压力容器设计绪言课件

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1、压力容器设计绪言潘家祯教授华东理工大学机械与动力工程学院PressureVesselDesign1压力容器设计方法——问题与技术进展1.概述1.1现代化企业的雄姿1.2压力容器的特点1.3压力容器的应用1.4压力容器规范2.压力容器基础2.1压力容器的结构与分类2.2压力容器的基本要求2.3压力容器的安全2.4压力容器的检验和监控2.5压力容器的设计方法2.6压力容器的失效形式2.7压力容器材料21.概述1.1现代化企业的雄姿31.概述1.1现代化企业的雄姿41.概述1.1现代化企业的雄姿51.概述1.1现代化企业的雄姿现代化企业的召唤，需要新一代的接班人，企业未来

2、的主人，怎样挑起肩上的责任？把美好的理想，化作人生的辉煌。培养你们的才能，誓作祖国的栋梁。6承受一定压力，与外界形成一个封闭系统的容器，称为压力容器。如所有过程装备的壳体、航天器与潜艇的壳体;水压机的液压缸；压缩机的储罐；发酵罐；锅炉，核电站核容器；液化石油气罐等。1.概述1.2压力容器的特点基本概念BasicConcept7锅炉、换热器、加热炉=圆筒外壳+传热管束核反应堆=圆筒安全壳+核反应零部件塔器=圆筒外壳+传质元件（浮阀、填料等）反应釜=圆筒夹套+搅拌器压缩机、真空泵=圆筒气缸+活塞透平机、泵=蜗壳+叶轮应用的广泛性过程装备=受压外壳+功能内件1.概述1

3、.2压力容器的特点8化学工业——反应釜，换热器，储罐石油工业——精馏塔，换热器，储罐航天————飞机，火箭，宇宙飞船机械————水压机，储能器，压缩机，液压缸食品————杀菌锅，发酵罐印染————高压染缸造纸————烘缸动力————锅炉，核电站核容器民用————液化石油气罐1.概述1.3压力容器的应用9容器应用的广泛性压力容器不仅广泛用于化学、石油化工、医药、冶金、机械、采矿、电力、航天航空、交通运输等工业生产部门，在农业、民用和军工部门也颇常见，其中尤以石油化学工业应用最为普遍，石油化工企业中的塔、器、釜、槽、罐无一不是贮器或作为设备的外壳，而且绝大多数是在压力温

4、度下运行，如一个年产30万吨的乙烯装置，约有793台设备，其中压力容器281台，占了35.4%。1.概述1.3压力容器的应用10（1）量大面广1996年12月的统计资料表明，国内在用固定式压力容器多达122.22万台，移动式压力容器中罐车16910辆，在用气瓶5498.7571万只；锅炉总台数也高达51.57万台。此外全国持有压力容器制造企业合计2432个，设计单位1380个。如此庞大且潜在隐患容器的存在，以及地域广泛的制造设计部门，自然成为国内外政府部门特别重视其安全管理和监察检查的原因。1.概述1.3压力容器的应用11（2）操作条件的复杂性压力容器的操作条件十分

5、复杂，甚至于苛刻。压力从1～2×10－5Pa的真空到高压、超高压，如石油加氢为10.5～21.0MPa；高压聚乙烯为100～200MPa；合成氨为10～100MPa；人造水晶高达140MPa；温度从-196oC低温到超过一千摄氏度的高温；而处理介质则包罗爆、燃、毒、辐（照）、腐（蚀）、磨（损）等数千个品种。操作条件的复杂性使压力容器从设计、制造、安裝到使用、维护都不同于一般机械设备，而成为一类特殊设备。1.概述1.3压力容器的应用12（3）极其严格的安全性压力容器承受各种静、动载荷或交变载荷，和附加机械或温度载荷；多数容器容纳压缩气体或饱和液体，若容器破裂，导致介质

6、突然卸压膨胀，瞬间释放出来的破坏能量极大，压力容器大多数系焊接制造，容易产生焊接缺陷，一旦检验、操作失误容易发生爆炸破裂，器内易爆、易燃、有毒的介质将向外泄漏，势必造成极具灾难性的后果。因此，对压力容器要求很高的安全可靠性。1.概述1.3压力容器的应用13压力容器的特点压力(pressure)温度(temperature)介质——腐蚀性（corrosion）——易燃易爆(burnandexplode)——有毒有害(poisonandharmful)要求在一定的压力P、温度T和化学介质M的作用下长期安全工作，且保证密封不漏。1.概述1.3压力容器的应用14压力容器的地

7、位举足轻重1.概述1.3压力容器的应用15《锅炉压力容器安全监察暂行条例》1982年2月国务院《锅炉压力容器安全监察暂行条例实施细则》1982年7月劳动人事部《压力容器使用登记管理规则》1989年3月劳动人事部《压力容器产品安全质量监督检验规则》1990年8月劳动人事部《压力管道安全管理与监察规定》1996年4月劳动人事部等《压力容器安全技术监察规程》1999年6月国家质量技术监督局1.概述1.4压力容器规范16全国压力容器标准化技术委员会：GB150《钢制压力容器》在1989年3月第一版，1998年第二版GB12337《钢制球形储罐》1998年GB151《钢制