压力容器设计ppt课件.ppt

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1、CHAPTERⅣDesignofPressureVessel4.压力容器设计14.1概述4.2设计准则4.3常规设计4.4分析设计4.5疲劳分析4.6压力容器设计技术进展2压力容器发展趋势大型化选用高强度材料高参数分析设计方法——不同失效形式本章着重介绍压力容器的设计思想常规设计方法——弹性失效34.1概述设计要求设计文件设计条件4.1概述4什么是压力容器设计？应综合考虑那些因素？4.1概述5压力容器设计：根据给定的，遵循规定，在确保的前提下，经济、正确地，并进行结构、强（刚）度和密封设计。工艺设计条件现行的规范标准安全选择材料4.1概述6结构设计——确定合理、经济的结构形式，

2、满足制造、检验、装配、运输和维修等要求。强（刚）度设计——确定结构尺寸，满足强度或刚度及稳定性要求，以确保容器安全可靠地运行。密封设计——选择合适的密封结构和材料，保证密封性能良好。4.1概述7设计要求设计文件设计条件4.1概述84.1.1设计要求安全是前提，经济是目标，在充分保证安全的前提下尽可能做到经济。安全性主要是指结构完整性和密封性。经济性包括高的效率、原材料的节省、经济的制造方法、低的操作和维修费用等。安全性与经济性的统一4.1概述94.1.2设计文件设计文件：包括设计图样、技术条件、设计计算书，必要时还应包括设计或安装、使用说明书。若按分析设计标准设计，还应提供应力

3、分析报告。设计的表现形式，是设计者的劳动体现4.1概述10★包括设计条件、所用规范和标准、材料、腐蚀裕量、计算厚度、名义厚度、计算结果等。★装设安全泄放装置的压力容器，还应计算压力容器安全泄放量、安全阀排量和爆破片泄放面积。★当采用计算机软件进行计算时，软件必须经“全国锅炉压力容器标准化技术委员会”评审鉴定，并在国家质量监督检验检疫总局特种设备局认证备案”，打印结果中应有软件程序编号、输入数据和计算结果等内容。设计计算书:4.1概述11设计图样总图零部件图包括压力容器名称、类别；设计条件；必要时应注明压力容器使用年限；主要受压元件材料牌号及材料要求；主要特性参数（如容积、换热器

4、换热面积与程数等）；制造要求；热处理要求；防腐蚀要求；无损检测要求；耐压试验和气密性试验要求；安全附件的规格；压力容器铭牌的位置；包装、运输、现场组焊和安装要求；以及其它特殊要求。总图4.1概述124.1.3设计条件工艺设计条件原始数据工艺要求简图——示意性地画出容器本体、主要内件部分结构尺寸、接管位置、支座形式及其它需要表达的内容。设计设计的已知条件设计条件——常用设计条件图表示。设计条件图简图用户要求接管表等4.1概述13用户要求：（1）工作介质：介质学名或分子式、主要组分、比重及危害性等；（2）压力和温度：工作压力、工作温度、环境温度等；（3）操作方式与要求：注明连续操作

5、或间隙操作，以及压力、温度是否稳定；对压力、温度有波动时，应注明变动频率及变化范围；对开、停车频繁的容器应注明每年的开车、停车次数；（4）其它：还应注明容积、材料、腐蚀速率、设计寿命、是否带安全装置、是否保温等。4.1概述14设计条件图搅拌容器条件图塔器条件图换热器条件图一般容器条件图应注明换热管规格、管长及根数、排列形式、换热面积与程数等；应注明塔型（浮阀塔、筛板塔或填料塔）、塔板数量及间距、基本风压和地震设计烈度和场地土类别等；应注明搅拌器形式、转速及转向、轴功率等。4.1概述154.2设计准则失效形式失效判据（选择）设计准则（相应）设计是否合理（判别）4.2设计准则164

6、.2.1压力容器失效定义——压力容器在规定的使用环境和时间内，因尺寸、形状或者材料性能变化而危及安全或者丧失正常功能的现象失效表现形式——泄漏过度变形断裂失效原因多种多样4.2设计准则17一、压力容器失效形式（1）强度失效（2）刚度失效（3）失稳失效（4）泄漏失效失效形式4.2设计准则18a.韧性断裂——韧性断裂是压力容器在载荷作用下，产生的应力达到或接近所用材料的强度极限而发生的断裂。（1）强度失效——因材料屈服或断裂引起的压力容器失效，称为强度失效，包括（a）韧性断裂、（b）脆性断裂、（c）疲劳断裂、（d）蠕变断裂、（e）腐蚀断裂等。4.2设计准则19特征断后有肉眼可见的宏

7、观变形，如整体鼓胀，周长伸长率可达10～20%，断口处厚度显著减薄；没有碎片，或偶尔有碎片；按实测厚度计算的爆破压力与实际爆破压力相当接近。原因壁厚过薄和内压过高壁厚未经设计计算和壁厚因腐蚀而减薄操作失误、液体受热膨胀、化学反应失控等。4.2设计准则20严格按照规范设计、选材，配备相应的安全附件，且运输、安装、使用、检修遵循有关的规定韧性断裂可以避免4.2设计准则21b.脆性断裂——脆性断裂是指变形量很小、且在壳壁中的应力值远低于材料的强度极限时发生的断裂。这种断裂是在较低应力状态下发生，故