谈压力容器的设计方法及维护
[摘要]：本文首先介绍了压力容器的特点和作用，主要介绍了压力容器的设计方法，最后阐述了压力容器的维护保养，尽可能做到经济合理，可靠的密封性，足够的安全寿命，即使容器满足强度、刚度和稳定性的要求，此外，材料消耗低，制造、操作、安装和维修方便等。
[关键词]：压力容器设计方法维护
中图分类号：th49 文献标识码：th 文章编号：1009-914x （2012）12- 0192 -01
0 引言
压力容器的用途十分广泛。它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。此外，还配有安全装置、仪表及完成不同生产工艺作用的内件。压力容器由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故。目前，世界各国均将其列为重要的监检产品，由国家指定的专门机构，按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。
1 概述
压力容器的本身特点决定其安全性是核心问题，因此设计容器应当是以安全为前提，综合考虑质量保证的各个环节，尽可能做到经济合理，可靠的密封性，足够的安全寿命，即使容器满足强度、
1 目的 有效监控特种设备的安全运行，规特种作业人员的管理，预防重大事故的发生。 2 适用围 适用于公司特种设备采购、安装、改造、维修、检查、检测检验等方面的管理。 3 职责 ●物料部、使用部门、设施保障部或制造工程部共同负责特种设备采购、安装、 改造、维修保养供应方的选择； ●设施保障部负责压力容器的注册登记、检测检验的安排及档案的建立； ●制造工程部负责起重机械、厂机动车辆的注册登记、检测检验的安排及档案建 立； 4 术语 特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶，下同）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、厂机动车辆。特种设备包括其附属的安全附件、安全保护装置和与安全保护装置相关的设施。 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，其围规定为最高工作压力大于或者等于0.1ＭＰａ（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于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者等于0.2ＭＰａ（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于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。 起重机械，是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备，其围规定为额定起重量大于或者等于0.5ｔ的升降机；额定起重量大于或者等于1ｔ，且提升高度大于或者等于2ｍ的起重机和承重形式固定的电动葫芦等。 5 过程及要求 5.1 识别 公司现有特种设备： ●压力容器、各种气瓶 ●起重机械（行车、升降机） ●厂机动车辆（叉车、电瓶车） 5.2 采购
●特种设备采购时，物料部、使用部门、制造工程部或设施保障部应共同验明供 应商是否具备特种设备生产许可证或特种设备安全认可证； ●新购特种设备应附有下列文件： ◇产品质量合格证明； ◇安装及使用维修说明； ◇监测检验证明等文件。 ●上述文件应交给5.8款规定的档案管理部门； ●起重机械、厂机动车辆的出厂文件要求详见附录A:起重机械、厂机动车辆出厂 文件明细 5.4 安装、改造、维修保养 ●特种设备需要安装、改造、维修保养时，使用部门、制造工程部或设施保障部 应共同确定供应方； ●特种设备的安装、改造、维修保养供应方，必须具备所在地省级特种设备安全 监察机构或者其授权的特种设备安全监察机构资格认可的书； ●供应方在施工前应当将拟进行的特种设备安装、改造、重大维修情况和施工方 案书面告知直辖市或者设区的市的特种设备安全监督管理部门，告知后方可施工； ●安装、改造、维修竣工后，供应方应当在30日将有关技术资料移交使用部门， 由其存档。 5.5 使用登记 ●特种设备在投入使用前30日，应当持监督检验机构出具的验收检验报告和安全 检验合格标志向直辖市或者设区的市的特种设备安全监督管理部门登记；压力容器登记注册由设施保障部负责，起重机械、厂机动车辆登记注册由制造工程部负责； ●安全检验合格标志、登记标志应当置于或者附着于该特种设备的显著位置； ●厂机动车辆需安装牌照并粘贴安全检验合格标志后,方可以投入使用。 5.6 故障处理和停用 ●特种设备出现故障或者发生异常情况，必须由有资格的维修保养人员或维修保 养供应方对其进行全面检查，消除故障后，方可重新投入使用。 ●特种设备因故暂停使用半年以上，使用部门应当到当地特种设备安全监察部门 办理备案手续；
2013/7/15 压力容器设计人员综合考试题 (闭卷) 姓名：得分 一、填空（本题共 25 分，每题分） 1 、结构具有抵抗外力作用的能力，外力除去后，能恢复其原有形状和尺寸的这种 性质称为弹性。 点评：这是材料力学的基本定义，压力容器的受压元件基本上应该具有这个性质。 2 、压力容器失效常以三种形式表现出来：①强度；②刚度；③稳定性。 点评：该失效形式是压力容器标准所要控制的几种失效形式。 3 、当载荷作用时，在截面突变的附近某些局部小范围内，应力数值急剧增加，而离开这个区域稍远时应力即大为降低，趋于均匀，这种现象称为_应力集中。 点评：这是弹性力学的基本概念。常见于压力容器的受压元件。 4 、有限元法单元基本方程｛F｝e = [K]｛δ｝e所表示的是单元节点力与单元 节点位移之间的关系。 点评：这是一道拉开分数档次的题，考查所掌握的基础理论深度。该题是有限元数值分析中最基本概念。 5 、厚度 16mm 的 Q235—C 钢板，其屈服强度 ReL 的下限值为 235MPa 。 点评：该题主要是考察对压力容器常用材料钢号含义的掌握，并不是考查对具
体数字的记忆。 6 、在正常应力水平的情况下，Q245R 钢板的使用温度下限为 -20℃。 点评：该题出自 ，表 4，考查设计人员对材料温度使用范围的掌握 。 7 、Q345R 在热轧状态下的金相组织为 铁素体加珠光体。 点评：考查设计人员的综合知识，提示大家应该掌握常用材料的金相组织的知 识深度。 8 、用于壳体的厚度大于 36 mm 的 Q245R 钢板，应在正火状态下使用。 点评：该题出自 GB150， 条款，考查对常用压力容器材料订货技术条件掌握的 熟练程度。 9 、GB16749 规定，对于奥氏体不锈钢材料波纹管，当组合应力_ σR ≤2σS t _时，可不考虑疲劳问题。 点评：考查波纹管的基础知识的掌握，同时这里包含一个结构安定性的力学概念 10、 波纹管的性能试验包括刚度试验、稳定性试验、__疲劳试验__。 点评：考查波纹管的基础知识的掌握， 11、 GB150 规定的圆筒外压周向稳定安全系数是 ,球壳及成形封头的外压稳 定安全系数是 15 。 点评：GB150 释义P41。考查设计人的基础知识和标准的理解掌握。
压力容器制造程序文件及管理制度 （2016版） 文件号：LZZG-2016.1 编制： 审核： 批准： 持有人： 2016-0X-0X发布 2016-0X-0X实施 xxxxxxxx有限公司
1.1 人员职责 1.1.1 法定代表人（兼总经理） 1.1.1.1 负责国家方针政策和法律、法规的贯彻实施，对公司产品的安全质量负全责； 1.1.1.2 批准公司质量方针和质量目标，批准发布《压力容器制造质量保证手册》； 1.1.1.3 任免公司总经理、质量保证工程师和各质量控制系统责任人； 1.1.1.4 为质量保证体系的实施和有效运行提供所需的资源； 1.1.1.5 主持召开董事会，拟定公司管理机构； 1.1.1.6 支持总经理建立质量保证体系，为质量保证体系的实施和有效运行提供所需的资源。 1.1.2 总经理 1.1. 2.1 全面领导公司日常工作，向全体员工传达满足法律法规要求及顾客满意的重要性； 1.1. 2.2 对公司质量工作和产品质量负责； 1.1. 2.3 负责公司质量保证体系的建立；
1.1. 2.4 负责程序文件（管理制度）的批准； 1.1. 2.5 负责各部门、各岗位人员的任免； 1.1. 2.6 对公司的生产、经营全面负责； 1.1. 2.7 主持管理评审； 1.1. 2.8 为质量保证体系的实施和有效运行提供所需的资源 1.1. 2.9 支持质量保证工程师和各专业质控责任人开展工作，确保质量保证体系运转有效。 1.1.3 质保工程师 1.1.3.1 协助总经理制定质量方针和质量目标，在总经理的领导下，负责压力容器制造质量保证体系的建立、实施、保持和改进并确保其有效运行； 1.1.3.2 按照质保手册的规定对各质控系统的工作进行组织、协调和监督检查，根据生产的发展不断完善、改进质保体系的工作； 1.1.3.3 组织贯彻、执行有关特种设备的法律、法规、标准、技术规定； 1.1.3.4 坚持原则，行使质量否决权，保障和支持质量保证体系工作人员工作； 1.1.3.5 定期组织质量分析、质量审核，协助总经理组织管理评审； 1.1.3.6 对质量保证体系人员定期组织教育和培训； 1.1.3.7 组织编制程序文件、作业指导书和相关标准，其中包括质量记录、报告，并通过质量保证体系贯彻实施； 1.1.3.8 审签产品质量证明文件。 1.1.4 材料责任人 1.1.4.1 对原材料、焊材、外购外协件的采购质量负责，审核质量证明书、合格证和材料的入库验收； 1.1.4.2 审查分包/分供方的资质，组织对分包/分供方的评价工作； 1.1.4.3 监督检查材料的保管、标记移植和材料的发放，确保压力容器用材的正确性； 1.1.4.4 审核材料的代用手续； 1.1.4.5 有权对材料员、保管员的工作进行检查，有权制止不合格的材料进入制造现场； 1.1.5 工艺责任人 1.1.5.1 负责并组织图样的审查工作，有权制止不合格的技术文件流入制造工序； 1.1.5.2 组织编制并审核工艺文件，负责工艺文件的修改和现场工艺质量问题的处理； 1.1.5.3 负责组织审核工装的设计、制造和验收；
ANSYS在压力容器应力分析优化设计中的应用 刘金纯 抚顺石油化工设计院 113006 摘要压力容器应力分析设计法正在我国石油、化工等行业得到迅速地普及和发展。应用ANSYS软件提供的参数化设计语言和优化设计等高级分析技术，我们可以采用一种新的“结构 优化法”进行压力容器的应力分析设计。该方法具有设计计算周期短、工作量小等优点，具有应 用推广价值。 关键词ANSYS 压力容器 应力分析 优化设计 1 前言 随着我国压力容器设计观点、设计方法和设计标准的不断更新，以及电子计算机技术的快速发展，应用有限元分析程序对压力容器进行分析设计这一先进的设计方法正在石油、化工、核工业等行业的设备设计工作中，得到迅速的推广。在众多可用的通用和专用有限元软件中，ANSYS做为最通用有效的有限元软件之一，也在压力容器的应力分析设计中得到了广泛应用。 应用有限元分析程序进行压力容器应力分析的标准过程都是根据设计条件，用解析计算方法或根据经验值确定容器的初始结构尺寸，按照该结构尺寸用有限元程序建模、求解，再对得出的应力分析结果进行强度评定。如果强度评定不合格则根据设计者的经验对初始尺寸进行修改，然后再次建模、求解，进行强度评定，如此反复，直至强度评定合格为止。用这种方式进行压力容器的应力分析设计存在以下一些不足： 1.设计人员工作量大，设计计算的时间周期长；特别是模型较复杂或修改较多时，更是 如此； 2.对设计人员的工作经验要求比较高，同一台容器，不同的人员设计，往往会得到差异 较大的不同结果； 3.对容器各部分，尤其是形状比较复杂部位结构尺寸的确定往往偏于保守，造成材料浪 费。 现在，利用ANSYS程序提供的参数化设计语言（ADPL）和优化设计等高级分析技术，我们可以采用一种“结构优化法”进行压力容器的分析设计和结构优化。所谓的“结构优化法”，就是以应力强度S I、SⅡ、SⅢ、SⅣ满足设计标准要求的应力强度控制值作为约束条件，通过ANSYS的优化设计功能，求得使容器重量最小的容器结构尺寸。它与一般方法的主要区别是将以往由人工确定初始结构尺寸变为由软件通过计算自动确定，并且软件给出的这些结构尺寸是满足应力强度控制条件的优化值。 2 “结构优化法”的基本过程 “结构优化法”的基本过程如图一所示。 在这一过程中，为简化计算和便于各应力强度的控制，将容器结构参数的优化分为“优化容器基本结构参数”和“优化容器局部结构参数”两个步骤来进行。容器基本结构是组成容器壳体结构的筒体、封头、接管、管板等基本板壳部件（简称元件）。容器基本结构参数指的是在不考虑应力集中和边缘效应的情况下，元件的结构尺寸。“优化容器基本结构参数”是以参数化建模的方式分别分析计算各个元件在设计外载作用下，不受其它元件约束，可以自由变形时的应力分布。然后，选取可能出现最大一次整体薄膜应力（P m），最大一次薄膜
压力容器设计方法分析对比 目前我国压力容器设计所采用的标准规范有两大类：一类是常规设计标准，以GB150-2011《压力容器》标准为代表；另一类是分析设计,以JB4732-1995《钢制压力容器--分析设计标准》为代表。两类标准是相互独立的、自成体系的、平行的压力容器规范, 绝对不能混用, 只能依据实际的工程情况而选其一。 设计准则比较 常规设计主要依据是第一强度理论，认为结构中主要破坏应力为拉应力，限定最大薄膜应力强度不超过规定许用应力值，当结构中某最大应力点一旦进入塑性, 结构就丧失了纯弹性状态即为失效。常规设计是基于弹性失效准则,以壳体的薄膜理论或材料力学方法导出容器及其部件的设计计算公式。一般情况它仅考虑壁厚中均布的薄膜应力，对于边缘应力及峰值应力等局部应力一般不作定量计算，如对弯曲应力。 分析设计的主要依据是第三强度理论，认为结构中主要破坏应力为剪切力。采用以极限载荷、安定载荷和疲劳寿命为界限的“塑性失效”与“弹塑性失效”的设计准则，对容器的各种应力进行精确计算和分类。对不同性质的应力, 如：总体薄膜应力、边缘应力、峰值应力等；同时还考虑了循环载荷下的疲劳分析, 在设计上更合理。 标准适用范围对比 常规设计标准GB150-2011适用于设计压力大于或等于且小于35MPa，及真空度高于。对于设计温度，GB150-2011规定为-269℃-900℃，是按钢材允许的使用温度确定设计温度范围, 可高于材料的蠕变温度范围。 " 分析设计标准JB4732-1995适用于设计压力大于或等于且小于100MPa，及真空度高于。对于设计温度，JB4732-1995 将最高的设计许用温度限制在受钢材蠕变极限约束的温度。 应力评定对比 常规设计标准GB150-2011，采用统一的许用应力，如容器筒体，是采用“中径公式”进行应力校核，最大应力满足许用应力即可。 分析设计标准JB4732-1995的核心是将压力容器中的各种应力加以分类，根据所考虑的失效模式比较详细地计算了容器及受压元件的各种应力。根据各种应力本身的性质及对失效模式所起的不同作用予以分类如下： 一次应力
2007年4月，**公司因取《压力容器制造许可证》，需试制一台压力容器。公司决定试制一台自用的储气罐，规格Φ1000×2418×10，设计压力1.78MPa，设计温度40℃，属二类压力容器。通过该压力容器的试制，对压力容器的制造工艺流程有了更深的了解。 工艺流程：下料——>成型——>焊接——>无损检测——>组对、焊接——>无损检测——>热处理——>耐压实验 一、选材及下料 （一）压力容器的选材原理 1．具有足够的强度，塑性，韧性和稳定性。 2．具有良好的冷热加工性和焊接性能。 3．在有腐蚀性介质的设备必须有良好的耐蚀性和抗氢性。 4．在高温状态使用的设备要有良好的热稳定性。 5．在低温状态下使用的设备要考虑有良好的韧性。 （二）压力容器材料的种类 1．碳钢，低合金钢 2．不锈钢 3．特殊材料：①复合材料（16MnR+316L） ②刚镍合金 ③超级双向不锈钢 ④哈氏合金（NiMo:78% 20%合金） （三）常用材料
常用复合材料：16MnR+0Gr18Ni9 A：按形状分：钢板、棒料、管状、铸件、锻件 B：按成分分： 碳素钢：20号钢20R Q235 低合金钢：16MnR、16MnDR、09MnNiDR、15CrMoR、16Mn锻件、20MnMo锻件高合金钢：0Cr13、0Cr18Ni9、0Cr18Ni10Ti 尿素级材料：X2CrNiMo18.143mol（尿素合成塔中使用，有较高耐腐蚀性） 二、下料工具与下料要求 （一）下料工具及试用范围： 1、气割：碳钢 2、等离子切割：合金钢、不锈钢 3、剪扳机：＆≤8㎜L≤2500㎜切边为直边 4、锯管机：接管 5、滚板机：三辊 （二）椭圆度要求： 内压容器：椭圆度≤1%D；且≤25㎜ 换热器：DN≤1200㎜椭圆度≤0.5%DN且≤5㎜ DN﹥1200㎜椭圆度≤0.5%DN且≤7㎜ 塔器： DN
ANSYS 应力分析报告Stress Analysis Report 学生姓名 学号 任课教师 导师
目录 一. 设计分析依据 (2) 1.1 设计参数 (2) 1.2 计算及评定条件 (2) 二. 结构壁厚计算 (3) 三. 结构有限元分析 (4) 3.1 有限元模型 (5) 3.2 单元选择 (5) 3.3 边界条件 (6) 四. 应力分析及评定 (7) 4.1 应力分析 (7) 4.2 应力强度校核 (8) 4.3疲劳分析校核 (11) 五. 分析结论 (11) 附录1设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果(A) (12) 附录2设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果(B) (13) 附录3设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果(C) (14) 附录4设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果(D) (16) 附录5设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果(E) (17) 附录6设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果(F) (19) 附录7设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果(G) (20) 附录8设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果(H) (21)
一. 设计分析依据 （1）《压力容器安全技术监察规程》 （2）JB4732-1995《钢制压力容器——分析设计标准》（2005确认版） 1.1 设计参数 表1 设备基本设计参数 1.2 计算及评定条件 (1) 静强度计算条件 表2 设备载荷参数
注：在计算包括二次应力强度的组合应力强度时，应选用工作载荷进行计算，本报告中分别选用设计载荷进行进行计算，故采用设计载荷进行强度分析结果是偏安全的。 (2) 材料性能参数 材料性能参数见表3，其中弹性模量取自JB4732-95表G-5，泊松比根据JB4732-95的公式（5-1）计算得到，设计应力强度分别根据JB4732-95的表6-2和表6-6确定。 表3 材料性能参数性能 (3) 疲劳计算条件 此设备接管a 、c 上存在弯矩，接管载荷数据如表4所示。 表4 接管载荷数据表 二. 结构壁厚计算 按照静载荷条件，根据JB4732-95第七章（公式与图号均为标准中的编号）确定设备各元件壁厚，因介质密度较小，不考虑介质静压，同时忽略设备自重。 1.筒体厚度 因P c =2.97MPa<0.4KS m =0.4×1×134.8=53.92MPa ，故选用JB4732-95公式（7-1）计算筒体厚度： 计算厚度： c m i c P KS D P -=2δ=97 .28.134********.2-???=44.56mm
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/101663746.html, 浅谈压力容器的两种设计方法 作者：王艳 来源：《价值工程》2010年第15期 摘要:本文介绍了压力容器的两种设计方法,指出分析设计方法虽然相对复杂,但较常规设计方法更安全更经济,且随着计算机技术的发展、有限元方法的应用及各种功能软件的使用它将 会得到更广泛的应用。 Abstract: This paper introduces two kinds of pressure vessel design methods and points that analysis and design methods are relatively complex and more economical,but safer than the conventional design method,and with the development of computer technology,finite element method and software applications will be more widely used. 关键词:压力容器;常规设计;分析设计 Key words: pressure vessel;conventional design;analysis and design 中图分类号:TH49 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)15-0166-01 压力容器是化工、冶金、轻工、纺织、机械以及航空航天工业中广泛使用的承压设备。尽管各类压力容器设备功能各异、结构复杂程度不一,但一般可将其分解为筒体、封头、法兰、 开孔、接管、支座等部件。 压力容器及其部件的两种设计方法分别是常规设计和分析设计。 常规设计是以弹性设计准则为基础,以壳体的薄膜理论或材料力学方法导出容器及其部件 的设计计算公式,这些公式均以显式表达,给出了压力、许用应力、容器主要尺寸之间的关系。它包含了设计三要素:设计方法、设计载荷及许用应力,但这些并不是建立在对容器及其部件进行详尽的应力分析基础之上。如容器筒体,是采用“中径公式”(根据内压与筒壁上均匀分布的薄膜应力整体平衡推导而得),一般情况它仅考虑壁厚中均布的薄膜应力,不考虑其它类型的应力,如对弯曲应力,只有当它特别显著、起主导作用时才予以考虑。实际上,当容器承载以后器壁上会出现多种应力,其中包括由于结构不连续所产生的局部高应力,常规设计对此只是结合经典力学理论和经验公式对压力容器部件设计做一些规定,在结构、选材、制造等方面提出要求,把局部应力粗略地控制在一个安全水平上,在考虑许用应力时选取相对高的安全系数,留有足够的安全裕度。因此,常规设计从本质上讲,可以说是基于经验的设计方法。 工程实际中我们用常规设计的观点和方法解决了很多问题,但也有一些问题无法解释,因为常规设计只考虑弹性失效,没有去深究隐含在许用应力值后面的多种失效模式。
项目一压力容器 任务四压力容器的强度计算及校核 容器按厚度可以分为薄壁容器和厚壁容器，通常根据容器外径Do与内径Di 的比值K来判断，K＞1.2为厚壁容器，K≤1.2为薄壁容器。工程实际中的压力容器大多为薄壁容器。 为判断薄壁容器能否安全工作，需对压力容器各部分进行应力计算与强度校核。 一、圆筒体和球形壳体 1.壁厚计算公式 圆筒体计算壁厚： 圆筒体设计壁厚： 球形容器计算壁厚： 球形容器设计壁厚： 式中δ——圆筒计算厚度，mm δd——圆筒设计厚度，mm pc——计算压力，MPa。pc=p+p液，当液柱静压力小于5%设计压力时，可忽略 Di——圆筒的内直径，mm [σ]T——设计温度T下，圆筒体材料的许用应力，MPa（可查表） φ——焊接接头系数，φ≤1.0 C2——腐蚀裕量，mm
2.壁厚校核计算式 在工程实际中有不少的情况需要进行校核性计算，如旧容器的重新启用、正在使用的容器改变操作条件等。这时容器的材料及壁厚都是已知的，可由下式求设计温度下圆筒的最大允许工作压力[pw]。 式中δe——圆筒的有效厚度，mm 设计温度下圆筒的计算应力σT： σT值应小于或等于[σ]Tφ。 设计温度下球壳的最大允许工作压力[pw]： 设计温度下球壳计算应力σT： σT值应小于或等于[σ]Tφ。 二、封头的强度计算 1.封头结构 封头是压力容器的重要组成部分，常用的有半球形封头、椭圆形封头、碟形封头、锥形封头和平封头（即平盖），如图1-4所示。工程上应用较多的是椭圆形封头、半球形封头和碟形封头，最常用的是标准椭圆形封头。以下只介绍椭圆形封头的计算，其他形式封头的计算可查阅GB150—2011。
一．评审组到达的当天，请企业为每人准备一套质保手册及程序文件。 二．评审需提供资料（提前准备，评审时使用） 资源条件组： 1、企业营业执照、组织机构代码原件； 2、技术人员一览表，学历证书、技术职称证书原件； 3、质量保证体系责任人员任命文件（有效期内各年的）； 4、质量保证体系责任人员学历证书、技术职称证书原件、上岗证书； 5、焊工一览表、焊工资格证书原件； 6、无损检测人员一览表、无损检测人员证书原件； 7、技术人员、质保体系责任人员、焊工、无损检测人员劳动合同、缴纳社 会保险凭证； 8、工厂面积、生产车间面积、存放材料专用场地、焊材一、二级库、焊 接试验室、射线曝光室、不锈钢容器制造专用场地面积的统计； 9、设备台账； 10、计量器具台账、合格证、周期检定计划表； 11、工艺技术文件； 12、压力容器现行法规、标准统计表； 13、有效期内制造压力容器数量统计表； 14.、有关分包资料（对分包方评价、分包方资质、分包协议 质量管理组： 1、质量保证手册、程序文件（管理制度）、作业指导文件、记录表卡； 2、焊接工艺评定一览表；
4、质量分析会记录； 5、内部质量审核资料； 6、用户来信、来函的处理及走访用户资料； 7、监检单位出具的书面意见（联络单、监检意见通知书）及处理资料； 8、不合格品处理资料； 9、有关人员培训见证资料（含培训计划、记录等）； 10、体系文件发放、回收记录； 11、原材料、外购件采购控制资料（合格供方评价、合格供方清单、对合格 供方动态管理）； 12、任意抽调三名焊工业绩档案； 13、随机抽调关键设备档案。 （所有表格都不用打出来，正式评审时根据不同要求再打。） 附件1
2012年压力容器设计人员综合考试题姓名：得分 一、填空（本题共20 分，每题2 分） 1 、结构具有抵抗外力作用的能力，外力除去后，能恢复其原有形状和尺寸的这种性质称为弹 性。 2 、压力容器失效常以三种形式表现出来：①强度；②刚度；③稳定性。 3 、厚度16mm 的Q235—B 钢板，其屈服强度ReL 的下限值为235MPa 。 4 、Q345R 在热轧状态下的金相组织为铁素体加珠光体。 5 、用于壳体的厚度大于3 6 mm 的Q245R 钢板，应在正火状态下使用。 点评：该题出自GB150，4.1.4 条款，考查对常用压力容器材料订货技术条件掌握的熟练程 6、GB150 规定的圆筒外压周向稳定安全系数是 3.0 ,球壳及成形封头的外压稳定安全系数是1.5 。 点评：GB150 释义P41。考查设计人的基础知识和标准的理解掌握。 7、对于盛装液化气体的容器，设计压力除应满足GB150 中其值不得低于工作压力的规定外， 还应满足《固容规》中的相应规定。 点评：对于盛装液化气体的容器，《固容规》第 3.9.3 条有明确的规定。 8、周边简支的圆平板，在内压作用下最大应力发生于_中心_。周边固支的圆平板，最大应力发 生于__边缘_ 。 点评：考查在平封头与筒体连接的几种情况下，边界条件对平封头应力分布的影响。 9、垫片系数m 是针对法兰在操作状态下，为确保密封面具有足够大的流体阻力，而需作用在 垫片单位_密封面积上的压紧力与流体_压力的比值，垫片愈硬，m愈_大____。 10、压力容器无损检测的方法包括射线、超声、磁粉、渗透和电磁检测等。 二、选择（本题20 分，每题2 分，以下答案中有一个或几个正确，少选按比例得分，选错一 个不得分） 1 、设计温度为350℃的压力容器，其壳体材料可选用的钢板牌号有b、c. a.Q235-B b.Q245R c.Q345R 点评：见GB150.2表2 及附录D, 压力容器最常用的碳钢和低合金钢材料，对其适用的基本2 、按钢板标准，16mm 厚的Q345R 钢板，在0℃时的一组冲击功（J）数值为___d___的是合 格产品。. a. 22，35，38； b. 25, 38, 38, c. 22, 45, 45, d. 25, 39, 39. 点评：见GB713-2008,本题考查设计人对冲击功结果评定的基本概念，前两组数据中因为有“22” 的数据，小于合格指标的70%，不可能是合格的产品,另一组的三个试样算术平均值低于合格指标。 3 、一台外压容器直径φ1200mm，圆筒壳长2000mm，两端为半球形封头，其外压计算长度为 b a. 2000mm b.2400mm c.2600mm 点评：本题为基本概念试题，考查设计者对外压容器中基本参数的掌握 4、分布力是表面力的一种，下面哪些力属于表面力__a___b__。 a.雪载荷 b.风载荷 c.容器自重 5、椭圆封头计算式中的K 称为形状系数，其意义是封头上的__c___应力与对接圆筒的
压力容器的质量包括设计质量、制造质量、安装质量，其中制造质量的好坏起着关键的作用。压力容器的制造单位为了使本企业的质量管理更科学和系统化，使压力容器的制造过程处于管理状态和控制状态之下，从而制造出达到国家标准、规程和设计要求的产品，建立了适合本单位的一套完整的压力容器制造质量保证体系［在IS09000系列标准中又叫“质量体系”］。根据我们多年基层监检工作的经验和对法规、标准的理解，笔者认为：在质量体系的运转过程中，必须对影响压力容器制造质量的关键环节进行严格控制，才能确保压力容器的制造质量。 1材料的控制 由于压力容器广泛地应用于各行各业，所处的工况既复杂又恶劣，如高温、低温、高压、疲劳载荷、介质有毒、剧毒、易燃、易爆、腐蚀性强，这就决定了压力容器所用的原材料种类繁多，质量要求高。针对压力容器用材的特点，从原材料入厂到产品合格出厂，必须自始自终坚持主要受压元件材料的可靠性和可追踪性。 1.1材料进厂后，按订货协议核对材料生产厂提供的材质证明书(或复印件)，各项指标应符合相应的材料标准，方可入库；然后编制入库号，建立材质档案，按照质量手册的有关规定，逐件打钢印，为防止钢印锈蚀，打钢印后立即涂上防锈涂料，分类(按板材、管材、锻件、焊材……)整齐摆放。 1.2材料发放应手续齐备，检验员、保管员和领料员三方共同到场，确认材质和数量。材料到车间后按工艺程序流转，并按规定进行标志移置，还要有检验员的确认印记，余料也是如此。 1.3主要受压元件材料的选用和代用手续应符合《压力容器安全技术监察规程》(以下简称《容规》)、GB150等有关规程和标准的要求。材料的选用和代用必须按审批手续进行。 由于我国多数情况下都是由工程公司或设计单位进行压力容器的结构设计和强度计算，制造厂根据图纸加以制造，设计部门在设计时并未考虑到制造厂的材料库存情况以及制造过程中可能采用的焊接工艺、板厚、制造质量及检验手段等因素，而制造厂往往从经济效益角度出发，根据工厂材料的库存情况或市场上的供货情况投料，就可能碰到材料的代用问题。有些特殊情况，制造者并不是十分清楚压力容器所处的工况，在工艺流程中的作用以及设计者的意图，因此材料的代用，除以薄代厚、以劣代优、以低代高必须经原设计部门同意外，下面一些特殊情况的材料代用也应征得原设计部门的同意。 (1)石油、天然气行业使用的压力容器16MnR代20g、Q235系列； (2)对于热套容器，以厚板代薄板； (3)有氯离子介质的压力容器，用18－8不锈钢代低合金钢、碳钢； (4)碳钢、低合金钢在热处理临界厚度时以厚代薄。 2工艺的控制 与普通的机械产品加工相比，压力容器制造具有多品种单台套的特点，因此制造厂对每一台压力容器都要编制一套完整的工艺文件。这些工艺文件具有指导生产、保证质量、提高效率的作用。制定了正确、合理的工艺后，关键是在施工过程中严格执行已定的工艺，每道工序完成后，操作者和工厂检验员都要在工艺流程卡上签字认可，做到在制品随工艺流程卡一同进入下道工序。 笔者在压力容器产品安全质量的监督检验工作中，发现一些工艺控制方面的问题，现提出来，以引起同行的重视。 2.1铆装时不按容器主焊缝布置图来组装筒节对接焊缝的位置，造成不必要的焊缝上开孔； 2.2鞍座垫板未钻φ10的排气孔，垫扳与容器的角焊缝两侧未间断焊，采用全封闭式焊接结构； 2.3换热器设置膨胀节应注意的问题：根据GB151－89附录A的要求：U形膨胀节与换热器圆筒的连接，一般采用对接，膨胀节本身的环焊缝及膨胀节与圆筒连接的环焊缝，均应采用全
文件编号：LY/CX-2011 生效时间：2011年12月08日
程序文件目录 文件编号：LY/CX-2011 生效时间：2011年12月08日
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管理评审控制程序 文件编号：LY/CX-01-2011 1、目的 为了确保质量保证体系的持续的适宜性、充分性和有效性； 2、适用范围： 适用于本公司质量保证体系的全部和部分的评价并确定变更的需要； 3、职责： 3.1 总经理主持管理评审活动； 3.2 质量保证工程师协助经理工作，并负责向经理报告质量保证体系运行情况提出改进的建议，组织编写相应的管理评审报告； 3.3 指定管理评审人员； 3.4 质管部负责评审会议的召集、记录、报告及存档； 3.5 有关部门负责管理评审的信息输入和改进； 4 工作程序 4.1 管理评审计划 4.1.1 每年至少进行一次管理评审，可结合内审后的结果进行，也可根据需要安排； 4.1.2 质管部根据质量保证工程师的指令，负责制定年度管理评审计划，报质量保证工程师审核，经理批准； 4.1.3 管理评审计划主要内容： 评审目的 评审参加人员 评审内容 评审的准备工作要求、评审时间 4.1.4 当出现下列情况之至时，由经理提出适时进行相应的管理评审 本公司组织机构、产品结构、资源配置发生重大变化和调整时； 发生重大质量事故或相关方有严重投诉或投诉连续发生时； 法律、法规、标准及其它要求有变化时； 文件编号：LY/CX-2011 生效时间：2011年12月08日
市场需求发生变化时； 质量审核中发现严重不合格时； 即将进行第二、三方审核或法律、法规规定的审核时； 4.2 管理评审输入 管理评审输入应包括以下方面有关的业绩和改进机会： 审核结果，包括第一、二、三方质量保证体系审核，产品质量审核等结果； 用户的反馈意见，包括：用户抱怨和投诉的处理用户满意度的测量结果及用户沟通反馈的重要信息； 过程实施效果和合格情况及重大质量事故的处理； 质量方针、目标以及内部审核和日常发现不合格采取的纠正措施，预防措施和改进措施的实施情况质量体系运行情况； 上一次管理评审输出的跟踪措施及进展情况； 可能影响质量体系的各种变化； 员工提出的合理化建议； 4.3 信息输入的期限 各职能部门，按计划安排一周前将管理评审输入信息报告质量保证工程师及质管部； 质量保证工程师在评审会议前三天将输入信息报告经理，同时将有关资料分发至评审组成员； 4.4管理评审 4.4.1 经理主持管理评审，评审组成员、质量保证工程师及相关部门负责人及责 任师参加，质管部负责通知具体时间、地点、人员，并做好记录； 评审内容评审输入见4.2 4.5 评审输出及评审 4.5.1对所涉及的评审内容作出结论 A质量保证体系及其过程的改进； B与用户要求或投诉有关的改进服务（或产品质量）； C明确不合格项及待改进项目； 4.5.2 资源要求与资源保证的满足； 4.5.3 每次管理评审均对质量保证体系的适宜性、充分性和有效性进行总体评价； 4.5.4 尚不能得出结论时，开除观察项，有待进一步核实，为下一次管理评审提供输入； 文件编号：LY/CX-2011 生效时间：2011年12月08日
The Working Procedure of Boiler and Pressure Vessel Manufacturer Licensing 锅炉压力容器制造许可工作程序 第一章总则 第一条为规范锅炉压力容器制造许可的工作程序，根据《锅炉压力容器制造监督管理办法》（以下简称《管理办法》）的有关规定，特制定本程序。 第二条锅炉压力容器制造许可工作程序指锅炉压力容器及安全附件制造许可申请、受理、审查、证书的批准颁发及有效期满时的换证程序。 第三条国家质量监督检验检疫总局锅炉压力容器安全监察机构（以下简称总局安全监察机构）设锅炉压力容器制造许可办公室，负责办理制造许可日常事务。 各省级质量技术监督部门可根据需要设置相应机构，办理本地区制造许可日常事务。 第二章申请 第四条申请的提出 1 申请A、B、C级锅炉和A、B、C级压力容器以及安全阀、爆破片、气瓶阀门等安全附件制造许可的境内制造企业应向总局安全监察机构提交申请。申请资料应先经省级质量技术监督部门安全监察机
构（以下简称省级安全监察机构）审核并签署意见。 2 申请D级锅炉、D级压力容器制造许可的境内制造企业应向企业所在地的省级安全监察机构提交申请。 3 申请锅炉、压力容器或安全阀、爆破片、气瓶阀门等安全附件制造许可的境外制造企业应向总局安全监察机构提交申请。 第五条申请时企业应提交以下申请资料（申请资料应采用中文或英文，原始件为其他文种时，应附中或英译文）： 1 锅炉、压力容器或安全附件制造许可申请表（见附录1、附录2和附录3）一式三份； 2 工厂概况说明； 3 依法在当地政府注册或登记的文件复印件； 4 锅炉压力容器制造企业资源表（见附录4、附录5）； 5 工厂已获得的认证或认可证书复印件； 6 典型产品名称及相关参数和规格； 7 产品图纸和设计文件（适用于有型式试验要求的产品，见第十四条）； 8 工厂质量手册； 9 其他必要的补充资料。 第三章申请受理 第六条负责受理申请的安全监察机构对企业提交的申请资料进行审查后，在十五个工作日内确定是否予以受理。
《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。 4.1.3设计条件 设计条件可用设计条件图表示(设计任务所提供的原始数据和工艺要求) 设计条件图包含设计要求、简图、接管表等 简图-------示意性的画出容器本体、主要内件部分结构尺寸、接管位置、支座形式及其他需要表达的内容。 设计要求-------工作介质、压力和温度、操作方式与要求和其他。 为便于填写，设计条件图又分为 一般设计条件图
武汉大学 2015-2016学年第1学期 科研训练论文 题目：深冷压力容器的设计规范与方法 姓名： 学号： 学院：机械工程学院 专业： 指导老师： 2015年 12 月
目录 0、引言 (3) 1、深冷压力容器的基本构造 (3) 2、固定式真空绝热深冷压力容器的选材 (4) 2.1筒体的选材 (4) 2.2绝热材料的选材 (4) 2.3支撑构件的选材 (5) 2.4管路系统 (5) 3、深冷压力压力容器设计规范与要点 (5) 3.1、深冷压力容器所遵循的设计规范 (5) 3.2、内容器的结构设计要点 (6) 3.3外壳的结构设计要点 (8) 3.4、内容器与外壳、支撑连接的设计要点 (9) 3.5、管路系统的特殊要求 (10) 3.6、真空寿命及吸附剂的添加量 (11) 4、压力容器制造要求 (12) 5、深冷压力容器的检验 (12) 5.1 图样及制造工艺 (13) 5.2 材料 (13) 5.3 焊接 (13) 5.4 外观和几何尺寸 (13) 5.5 无损检测 (13) 5.6 热处理 (14) 5.7 耐压试验 (14) 5.8 安全附件 (14) 5.9 泄漏性试验（气密性试验） (14) 5.10 出厂技术资料 (14) 6、国内外深冷压力容器设计比较 (14)
6.1国内设计标准的缺乏与现状 (15) 6.2低温界定比较 (15) 7、结语 (15) 参考文献 (16) 深冷压力容器的设计规范与方法 李小云
武汉轻工大学机械工程学院 摘要：深冷压力容器主要包含固定式深冷压力容器和移动式压力容器两大类，结构型式多种多样，深冷容器的设计和制造，以及安全运行，需要多项关键技术，包括结构设计技术、低温绝热技术和标准化技术。本文介绍了钢制真空绝热深冷压力容器设计时可以参考的设计规范，并针对该类容器的设计、选材、制造、检验等几方面的要求进行了论述。 关键词：深冷压力容器、真空绝热 0、引言 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设计制造有所不同，但其基本结构大致一样。本文将简单介绍真空绝热深冷压力容器的基本结构及设计制造的工艺要点，以帮助更多的人了解真空绝热深冷压力容器。 1、深冷压力容器的基本构造 深冷容器按照不同的标准分成很多类型，为了满足实际使用的需要，不同类型的深冷压力容器的结构会有差异，但是深冷压力容器的一些基本结构还是相同的，深冷压力容器的基本结构主要包括以下一些部分： 1) 容器主题：包括内容器、绝热组织、外壳体、以及相关的支撑结构等 2) 检测设施：包括压力表、温度计、用于测量内容器充装量的液面计等。 3) 低温液体和气体的注入、排除管道与阀门以及回收系统。 4) 安全附件：如容器的爆破片、安全网、紧急排液阀等。 5) 其他附件：如吸附盘、支座、抽气口以及运输式容器中的消晃板等。
压力容器的分类和分级 1.定义：压力容器是内部或外部承受气体或液体压力、并对安全性有较高要求的密封容器。 2.分类：压力容器主要为圆柱形，少数为球形或其他形状。圆柱形压力容器通常由筒体、封头、接管、法兰等零件和部件组成，压力容器工作压力越高，筒体的壁厚就应越厚。压力容器分类： 2.1.按压力等级分类：压力容器可分为内压容器和外压容器。 内压容器又可按设计压力（p）大小分为四个压力等级，具体划分如下： a.低压(代号L)容器0.1 MPa≤p＜1.6 MPa; b. 中压(代号M)容器 1.6 MPa≤p＜10.0 MPa; c. 高压(代号H)容器10 MPa≤p＜100 MPa; d. 超高压(代号U)容器p≥100MPa。 2.2. 按容器在生产中的作用分类: a. 反应压力容器(代号R):用于完成介质的物理、化学反应。 b. 换热压力容器(代号E):用于完成介质的热量交换。 c. 分离压力容器（代号S):用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离。 d. 储存压力容器（代号C，其中球罐代号B）：用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质。在一种压力容器中，如同时具备两个以上的工艺作用原理时，应按工艺过程中的主要作用来划分品种。 2.3. 按安装方式分类：
a. 固定式压力容器：有固定安装和使用地点，工艺条件和操作人员也较固定的压力容器。 b. 移动式压力容器：使用时不仅承受内压或外压载荷，搬运过程中还会受到由于内部介质晃动引起的冲击力，以及运输过程带来的外部撞击和振动载荷，因而在结构、使用和安全方面均有其特殊的要求。 2.4 为了在设计制造中对安全要求不同的压力容器有区别地进行技术管理和监督检查， 我国《压力容器安全技术监察规程》根据容器压力的高低、介质的危害程度以及在使用中 的重要性，将压力容器分为以下三类： 三类容器。符合下列情况之一者为三类容器： （1）高压容器； （2）中压容器（毒性程度为极度和高度危害介质）； （3）中压贮存容器（易燃或毒性程度为中度危害介质，且设计压力与容积之积PV≥10MPa· m3； （4）中压反应容器（易燃或毒性程度为中度危害介质，且PV≥0.5MPa· m3； （5）低压容器（毒性程度为极度和高度危害介质，且PV≥0.2MPa· m3；（6）高压、中压管壳式余热锅炉； （7）中压搪玻璃压力容器； （8）使用强度级别较高（抗拉强度规定值下限≥540MPa的材料制造的压力容器；