压力容器壁厚的确定
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压力容器、常压容器钢板壁厚计算选择和标准公式容器标准:《GB 150-2011 压力容器》《NB/T 47003.1-2009 钢制焊接常压容器》钢材标准:《GB 713-2008 锅炉和压力容器用钢板》--GB 150碳素钢和低合金钢的钢板标准牌号Q245R、Q345R、Q370R、18MnMoNbR、13MnNiMoR、15CrMoR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1R、12Cr1MoVR 《GB/T 3274-2007 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》--GB150 Q235B钢板标准《GB 24511-2009 承压设备用不锈钢钢板及钢带》--GB150高合金钢的钢板标准《GB/T 4237-2007 不锈钢热轧钢板和钢带》--NB/T 47003高合金钢板标准,化学成分、力学性能《GB/T 3280-2007 不锈钢冷轧钢板和钢带》《GB/T 20878-2007 不锈钢和耐热钢牌号及化学成分》《GB/T 699-1999 优质碳素结构钢》牌号08F、10F、15F、08、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、15Mn、20Mn、25Mn、30Mn、35Mn、40Mn、45Mn、50Mn、60Mn、65Mn、70Mn《GB/T 700-2006 碳素结构钢》--牌号Q195、Q215、Q235、Q275《GB/T 709-2006 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量级允许偏差》不锈钢牌号对照表《GB 150-2011 压力容器》俗称GB 24511-2009承压设备用不锈钢钢板及钢带GB/T 4237-1992不锈钢热轧钢板和钢带ASME(2007)SA240 统一数字代号新牌号旧牌号型号S304 S30408 06Cr19Ni10 0Cr18Ni9 304 S316 S31608 06Cr17Ni12Mo2 0Cr17Ni12Mo2 316 S316L S31603 022Cr17Ni12Mo2 00Cr17Ni14Mo2 316L S321 S32168 06Cr18Ni11Ti 0Cr18Ni10Ti 321圆筒直径:钢板卷焊的筒体,规定内径为公称直径。
压力容器筒体最小厚度要求的讨论摘要汇总GB150,ASMEVIII及德国AD规范中关于压力容器筒体最小壁厚的要求,并对要求压力容器筒体最小壁厚的原因及各标准对此做出不同规定的原因进行分析,并对此展开讨论。
关键词压力容器最小厚度压力容器的壁厚,一般是根据设备承受的内外载荷,依照标准中提供的计算公式计算,加上腐蚀裕量和负偏差并圆整后所得出的。
这样得出的壁厚往往不能满足制造、运输、吊装以及内压失稳等方面的要求。
因此各标准均规定了有关最小厚度的要求。
本文汇总并分析各标准中关于最小壁厚的要求,并对此展开讨论。
一、GB150和ASMEVIII标准对压力容器筒体最小壁厚的要求我国的各版GB150标准和ASMEVIII标准,均对钢制压力容器筒体加工成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度有所规定,详见表1注:德国AD压力容器规范中的最小壁厚为名义壁厚,其余最小壁厚均为钢制压力容器圆筒加工成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度二、要求压力容器筒体最小壁厚的原因在低压情况下,按照内压公式计算并加腐蚀裕量及负偏差圆整得出的壁厚一般比较小。
直接采用该壁厚制造往往会出现设备造价急剧增加,甚至出现设备难以制造成形或无法运至现场就位的现象。
其原因如下:1、制造薄圆筒的过程中,需维持必要的圆度、刚度。
为维持圆筒圆度和刚度,需要用大量的辅助措施,并消耗大量的辅助钢材。
如在制造过程中常需用的类似内加强圈的圆环形工装将筒节撑圆,特别是对接的两个筒节边缘处。
为维持筒体圆度和刚度而耗费的人工费用、设备费用及辅助钢材费用等往往不菲。
2、一般情况下,筒壁过薄的圆筒,尤其是同时筒体直径较小的圆筒宜采取单面焊双面成型的焊接方法。
该方法在焊接薄壁容器时,易出现未焊透、烧穿和背面成形不良等缺陷。
即便背面加垫板,也因垫板不易贴紧,根部易产生焊接缺陷。
同时,在压力容器筒体组对时,难免存在错边、角变形等现象。
这些现象对对壁厚较薄的筒体焊接质量的影响远大于厚壁圆筒。
因此对壁厚过薄的筒体,要求完全焊透,且背面有良好的焊缝成形颇为困难。
压力容器壁厚计算公式压力容器是用于存储或传递压缩气体、液体、气固混合物或纯固体物质的容器。
它们在许多工业和农业应用中起着重要的作用,如石油化工、核能、航空航天等领域。
压力容器的设计需要考虑许多因素,其中之一是壁厚的计算。
1.设计压力(P):设计压力是指容器的最大使用压力。
它通常由设计标准或规范中规定的最大压力确定。
2.直径(D):直径是指容器横截面的最大宽度。
在计算壁厚时,需要考虑所选材料的强度和直径的大小。
3.容器材料:容器材料是选择合适的材料进行壁厚计算的重要因素。
材料的强度和抗压性能直接影响壁厚的计算。
4.强度计算:根据所选材料的特性,可以使用不同的强度计算公式,如薄壁理论、光滑壁薄壁理论、屈曲强度等来计算壁厚。
根据ASME(美国机械工程师学会)的规定,常用的薄壁理论公式如下:t=(P*D)/(2*S*F-0.2*P)其中,t表示壁厚,P表示设计压力,D表示直径,S表示所选材料的允许应力,F表示安全系数。
根据这个公式,壁厚的计算与设计压力、直径、材料的强度及安全系数有关。
这个公式是基于假设容器的压力均匀分布在容器壁上,并且不考虑应力集中和其他非均匀应力因素。
因此,在实际设计过程中,还需要考虑其他因素,如焊缝的强度、结构的稳定性等。
此外,在进行壁厚计算时,还需要参考相关的设计规范和标准,如ASME标准Section VIII,其中提供了更为详细和准确的壁厚计算方法,并考虑了更多的因素。
总之,压力容器壁厚的计算是设计过程中不可或缺的一部分,它需要考虑设计压力、直径、材料的强度等因素,并使用合适的计算公式和规范来确保容器的安全使用。
在实际设计过程中,还需要注意其他因素的影响,并根据实际情况进行调整。
压力容器设计时材料和壁厚的选取分析压力容器在投入使用前,需要经过设计、制造、检验、安装、运行监督及維修等多项环节,在对压力容器进行设计时应确保设计工作的正确性及合理性,提升压力容易的运行可靠性,避免对容器产品的运转费用及制造成本造成较大的影响。
由于大多数压力容器均需要在严峻的工况下运行,要强确保其运行的安全性,在容器设计时,应做好材料及壁厚的选取,提升压力容器的设计效果及质量,满足实际的使用要求。
标签:压力容器;材料;壁厚压力容器的介质来源较为广泛且种类繁多,包括原材料、副产品、成品或半成品等,介质具有易燃、易爆、腐蚀及有毒等特性。
因此,在对压力容器的材料进行选取时,应以介质特洗净作为选择依据,不同的压力容器所选择的材料存在着一定的差异,压力容器的钢板主要包括不锈钢、高合金钢钢板、低合金钢钢板、碳素钢板等,并且每种钢板的适用范围存在着一定的差异。
在进行压力容器选取时,应考虑到多方面的因素,确保压力容器更具安全性及经济性。
1 压力容器设计要求由于化学及石油工业的生产过程较为复杂,在开展设备生产时,当有1台设备出现问题时,将会影响多台设备的正常运转,进而降低了产品的质量,导致各项生产工作无法顺利开展,并且还会对生产人员的人身安全造成极大威胁。
因此,要想确保压力容器设计的合理性,应做好以下设计内容:第一,满足工艺生产要求,工艺生产过程中对温度、压力及工艺均有着较高的要求,例如,氮肥生产中的氨合成塔,由于氨及氮两者的合成压力密切相关,在实际的应用过程中,受各种原因影响,出现氨合成塔无法承受设计压力情况,只能选择降压使用,会促使氨的合成率大大下降,进而对产品的质量造成较大影响,产品的生产成本大幅度提升。
第二,运行的安全可靠性,由于化工行业所生产的物料自身具有较强的毒性及腐蚀性,容易引发火灾等安全事故的产生,压力容器内部储存着一定的能量,一旦遭受到破坏,容器中的容量好在较短的时间内快速的释放出来,具有较强的摧残力,导致容器本身遭受到严重的破坏。