圆筒的临界压力
3
(
e
)
2.5
e pcr 2.2 E D 0
几 何 参 数 计 算 图
壁 厚 计 算 图
外压圆筒设计设计步骤：
薄壁圆筒
假设δn
(
D0
e
20)
计算δe
计算（D0/δe)和（L / D0)
几何参数计算图（A）
壁厚计算图（B） 验算PC≤[P]，若满足，则假设δn 合适，否则重新计算。
1)
Ri ( K 1) Ri (e