压力容器培训

2、受压元件——园筒和球壳
匀是分以布。随H ,壁 厚增薄K加壁KDD0值容i 1增器.2 大内，径公应式力导分出布，不认均为匀应程力度是加均大，
当K=1.5时，由薄壁公式计算应力比拉美公式计算应力要 低23%，误差较大；当采用（Di+δ）替代Di内径后，则其 应力仅相差3.8%，这样扩大了公式应用范围（K≤1.5）， 误差在工程允许范围内。
δe 有效厚度，δe=δn-C1-C2=δc+△
δmin 设计要求的成形后最小厚度，δmin≥δn-C1
（GB150 3.5.6壳体加工成形后最小厚度是为了满足安装、
运输中刚度而定；而δmin是保证正常工况下强度、刚度、寿
命要求而定。）
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GB150 钢制压力容器
主要内容
• 1、总论 • 2、受压元件 • 3、外压元件（园筒和球壳） • 4、开孔补强 • 5、法兰 • 6、低温压力容器（附录C） • 7、超压泄放装置（附录B）
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主要内容
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• 2、受压元件 • 3、外压元件（园筒和球壳） • 4、开孔补强 • 5、法兰 • 6、低温压力容器（附录C） • 7、超压泄放装置（附录B）
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2、受压元件——封头
2.2 封头
2.2.1 椭圆封头
1）应力分布
标准椭圆封头（a/b=2）应力分布：
式导出：
H
4Di2Pc Di
DiPc
4
t
1
Pc Di
4 t
Hale Waihona Puke Baidu
P 2cD · lilP 2cDi t
2
Pc Di
2 t
中径（Di+δ）替代Di
1
PcDi
4t
Pc
2
PcDi
2t Pc
适用 P c 0 .4范 Ju,n相 iper Netwo围 K rks,当 In1 c..C5 opyright于 © 2002
主要内容
• 1、总论
• 2、受压元件
• 3、外压元件（园筒和球壳） • 4、开孔补强 • 5、法兰 • 6、低温压力容器（附录C） • 7、超压泄放装置（附录B）
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2、受压元件——园筒和球壳
2.1园筒和球壳
园筒和球壳壁厚是根据弹性力学最大主应力理论中径公
爆破失效 壳体爆破是承载能力最大极限，表示材料承载 能力的极限。
压力容器失效表现为强度（断裂、泄漏）、刚度（泄漏、 变形）和稳定性（失稳Ju）nipe。r Networks, Inc. Copyright © 2002
1、总论
1.4 设计参数
1.4.1 压力（6个压力）
Pw 正常工况下，容器顶部可能达到的最高压力 Pd 与相应设计温度相对应作为设计条件的容器顶部的 最高压力 Pd≥PW Pc 在相应设计温度下，确定元件厚度压力（包括静液柱） Pt 压力试验时容器顶部压力 Pwmax 设计温度下，容器顶部所能承受最高压力，
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1、总论
1.1 GB150适用范围
压力：适用于设计压力不大于35MPa， 不低于0.1MPa及真空度高于0.02MPa
温度：钢材允许使用温度
适用范围
适用范围
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1、总论
1.2 GB150管辖范围
容器壳体及与其连为整体的受压零部件 1）容器与外部管道连接
焊缝连接第一道环向焊缝端面 法兰连接第一个法兰密封面 螺纹连接第一个螺纹接头端面 专用连接件第一个密封面 2）接管、人孔、手孔等的封头、平盖及紧固件 3）非受压元件与受压元件焊接接头（如支座、垫板、
吊耳等） 4）连接在容器J上unip的er N超etw压orks泄, Inc放. Co装pyri置ght © 2002
1、总论
各厚度之间的相互关系
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1、总论
1.4 设计参数
1.4.4 许用应力 许用应力是材料力学性能与相应安全系数之比 值：
σb/nb σs/ns σD/nD σn/nn 当设计温度低于20℃取20℃的许用应力。
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园筒受力图Juniper Networks, Inc. Copyright © 2002
2、受压元件——园筒和球壳
园筒环向应力是轴向应力2倍，最大主应力为环向应
力，所以公式中焊接接头系数为纵向焊缝接头系数。 而球壳环向应力和径向应力是相等。按中径公式可推导
出，球壳壁厚
PcDi
4t
Pc
适用范围Pc≤0.6[σ]tΦ，相当于K≤1.353 公式中焊接接头系数为所有拼接焊缝接头系数。
1、总论
1.3 容器的失效形式
压力容器在载荷作用下丧失正常工作能力称之为失效。 压力容器设计说到底是壁厚的计算，壁厚确定主要是对材料 失效模式的判别:
弹性失效 壳体应力限制在弹性范围内，按弹性强度理论， 壳体承载在弹性状态。
塑性失效 壳体应力限制在塑性范围内，按塑性强度理论， 壳体承载在塑性状态。
由受压元件有效厚度计算得到。 Pz 安全泄放装置动作压力
Pw＜Pz ≤(1.05-1.1)Pw Pd ≥Pz
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1、总论
1.4 设计参数
1.4.2 温度 Tw 在正常工况下元件的金属温度，实际工程中，往往以 介质的温度表示工作温度。 Tt 压力试验时元件的金属温度，工程中也往往以试验介 质温度来表示试验温度。 Td 在正常工况下，元件的金属截面的平均温度，由于 金属壁面温度计算很麻烦，一般取介质温度加或减1020℃得到。
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1、总论
1.4 设计参数
1.4.3 壁厚（6个厚度）
δc 计算厚度，由计算公式得到保证容器强度，刚度和稳定的 厚度
δd 设计厚度，δd =δc +C2（腐蚀裕量）
δn 名义厚度，δn =δd +C1（钢材负偏差）+△（圆整量）