化工容器設(shè)計(jì)第五講

1、內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì)計(jì)算 ——引 言,內(nèi)容：介紹承受內(nèi)壓（<35MPa）的容器筒體和封等元件的強(qiáng) 度計(jì)算方法。包括：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算兩個(gè)方面。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：需要選擇適用、合理、經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)滿足制造、檢測(cè)、裝配、運(yùn)輸和維修要求。 強(qiáng)度計(jì)算：選擇容器的材料，確定主要結(jié)構(gòu)尺寸，滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性要求，以保證容器安全可靠運(yùn)行。,內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì)

2、計(jì)算 ——圓筒和球殼的設(shè)計(jì)計(jì)算,（一）圓筒 圓筒承受均勻內(nèi)壓作用時(shí)，其器壁中產(chǎn)生如下薄膜應(yīng)力：,內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì)計(jì)算 ——圓筒和球殼的設(shè)計(jì)計(jì)算,（一）圓筒,內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì)計(jì)算 ——圓筒和球殼的設(shè)計(jì)計(jì)算,（一）圓筒,內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì)計(jì)算 ——圓筒和球殼的設(shè)計(jì)計(jì)算,（一）圓筒——五個(gè)厚度之

3、間的關(guān)系,內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì)計(jì)算 ——圓筒和球殼的設(shè)計(jì)計(jì)算,（一）圓筒——五個(gè)厚度之間的關(guān)系,內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì)計(jì)算 ——圓筒和球殼的設(shè)計(jì)計(jì)算,（二）球殼——,內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì)計(jì)算 ——設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定,（三）設(shè)計(jì)參數(shù)——容器的設(shè)計(jì)壓力,是指在相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度下，用以確定容器殼體厚度的表壓力，其值不得小于容器的最大工作壓力。容器的最大工作

4、壓力是指在正常操作情況下容器定不可能出現(xiàn)的最高表壓力。 對(duì)盛裝液化氣體的容器，設(shè)計(jì)壓力應(yīng)根據(jù)所裝介質(zhì)在容器可能達(dá)到的最高溫度相應(yīng)的飽和蒸汽壓力確定。 若容器裝有液體，當(dāng)容器各部位或受壓元件所承受的液柱靜壓力達(dá)到設(shè)計(jì)壓力的5%時(shí)，液柱靜壓力應(yīng)計(jì)入該部件或元件的設(shè)計(jì)壓力。,內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì)計(jì)算 ——設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定,（二）設(shè)計(jì)參數(shù)——容器的設(shè)計(jì)壓力,當(dāng)容器裝有安全泄放裝置時(shí)，其設(shè)計(jì)壓力應(yīng)根

5、據(jù)不同形式的安全泄放裝置確定。裝設(shè)安全閥的容器，考慮到安全閥開(kāi)啟動(dòng)作的滯后，容器不能及時(shí)泄壓，設(shè)計(jì)壓力不應(yīng)低于安全閥的開(kāi)啟壓力，通常可取最高工作壓力的1.05~1.10倍；裝設(shè)爆破片時(shí)，則取標(biāo)定爆破壓力范圍的上限,內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì)計(jì)算 ——設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定,（二）設(shè)計(jì)參數(shù)——容器的設(shè)計(jì)溫度,是指容器在正常操作條件下，在相應(yīng)的設(shè)計(jì)壓力下設(shè)定的受壓元件的金屬溫度，其值不得低于金屬可能達(dá)到的最高金屬溫度。,內(nèi)

6、壓薄壁容器設(shè)計(jì)計(jì)算 ——設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定,（二）設(shè)計(jì)參數(shù)——容器的焊接接頭系數(shù),內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì)計(jì)算 ——設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定,（二）設(shè)計(jì)參數(shù)——壁厚附加量壁厚附加量由兩部分組成： ①鋼板或鋼管厚度的負(fù)偏差c1（mm），按鋼板或鋼管標(biāo)準(zhǔn)選取，且P58表2-5，2-6。當(dāng)鋼板厚度負(fù)偏差不超過(guò)0.25mm且不超過(guò)名義厚度6%時(shí)，可取c1=0。 ②腐蝕

7、裕度c2(mm)：由介質(zhì)腐蝕性和容器使用壽命確定，無(wú)特殊腐蝕情況下，對(duì)碳素鋼和低合金鋼，c2不小于1mm，對(duì)不銹鋼，當(dāng)介質(zhì)的腐蝕性極弱時(shí)，可取c2 =0。,內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì)計(jì)算 ——設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定,（二）設(shè)計(jì)參數(shù)——許用應(yīng)力和安全系數(shù),內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì)計(jì)算 ——設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定,（二）設(shè)計(jì)參數(shù)——許用應(yīng)力和安全系數(shù),內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì)計(jì)算

8、 ——設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定,（二）設(shè)計(jì)參數(shù)——許用應(yīng)力和安全系數(shù),注：①當(dāng)設(shè)計(jì)溫度≥20℃或介質(zhì)嚴(yán)重腐蝕時(shí)，按復(fù)合鋼板的許用應(yīng)力考慮。 ②當(dāng)設(shè)計(jì)溫度低于20℃時(shí)，取20℃的許用應(yīng)力。 ③襯層厚度不應(yīng)計(jì)入元件強(qiáng)度內(nèi)，堆焊層的厚度可以計(jì)入元件強(qiáng)度內(nèi)。,內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì)計(jì)算 ——設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定,（二）設(shè)計(jì)參數(shù)——許用應(yīng)力和安全系數(shù),注： ④許用應(yīng)力與鋼板厚度有關(guān)，在確定許用應(yīng)力時(shí)，鋼板

9、厚度還不確定，應(yīng)先假設(shè)鋼板厚度范圍，查出對(duì)應(yīng)的許用應(yīng)力，代入公式計(jì)算后再確定名義厚度，比較所計(jì)算出的名義厚度是否在假設(shè)的范圍內(nèi)，若不在該范圍內(nèi)，則應(yīng)根據(jù)所確定的名義厚度值，重新計(jì)算。,內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì)計(jì)算 ——設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定,（二）設(shè)計(jì)參數(shù)——許用應(yīng)力和安全系數(shù),注：,內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì)計(jì)算 ——設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定,（二）設(shè)計(jì)參數(shù)——最小壁厚,注：,內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì)計(jì)算

10、 ——壓力實(shí)驗(yàn),包括：強(qiáng)度試驗(yàn)和致密性試驗(yàn)強(qiáng)度試驗(yàn)：指超工作壓力下進(jìn)行液壓（氣壓）試驗(yàn)，目的是檢查容器在朝工作壓力下的宏觀強(qiáng)度，包括檢查材料的缺陷，容器各部分的變形、焊接接管的強(qiáng)度和容器法蘭連接的泄漏檢查等。致密性試驗(yàn)：是對(duì)介質(zhì)的毒性程度危機(jī)搞活高度危害的容器或?qū)γ芊庑杂刑厥庖蟮娜萜鳎趶?qiáng)度試驗(yàn)合格后進(jìn)行的泄漏檢查。,內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì)計(jì)算 ——壓力實(shí)驗(yàn),內(nèi)壓