压力容器设计和计算机计算
- 格式:pdf
- 大小:418.71 KB
- 文档页数:60
软件批准号:DATA SHEET OF PROCESSEQUIPMENT DESIGN设备名称:分气缸EQUIPMENT图号:DWG NO。
设计单位:青岛畅隆电力设备有限公司DESIGNER钢制卧式容器计算单位青岛畅隆电力设备有限公司计算条件简图设计压力p 1 MPa设计温度t300 ℃筒体材料名称Q235-B封头材料名称Q235-B封头型式椭圆形筒体内直径D i800 mm筒体长度L5656 mm筒体名义厚度δn10mm 支座垫板名义厚度δrn6mm 筒体厚度附加量C 2.8mm 腐蚀裕量C1 2 mm 筒体焊接接头系数Φ0.85封头名义厚度δhn8.8mm 封头厚度附加量C h 2.8mm 鞍座材料名称Q235-B鞍座宽度b150mm 鞍座包角θ120°支座形心至封头切线距离A625mm 鞍座高度H 250mm 地震烈度低于七度内压圆筒校核计算单位 青岛畅隆电力设备有限公司计算条件筒体简图计算压力 P c 1.00MPa 设计温度 t 300.00︒ C 内径 D i 800.00mm 材料Q235-B ( 板材 )试验温度许用应力 [σ]116.00MPa 设计温度许用应力 [σ]t81.00MPa 试验温度下屈服点 σs 235.00MPa 钢板负偏差 C 1 0.80mm 腐蚀裕量 C 2 2.00mm 焊接接头系数 φ0.85厚度及重量计算 计算厚度 δ = P D P c it c 2[]σφ- = 5.85mm 有效厚度 δe =δn - C 1- C 2= 7.20 mm 名义厚度 δn = 10.00mm 重量1129.80Kg压力试验时应力校核 压力试验类型 液压试验试验压力值 P T = 1.25P [][]σσt = 1.7901 (或由用户输入)MPa 压力试验允许通过 的应力水平 [σ]T [σ]T ≤ 0.90 σs = 211.50MPa试验压力下 圆筒的应力 σT = p D T i e e .().+δδφ2 = 118.05 MPa校核条件 σT ≤ [σ]T校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力 [P w ]=2δσφδe t i e []()D += 1.22825MPa 设计温度下计算应力 σt= P D c i e e()+δδ2= 56.06 MPa [σ]tφ 68.85 MPa校核条件 [σ]t φ ≥σt 结论 合格左封头计算计算单位青岛畅隆电力设备有限公司计算条件椭圆封头简图计算压力P c 1.00 MPa设计温度 t 300.00 ︒ C内径D i 800.00 mm曲面高度h i 200.00 mm材料 Q235-B (板材)设计温度许用应力[σ]t 81.00 MPa试验温度许用应力[σ] 116.00 MPa钢板负偏差C1 0.80 mm腐蚀裕量C2 2.00 mm焊接接头系数φ 1.00厚度及重量计算形状系数 K = 16222+⎛⎝⎫⎭⎪⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥Dhii= 1.0000计算厚度δ =KP DPc itc205[].σφ- = 4.95mm有效厚度δe =δn - C1- C2= 6.00mm最小厚度δmin = 3.00mm名义厚度δn =8.80mm结论满足最小厚度要求重量51.97 Kg压力计算最大允许工作压力[P w]=205[].σφδδtei eKD+= 1.21046MPa结论合格右封头计算计算单位青岛畅隆电力设备有限公司计算条件椭圆封头简图计算压力P c 1.00 MPa设计温度 t 300.00 ︒ C内径D i 800.00 mm曲面高度h i 200.00 mm材料 Q235-B (板材)设计温度许用应力[σ]t 81.00 MPa试验温度许用应力[σ] 116.00 MPa钢板负偏差C1 0.80 mm腐蚀裕量C2 2.00 mm焊接接头系数φ 1.00厚度及重量计算形状系数 K = 16222+⎛⎝⎫⎭⎪⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥Dhii= 1.0000计算厚度δ =KP DPc itc205[].σφ- = 4.95mm有效厚度δe =δn - C1- C2= 6.00mm最小厚度δmin = 3.00mm名义厚度δn =8.80mm结论满足最小厚度要求重量51.97 Kg压力计算最大允许工作压力[P w]=205[].σφδδtei eKD+= 1.21046MPa结论合格卧式容器(双鞍座)计算单位青岛畅隆电力设备有限公司计算条件简图计算压力p C 1 MPa设计温度t300 ℃圆筒材料Q235-B鞍座材料Q235-B圆筒材料常温许用应力 [σ] 116 MPa圆筒材料设计温度下许用应力[σ]t 81 MPa圆筒材料常温屈服点σσ235MPa鞍座材料许用应力 [σ]sa147MPa 工作时物料密度Oγ1000kg/m3液压试验介质密度γT1000kg/m3圆筒内直径D i800 mm 圆筒名义厚度δn10mm 圆筒厚度附加量C 2.8mm 圆筒焊接接头系数φ0.85封头名义厚度hnδ8.8mm 封头厚度附加量 C h 2.8mm 两封头切线间距离L5706 mm 鞍座垫板名义厚度δrn6mm 鞍座垫板有效厚度δre6mm 鞍座轴向宽度 b150mm 鞍座包角θ120°鞍座底板中心至封头切线距离A625mm 封头曲面高度h i200mm 试验压力p T 1.79012MPa 鞍座高度H250mm 腹板与筋板组合截面积A sa9500mm2腹板与筋板组合截面断面系数Z r96864.8mm3地震烈度<7圆筒平均半径R a405 mm物料充装系数oφ1一个鞍座上地脚螺栓个数2地脚螺栓公称直径16mm 地脚螺栓根径13.835mm 鞍座轴线两侧的螺栓间距530 mm 地脚螺栓材料Q345。
压力容器专业知识一、压力容器设计、制造的主要特点1.压力容器设计一般包括结构设计(选择)、设计计算与材料选择。
其中结构是设计计算的基础,即根据各类承压零部件不同的结构、形状,分别进行设计计算。
2.压力容器设计计算一般要解决如下三类问题:2.1 强度~在外压作用下不允许产生塑性(永久)变形,是涉及安全的主要问题,如筒体、封头等;2.2 刚性~在外力作用(制造、运输、安装与使用)下产生不允许的弹性变形,如法兰(密封)、管板等;2.3 稳定性~在外压作用下防止突然失去原有形状的稳定性,如外压及真空容器。
3.依各类承压零部件不同的结构、形状,采用不同的加工方法分别制造,然后通过多种方法(焊接、法兰螺栓、螺纹)连接在一起,构成一台完整的容器,然后焊接是主要方法。
4.在制造的全过程中要采用多种冷、热加工方法,其中热加工(焊接、热处理、热成形)以其技术的复杂性、质量要求的多样性以及质量检验的难度,成为影响产品安全运行的关键。
5.压力容器产品的质量主要是安全要求,而非性能要求,因此采取严格的市场准入(单位、人员)制度,以及全过程(设计、制造、使用)质量控制。
二、压力容器的分类分类方法很多,主要有如下几种:1.按压力、品种、介质毒性及易燃介质分类1.1按压力分为低、中、高及超高压,前三种在材料、失效判据(准则)、计算方法、制造要求上基本一致,而超高压则截然不同。
1.2按介质毒性及易燃性分类,主要出自安全考虑,即一旦发生事故(爆炸、泄漏等)的危害程度。
2.按制造许可级别分类2.1 按制造许可级别分类,一般考虑如下一些因素:a) 安全性及制造难易程度的不同,这里涉及P、P·V、介质特性、材料强度级别等;b) 工作(安放)位置分为固定与移动,移动的安全要求高于固定,且应对减轻自重、防冲击、各类仪表的装设做特殊考虑;c) 材料,金属与非金属制容器在制造与检验方法上有很大不同;d) 考虑制造特点,利于专业化生产,如球罐。
化工设备的计算1. 引言化工设备是化工生产过程中不可或缺的一部分。
在进行化工设备设计和操作时,需要进行各种计算来确保设备的安全、可靠和高效运行。
本文将介绍几种常见的化工设备计算方法,包括压力容器的计算、换热器的计算、反应器的计算以及离心机的计算。
2. 压力容器的计算压力容器在化工生产中常用于贮存、反应和分离等工艺过程。
在进行压力容器设计时,需要考虑到容器内部的压力、温度、介质以及结构的强度。
以下为几种常见的压力容器计算方法:2.1 壁厚计算根据ASME标准,压力容器的壁厚计算可通过以下公式进行:t = (P * R) / (S * F)其中,t为壁厚,P为内压力,R为容器的半径,S为容器材料的应力强度,F为安全系数。
2.2 异性薄壁压力容器计算若压力容器是异性薄壁结构,则可使用以下公式进行计算:t = (R * P * (D1 * D2) ^ 0.5) / (S * F)其中,t为壁厚,R为容器的半径,P为内压力,D1和D2分别为容器两个主要方向的半径和直径,S为容器材料的应力强度,F为安全系数。
3. 换热器的计算换热器用于实现热量传递的设备。
在进行换热器设计时,需要计算热量传递系数、传热面积等参数。
3.1 传热系数计算在流体流过管内换热器时,传热系数可通过Nu 数来计算,该数值可通过以下公式求得:Nu = h * D / λ其中,Nu为Nu数,h为传热系数,D为管内直径,λ为流体的导热系数。
3.2 传热面积计算传热面积可通过以下公式计算:A = Q / (U * ΔT)其中,A为传热面积,Q为传热速率,U为整体传热系数,ΔT为热源与冷源之间的温差。
反应器用于进行化学反应的设备。
在进行反应器设计时,需要考虑到反应物的摩尔比、反应速率等参数。
4.1 反应物的摩尔比计算反应物的摩尔比可以通过化学方程式来计算,以确定摩尔数之间的比例关系。
反应速率可通过理论计算和实验测量两种方法得到。
理论计算可根据反应动力学方程和反应物摩尔比来推导。
[最新]压力容器设计类别、级别划分压力容器设计类别、级别的划分第一章总则第一条为了加强对压力容器压力管道设计单位的质量监督和安全监察,确保压力容器压力管道的设计质量,根据《锅炉压力容器安全监察暂行条例》及《压力管道安全管理与监察规定》的有关规定和国务院赋予国家质量监督检验检疫总局(以下简称国家质检总局)的职能,特制定本规则。
第二条从事压力容器压力管道设计的单位(以下简称设计单位),必须具有相应级别的设计资格,取得《压力容器压力管道设计许可证》(以下简称《设计许可证》,见附一)。
第三条设计类别、级别的划分:一、压力容器设计类别、级别的划分:(一)A类:1、A1级系指超高压容器、高压容器(结构形式主要包括单层、无缝、锻焊、多层包扎、绕带、热套、绕板等);2、A2级系指第三类低、中压容器;3、A3级系指球形储罐;4、A4级系指非金属压力容器。
(二)C类:1、C1级系指铁路罐车;2、C2级系指汽车罐车或长管拖车;3、C3级系指罐式集装箱。
(三)D类:1、D1级系指第一类压力容器;2、D2级系指第二类低、中压容器。
(四)SAD类系指压力容器分析设计。
压力容器设计类别、级别、品种范围划分详见附二。
二、压力管道设计类别、级别的划分:(一)长输管道为GA类,级别划分为:1、符合下列条件之一的长输管道为GA1级:(1)输送有毒、可燃、易爆气体介质,设计压力P 〉1.6Mpa的管道;(2)输送有毒、可燃、易爆液体介质,输送距离(指产地、储存库、用户间的用于输送商品介质管道的直接距离)?200km且管道公称直径DN ?300 mm 的管道;(3)输送桨体介质,输送距离?50km且管道公称直径DN?150mm的管道;2、符合下列条件之一的长输管道为GA2级:(1)输送有毒、可燃、易爆气体介质,设计压力P?1.6Mpa的管道;(2)GA1(2)范围以外的管道;(3)GA1(3)范围以外的管道。
(二)公用管道为GB类,级别划分为:1、GB1:燃气管道;2、GB2:热力管道。
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。
TSG07-2019许可规则设计质量保证⼿册压⼒容器设计质量保证⼿册(第0版)编制:审核:批准:⽂件发放号:受控状态:XX有限公司2019年12⽉01⽇发布 2019年12⽉19⽇实施⽂件修改记录表质量保证⼿册⽬录质量保证⼿册发布令我公司《压⼒容器设计质量保证⼿册》(以下简称《⼿册》)是依据国家市场监督管理总局颁布的TSG 07-2019《特种设备⽣产和充装单位许可规则》中设计质量保证体系要求制定的。
它体现了我公司在压⼒容器设计产品质量和服务质量⽅⾯对顾客的郑重承诺。
《⼿册》是我公司压⼒容器设计质量管理的基本规定,是压⼒容器设计质量保证体系运⾏的纲领性⽂件和⾏为准则,压⼒容器设计各级⼈员必须认真学习、严格遵照执⾏。
《⼿册》于2019年 12 ⽉01⽇发布,2019年12⽉19⽇实施。
总经理:2019年12⽉01⽇前⾔XX有限公司1、适⽤范围本《⼿册》是公司压⼒容器设计质量保证体系的纲领性⽂件,适⽤于公司D级压⼒容器和A2级压⼒容器设计全过程,适⽤于与压⼒容器设计质量有关的部门和⼈员。
也适⽤于内部和外部(包括:顾客、第三⽅、安全监察机构)对设计质量保证体系的评定及认证,并证实我公司有能⼒稳定地提供满⾜顾客和法律法规要求的产品。
2引⽤标准及缩写下列法规和标准所包含的条⽂,通过在本《⼿册》中引⽤⽽构成为本《⼿册》的条⽂。
本《⼿册》发布时,所⽰版本均为有效。
所有法规和标准都会被修订,使⽤本《⼿册》的各⽅应使⽤下列法规和标准最新版本的可能性。
中华⼈民共和国主席令(第四号)《特种设备安全法》《特种设备安全监察条例》2009(549号)简称《条例》TSG 07-2019《特种设备⽣产和充装单位许可规则》简称《许可规则》TSG 21-2016《固定式压⼒容器安全技术监察规程》简称《固容规》GB150.1~150.4-2011 《压⼒容器》GB/T151-2014《热交换器》NB/T47041-2014《塔式容器》NB/T47042-2014《卧式容器》GB/T12337-2014《钢制球形储罐》《压⼒容器设计质量保证⼿册》简称《⼿册》3 术语质量:⼀种固有特性满⾜要求的程度。
压力容器审图中图纸常见错误(反应釜)1.压力容器类别错误,主要未按多腔容器划类原则进行。
例如:有一符合监察条件的反应釜,内筒最高工作压力为0.052MPa(400mmHg),最高工作温度:120℃,介质:易燃、易爆、中度危害。
夹套:最高工作压力为0.6MPa(表压),最高工作温度165℃,介质:饱和水蒸汽。
定出容器类别:一类。
内筒实际上不成类别,只需按夹套来确定类别。
2.由于类别的错误,带来一系列的错误,如:无损检测的比例、焊接接头系数等错误。
3.技术特性表中主要受压元件材质缺少或者是少装量系数、操作容积等数据。
4.内筒与夹套焊接,异种金属(如碳钢与不锈钢焊接)未采用高铬镍焊条,仅采用普通不锈钢焊条,如:A102。
二、三压力容器不要用酸性焊条和酸性焊剂。
5.技术要求中锻件级别不正确,出现Ⅰ级锻件。
6.立式反应釜水压试验时,注明是卧试,应为立试。
7.水压试验时,内筒为不锈钢材料未在技术要求中说明控制水中的氯离子含量不超过25mg/l。
8.技术要求中关于搅拌试运转未按照HG/T20569-1994执行。
9.水压试验时,轴封处泄漏量的数据不正确。
10.内筒介质为易燃、易爆特性,轴封形式采用填料密封,未采用机械密封。
11.设备法兰的公称压力等级错误,密封面形式错误。
12.设备法兰的紧固件选用错误。
(螺栓、螺母、垫片)13.管法兰的公称压力等级错误,密封面形式错误。
14.管法兰的紧固件选用错误。
(螺栓、螺母、垫片)15.技术要求中缺少设备法兰与内筒焊接C缝的无损检测要求。
16.技术要求中设备法兰与内筒焊接C缝的无损检测方法不正确,如奥氏体焊缝采用MT,应该为PT。
17.介质为易燃、易爆的,未注明防爆电机和设备静电接地的要求。
18.夹套上端缺少直径不小于10mm的排气口。
19.管口方位图上少定位尺寸或定位角度。
20.夹套与内筒焊接节点图标注不全面,扳边圆弧太小。
21.缺少非径向焊接节点图。
22.不等厚对接焊接节点图削边长度不够,CS、LAN为1:3;SS为1:4或1:5。
压力容器设计技术进展压力容器是一种用来贮存或运输高压气体、液体或气液混合物的设备,广泛应用于化工、石油、能源、食品等领域。
随着科技的发展和工程技术的进步,压力容器设计技术也在不断改进和创新,以满足更高的安全要求和应用需求。
一、材料技术进展:压力容器的材料选择非常关键,必须具备足够的强度、耐腐蚀性和耐高温性能。
近年来,随着新材料的不断涌现,压力容器的材料技术也取得了重要进展。
1.1高强度钢材:高强度钢材能够提高容器的强度和刚度,可以减少容器的重量和成本。
同时,高强度钢材还具有良好的耐腐蚀性能,可以提高容器的使用寿命。
高强度钢材的应用使得压力容器在承受高压力时更加安全可靠。
1.2复合材料:复合材料是指由两个或多个不同材料组成的材料。
相对于传统的金属材料,复合材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点。
因此,复合材料被广泛应用于压力容器中,特别在航空航天领域,以满足特殊要求和提高性能。
1.3金属陶瓷材料:金属陶瓷材料结合了金属与陶瓷的优点,具有高温强度、高温稳定性和良好的耐腐蚀性能。
金属陶瓷材料适用于高温、高压环境下的压力容器,如核电厂中的容器。
二、制造技术进展:压力容器的制造技术对容器的质量和性能起着决定性的作用。
近年来,压力容器的制造技术得到了快速发展和创新。
2.1自动化生产线:自动化生产线能够将压力容器的制造过程自动化,提高生产效率,降低人工成本。
例如,采用自动焊接设备可以提高焊接质量和速度。
2.2无损检测技术:无损检测技术是指在不破坏容器结构的情况下对其进行检测,以发现内部缺陷和隐患。
近年来,无损检测技术得到了快速发展,例如超声波检测、射线检测和磁粉检测等技术,可以提高容器的安全性和可靠性。
2.3数字化制造技术:数字化制造技术将计算机辅助设计、计算机辅助制造和计算机辅助检测等技术应用于压力容器制造过程中,实现了数字化设计、数字化制造和数字化检测。
数字化制造技术可以提高容器的精度和一致性,降低制造成本。
压力容器设计类别、级别的划分第一章总则第一条为了加强对压力容器压力管道设计单位的质量监督和安全监察,确保压力容器压力管道的设计质量,根据《锅炉压力容器安全监察暂行条例》及《压力管道安全管理与监察规定》的有关规定和国务院赋予国家质量监督检验检疫总局(以下简称国家质检总局)的职能,特制定本规则。
第二条从事压力容器压力管道设计的单位(以下简称设计单位),必须具有相应级别的设计资格,取得《压力容器压力管道设计许可证》(以下简称《设计许可证》,见附一)。
第三条设计类别、级别的划分:一、压力容器设计类别、级别的划分:(一) A 类:1、A1 级系指超高压容器、高压容器(结构形式主要包括单层、无缝、锻焊、多层包扎、绕带、热套、绕板等);2、A2 级系指第三类低、中压容器;3、A3 级系指球形储罐;4、A4 级系指非金属压力容器。
(二) C 类:1、C1 级系指铁路罐车;2、C2 级系指汽车罐车或长管拖车;3、C3 级系指罐式集装箱。
(三)D 类:1、D1 级系指第一类压力容器;2、D2 级系指第二类低、中压容器。
(四)SAD 类系指压力容器分析设计。
压力容器设计类别、级别、品种范围划分详见附二。
二、压力管道设计类别、级别的划分:(一)长输管道为GA 类,级别划分为:(1)输送有毒、可燃、易爆气体介质,设计压力P 〉1.6Mpa 的管道;(2)输送有毒、可燃、易爆液体介质,输送距离(指产地、储存库、用户间的用于输送商品介质管道的直接距离) >200km且管道公称直径DN >300mm的管道;(3)输送桨体介质,输送距离 > 50km且管道公称直径DN> 150mm的管道;2、符合下列条件之一的长输管道为GA2 级:(1)输送有毒、可燃、易爆气体介质,设计压力PW 1.6Mpa的管道;( 2) GA1 ( 2)范围以外的管道;( 3) GA1 ( 3)范围以外的管道。
(二)公用管道为GB 类,级别划分为:1 、GB1 :燃气管道;2、GB2 :热力管道。