《承压设备基础知识》ppt课件

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1、CH1承压设备基础知识1.1承压设备的定义1.2承压设备分类的目的1.3承压设备分类方法1.4承压设备的结构1.5承压设备的载荷、应力及其对安全的影响1.6压力容器的结构压力容器的结构性能要求：压力容器除应满足技术经济指标外，还应满足各项结构性能要求：强度：压力容器所有部件都应有足能的强度，否则就不能保证压力容器的安全。考虑压力容器部件结构尺寸时，要同时兼顾强度、材料、制造和检验成本等诸多方面因素。一般应根据各部件所承受的载荷进行应力分析和强度计算，在符合所用材料的强度要求，便于制造和检验的前提下合理地确定各部件的结构尺寸。刚度与稳定性：刚度与稳定性是指构件在外力作用下保持其原

2、有形状的能力。有时压力容器的设计主要取决于刚度与稳定性而不是强度，例如承受外压的容器、真空容器等。另外，为了满足制造工艺要求以及运输和安装过程中的刚度要求，有时也需要增加部件的厚度，以提高压力容器刚度。密封性：压力容器密封的可靠性是保证安全生产的重要措施之一，这是由于流程工业生产的物料往往是易燃、易爆或有毒、有害的介质。物料的泄漏，不但影响生产，更重要的是会造成人员中毒、死亡，甚至引起爆炸，其后果非常严重。1.6压力容器的结构压力容器的结构性能要求：压力容器除应满足技术经济指标外，还应满足各项结构性能要求：耐久性：压力容器的耐久性是根据所要求的使用年限来决定的。一般压力容器的使

3、用年限为8~12年，重要的压力容器，如高压容器一般设计年限为20~25年，甚至30年，原因是高压容器的制造成本高，通常将内件加以改进和更换，而仍保留和使用压力容器外壳。核电容器早先的设计寿命为30~40年，现在已达到60年。通过各种延寿措施，压力容器的实际使用年限往往还要长，其耐久性大多取决于腐蚀情况。在某些特殊情况下，还取决于容器的疲劳、蠕变、材料性能劣化（如应变时效、珠光体球化、石墨化）以及振动等。根据使用年限和服役条件，如腐蚀、高温等情况，正确选用材料，设计容器细部结构、降低容器中的应力水平，是保证容器耐久性的重要措施。制造、检验、操作和运输方便：压力容器的结构应考虑便于

4、制造和检验，以保证质量和满足长期运行的要求，并应尽量采用标准部件。标准化是降低容器设备成本的一个重要因素。容器的结构还要考虑便于操作和日常维护，设置必要的人孔、手孔和检查孔等。容器的尺寸和形状应考虑运输的方便，其直径、长度和重量应符合运输部门的规定。1.6压力容器的结构常用压力容器的结构：压力容器通常是由筒体、封头、法兰、接管、支座等部件所组成。壳体壳体之封头支座连接件接管开孔密封元件人孔2021/7/21第一章承压设备基础知识5整体式筒体整体式筒体结构有单层卷焊、整体锻造、锻焊、铸-锻-焊以及电渣重熔等五种结构型式：1.4.2.2.1筒体结构2021/7/21第一章承压设备基

5、础知识6单层卷焊式筒体用卷板机将钢板卷成纵向开口圆筒，然后将纵向开口焊接在一起制成带纵焊缝筒节，再将若干个筒节组焊形成筒体，最后配上封头或端盖组装成容器。这是应用最广泛的一种容器结构。优点：结构成熟，使用经验丰富，理论较完善；制造工艺成熟、流程简单，材料利用率高；便于进行调质（淬火加回火）等热处理；容易装设开孔、接管及内件；零件少，生产及管理方便；无使用温度限制，可作为热容器及低温容器。主要缺陷：一：其壁厚往往受到钢材轧制和卷制能力的限制，我国目前单层卷焊式筒体的最大壁厚一般≤150mm，国外可达300mm左右；二：规格相同的压力容器产品，单层卷焊式筒体所用钢板厚度最大，厚钢板

6、各项性能差异大，且综合性能也不如薄板和中厚板，因此产生脆性破坏的危险性增大；三：在壁厚方向上应力分布不均匀，材料利用不够合理。随着冶金和压力容器制造技术的改进，单层卷焊式结构的上述不足将逐步得到克服。2021/7/21第一章承压设备基础知识7整体锻造式筒体早采用且沿用至今的一种压力容器筒体结构型式。它是在钢坯上采用钻孔或热冲孔方法先开一个孔，加热后在孔中穿一心轴，然后在锻压机上逐渐锻压成形，最后再经过切削加工制成，筒体的顶、底部可和筒体一起锻出，也可分别锻出后用螺纹连接在筒体上，是没有焊缝的全锻制结构。如容器较长，也可将筒体分几节锻出，中间用法兰连接。常用于超高压等场合，它具有

7、质量好、使用温度无限制的优点。因制造时钻孔在钢锭心部的比较疏松的部位，剩余部分经锻压加工后组织密实，故质量可靠。制造整体锻造式筒体的缺点是，需要锻压、切削加工和起重设备等一整套大型设备；材料利用率较低；在结构上存在着与单层卷焊式筒体相同的缺点。因此，这种筒体结构一般只用于内径为300~500mm的小型容器上。2021/7/21第一章承压设备基础知识8锻焊式筒体在整体锻造式筒体基础上，随着焊接技术的进步而发展起来的，是由若干个锻制的筒节和端部法兰组焊而成，所以只有环焊缝而没有纵焊缝。与整体锻造