简述外压容器强度设计过程

压力容器的设计方案步骤1.确定设计目标和使用条件：首先需要明确设计压力容器的使用目标和条件，包括容器的工作压力、工作温度、容量和所处环境等。

2.材料选择：根据容器的使用条件和要求，选择合适的材料进行容器的制造。

常用的压力容器材料有碳钢、不锈钢和铝合金等。

3.容器结构设计：确定容器的结构形式和尺寸。

结构设计包括容器的壁厚、底部形式、连接方式和支撑结构等。

根据容器的工作压力，需要进行强度计算和结构优化，确保容器能够承受内部和外部的力和压力。

4.强度计算和最大允许应力分析：根据容器的结构形式和制造材料，进行强度计算和最大允许应力分析。

主要包括容器的轴向应力、周向应力和切向应力的计算，以及承载能力和安全系数的评估。

5.容器的密封设计：确保容器的密封性能，避免泄漏和破裂。

根据容器的使用条件和介质特性，选择合适的密封材料和密封方式，如垫片密封、法兰密封或螺纹连接等。

6.容器的安全阀和压力传感器设计：为了确保容器的安全运行，需要设计并安装安全阀和压力传感器。

安全阀用于在容器内部压力超过设计值时，释放压力以防止容器破裂。

压力传感器用于实时监测容器的内部压力，以便及时采取措施。

7.容器的制造和检验：根据设计方案，选择合适的制造工艺进行容器的制造。

制造过程需要注意材料的质量控制、焊缝的质量检查和容器的外观检验等。

制造完成后，需要进行压力测试、水压试验和射线检测等，以确保容器的安全性和可靠性。

8.容器的安装和维护：根据容器使用的具体情况，进行容器的安装和维护。

安装过程需要注意容器的固定和支撑，以确保容器的稳定性。

维护过程包括容器的定期检查和保养，以延长容器的使用寿命。

综上所述，压力容器的设计方案步骤涵盖了设计目标和使用条件的确定、材料选择、容器结构设计、强度计算和应力分析、密封设计、安全阀和压力传感器设计、容器的制造和检验、容器的安装和维护等。

通过合理的设计方案，能够确保压力容器的安全运行和可靠性。

外压容器设计流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!外压容器设计流程一、准备工作阶段。

在进行外压容器设计之前，需要做好充分的准备。

第七章外压容器设计第一节外压容器设计【学习目标】掌握外压容器稳定性概念，了解加强圈设置规定；掌握外压圆筒、封头、加强圈的设计计算；掌握外压容器压力试验规定。

一、外压容器的稳定性容器在正常操作时，凡壳体外部压力高于内部者，均称为外压容器，这类容器有两种：真空容器；两个压力腔的夹套容器。

但是对于薄壁容器，承受外压作用时，往往在强度条件能够满足、应力远低于材料屈服强度的情况下，容器有可能因为不能保持自己原有的形状而出现扁塌，这种现象称为结构丧失了稳定性，即失稳。

失稳是由于外压容器刚度不足而引起的，因此，保证容器有足够的稳定性（刚度）是外压容器能够正常工作的必要条件，也是外压容器设计中首先应该考虑的问题。

按圆筒的破坏情况，外压圆筒可分为长圆筒、短圆筒和刚性圆筒三类。

长圆筒刚性最差，最易失稳，失稳时呈现两个波形。

短圆筒刚性较好，失稳时呈现两个以上的波形。

刚性圆筒具有足够的稳定性，破坏时属于强度失效。

1、临界压力外压容器由原平衡状态失去稳定性而出现扁塌时对应的压力称之为临界压力（pcr）。

影响临界压力的因素有：① 圆筒的几何尺寸δ/D（壁厚与直径的比值）、L/D（长度与直径的比值）是影响外压圆筒刚度的两个重要参数。

δ/D的值越大，圆筒刚度越大，临界压力pcr值也越大；L/D的值越大，圆筒刚度越小，临界压力pcr也越小。

② 材料的性能材料的弹性模量E值和泊松比μ值对临界压力有直接影响，但是这两个值主要由材料的合金成分来决定，对已有材料而言无法改变，因此讨论弹性模量E值和泊松比μ值的影响意义不大。

③ 圆筒的不圆度圆筒的不圆度会影响圆筒抵抗变形的能力，降低临界压力pcr，因此在圆筒制造过程中要控制不圆度。

2、许用外压力与内压容器强度设计要取安全系数类似，外压容器刚度设计也要设定稳定系数，我国标准规定外压容器稳定系数m=3，故许用外压力。

二、外压圆筒的计算长度外压圆筒的计算长度对许用外压值影响很大。

从理论上说，计算长度的选取应是判断在该圆筒长度的两端能否保持足够的约束，使其真正能起支撑线的作用，从而在圆筒失稳时仍能保持圆形，不致被压塌。

储气罐——压力容器的设计步骤1. 确定压力容器设备的各项参数：压力，介质，温度最高工作压力为1.5MPa,工作温度为常温20℃,工作介质为压缩空气，容积为2m3确定压力容器的类型容器类别的划分在国家质量技术监督局所颁发的《压力容器安全技术监察规程》（以下简称容规）第一章中有详细的规定，主要是根据工作压力的大小、介质的危害性和容器破坏时的危害性来划分。

储气罐为低压（＜1.6MPa）且介质无毒不易燃，应为第I类容器。

2. 确定设计参数（1）确定设计压力容器的最高工作压力为1.5MPa,设计压力取值为最高工作压力的1.05〜1.10倍。

取1.05还是取1.10，取决于介质的危害性和容器所附带的安全装置。

介质无害或装有安全阀等就可以取下限1.05，否则上限1.10。

介质为压缩空气，管路中有泄压装置，符合取下限的条件，则得到设计压力为Pc=1.05x1.4（2）确定设计温度一般是在用户提供的工作温度的基础上，再考虑容器环境温度而得。

如在室外在工作，无保温，容器工作温度为30℃，冬季环境温度最低可到－20℃，则设计温度就应该按容器可能达到的最恶劣的温度确定为－20℃。

《容规》提供了一些设计所需的气象资料供参考。

假定在容器在室内工作，取常温为设计温度。

（3）确定几何容积按结构设计完成后的实际容积填写。

（4）确定腐蚀裕量根据受压元件的材质、介质对受压元件的腐蚀率、容器使用环境和容器的使用寿命来确定。

先选定受压元件的材质，再确定腐蚀裕量。

《容规》对一些常见介质的腐蚀裕量进行了一些规定。

工作介质对受压元件的腐蚀率主要按实测数据和经验来确定，受使用环境影响很大，变数很多，目前无现成的数据。

介质无腐蚀的容器，其腐蚀裕量取1〜2mm即可满足使用寿命的要求。

取腐蚀裕量为2mm。

（5）确定焊缝系数焊缝系数的标准叫法叫焊接接头系数，GB150对其取值与焊缝检测百分比进行了规定。

具体取值，可以按《容规》所规定的种情况选择：其焊缝系数取1，即焊接接头应进行100%的无损检测，其他情况一般选焊缝系数为0.85。

外压容器的设计计算外压容器是一种用于储存或输送气体、液体或粉状物料的设备，设计计算是确保容器在正常工作条件下能够承受外部压力的重要环节。

下面将从容器的负荷计算、材料选择和结构强度校核等方面进行详细介绍。

首先，容器的负荷计算是设计计算的关键步骤之一、负荷可分为静止负荷和动载荷两部分。

静止负荷包括容器本身的重量、储存物的重量以及设备上附件的负荷；动载荷包括地震力、风荷载等。

针对每个负荷的特点，需要采用相应的计算方法进行计算。

静止负荷的计算可以使用强度、稳定性和刚度等方面的计算方法，而动载荷则可以使用动力学和模态分析方法。

接下来，材料选择是外压容器设计中的另一个重要考虑因素。

一般而言，常用的材料包括钢材、不锈钢和复合材料等。

在材料选择中，需要考虑材料的强度、刚度、耐腐蚀性、可焊性、可加工性等因素。

根据容器的具体工作条件和介质特性，可以选择合适的材料。

然后，容器的结构强度校核是设计计算中最关键的一步。

容器的结构强度主要包括轴向强度、环向强度和承压壳体强度三个方面。

轴向强度是指容器在轴向受力状态下的承载能力，一般计算采用拉伸强度和挤压强度的计算方法。

环向强度是指容器在环向受力状态下的承载能力，计算时采用圈接强度和薄壁圆筒强度的计算方法。

承压壳体强度是指容器在由于外压而受到的承载能力，计算时采用塑性分析和有限元分析方法。

此外，容器的设计还需要满足相应的安全要求。

例如，容器需要满足静态不破坏条件和动态不破坏条件，防止容器发生破裂，对人身和财产造成伤害。

同时，容器还需要满足泄漏要求，确保储存物料的安全。

容器的设计还需要满足相关的法律法规和标准要求，如ASME（美国机械工程师学会）标准。

综上所述，外压容器的设计计算是确保容器在正常工作条件下能够承受外部压力的关键环节。

其中包括负荷计算、材料选择和结构强度校核等方面。

通过科学合理的设计计算，可以保证容器的安全性和可靠性，提高容器的使用寿命，为工业制造提供可靠的储存和输送设备。