压力容器壁厚快速计算

卧式压力容器设计

安徽理工大学 1 目录

第一章 绪论 ................................................................................................................................... 2

1.1设计任务 ............................................................................................................................. 2

1.2设计思想 ............................................................................................................................. 2

1.3设计特点 ............................................................................................................................. 2

第二章 储罐简介 ........................................................................................................................... 3

2.1储罐的用途 ......................................................................................................................... 3

I

I 内 容 摘 要

油品和各种液体化学品的储存设备 — 储罐，是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。近几十年来，发展了各种形式的储罐，但最常用的还是立式圆筒形储罐。本文设计的即为立式圆筒形储罐。立式圆筒形储罐需在现场施工，并且外观及内部结构设计上要经济适用，另外在设计的过程中注意储罐所受的自然环境对储罐的影响，如增强储罐的防风、防雪、抗震等功能。

根据储存介质的要求来进行立式圆筒形储罐的选材，本文中储罐的介质为煤油，罐体采用Q235A钢材。罐壁结构采用不等厚罐壁，罐底采用设环形边缘板罐底，罐顶采用拱顶结构。根据施工现场的环境要求及储罐钢材、罐身厚度等参数选择合适的焊接方法及焊接材料，采用埋弧焊及手工电弧焊结合的焊接方法，做到所使用的方法快速简便且耐用。最后是对储罐整体进行检测。

本文参照压力容器、大型储罐等标准，结合设计经验，着重阐述了大型立式圆筒形储罐的结构设计及焊接工艺设计的要点。

关键词：立式储罐；埋弧焊；手工电弧焊；焊接结构；焊接工艺

I Abstract

Oil and various liquid chemicals storage equipment - tanks, chemical plant and oil

storage and transportation facilities, an important component of the system. As the

vertical cylindrical storage tanks need to site construction, which in appearance and

structure design to achieve economical and pay attention to the natural environment of

the storage tank storage tank suffered the impact of the design process to be enhanced,

压力容器的破裂形式有哪些

压力容器及其承压部件在使用过程中，其尺寸、形状或材料性能发生改变，完全失去或不能良好实现原定功能，继续使用会失去可靠性和安全性，需要立即停用修复或更换，这种情况称作压力容器及其承压部件的失效。压力容器最常见的失效形式是破裂失效，有韧性破裂、脆性破裂、疲劳破裂、腐蚀破裂、蠕变破裂5种类型。

1.韧性破裂

韧性破裂又称延性破裂，是指容器壳体承受过高的内部应力，以致超过或远远超过其屈服极限和强度极限，使壳体产生较大的塑性变形，最终导致破裂。容器发生韧性破裂时，爆破压力一般超过容器剩余壁厚计算出的爆破压力。如化学反应过载破裂，一般产生粉碎性爆炸；物理性超载破裂，多从容器强度薄弱部分突破，一般无碎片抛出。

韧性破裂的特征主要表现在断口有缩颈，其断面与主应力方向成45°角，有较大剪切唇，断面多呈暗灰色纤维状。当严重超载时，爆炸能量大、速度快，金属来不及变形，易产生快速撕裂现象，出现正压力断口。

压力容器发生韧性破裂的主要原因是容器过压。

2.脆性破裂

脆性破裂是指容器在断裂时没有宏观的塑性变形，器壁平均应力远没有达到材料的强度极限，有的甚至低于屈服极限，其断裂现象和脆性材料的破坏很相似，常发生在截面不生明显塑性变形就破坏的破裂形式称为脆性破裂。连续处，并伴有表面缺陷或内部缺陷，即常发生在严重的应力集中处。因此，把容器未发

化工压力容器常发生低应力脆断，主要原因是热学环境、载荷作用和容器本身结构缺陷所致、所处理的介质易造成容器应力腐蚀、晶间腐蚀、氢损伤、高温腐蚀、热疲劳、腐蚀疲劳、机械疲劳等，使焊缝和母材原发缺陷易于扩展开裂，或在应力集中区易产生新的裂纹并扩展开裂，使容器承受的应力低于设计应力而破坏。

3.疲劳破裂

疲劳破裂是指压力容器由于受到反复作用的交变应力（如反复加压、泄压）的作用，使容器壳体材料的某些应力集中部位在短时间由于疲劳而在低应力状态下突然发生的破裂形式。与脆性破裂一样，发生疲劳破裂时，容器外观没有明显的塑性变形，而且也是突发性的。疲劳破裂往往发生在应力较高或存在材料缺陷处，加之器壁总体应力不大，所以容器没有明显塑性变形。如果容器材料强度较低而韧性较好，不一定发生破裂，而是疲劳裂纹穿透器壁发生泄漏。如果容器材料强度偏高而韧性较差，则要发生爆破事故。

清管器收发筒设计规范分析

【摘要】清管设施是海洋石油及陆地油田长输管道系统的常用清管设备，其所处位置往往是不同规范的分界处，以至于该设备的主体结构——清管器收发筒的设计表述各不相同，甚至有所矛盾，本文通过分析各规范的做法以及所用计算理论，结合示例计算分析，给出了该类装置设计的推荐做法。

【关键词】清管器收发筒 管道 压力容器 壁厚计算

＜b＞ 1 引言＜/b＞

在海洋石油及陆地石油生产的长输管道系统中，清管设施是用于清管作业必不可少的设备，位于长输管道或者海管的两端，主要用于长输管道清管器的发送和接收。在海洋石油生产中，清管设施安装在石油生产平台、FPSO或者陆地终端上，而在陆地油田的长输管道系统中，该设备一般安装在场站内。

清管设施的主体结构是清管器收发筒，其它部分包括管道、阀门、仪表、底座等附属设施。长期以来陆上有关清管设施的设计没有详细的设计规范作指导，而海洋石油行业同样没有明确的相关规定。而不同清管设施的设计差异主要表现在清管器收发筒的设计和制造上，目前，国内外清管设施的收发筒设计标准主要有两类：一类是压力管道设计规范，如ASME B31.3[1]、GB 50316[2]等，另一类是压力容器设计标准GB 150[3]、ASME BPVC VIII[4]，下面就清管设施的使用功能，对各种规范的设计理论进行分析，以便明确清管设施的设计方法。

＜b＞ 2 清管器收发筒的结构＜/b＞

清管器收发筒的筒体结构通常包含四部分：入口段、过渡段、增大段和快开盲板（见图1）。

入口段的内径要求与外输管道的内径等同；增大段的内径通常比外输管道内径大2～4英寸，以便清管器的顺利装入和取出，增大段的长度一般根据清管器的尺寸来确定；过渡段用于连接入口段和增大段。其它与收发筒相连接的接口和管道附件通常采用标准压力等级的三通和管座来完成，也可以采用开孔加补强的方式完成。

＜b＞ 3 清管器收发筒的设计分析＜/b＞

3.1 我国规范中的规定