压力容器基础知识和设计2014
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第一部复习提纲第一章压力容器基本知识一、基本概念(应知)1、压力:垂直作用于物体表面上的力。
单位是“帕斯卡”,简称“帕”,用“Pa”表示。
表压:压力表的读数;表示压力容器内介质压力高出大气压力的部分。
真空度:真空表的读数;表示压力容器内介质压力低出大气压力的部分。
绝对压力:以绝对零压为基础的压力。
P绝=P表+P大气P绝=P大气–P真空一、基本概念(应知)2、压力容器:所有承受压力的密闭容器。
3、工作压力:系指容器顶部在正常工艺操作时的压力。
4、设计压力:系指在相应设计温度下用以确定容器计算壁厚及其元件尺寸的压力。
一、基本概念(应知)5、强度:对于某种材料所能承受的压力有一定的限度,超过了这个限度,物体就会破坏,这一限度称为强度。
6、设计温度:系指压力容器在正常操作过程中,在相应设计压力下,表壁或元件金属可能达到的最高或最低温度。
(只有当元件金属的温度低于-20℃时,在按最低温度确定设计温度)二、基本知识(应知)1、压力容器的分类:压力容器分类主要考虑事故发生的可能性与事故危害性的大小两个方面。
(1)按最高工作压力分:低压容器L(0.1≤P W<1.6MPa)、中压容器M(1.6≤P W<10Ma)、高压H(10≤P W<100MPa)容器、超高压容器U(P W≥100MPa)。
(2)按壳体承压方式分:内压容器、外压容器。
1、压力容器的分类(3)按设计温度分:低温容器(t≤-20℃)、常温容器(-20℃<t<450℃)、高温容器(t≥450℃)。
(4)按作用原理分:反应容器、换热器、分离器、贮运容器。
1、压力容器的分类(5)《容规》根据容器的压力高低、介质的危害程度及在生成过程中的重要作用将压容器分为三类:第一类容器:低压容器(非易燃、无毒、低压,属于第二、第三类的除外);第二类容器:中圧(属于第三类除外)、低压锅炉、毒性低压容器等。
第三类容器:高压、超高圧、毒性中圧、移动式、球形等。
2、确定设计压力的方法(1)当容器装有安全泄放装置时,设计压力应不小于安全的开启压力。
压力容器设计基础讲义第一部分、压力容器设计基础知识第一章压力容器失效模式压力容器在载荷作用下丧失了正常的工作能力称为失效。
压力容器所考虑的失效模式主要为断裂、泄漏、过度变形和失稳。
压力容器失效常以三种形式表现出来:强度、刚度、稳定性。
压力容器建造标准中主要考虑的失效模式:1)短期失效模式:(1)脆性断裂(2)韧性断裂(3)超量变形引起的接头泄漏(4)超量局部应变引起的裂纹形成或韧性剪切(5)弹性、塑性或弹塑性失稳2)长期失效模式:(1)蠕变断裂(2)蠕变超量变形(3)蠕变失稳(4)冲蚀、腐蚀(5)环境助长开裂,如:应力腐蚀开裂3)循环失效(1)扩展性塑性变形(2)交替塑性(3)弹性应变疲劳或弹-塑性应变疲劳(4)环境助长疲劳,如:腐蚀疲劳第二章 GB150适用范围(1)适用的设计压力①对于钢制容器不大于35MPa;②其它金属材料制容器的设计压力适用范围按相应引用标准确定。
(2)适用的设计温度范围①设计温度范围:-269℃~900℃。
②钢制容器不得超过按GB 150.2 中列入材料的允许使用温度范围。
③其他金属材料制容器按本部分相应引用标准中列入的材料允许使用温度确定。
(3)下列各类容器不在标准的适用范围内:①设计压力低于0.1MPa且真空度低于0.02MPa的容器;②《移动式压力容器安全监察规程》管辖的容器;③旋转或往复运动机械设备中自成整体或作为部件的受压器室(如泵壳、压缩机外壳、涡轮机外壳、液压缸等);④核能装置中存在中子辐射损伤失效风险的容器;⑤直接火焰加热的容器;⑥内直径(对非圆形截面,指截面内边界的最大几何尺寸,如:矩形为对角线,椭圆为长轴)小于150mm的容器;⑦搪玻璃容器和制冷空调行业中另有国家标准或行业标准的容器。
(4)对不能按 GB 150.3确定结构尺寸的容器或受压元件,允许采用以下方法进行设计:①按照附录C的规定,进行验证性实验分析(如实验应力分析、验证性液压试验)。
②按照附录D的规定,利用可比的已投入使用的结构进行对比经验设计。
压力容器基础知识范本压力容器是一种主要用于储存和输送气体、液体和固体等物质的设备。
它具有经济高效、结构牢固、操作方便等特点,广泛应用于石油化工、电力、航空航天、医药、食品等行业。
一、压力容器的定义和分类压力容器是指能够容纳内部介质压力的设备。
根据国家标准GB150《钢制压力容器》的分类,压力容器可以分为以下几类:1. 液体容器:用于储存液体介质的容器,如储罐、储气罐等。
2. 气体容器:用于储存气体介质的容器,如气瓶、气柜等。
3. 混合介质容器:用于储存多种介质的容器,如储液气体容器、储液固体容器等。
4. 反应容器:用于进行化学反应的容器,如反应釜、反应器等。
5. 分离容器:用于进行物质分离的容器,如分离器、萃取塔等。
二、压力容器的基本要素1. 容器壁厚度:容器壁厚度是指容器壁的实际厚度,它直接影响容器的强度和耐压性能。
一般来说,容器的壁厚度应满足国家标准要求,并根据容器尺寸和内部介质的性质进行合理设计。
2. 材料选择:压力容器的材料选择要考虑介质的腐蚀性、温度、压力等因素。
常用的材料包括钢、不锈钢、铝合金等,选择合适的材料可以提高容器的耐蚀性和耐压性能。
3. 连接方式:压力容器的连接方式有焊接、螺纹连接、法兰连接等。
不同的连接方式适用于不同的工况条件,需要根据实际情况进行选择。
4. 容器尺寸:容器尺寸包括容器的直径、高度等,它们影响容器的容积和结构形式。
容器尺寸的选择要满足使用要求,并考虑制造成本和运输条件等因素。
5. 容器附件:容器附件包括阀门、传感器、安全装置等,它们用于控制介质的流动和保证容器的安全运行。
容器附件的选择要符合相关标准和规范,确保其性能可靠。
三、压力容器的设计与制造压力容器的设计与制造要遵守相关的法律法规和标准规范,包括国家标准GB150《钢制压力容器》、GB151《非金属压力容器》等。
一般来说,压力容器的设计与制造包括以下几个步骤:1. 设计计算:根据容器的使用要求和工况条件,进行结构设计和强度计算。
压力容器设计基础知识讲稿(20140325)目录一.基本概念1.1 压力容器设计应遵循的法规和规程1.2 标准和法规(规程)的关系。
1.3 压力容器的含义(定义)1.4 压力容器设计标准简述1.5 D1级和D2级压力容器说明二.GB150-1998《钢制压力容器》1.范围2.标准3.总论3.1 设计单位的资格和职责3.3 GB150管辖的容器范围3.4 定义及含义3.5 设计参数选用的一般规定3.6 许用应力3.7 焊接接头系数3.8 压力试验和试验压力4.对材料的要求4.1 选择压力容器用钢应考虑的因素4. 2 D类压力容器受压元件用钢板4.3 钢管4.4 钢锻件4. 5 焊接材料4.6 采用国外钢材的要求4.7 钢材的代用规定4.8 特殊工作环境下的选材5.内压圆筒和内压球体的计算5. 1 内压圆筒和内压球体计算的理论基础5.2 内压圆筒计算5.3 球壳计算6.外压圆筒和外压球壳的设计6.1 受均匀外压的圆筒(和外压管子)6.2 外压球壳6.3 受外压圆筒和球壳计算图的来源简介6.4 外压圆筒加强圈的计算7.封头的设计和计算7.1 封头标准7.2 椭圆形封头7. 3 碟形封头7.4 球冠形封头7.5 锥壳8.开孔和开孔补强8.1 开孔的作用8.2 开检查孔的要求8.3 开孔的形状和尺寸限制8.4 补强要求8.5 有效补强范围及补强面积8.6 多个开孔的补强9 法兰连接9.1 简介9.2 法兰连接密封原理9. 3 法兰密封面的常用型式及优缺点9.4 法兰型式9.5 法兰连接计算要点9.6 管法兰连接10.压力容器的制造、检验和验收10.1 制造许可10.2 材料验收及加工成形10. 3 焊接10.4 D类压力容器热处理10.5 试板和试样10.8 无损检测10. 9 液压试验10.10 容器出厂证明文件。
11.安全附件和超压泄放装置11.1 安全附件11.2 超压泄放装置11.3 压力容器的安全泄放量11.4 安全阀三、GB151-1999《管壳式换热器》01 简述02 标准与GB150-1998《钢制压力容器》的关系。