压力容器的设计审核人员培训GB1503压力容器第3部分的设计.ppt

压力容器设计审批人培训;内容简介;一、主要变化 ——对应于原GB150—1998第5章：内压圆筒和内压球壳，本部分第3章增加了按外径进行壁厚设计计算的相应公式。;——对应于原GB150—1998第6章：外压圆筒与外压球壳，本部分第4章主要变化内容为： a） 修订了外压曲线图，增加了对应于高强度材料的外压曲线； b） 增加了相对应的应力系数B 曲线图选用表； c） 加强圈的结构设计作了部分修改。;——对应于原GB150—1998第7章：封头，本部分第5章中主要变化内容为： a）增加了偏心锥壳、带筋平封头和拉撑结构的设计计算方法； b）调整了部分平盖的结构特征系数K； c）增加了适用于平封头与筒体全焊透连接结构的塑性分析设计方法； d）增加了δ/R 0.002时，球冠形封头与锥壳的设计方法。;——对应于原GB150—1998第8章：开孔和开孔补强，本部分第6章对开孔和开孔补强设计计算方法内容进行了扩充，引入了筒体径向接管的整体补强设计方法，开孔率适用范围可达0.9。 ;——对应于原GB150—1998第9章：法兰，本部分第7 章中主要内容变化为： a）增加了整体法兰和按整体法兰计算的任意法兰的刚度校核计算要求； b）增加了波齿垫片设计选用参数。 ;——将GB150—1998附录C“低温压力容器”中与设计相关的内容调整为本部分的附录E。;——将GB150—1998附录D、附录G 和附录J 内容纳入本部分的附录A、附录C 和附录D。 主要调整或变化内容为： a）增加附录B“钢带错绕筒体设计”； b）附录C 扩大了双锥密封的适用范围； c）附录D 焊接结构根据实际情况进行了整理和补充。 ;GB150.3-2011标准组成部分 前言 1 范围· 2 规范性引用文件 3 内压圆筒和内压球壳 4 外压圆筒和外压球壳 5 封头 6 开孔与开孔补强 7 法兰;二、范围 GB 150.3 规定了压力容器基本受压元件的设计要求。 本部分适用于内压圆筒和内压球壳、外压圆筒和外压球壳、封头、开孔和开孔补强以及法兰的设计计算。 本部分给出了非圆形截面容器（规范性附录A）、钢带错绕筒体（规范性附录B）、常用密封结构（资料性附录C）和焊接接头结构（资料性附录D）的基本设计要求。 本部分???给出了关于低温压力容器的基本设计要求（规范性附录E）。;三、内压圆筒;;;; D——圆筒的中间直径或称中径，mm； D=;圆筒受压力pc的轴向作用： P在圆筒轴向产生的总轴向力： F1=π×D2×P/4;由此产生的圆筒轴向应力： σm=; 焊缝部位可能存在着夹渣、气孔、未焊透、未熔合、裂纹等缺陷，同时由于焊接加热过程中，对焊缝两侧的热影响产生许多不利因素，如焊接热影响区被淬硬，塑性下降、焊接内应力的产生等，都会使焊缝金属或母材的机械性能降低。因此在设计时应将设计温度下圆筒材料的许用应力[σ] t 乘以一个焊接接头系数φ ;（2）圆筒受压力P的径向作用（见图） P对圆筒径向作用，在半个圆筒投影面上产生的合力（沿图中垂直方向）： F2=P×D×L 承受此垂直合力的圆筒纵截面面积： f2=2×δ×L;;由此产生的圆筒环向应力： σt=; 将Di=D-δ代入公式,以计算压力Pc代替设计压力P得出;（3）公式来由： 内压圆筒壁厚计算公式是从圆筒与内压的静力平衡条件得出的。旋转薄壳无力矩理论是其理论基础，第一强度理论是其制定的理论依据。; 由上述公式可以得出以下结论： a、圆筒体上周向（环向）应力σt是经向（轴向）应力σm的两倍，而周向应力作用于纵向截面 ，环向应力所作用与环纵向截面。 ; b、由于周向应力σt是经向应力σm的两倍，由此可知，周向应力所作用的纵向截面是危险截面。这里可以说明为什么在焊接接头分类里，圆筒体的纵焊缝为A类焊接接头，环焊缝为B类焊接接头；在筒体上开椭圆形人孔时使长轴垂直与筒体轴线。 c、应力与D/δ成正比。;适用范围; 但对于具较厚壁厚的圆筒，其环向应力并不是均匀分布的。薄壁内径公式与实际应力存在较大误差。对厚壁圆筒中的应力情况以由弹性力学为基础推导得出的拉美公式较好地反映了其分布。 ; 厚壁和薄壁圆筒的概念：按照承压回转壳体的无力矩理论是指壁厚和直径的比值；若壁厚超过直径的1/10则被称为“厚壁筒”；反之，则为“薄壁筒”。与这个指标相当的是“径比”K，K=DO/Di,当K大于1.2时为“厚壁筒”，小于或者等于1.2时为“薄壁筒”。;由拉美公式知： σt=Pc(K2+1)/