承压设备设计与制造

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1、承压设备设计与制造2021-10-51承压设备设计与制造•一、承压设备设计安全•1.1材料选用与安全1.2结构设计与安全1.3强度设计与安全•二、承压设备制造安全技术•2.1壳体成型2.2焊接•2.3焊后热处理2.4制造缺陷•三、承压设备设计监察管理•3.1设计单位条件3.2管理与监督•四、承压设备制造监察管理•4.1锅炉压力容器制造许可条件•4.2制造许可的工作程序•五、参考文献2021-10-52承压设备设计与制造2021-10-53承压设备设计与制造1.1材料选用与安全承压设备的用途极广，工作条件也千差万别，因此在设计过程中正确地选择材料是一件极为复杂而又

2、特别重要的工作。很多承压设备造成事故的重要原因之一就是选用材料不当。所以，在选择材料时，必须根据承压设备的工作条件（如壁温、压力、介质腐蚀性、介质对材料的脆化作用及其是否易燃、易爆、有毒等）选择具有合适力学性能、物理性能和耐腐蚀性能的材料，所选用的材料还必须考虑加工工艺的影响（可焊性、是否便于加工），并考虑其经济合理性及来源等情况。2021-10-54承压设备设计与制造1.1材料选用与安全⑴材料性能①力学性能②物理性能③耐腐蚀性能④制造工艺性能⑵材料性能影响因素影响材料性能的因素除冶炼方法和合金元素以外，制造工艺、操作温度和介质的腐蚀性等也都是有较大影响的因素。

3、①制造工艺②腐蚀③温度⑶材料选用选择承压设备用材料必须考虑其操作条件（如设计压力、设计温度、介质特性等）、材料的焊接性能、冷热加工性能、热处理以及承压设备的结构等，并在此前提下，考虑经济合理性。2021-10-55承压设备设计与制造1.2结构设计与安全承压设备的正确设计是保证其安全运行的一个最根本的环节。设计不当，必然给以后的运行带来先天性的不足，由此酿成的事故国内外屡见不鲜。美国总电站公司调查的339件容器及压力管道事故中，按原因分类统计，其中由于设计方面的原因导致的事故有73件，占事故总数的l8.3％。国内出于设计不当或未经认真设计计算而使容器发生事故的例子

4、也是较多的。⑴结构设计遵循的原则⑵主要零部件的结构设计2021-10-56承压设备设计与制造⑴结构设计遵循的原则i应力集中或削弱强度结构应相互错开，避免高应力叠加。ii结构不连续处应平滑过渡。受压壳体存在几何形状突变或其它结构上的不连续，都会产生较高的不连续应力，设计时应尽量避免iii避免采用刚性过大的焊接结构。iv受热系统及部件的胀缩应不受限制。受热部件的热膨胀如果受到外部或自身的限制，在部件内部就会产生热应力。2021-10-57承压设备设计与制造⑵主要零部件的结构设计承压设备的结构比较简单，基本上都是由筒体、封头、接管、法兰、支座等零部件组成。承压设备的结

5、构设计除了整体结构设计外，主要进行的就是零部件的结构设计，包括焊缝结构设计、设备各部位开孔设计等。一般要求：各受压部件应有足够的强度，并装有可靠的安全保护设施，防止超压；受压元件、部件结构的形式、开孔和焊缝的布置应尽量避免或减小复合应力和应力集中；承重结钩应具有足够的强度、刚度、稳定性及防腐蚀性；承压设备的整体结构应便于安装、检修和清洗；承压设备的结构应便于检验检测。2021-10-58承压设备设计与制造1.3强度设计与安全设计工作中直接影响其安全运行的内容包括：正确选用材料、合理设计可靠结构以及考虑全面确定设备最小壁厚。要确定容器最小壁厚就要分析其由各类载荷引

6、起的应力，再根据强度条件规定的许用应力计算出所需的壁厚。进行设计时，主要任务是对各个部分进行应力分析，确定最大应力值并将其限制在许用范围内。任一台承压设备至少存在两种应力，一种是一次应力或薄膜应力，如圆筒体中间部分的应力；另一种是不连续应力或二次应力，如接管与封头连接处的应力。2021-10-59承压设备设计与制造二、承压设备制造安全技术承压设备能否在设定的环境与工艺条件（压力、温度、介质特性）下安全运行，首先取决其本身的安全可靠性。这种可靠性除了其在设计上符合安全要求外，在制造上也应确保制造质量。根据设计图样和技术要求严格按有关的规程和标准进行制造。2.1壳体

7、成型锅炉、压力容器本体大多是圆筒形壳体加两端封头，大部分的壳体、封头都属于薄壁结构。最常用的制造方法是卷制焊接筒体与旋压成型或冲压封头，用焊接或法兰连接的方法连成一体。2021-10-510承压设备设计与制造2.2焊接壳体的焊接，重要的是筒体（包括封头、筒节法兰等）纵缝、环缝的焊接，是壳体制造中最关键的工序。常用的焊接方法是埋弧自动焊和电渣焊。筒体环缝焊接几乎全部采用埋弧自动焊，筒壁较薄的纵缝也采用埋弧自动焊。电渣焊用于焊接厚壁筒节的纵缝，只要在被焊纵缝间保持适当的间隙，不用开坡口即可一次焊成。2.3焊后热处理热处理是保证壳体制造质量的重要技术手段。承压设备制造

8、中，热处理一般分为两类，