最全的压力容器常用计算

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。

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，mmδd——圆筒设计厚度，mmpc——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≤1.0C2——腐蚀裕量，mm2.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。

图1-4 封头的结构型式2.椭圆形封头计算椭圆形封头由半个椭球面和高为h的直边部分所组成，如图1-5所示。

直边h的大小根据封头直径和厚度不同有25mm、40mm、50mm三种，直边h的取值可查表1-7。

表1-7 椭圆形封头材料、厚度和直边高度的对应关系单位：mm图1-5 椭圆形封头椭圆形封头的长、短轴之比不同，封头的形状也不同，当其长短轴之比等于2时，称为标准椭圆形封头。

压力容器设计和计算机计算在进行压力容器设计时，首先需要明确设计目标和具体要求，包括所需承受的工作压力、温度、材料强度、容积等。

根据这些要求，设计者可以选择合适的材料，一般工程中常用的材料包括钢和复合材料等。

在选择材料时，需要考虑其耐压强度、耐蚀性、耐磨损性等特性。

根据所选材料和容器形状，设计者需要进行计算以验证容器的强度安全性。

计算的过程通常包括以下几个方面：1.壁厚计算：根据设计规范和容器尺寸，通过应力分析推导出恰当的壁厚，以保证容器的安全性。

一般常用的规范包括ASME规范、GB150国家标准等。

2.焊缝计算：对于由多个壁板组成的容器，需要计算焊缝的强度，以保证焊缝的安全性。

焊缝的计算通常采用焊缝有效截面或焊缝强度的计算方法。

3.支承计算：压力容器在工作过程中需要支承，支承结构的设计需要考虑容器的压力、容量以及受力分布等因素。

根据这些因素，设计者需要计算支承结构的强度和刚度，以保证容器的稳定性。

4.泄漏和裂纹计算：容器在工作过程中可能出现泄漏或裂纹等问题，需要进行相应的计算以评估容器的安全性。

泄漏计算通常采用流量方程和有限元方法，裂纹计算则通常采用弹性力学和断裂力学理论。

计算机在压力容器设计中的应用主要体现在以下几个方面：1.三维建模与仿真：计算机辅助设计软件可以方便地进行容器的三维建模和可视化展示，并进行各种物理仿真分析。

通过仿真，可以模拟容器在实际工作环境中的受力分布和变形情况，从而优化设计。

2.强度计算与优化：计算机软件可以进行快速准确的强度计算，包括壁厚计算、焊缝强度计算等。

同时，还可以进行参数化设计和优化，自动调整容器的几何形状和尺寸，以满足设计要求。

3.受力分析与验证：计算机软件可以进行受力分析和验证，例如静态和动态承载能力、稳定性等。

通过计算机的辅助，可以更加客观地评估容器的安全性。

4.材料选择与性能评估：计算机软件可以提供大量的材料数据库和性能评估工具，帮助设计者选择合适的材料，并评估其在特定工作条件下的性能。

压力容器设计常用计算一、强度计算强度计算是压力容器设计中最基本的计算，其目的是通过计算容器的应力和应变，判断容器在承受工作压力时是否会发生破坏。

根据不同的容器形状和材料性质，常用的强度计算方法有以下几种：1.束缚应力法：根据容器的材料属性，计算容器各部位的允许最大内、外应力和总应力，然后与工作过程中的应力进行比较，判断容器是否会发生破坏。

2.等效应力法：将容器内、外表面上的应力用一个等效应力来代替，然后与容器的抗拉极限强度进行比较，以判断容器是否会发生破坏。

3.具体应力分析法：针对特定形状的容器，通过具体的应力分布分析，计算出容器各部位的应力和应变，进而判断容器是否会发生破坏。

二、蠕变计算蠕变是指材料在高温和长时间作用下发生的塑性变形，其对压力容器的安全性和可靠性产生较大的影响。

常用的蠕变计算方法有以下几种：1.应力分析法：根据容器的材料性质和工作条件，计算容器各部位的蠕变应力，然后与容器材料的蠕变强度进行比较，以判断容器在工作过程中是否会发生蠕变破坏。

2.强度工作时间积法：将容器的工作时间乘以其工作温度下的应力值，得到强度工作时间积，然后与容器材料的蠕变强度工作时间积进行比较来判断容器是否会发生蠕变破坏。

三、疲劳计算在压力容器的使用过程中，往往会受到不断重复的循环载荷，这会导致容器材料的疲劳破坏。

常用的疲劳计算方法有以下几种：1.安全系数法：根据容器的工作周期和载荷特性，计算容器的疲劳安全系数，然后与容器要求的疲劳安全系数进行比较，以判断容器是否会发生疲劳破坏。

2.极限状态法：根据容器的应力分布和载荷变化情况，通过计算容器的疲劳极限状态，判断容器在使用过程中是否会发生疲劳破坏。

四、稳定性计算容器的稳定性计算主要是为了防止在工作过程中容器发生失稳和挤压变形等现象，影响容器的安全性和稳定性。

常用的稳定性计算方法有以下几种：1.柱稳定计算：根据容器的几何形状和材料性质，通过计算容器的柱稳定系数，判断容器在工作过程中是否会发生失稳破坏。

压力容器的抗爆计算公式压力容器是一种用于储存或运输压缩气体或液体的设备，它们通常用于工业生产和化工过程中。

由于容器内部承受着高压力，所以其抗爆性能至关重要。

为了确保压力容器的安全运行，工程师们需要对其进行抗爆计算，以确定其能否承受设计压力和温度下的工作条件。

在本文中，我们将介绍压力容器的抗爆计算公式以及其应用。

压力容器的抗爆计算公式通常包括以下几个方面：材料的抗拉强度、容器的壁厚、容器的几何形状、容器的工作压力和温度等。

其中，最常用的抗爆计算公式是根据材料的抗拉强度和容器的壁厚来确定其能否承受设计压力和温度下的工作条件。

这个公式通常被称为薄壁压力容器的薄壁圆筒理论公式，其表达式如下：P = 2 S t / D。

其中，P为容器的设计压力，S为材料的抗拉强度，t为容器的壁厚，D为容器的直径。

根据这个公式，工程师们可以通过计算容器的抗拉强度和壁厚来确定其能否承受设计压力和温度下的工作条件。

除了薄壁圆筒理论公式外，还有一些其他的抗爆计算公式，如球形容器的公式、圆锥形容器的公式等。

这些公式通常是根据容器的几何形状和工作条件来确定其抗爆性能的。

在实际工程中，工程师们通常会根据具体情况选择合适的抗爆计算公式进行计算，以确保压力容器的安全运行。

除了抗爆计算公式外，工程师们还需要考虑一些其他因素，如容器的焊接质量、容器的表面缺陷、容器的应力集中等。

这些因素都会影响容器的抗爆性能，因此在进行抗爆计算时，工程师们需要综合考虑这些因素，以确保容器的安全运行。

在实际工程中，工程师们通常会使用专业的计算软件来进行压力容器的抗爆计算。

这些软件通常会包含各种抗爆计算公式以及相关的工程参数，可以帮助工程师们快速、准确地进行抗爆计算。

同时，这些软件还可以帮助工程师们进行容器的强度分析和优化设计，以确保容器的安全性和可靠性。

总之，压力容器的抗爆计算是确保其安全运行的关键步骤。

工程师们需要根据容器的材料、壁厚、几何形状、工作条件等因素，选择合适的抗爆计算公式进行计算。