压力容器设计常用计算破解版

压力容器常见结构的设计计算方法一、静态强度计算方法：静态强度计算方法主要针对压力容器在正常工作状态下的静载荷进行计算，其主要目标是确保容器在最大工作压力下不发生破坏。

静态强度计算方法一般包括以下几个步骤：1.基本假设和假设条件：在进行静态强度计算时，需要基于一定的假设和假设条件来简化实际工作状态，如假设容器时刚体、内外压力均匀分布、材料具有均匀强度等。

2.最大应力计算：通过应力分析计算出压力容器各部位的最大应力。

一般情况下，最大应力发生在容器支座、法兰连接处、沟槽和焊接缺陷等处。

3.材料强度计算：根据容器所使用的材料及其强度参数，计算出材料的强度。

根据所处环境不同，一般会对容器进行分析、判断和选择不同材料。

4.安全裕度计算：根据最大应力和材料强度的计算结果，计算出安全裕度。

安全裕度可以通过破坏条件下材料的强度与容器内外压力之比来衡量。

二、疲劳强度计算方法：疲劳强度计算方法主要用于疲劳载荷下的压力容器设计。

工作过程中，容器可能会受到频繁的循环应力作用，从而导致疲劳破坏。

疲劳强度计算方法的主要步骤如下：1.循环载荷分析：通过实测数据或估算，分析容器在工作循环过程中所受到的应力载荷情况。

考虑到载荷的方向、大小、频率和载荷历史等因素。

2.应力集中分析：针对容器中的主要应力集中部位进行应力集中分析，计算出特定位置的应力集中系数。

3.疲劳寿命计算：基于极限疲劳荷载下的循环应力进行计算。

通过应力循环次数和材料疲劳寿命曲线，计算出容器的疲劳寿命。

4.安全裕度计算：根据疲劳寿命与容器使用寿命的比值，得出安全裕度的计算结果。

三、稳定性计算方法：稳定性计算方法用于分析压力容器在压力作用下的稳定性问题，即容器是否会发生屈曲或侧翻。

稳定性计算方法的主要步骤如下：1.稳定性分析模型：根据压力容器的几何形状和支撑方式，构建相应的稳定性模型。

常见的模型有圆筒形、球形、圆锥形等。

2.屈曲载荷计算：通过对应力分析，计算出容器发生屈曲时的承载力。

压力容器上常见几何体计算公式，在网站上自己总结的，请珍藏！在网站上自己总结的，请珍藏！望大家互传1.钢板重量计算公式公式：7.85×长度(m)×宽度(m)×厚度(mm)例：钢板6m(长)×1.51m(宽)×9.75mm(厚)计算：7.85×6×1.51×9.75=693.43kg2.钢管重量计算公式公式：（外径-壁厚）×壁厚mm×0.02466×长度m例：钢管114mm(外径)×4mm(壁厚)×6m(长度)计算：（114-4）×4×0.02466×6=65.102kg3.圆钢重量计算公式公式：直径mm×直径mm×0.00617×长度m例：圆钢Φ20mm(直径)×6m(长度)计算：20×20×0.00617×6=14.808kg4.方钢重量计算公式公式：边宽(mm)×边宽(mm)×长度(m)×0.00785例：方钢 50mm(边宽)×6m(长度)计算：50×50×6×0.00785=117.75(kg)5.扁钢重量计算公式公式：边宽(mm)×厚度(mm)×长度(m)×0.00785例：扁钢 50mm(边宽)×5.0mm(厚)×6m(长度)计算：50×5×6×0.00785=11.7.75(kg)6.六角钢重量计算公式公式：对边直径×对边直径×长度(m)×0.00068例：六角钢 50mm(直径)×6m(长度)计算：50×50×6×0.0068=102(kg)7.螺纹钢重量计算公式公式：直径mm×直径mm×0.00617×长度m 例：螺纹钢Φ20mm(直径)×12m(长度)计算：20×20×0.00617×12=29.616kg8.扁通重量计算公式公式：(边长+边宽)×2×厚×0.00785×长m 例：扁通100mm×50mm×5mm厚×6m(长) 计算：(100+50)×2×5×0.00785×6=70.65kg 9.方通重量计算公式公式：边宽mm×4×厚×0.00785×长m例：方通50mm×5mm厚×6m(长)计算：50×4×5×0.00785×6=47.1kg10.等边角钢重量计算公式公式：边宽mm×厚×0.015×长m(粗算) 例：角钢50mm×50mm×5厚×6m(长)计算：50×5×0.015×6=22.5kg(表为22.62) 11.不等边角钢重量计算公式公式：(边宽+边宽)×厚×0.0076×长m(粗算)例：角钢100mm×80mm×8厚×6m(长)计算：(100+80)×8×0.0076×6=65.67kg(表65.676)其他有色金属12.黄铜管重量计算公式公式：(外径-壁厚)×厚×0.0267×长m例：黄铜管20mm×1.5mm厚×6m(长)计算：(20-1.5)×1.5×0.0267×6=4.446kg13.紫铜管重量计算公式公式：(外径-壁厚)×厚×0.02796×长m例：紫铜管20mm×1.5mm厚×6m(长)计算：(20-1.5)×1.5×0.02796×6=4.655kg14.铝花板重量计算公式公式：长m×宽m×厚mm×2.96例：铝花板 1m宽×3m长×2.5mm厚计算：1×3×2.5×2.96=22.2kg黄铜板：比重8.5紫铜板：比重8.9锌板：比重7.2铅板：比重11.37计算方式：比重×厚度=每平方的重量注：公式中长度单位为米，面积单位为平方米，其余单位均为毫米长方形的周长=（长+宽）×2正方形的周长=边长×4长方形的面积=长×宽正方形的面积=边长×边长三角形的面积=底×高÷2平行四边形的面积=底×高梯形的面积=（上底+下底）×高÷2直径=半径×2 半径=直径÷2圆的周长=圆周率×直径=圆周率×半径×2圆的面积=圆周率×半径×半径长方体的表面积= （长×宽+长×高＋宽×高）×2长方体的体积 =长×宽×高正方体的表面积=棱长×棱长×6正方体的体积=棱长×棱长×棱长圆柱的侧面积=底面圆的周长×高圆柱的表面积=上下底面面积+侧面积圆柱的体积=底面积×高圆锥的体积=底面积×高÷3长方体（正方体、圆柱体）的体积=底面积×高平面图形周长—C，面积—S，正方形：a—边长C＝4a ；S＝a2长方形：a、b—边长C＝2(a+b) ；S＝ab三角形：a、b、c—三边长， H—a边上的高，s—周长的一半，A,B,C－内角其中s＝(a+b+c)/2 S＝ah/2＝ab/2·sinC＝[s(s-a)(s-b)(s-c)]1/2＝a2sinBsinC/(2sinA)四边形：d,D－对角线长，α－对角线夹角S＝dD/2·sinα平行四边形：a,b－边长，h－a边的高，α－两边夹角S＝ah＝absinα菱形：a－边长，α－夹角，D－长对角线长，d－短对角线长S＝Dd/2＝a2sinα梯形：a和b－上、下底长，h－高，m－中位线长S＝(a+b)h/2＝mh圆：r－半径，d－直径 C＝πd＝2πr＝πd2/4扇形：r—扇形半径，a—圆心角度数C＝2r＋2πr×(a/360)S＝πr2×(a/360)弓形：l－弧长，b－弦长，h－矢高，r－半径，α－圆心角的度数S＝r2/2·(πα/180-sinα)＝r2arccos[(r-h)/r] - (r-h)(2rh-h2)1/2＝παr2/360 - b/2·[r2-(b/2)2]1/2＝r(l-b)/2 + bh/2≈2bh/3圆环：R－外圆半径，r－内圆半径，D－外圆直径，d－内圆直径S＝π(R2-r2)＝π(D2-d2)/4椭圆：D－长轴，d－短轴S＝πDd/4立方图形：面积S和体积Va－边长 S＝6a2V＝a3长方体：a－长，b－宽，c－高S＝2(ab+ac+bc)V＝abc棱柱：S－底面积，h－高V＝Sh棱锥：S－底面积，h－高V＝Sh/3棱台：S1和S2－上、下底面积，h－高V＝h[S1+S2+(S1S1)1/2]/3拟柱体：S1－上底面积，S2－下底面积，S0－中截面积，h－高V＝h(S1+S2+4S0)/6圆柱：r－底半径，h－高，C—底面周长，S底—底面积，S侧—侧面积，S表—表面积C＝2πrS底＝πr2S侧＝ChS表＝Ch+2S底V＝S底h＝πr2h空心圆柱：R－外圆半径，r－内圆半径，h－高V＝πh(R2-r2)直圆锥：r－底半径，h－高V＝πr2h/3圆台：r－上底半径，R－下底半径，h－高V＝πh(R2＋Rr＋r2)/3球：r－半径，d－直径V＝4/3πr3＝πd2/6球缺：h－球缺高，r－球半径a－球缺底半径V＝πh(3a2+h2)/6＝πh2(3r-h)/3a2＝h(2r-h)球台：r1和r2－球台上、下底半径，h－高V＝πh[3(r12＋r22)+h2]/6圆环体：R－环体半径，D－环体直径，r－环体截面半径，d－环体截面直径V＝2π2Rr2＝π2Dd2/4桶状体：D－桶腹直径，d－桶底直径，h－桶高V＝πh(2D2＋d2)/12(母线是圆弧形,圆心是桶的中心)V＝πh(2D2＋Dd＋3d2/4)/15(母线是抛物线形)890123456789。

作者：一气贯长空
压力容器计算、安全阀计算、压力容器泄放量计算等常用参数秒算
软件预览图
打开文件以后点击左上方数据计算。

数据计算有以下2个计算，一：安全阀计算，二：爆破片计算，两个计算之前均需先进性压力容器安全泄放量计算后方可使用。

一：安全阀计算
输入相关参数后点击确定即可
红框内容可更改，参数调整好后，点击下一步即可自动计算。

点击确定，即可安全阀排放能力，再次确定则是安全阀能力校验是否合格
二：爆破片计算。

第三章 压力容器常见结构的设计计算方法常见结构的设计计算方法4.1 圆筒4.2 球壳 4.3 封头4.4 开孔与开孔补强 4.5 法兰4.6 检验中的强度校核4.1.1 内压圆筒 1）GB150中关于内压壳体的强度计算考虑的失效模式是结 构在一次加载下的塑性破坏，即弹性失效设计准则。

2）壁厚设计釆用材料力学解（中径公式）计算应力，利用第一强度理论作为控制。

轴向应力：环向应力：（取单位轴向长度的半个圆环）校核：σ1＝σθ，σ2＝σz ，σ1＝0 σθ≤[σ]t ·φ对应的极限压力：2）弹性力学解（拉美公式）讨论：1）主应力方向？应力分布规律？径向、环向应力非线形分布（内壁应力绝对值最大），轴向应力均布； 2）K 对应力分布的影响？越大分布越不均匀，说明材料的利用不充分； 例如，k ＝1.1时，R ＝1.1内外壁应力相差10%； K ＝1.3时，R ＝1.35内外壁应力相差35%； 4 常见结构的设计计算方法 962）弹性力学解（拉美公式）主应力：σ1＝σθ，σ2＝σz ，σ3＝σr 屈服条件：σⅠ＝σ1＝σθ＝σⅡ＝σ1－μ（σ2＋σ3）＝σⅢ＝σ1－σ3＝σⅣ＝3）GB150规定圆筒计算公式（中径公式）的使用范围为：p/[σ]·φ≤0.4（即≤1.5）4.1.2 外压圆筒1）GB150中关于外压壳体的计算所考虑的失效模式：弹性失效准则和失稳失效准则（结构在横向外压作用下的横向端面失去原来的圆形，或轴向载荷下的轴向截面规则变化）2）失稳临界压力的计算长圆筒的失稳临界压力（按Bresse公式）：长圆筒的失稳临界压力（按简化的Misse公式）：失稳临界压力可按以下通用公式表示：圆筒失稳时的环向应力和应变：定义——外压应变系数于是取稳定系数m＝3，有·应变系数A的物理意义－系数A是受外压筒体刚失稳时的环向应变，该系数仅与筒体的几何参数L、D。

、δe 有关，与材料性能无关·应力系数B的物理意义：与系数A之间反映了材料的应力和应变关系（应力），可将材料的δ－ε曲线沿σ轴乘以2/3而得到B－A曲线。

设计压力计算公式一、压力容器设计压力（以常见的内压容器为例）1. 薄壁圆筒形容器。

- 对于承受内压的薄壁圆筒形容器，其环向应力计算公式为σ=(pD)/(2δ)（其中σ为环向应力，p为设计压力，D为圆筒的中径，δ为圆筒的壁厚）。

- 由此可推导出设计压力p = (2σδ)/(D)。

在实际应用中，需要先确定许用应力[σ]，并根据容器的工作条件（如温度等）进行修正，同时考虑一定的安全系数。

2. 球形容器。

- 球形容器承受内压时，其应力计算公式为σ=(pD)/(4δ)（σ为球壳的应力，p 为设计压力，D为球壳的中径，δ为球壳的壁厚）。

- 那么设计压力p=(4σδ)/(D)。

同样，许用应力的确定需要考虑多种因素，如材料的性能、容器的使用环境等。

二、管道设计压力。

1. 静压头产生的压力。

- 当考虑管道中液体的静压头时，p = ρ gh（p为静压头产生的压力，ρ为液体的密度，g为重力加速度，h为液柱高度）。

这在计算管道系统在不同高度处的压力时非常有用。

2. 考虑流动阻力的情况。

- 在管道中有流体流动时，根据伯努利方程p_1+(1)/(2)ρ v_1^2+ρ gh_1 =p_2+(1)/(2)ρ v_2^2+ρ gh_2+∑ h_f（p_1、p_2为管道中两个截面处的压力，v_1、v_2为相应截面处的流速，h_1、h_2为相应截面的高度，∑ h_f为两截面间的沿程阻力和局部阻力损失之和）。

- 如果要计算某一截面处的设计压力，需要根据已知条件和上述方程进行求解。

例如，当已知进口压力p_1、流速v_1、v_2，高度h_1、h_2以及阻力损失∑ h_f 时，可求出p_2，即p_2=p_1+(1)/(2)ρ(v_1^2 - v_2^2)+ρ g(h_1 - h_2)-∑ h_f。

三、其他情况。

1. 考虑外部载荷的组合。

2. 温度对压力的影响。

- 对于气体介质，根据理想气体状态方程pV = nRT（p为压力，V为体积，n 为物质的量，R为理想气体常数，T为温度）。

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。

计算人：QQ：执行标准：GB150-1998设计条件计算压力p c MPa 设计温度(小于)°C 封头内直径D i mm材料设计温度下许用应力[σ]tMPa 钢板厚度负偏差C 1mm 腐蚀裕量C 2mm 厚度附加量C=C 1+C 2=mm焊接接头系数φ封头计算厚度δmm mm 10.683.90封头名义厚度δn12mm筒身厚度δn8mm高度mm：体积m 3：容重（T/m 3）：总重KG：包数(25KG/包)":总重T：高度mm：体积m 3：容重（T/m 3）：总重KG：包数(25KG/包)":总重T：高度mm：体积m 3：容重（T/m 3）：总重KG：包数(50KG/包)":总重T：高度mm：体积m 3：容重（T/m 3）：总重KG：包数(25KG/包)":总重T：封头体积（含h 0）m 3：滤料：容重（T/m 3）：总重KG：包数(50KG/包)":总重T：30240048750300 1.3561.7523740.9512890.55746粗石英砂1.753244521300封头体积及滤料活性炭30013001.854粗石英砂52300 1.356300 1.3562400筒身厚度计算结果填料计算结果无烟煤0.95 1.3561289δn=δe min +C=325065何土胜13819144封头最小有效厚度δe min 蝶形封头罐体计算书0.6100 简 图1140.3SS304封头厚度计算封头名义厚度δn取大者圆整值δn=11mm3.60δemin =0.0015Di=封头厚度计算结果无烟煤0.00.30.8510.38δn=δ+C=。

压力容器检验常用强度计算公式C —厚度附加量mm ；对多层包扎圆筒只考虑内筒；对热套圆筒只考虑内侧第一层套合圆筒的C 值；C ＝C 1+C 2 +C 3C 1—钢材厚度负偏差，mm ；C 2—腐蚀裕量，mm ；C 3—机械加工减薄量，mm ；D i —圆筒或球壳的内直径，mm ；D o —圆筒或球壳的外直径(D o = D i +2δn )，mm ；P T —试验应力，MPa ；P c —计算压力,MPa ；[p w ]—圆筒或球壳的最大允许工作压力，MPa ；δ—圆筒或球壳的计算厚度，mm ；δe —圆筒或球壳的有效厚度，mm ；δn —圆筒或球壳的名义厚度，mm ；бt —设计温度下圆筒或球壳的计算应力，MPa ；〔б〕t —设计温度下圆筒或球壳材料的许用应力，MPa ； бs —材料的屈服强度，MPa ；ø—焊接接头系数；1、承受内压圆筒计算厚度δ=PPcD t i -∮][2σ 2、承受内压球壳计算厚度δ=PPcD t i -∮][4σ 3、承受内压椭圆形封头计算厚度a ）标准椭圆形封头δ=PPcD t i 5.0∮][2-σ b ）非标准椭圆形封头δ=PkPcD t i 5.0∮][2-σ ])2(2[612ii h D k += 2、应力校核a 、液压试验时，圆筒的薄膜应力校核бT =e e D P i T δδ2)(+《0.9бs øb 、气压试验时，圆筒的薄膜应力校核бT =e e D P i T δδ2)(+《0.8бs øc 、液压试验时，球形容器的薄膜应力校核бT =e e D P i T δδ4)(+《0.9бs ød 、气压试验时，球形容器的薄膜应力校核бT =e e D P i T δδ4)(+《0.8бs ø3、最大允许工作压力计算a 、圆筒最大允许工作压力计算〔P w 〕＝ei t e D δσδ+Φ][2b 、球壳最大工作压力〔P w 〕＝ei t e D δσδ+Φ][4 4、内压容器试验压力液压试验 P T =1.25Pt ][][σσ 气压试验 P T =1.25P t][][σσ 对在用压力容器P 指最高工作压力，MPa5、容器开孔及开孔补强（本题2004年压力容器检验师考试考过） a 、开孔削弱面积A内压圆筒体与球壳A ＝d δ＋2δδet （1－f r ）d —考虑腐蚀后的开孔直径，d ＝d i ＋2Cδet —接管名义厚度C —壁厚附加量f r —强度削弱系数。