GB150及压力容器设计基础例析.ppt

6、低温压力容器（附录C） 6.3 低温压力容器对材料、焊接、无损探伤、焊后热处理的要求 1）对材料要求 受压元件用钢采用镇静态 δ20mm钢板逐张超探 对不同使用温度，进行低温冲击 2）对焊接和无损探伤要求 全焊透结构 无损探伤比例为50％和100％ 100％RT或UT检测的容器，其对接接头、T形接头、角焊接缝需进行100％MT或PT检测。 焊缝表面不得有咬边 3）焊后热处理 钢板厚度δ16mm的碳素钢和低合金钢制容器或受压元件，应进行焊后热处理。 主要内容 1、总论 2、受压元件 3、外压元件（园筒和球壳） 4、开孔补强 5、法兰 6、低温压力容器（附录C） 7、超压泄放装置（附录B） 7、超压泄放装置（附录B） 压力容器在运行中由于外界因素影响和工艺过程失控，造成超压或超温，容器有可能发生破裂或爆炸等安全事故，超压泄放装置就是在容器一旦超压时会自动泄放，避免事故发生。 7.1 对泄压装置要求 1）动作压力能在设定压力及允许误差范围内 2）泄放能力大于或等于容器安全泄放量 3）有可靠密封，能保证容器正常工作 4）在有效使用期限内能可靠工作 超压泄放装置有安全阀、爆破片、及安全阀和爆破片组合。 7、超压泄放装置（附录B） 7.2 采用爆破片条件 符合下列条件之一，必须采用爆破片 1）压力快速增长 2）对密封要求高 3）介质粘稠、有腐蚀性或对阀门有磨损的介质 4）其他安全阀不能适用的场合 7.3 安全阀、爆破片动作压力和容器设计压力关系 安全阀动作压力 爆破片爆破压力 7、超压泄放装置（附录B） 当采用安全阀与爆破片组合装置时，其中一个泄放装置的动作压力应不大于设计压力，另一个泄放装置的动作压力可提高，但不得超过设计压力的4% 。 （安全阀动作压力不大于设计压力；爆破片的动作压力不超过设计压力的4％）。 安全阀最高开启压力 7、超压泄放装置（附录B） 7.4 泄放装置的设计 泄放装置设计主要是泄放能力（安全泄放量）计算和排放面积确定。 7.5 泄放装置的使用 1）气体泄放装置应在容器顶部或气体管道上; 液体泄放装置应在正常液位下方。安全阀应处在垂直位置； 2）容器与泄放装置之间一般不能设置截止阀； 3）泄放装置应有足够泄放能力和强度； 4）安全阀应定期检验（一般每年检验一次）； 爆破片应定期更换（一般2∽3年更换一次）。 谢 谢！ 2、受压元件——封头 3）稳定性 在内压作用下，长轴缩短，产生压应力，存在周向失稳可能，标准控制最小厚度来保证。（GB150 表7-1 下部说明） 在外压作用下，短轴缩短，产生压应力，球面部分存在失稳可能，用图表法进行校核计算。 2、受压元件——封头 2.2 封头 2.2.2 碟形封头 1）应力分布 碟形封头由球面、环壳和园筒组成，应力分布与椭圆封头相似。 径向应力 σr为拉伸应力，在球面部分均匀分布，至环壳应力逐渐减小，到底边应力降至一半。 周向应力 σθ在球面部分为均匀分布拉伸应力，环壳上为压缩应力，在连接点到底边逐渐减小，而在球面与环壳连接处最大。 碟形壳的应力与变形 2、受压元件——封头 碟形封头与椭圆封头形状相似，不同点是应力与变形都是不连续的，而且有两个拐点（球面与环壳、环壳与园筒）在两个边界上产生附加力矩（弯曲应力） 在内压作用下，球面外凸，环壳内缩，园筒外胀。当r/R越小，球面与环壳处产生应力最大；r/R→1趋于球壳，弯距→0；所以蝶形封头最大应力在球面与环壳过度区。 2、受压元件——封头 2）碟形封头的计算公式 Ri/r越大，变形越大，应力也大，所以M随R/r增大而增大， M与Ri/r查表7-3 可近似理解为，蝶形封头壁厚是球壳壁厚的M倍。 其中： 形状系数， 3）稳定性 在内压作用下，长轴缩短，产生压应力，存在周向失稳可能，标准控制最小厚度来保证。（GB150 表7-1 下部说明） 在外压作用下，短轴缩短，产生压应力，球面部分存在失稳可能，用图表法进行校核计算。 同椭圆形封头 2、受压元件——封头 2.2 封头 2.2.3 锥形封头 1）定义 锥形封头半顶角α≤60°，以大端直径为当量园筒直径(Di/cosα)方法计算（即按当量园筒一次薄膜应力计算）。 同一直径处周向应力等于轴向应力2倍；不同直径处，应力是不同的。 半顶角α60°，按园平板计算，此时应力以弯曲应力为主，与薄膜理论不适应的。 大端α≤30°采用无折边结构； α30°带折边 小端α≤45°采用无折边结构；