《2010版压力容器设计人员培训》.ppt

s_quintp\Bureau Veritas\41 Truth Analyst Presentation.ppt s_quintp\Bureau Veritas\41 Truth Analyst Presentation.ppt 压力容器设计人员培训 2010-11-30 上海 长宁 BV工业部　设计审核师 卢　　杨 压力容器设计计算一般要解决三类问题： 1. 强度——在内压作用下不允许产生塑性（永久）变形，是涉及安全的主要问题，如筒体、封头等； 2. 刚性——在外力作用（制造、运输、安装与使用）下产生不允许的弹性变形，如法兰（密封）、管板等； 3. 稳定性——在外压作用下防止突然失去原有形状的稳定性，如外压及真空容器。 弹性失效准则下的四个强度理论： 第一强度理论（最大主应力理论） 认为材料的三个主应力中只要最大的拉应力σ1达到了极限应力，材料就发生破坏。 强度条件：б1 ≤[б]t 第二强度理论（最大变形理论） 认为材料的最大的应变达到了极限状态，材料就发生破坏。 强度条件： εmax≤[ε] 第三强度理论（最大剪应力理论） 材料的最大剪应力τmax达到了极限应力，材料就发生破坏。 强度条件：τmax =（σ1-σ3） ≤ [σ] t 第四强度理论（剪切变形能理论） 材料变形时，即内部变形能量达到材料的极限值时，材料破坏。强度条件： σe=√ [(σ1-σ2)2+(σ2-σ3)2+(σ3-σ1)2] ≤[σ] t 3. 压力容器的含义（定义） 《特种设备安全监察条例》的第八章“附则”中： 压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0．1MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于2．5MPa·L的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器；盛装公称工作压力大于或者等于0．2MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于1．0MPa·L的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于60℃液体的气瓶；氧舱等。 应力腐蚀过程是金属材料、腐蚀介质和拉应力三个因素共同作用，使金属电化学腐蚀加剧并产生破裂的过程。 典型的应力腐蚀有： （a）液氨容器的应力腐蚀开裂； （b）含湿H2S容器的应力腐蚀开裂； （c）含苛性碱介质的应力腐蚀开裂； （d）NO3-引起的低碳和低合金钢容器的应力腐蚀开裂； （e）氯离子引起的不锈钢容器的应力腐蚀。（奥氏体不锈钢制压力容器用水进行液压试验时，应严格控制水中的氯离子含量不超过 25mg/L 。试验合格后，应立即将水渍去除干净。） ⑤晶间腐蚀：在腐蚀介质的作用下起源于金属表面并沿晶界深入内部，使晶粒间结合力损伤，严重时材料强度几乎消失，这种现象称为晶间腐蚀。不锈钢的晶间腐蚀，通常用“贫铬” 理论解释 。 目前提高奥氏体不锈钢抗晶间腐蚀能力的措施大致有： 固溶处理——1010℃-1120℃加热后适当快冷，使（Cr、 Fe)23C6(碳化铬)固溶于奥氏体。 降低钢中含碳量——采用超低碳（C≤0．03%或更低）。 添加稳定碳化物元素——添加Ti或Nb等稳定化元素，并经850℃-900℃稳定化处理，形成固定碳的TiC或NbC 。 碳素钢钢板： 锻件标准及相应级别： JB4726-2000 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ JB4727-2000 Ⅱ Ⅲ Ⅳ JB4728-2000 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 12. 开孔补强 不另行补强的条件（GB150-1998中8.3节） 设计压力小于或等于2.5Mpa; 两相邻开孔中心间距（对曲面间距以弧长计算）应不小于两孔直径之和的两倍； 接管公称外径小于或等于89 mm； 接管最小壁厚满足150表8-1。注意:表8-1下面的注解 两种开孔补强型式——整体补强和局部补强（补强圈） 整体补强 增加壳体厚度（经济性差） 厚壁管（推荐） 整体补强锻件与壳体焊接（嵌入式接管） 局部补强 补强圈（推荐） 采用补强圈补强，应遵循下列规定： a. 钢材的标准抗拉强度下限值≤540MPa ； b. 补强圈厚度小于或等于1.5δn ；c. 壳体名义厚度δn≤38mm 。 法兰分类 1）按垫片 窄面法兰 垫片在螺栓孔内侧（一般采用窄面法兰） 宽面法兰 垫片在螺栓孔两侧 2）按整体性程度 松式法兰 法兰与筒体未连成整体，如活套法兰、螺纹法兰 整体法兰 法兰环、锥颈与筒体连成整体，如长颈法兰 任意式法兰 如平焊法兰（JB4700中，甲、乙型平焊法兰） 3