当前位置：文档之家 › 关于容器设计基础课件

关于容器设计基础课件

  • 格式：ppt
  • 大小：1.65 MB
  • 文档页数：50

下载文档原格式

  / 50

合集下载

7.第七章 压力容器设计基础

7.第七章 压力容器设计基础

1800 (1900) 2000 (2100) 2200 (2300) 2400 2500 2600 2800 3000 3200 3400 3500 3600 3800 4000 4200 4400 4500 4600 4800 5000 5200 5400 5500 5600 5800 6000
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。
16
绕板式
优点：（1）机械化程度高，操作简便，材料利用率高 优点 （2）纵焊缝少。 缺点：（1）绕板薄，不宜制造壁厚很大的容器。 缺点 （2）层间松动问题。
17
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。
（1） 中压容器； （2） 毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器； （3） 易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压反应容器和 低压储存容器； （4） 低压管壳式余热锅炉； （5） 低压搪玻璃压力容器。
不在第三类、第二类压力容器之内的低压容器为第一类压力容器。
三类容器
二类容器
一类容器
介质毒性分 级 指 标 Ⅰ 极度危害
31
⑵公称压力
工作压力不同，相同公称直径的压力容器其筒体及其零部件
的尺寸也不同，标准零部件尺寸需按压力确定。
将承受的压力范围分为若干个标准压力等级，即公称压力。 表7-3 压力容器法兰与管法兰的公称压力PN 压力容器法 兰（MPa） 管法兰 （MPa） － 0.25 － 0.6 1.0 1.6 2.5 4.0 6.4


日本国家标准（JIS）；
德国压力容器规范（AD）。

压力容器分析设计基础课件

压力容器分析设计基础课件

18MnNiMoNbR
≥27J
6 可否使用非压 p ≤1.0MPa, t=0-350 ℃ 力容器用钢板 δ≤16mm,可用A3或阿AY3
7 可否使用沸腾 p ≤0.6MPa, t=0-250 ℃
钢板
δ≤12mm,可用A3F或AY3F
σb ≤450MPa ≥20J >450-515MPa ≥24J >515-590MPa ≥27J >590-650MPa ≥31J 不可
差
20mm<L≤30mm,允差1/1000
7 接管底部要求 没有规定
内表面转角半径r≥1/4壳厚， 且不大于20mm
对于插入接管， r≥1/4管厚， 且不大于10mm
8 对焊缝的接头 按施焊方法与焊缝深δ规定 考虑材料因素与焊缝深度δ规
余高
余高。例如手工焊， 25mm<δ≤50mm余高0-3mm δ>50mm,余高0-4mm
定余高，例σb>540MPa, 25mm<δ≤50mm,余高0-10%δ,
且≤3mm; δ>50mm,余高≤3mm
9 焊接接头表面 裂纹、气孔、弧坑、夹渣； 裂纹、气孔、咬边、弧坑、夹 不应有的缺陷 除规定材料不得咬边外，其 渣 他咬边深≤0.5mm，长 ≤100mm，两侧咬边总厂度 不得超过焊缝长度的10%
➢ 由于不考虑可变载荷对容器各个部位引起不同的应力与变 形，故无法进行疲劳分析和预计寿命，亦不能推测失效起 源于何处。
➢ 弹性失效并不表明容器的承载能力已经耗尽。不同性质的 应力取同一应力评定判据是不合理的，这对设计复杂结构 的大型容器很不经济。而有效利用结构的塑性行为已被证 明是可行的。
➢ 取较高的安全系数无疑掩盖了失效的实质。其结果增加了 材料消耗和制造成本，而对容器安全有时适得其反。

化工设备之容器设计基本知识(doc 24页).ppt

化工设备之容器设计基本知识(doc 24页).ppt
分析化工设备的结构特点
1.塔设备 3.反应釜
2.换热器 4.卧式容器
第二章 容器设计基本知识
2.1 容器的结构与分类 2.1.1 基本结构
由于化工设备的适用场合不同，设备内部的结 构也不同，但它们都有一外壳，这一外壳称为容器， 故化工设备又称为化工容器。
化工容器常见的结构由：筒体、封头、支座、 密封装置、开孔以及各种工艺接管和附件等。
烯，甲醇，氧化乙烯，硫化乙烯，二硫化碳，乙炔， 硫化氢等； • ※轻度危害介质：氢氧化钠，四氟乙烯，丙酮等。
2.2 容器零部件的标准化
• 2.2.1 标准化的意义 • 设计——无需计算和制图，按已有标准图选
择。 • 制造——有利于成批生产，降低成本，保证
产品质量，提高竞争力。 • 维修——备件规格尺寸通用，实现互换性。 • 通商贸易——国内、国际间通用，消除贸易
D0 ——容器外径
Di ——容器内径
易燃及有毒介质分类：
• 常见易燃介质：一甲胺，乙烷，乙烯，氯甲烷，环氧 乙烷，环丙烷，氢，丁烷，三甲胺，丁二烯，丁烯， 丙烷，丙烯，甲烷等。
• 毒性程度举例： • ※极度危害、高度危害介质：氟，氢氰酸，光气，
氟化氢，碳酰氟，氯等； • ※中度危害介质：二氧化硫，氨，一氧化碳，氯乙
易燃、中度毒性 ≥0.5 ≥10 一类 容器
二类容器
高度、极度毒性 ≥0.2
三类 容器
4）、按容器壁温分类
（1）、常温容器
壁温-20℃～200℃
（2）、高温容器
指壁温达到材料蠕变温度下工作的容器。
碳钢>420℃;合金钢>450℃;奥氏体不锈钢 >550℃
（3）、中温容器
指壁温在常温和高温之间的容器；

GB150及压力容器设计基础解析课件

GB150及压力容器设计基础解析课件
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）。
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， 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
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式导出：
H4Di2 NhomakorabeaPc
Di
Di Pc
4
t
Pc Dil
2 ·l
Pc Di
2
t
1
Pc Di
4 t
2
Pc Di
2 t
中径（Di+δ）替代Di
1
Pc Di
4 t
Pc
2
Pc Di
2 t
Pc
适用范围Pc 0.4 ,相当于K 1.5
边缘区域总体上不考虑边缘应力的影响（锥壳除外）：封头与筒体分 别计算，不考虑结构不协调而引起的应力
❖ 确定材料许用应力的安全系数
对于板材、锻件、管材和密封螺栓具有不同的确定许用应力的系数 螺栓因工作条件不明确无法预测，因此安全系数较大 直径越小的螺栓安全系数越大，是因为过力超载更容易拧断
GB150 钢制压力容器
2、受压元件——封头
2.2 封头

压力容器设计基础(

压力容器设计基础(

压力容器设计基础
12
压力容器工作条件及特点
压力条件
超高压人造水晶釜：~200MPa 低密度聚乙烯反应釜：~300MPa 低真空：100kPa~3kPa（绝压）
中真空：3kPa~0.1Pa（绝压） 高真空：0.1Pa~0.1mPa（绝压） 甚高真空：0.1mPa~0.1μPa（绝压） 超高真空：≤0.1μPa（绝压）
作用 设备及其内件、附件自重 设备内盛装的物料重量，试验状态下的液体重量 来自支承、连接管道及相邻设备的作用载荷 设备运输、安装、维修时可能承受的作用载荷
压力容器设计基础
16
压力容器工作条件及特点
装置的大型化
炼油装置中的减压蒸馏塔 直径10000 长40000 乙烯装置中的丙烯塔 直径10000 高94000 重量1100吨 氨合成塔 直径2500 长22000 壁厚200 甲醇反应器 直径6500 长14000 壁厚220 核工业中的沸水反应堆 直径7800 壁厚190 重量1000吨 煤液化加氢反应器 直径4810 壁厚338 重量2040吨 乙二醇列管式反应器 直径5000 长10000 管数9000 立式圆筒形油品贮罐 直径100000 高21800 容积150000m3
压力容器设计基础
14
压力容器工作条件及特点
介质的危害性
在石油、化工、天然气的工业生产装置中，参与过程的绝大部分是易 燃、易爆、有毒或有腐蚀性的物质，同时这些物质的状态在工艺过程 中受温度、压力的控制不断变化。
压力容器设计基础
15
压力容器工作条件及特点
其他载荷条件
风载荷、地震载荷 有些设备可能是在循环载荷作用下运行，同时还可能承受热应力循环
沸点的液体。
压力容器设计基础

压力容器设计的力学基础学习资料ppt课件

压力容器设计的力学基础学习资料ppt课件

基本假设
1、连续性假设 以为物体旳一切物理量，如应力、应变、位移等 都是物体所占空间点旳连续函数。基于这一假设 我们就能够用数学工具来分析线弹性力学问题。
2、均匀性假设 以为物体是由同一类型旳均匀固体材料构成，其 各部分旳物理性质是相同旳。基于这一假设我们 就能够从研究体中取出任一单元来分析。
基本假设
x xy xz I3 xy y yz
xz yz z
强度理论
VAS: sp3 ANSYS: sint
VAS: sp4 ANSYS: seqv
多种强度理论旳合用范围及其应用
脆性断裂 选用第一、第二强度理论
屈服失效 选用第三、第四强度理论
1.在三向几乎等拉旳应力状态下(1230)，不论是塑性材料还是脆性 材料均不会发生屈服破坏。宜用第一强度理论。
Y P
N
x
内力与应力
对于单轴拉伸
max
N A
弯曲
max
M max Wz
剪切
扭转
max
mmax W
内压薄壁圆筒
pDi 2t
pDi 2t
pDi 4t
基于弹性力学旳板壳理论能够处理 旳问题
筒体
球壳 锥形封头
回转壳体旳无力矩理论－－薄膜应力
凸形封头
平板封头-----圆平板理论
4.第三和第四强度理论都是以屈 服失效为破坏标志旳强度理论， 从试验成果来看第四强度理论更 接近试验成果，但第三强度理论 以其形式简朴，而且偏于安全旳 特点，与第四强度理论平分秋色。
气体压力，液柱静压力
内力与应力
内力
• 弹性体受外力作用时，其内部因外力而引起旳力，称为内力， 该内力总是试图抵抗外力，并不外力相平衡。在弹性范围内， 内力随外力增大而增大。

容器设计基本知识课件

容器设计基本知识课件

05
容器行业趋势与未 来发展
容器技术趋势与创新
容器技术不断升级
随着技术的不断发展，容器技术 也在不断升级和完善，例如
Docker的出现，使得容器的使用 更加便捷和高效。
容器编排与自动化
目前，越来越多的企业开始使用容 器编排工具，如Kubernetes，实 现容器的自动化部署和管理。
安全性与隔离性
容器优化与升级
根据性能测试结果，优化容器 性能，实现容器的平滑升级。
微服务架构与容器
微服务架构
将应用拆分成多个独立 的服务，每个服务独立
部署、升级、扩展。
容器化微服务
使用容器部署微服务， 实现资源的隔离和动态
调度。
服务注册与发现
使用注册中心实现服务 的注册和发现，实现服 务的动态发现和调用。
负载均衡与容错
容器安全最佳实践
镜像安全最佳实践
监控与日志最佳实践
提供一些关于如何创建和验证镜像的 最佳实践，如使用基础镜像、清除不 必要的文件等。
分享一些关于如何进行监控和记录活 动的最佳实践，如使用ELK stack、日 志轮转等。
运行时安全最佳实践
介绍一些运行时的安全最佳实践，如 使用最小权限原则、限制网络访问等 。
Kubernetes技术
总结词
Kubernetes是一种容器编排系统，它能够自动化应用程序容器的部署、扩展和管理，以及处理容器生命周期中 的各种事件。
详细描述
Kubernetes通过使用各种容器编排策略，如副本、滚动更新等，来保证容器的高可用性和可伸缩性。此外， Kubernetes还提供了许多高级功能，如自动修复、回滚、日志收集等，使得应用程序的运维更加简单和高效。
容器安全策略
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

压缩机、真空泵 = 圆筒气缸 + 活塞
透平机、泵 = 蜗壳 + 叶轮
压力被广泛用于化学、石油化工、医药、冶 金、机械、采矿、电力、航天航空、交通运输等工业生产 部门，在农业、民用和军工部门也颇常见，其中尤以石油 化学工业应用最为普遍，石油化工企业中的塔、釜、槽、 罐无一不是贮器或作为设备的外壳，而且绝大多数是在压 力温度下运行，如一个年产30万吨的乙烯装置，约有793 台设备，其中压力容器281台，占了35.4%。蒸汽锅炉也属 于压力容器，但它是用直接火焰加热的特种受压容器，至 于民用或工厂用的液化石油气瓶，更是到处可见。
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。
压力容器的安全特征
事故率高
国内1998年共发生锅炉、压力容器、气瓶爆炸事故132
起，严重事故274起，共死亡104人，受伤371人，直接经济
易，安装内件方便，承压较好， 应用最广
神纹道 /13/13611 /
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。
安全的高要求
当前压力容器向大容量、高参数发展，如核电站一个
1500MW压水堆压力壳，工作压力为14～16MPa，工作温度
为250～330ºC，容器内直径7800mm，壁厚317 mm，重650
吨；又如煤气化液化装置中的压力容器工作压力为17.5～
25MPa，工作温度为450～550ºC，内直径为3000～5000mm，
壁厚为200～400 mm，重400～2600吨，对这类容器的工艺
要求和运行可靠性要求更高，显然比一般压力容器又有更
高更严格的安全性要求。
压力容器的安全特征
量大面广
1996年12月的统计资料表明，国内在用固定式压力容
器多达122.22万台 ，移动式压力容器中罐车16910辆，在
用气瓶5498.7571万只；锅炉总台数也高达51.57万台 。
二、容器的分类
压力容器分类
•按容器的形状 •按承压性质 •按管理
按容器壁温 •其它 按金属材料
按应用情况
按容器的形状
按容器形状分类
名称
特点
方形\矩 平板焊成，制造简便，但承压能 形容器 力差，只用作小型常压贮槽
球形容 器
圆筒形 容器
弓形板拼焊，承压好，安装内件 不便，制造稍难,多用作贮罐 筒体和凸形或平板封头。制造容
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 118起是各种制造裂纹所引起。
压力容器的事故实例
1986年4月28日前苏联切尔诺 贝利核电站压力壳发生核泄漏， 31人死亡，20个国家4亿人受害 。
压力容器的事故实例
1984年12月3日印度博帕尔市 农药厂异氰甲酸脂储罐发生泄漏 ，2580人死亡，125000人中毒， 5万人失明。
一、容器的结构
壳体(筒体)、封头(端盖)、法兰、支座、 接口管及人孔等组成。常低压化工设 备通用零部件标准直接选用。
损失2813.58万元。锅炉、压力容器、气瓶的爆炸事故率分
别为1.07次/万台，0.28次/万台，0.65次/万台。
压力容器的安全特征
危害性大
1968年英国原子能局（UKAEA）安全卫生处和联合部 技术委员会（AOTC）工程检验机构调查使用年限在30年以 内，符合英国BS1500和BS1515等压力容器规范的一级压力 容器发生破坏事故的统计情况如下表所示：
压力容器破坏几率
年份 容器运行 灾难性事故a 损伤事故b
台·年 次数 事故率 1962-1967 100300 7 0.7×10－4 1967-1972 105400 16 1.5×10－4
次数 事故率
125 1.25×10－4 123 1.17×10－4
总计 次数 事故 132 1.32×10－4 139 1.32×10－4
压力容器的特点
操作的复杂性
压力容器的操作条件十分复杂，甚至近于苛刻。压力
从1～2×10－5Pa的真空到高压、超高压，如石油加氢为
10.5～21.0 MPa；高压聚乙烯为100～200 MPa；合成氨为
10～100 MPa；人造水晶高达140 MPa；温度从-196ºC低
温到超过一千摄氏度的高温；而处理介质则包罗爆、燃、
毒、辐(照)、腐(蚀)、磨(损)等数千个品种。操作条件的
复杂性使压力容器从设计、制造、安裝到使用、维护都不
同于一般机械设备，而成为一类特殊设备。
压力容器的特点
安全的高要求
压力容器因其承受各种静、动载荷或交变载荷，还有
附加的机械或温度载荷；其次，大多数容器容纳压缩气体
或饱和液体，若容器破裂，导致介质突然卸压膨胀，瞬间
关于容器设计基础
压力容器的特点
应用的广泛性
压力容器的特点
应用的广泛性
过 程 装 备 = 受 压外 壳 + 功 能 内 件
锅炉、换热器、加热炉 = 圆筒外壳 + 传热管束
核反应堆 = 圆筒安全壳 + 核反应零部件
塔器 = 圆筒外壳 + 传质元件（浮阀、填料等）
反应釜 = 圆筒夹套 + 搅拌器
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。 神纹道 /13/13611 /
压力容器的特点