真空压力容器设计.pptx

;常规设计和分析设计结果比较;;用户提出基本设计要求 ↓ 分析容器的工作条件，确定设计参数 ↓ 结构分析、初步选材 ↓ 选择合适的规范和标准 ↓ 应力分析和强度计算 ↓ 确定构件尺寸和材料 ↓ 绘制图纸，提供设计计算书和其它技术文件 ;;;;;§4-2 设计准则;;压力容器失效判据;压力容器设计准则;;;;;单层式圆筒的优点：不存在层间松动等薄弱环节，能较好地保证筒体的强度。 单层式圆筒的缺点： 1、单层厚壁圆筒对制造设备的要求高。 2、材料的浪费大。 3、锻焊式圆筒存在较深的纵、环焊缝，不便于焊接和检验。;;整体多层包扎式; （1）套合层数少，效率高，成本低。 （2）纵焊缝质量容易保证。 （1）只能套合短筒，筒节间深环焊缝多。 （2）要求准确的过盈量，对筒节的制造要求高。;优点：（1）机械化程度高，操作简便，材料利用率高。 （2）纵焊缝少。 缺点：（1）绕板薄，不宜制造壁厚很大的容器。 （2）层间松动问题。;槽形绕带式; （1）机械化程度高，材料利用率高。 （2）整体绕制，无环焊缝。 （3）带层呈网状，不会整体裂开。 （4）扁平钢带成本低，绕制方便。;;强度校核;;;;最小厚度;;设计压力的规定;;根据规定：当钢板厚度负偏差不大于0.25mm，且不超过名义厚度的6%时，可取C1=0。所以在设计计算中，对于GB6654-1996、GB3531-1996种的钢板（如20R、16MnR、16MnDR等），均可取C1=0。;;焊接接头系数;材料许用应力;;;;;; ●? 容器上没有安全泄放装置，气密性试验压力 PT=1.0P。 ;设计压力为1.6 Mpa的储液罐罐体，材料Q235-A， Di=1800mm，罐体高度4500mm，液料高度3000mm，C1=0.8mm，腐蚀裕量C2=1.5mm，焊缝系数φ=1.0，液体密度为1325kg/m3，罐内最高工作温度50oC 。 试计算罐体厚度并进行水压试验应力校核。 注：Q235-A材料的许用应力[σ]20=113MPa ， [σ]50=113MPa，屈服极限σS=235 Mpa 试确定罐体厚度并进行水压试验校核。 ? ;;断裂前发生较大的塑性变形，容器发生明显的鼓胀，断口处厚度减薄，断裂时几乎不形成碎片。;① 断口平齐，且与最大主应力方向垂直。 ② 容器断裂时可能裂成碎片飞出，往往引起严重后果。 ③ 断裂前没有明显塑性变形，断裂时应力很低，安全阀、爆破膜等安全附件不起作用，断裂具有突发性。;返回;① 交变载荷。 ② 疲劳裂纹。;返回;返回;① 对于全面腐蚀和局部腐蚀，容器断裂前发生明显的塑性变形，具有韧性断裂的特征。 ② 对于晶间腐蚀和应力腐蚀，断裂前无明显塑性变形，具有脆性断裂的特征。;;短圆筒的临界压力;几何参数计算图;壁厚计算图;外压圆筒设计设计步骤：;;;1、真空容器 有安全装置时： 无安全装置时：p=0.1Mpa ;稳定性安全系数;计算长度;;;两个条件;1、筒体不失稳 要求：LS≤ Lmax;2、加强圈不失稳 要求：IS≥I;1、初步取加强圈的数目和间距 ;1、加强圈可采用扁钢、角钢、工字钢或其它型钢，这样材料供应方便且型钢具有较大的截面惯性矩。加强圈可设置在容器的内部或外部，并应环绕容器整个圆周。 ;外加强圈 加强圈每侧间断焊接的总长不小于圆筒外圆周长度的1/2 内加强圈 加强圈每侧间断焊接的总长不小于圆筒内圆周长度的1/3;;; 一圆筒形容器，材料为Q235-A，内径2800mm，长10m（含封头直边段），两端为标准椭圆形封头，圆筒和封头名义厚度均为12mm，其中壁厚附加量C=2mm；容器负压操作，最高操作温度50oC 。 （1）试确定容器最大允许真空度为多少mmHg？ （2）该容器是否应设置安全控制装置？;;;封头形式;α＜30o;;内压半球形封头;;;;外压椭圆形封头;碟形封头;; 标准碟形封头：δe≥0.15%Di 非标准碟形封头：δe≥0.30%Di ;外压碟形封头;;α≤30o ;内压无折边锥形封头;;;大端： ;外压锥形封头;