第4章对容器设计的安全要求内压薄壁圆筒与封头的强度设计祥解.pptVIP

GB150第十章的规定⑴焊缝坡口外表不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷；⑵焊前坡口外表及邻近区域应除去油污等；⑶.控制焊缝对口错边量；⑷不等厚度钢板对接，板厚差超限，单、双面消薄；⑸任何A类焊接接头之间的距离应大于三倍名义厚度，且不小于100mm；⑹焊接接头余高的要求；⑺抗拉强度＞540MPa及Cr-Mo和奥氏体不锈钢制容器及焊缝系数为1的容器，其焊接接头外表不得有咬边；其它容器焊接接头外表咬边深度不得大于0.5mm，其连续长度不得大于100mm，且两侧咬边总长不得超过该焊缝长度的10%；⑻限制焊接接头返修次数不得超过规定，并保证原有的抗腐蚀性能；⑼厚度超限应按规定进行热处理；⑽低温容器A类焊接接头如果采用垫板，焊后须去除，B类焊接接头如受结构的限制，垫板可以不折除；⑾低温容器应按焊接工艺严格控制焊接线能量。厚度附加量容器厚度附加量包括钢板或钢管厚度的负偏差C1和介质的腐蚀裕量C2，即C=C1+C25.壁厚附加量容器壁厚附加量——〔1〕钢板或钢管厚度负偏差C1:例如，钢板和钢管厚度的负偏差C1按相应的钢板标准的规定选取，当钢板厚度的负偏差不大于0.25mm，且不超过名义厚度的6%时，钢板厚度的负偏差可以忽略不计。一般情况下钢板厚度的负偏差C1可根据名义厚度δn按表4-9选取。钢管厚度的负偏差亦按钢管标准的规定选取，一般可按表4-10选取。腐蚀裕量C2为防止容器元件由于腐烛、机械磨损而导致厚度减薄削弱，对与工作介质接触的筒体、封头、接管、人〔手)孔及内部构件等，应考虑腐蚀裕量。对有腐蚀或磨损的元件，应根据预期的容器寿命和介质对金属材料的腐蚀速度来确定腐蚀裕量C2，即C2=KaB式中，Ka为腐蚀速度〔mm/a)，可由材料腐蚀手册查得或由试验确定；B为容器的设计寿命。容器的设计寿命除有特殊要求外，对塔、反响器等主要容器一般不应少于15a，一般容器、换热器等不少于8a。腐蚀裕量的选取原那么和方法介质为压缩空气、水蒸气或水的碳素钢或低合金钢制容器，其腐蚀裕量不得小于1.0mm;对不锈钢，当介质腐蚀性极微时，可取C2=0。除上述情况以外的其他情况，筒体和封头的腐蚀裕量按表4-11确定。直径系列压力容器的直径根据生产需要确定。根据机械工业的要求，筒体和封头的直径不能是任意的，必须考虑标准化的系列尺寸，否那么，将提高压力容器的制造本钱。筒体和封头的内径系列见表。钢板厚度GB/T709-2001规定的钢板厚度尺寸系列，可供设计时选择。薄壁容器壁厚的计算厚度为了便于设计以及满足设计和制造不同阶段厚度的变化，明确指出了计算厚度〔δ〕，设计厚度〔δd〕，名义厚度〔δn〕和有效厚度〔δe〕的含义。※实际壁厚不得小于名义壁厚减去钢板负偏差，可保证强度要求！※热加工封头时，加工单位应预先考虑加工减薄量！薄壁容器壁厚的计算最小厚度在容器设计中，对于计算压力很低的容器，按强度计算公式计算出的厚度很小，不能满足制造、运输和安装时的刚度要求。因此，对容器规定一最小厚度。最小厚度是指壳体加工成型后不包括腐蚀裕量的最小厚度。GB150—1998?钢制压力容器?中对容器最小厚度的规定是：对碳素钢和低合金钢制容器，取δmin≥3mm；对高合金钢制容器，取δmin≥2mm。另外，碳素钢和低合金钢制塔式容器的最小厚度为塔体内直径的2/1000，且不小于4mm，不锈钢制塔式容器的最小厚度不小于3mm；对于名义厚度取决于最小厚度且公称直径较大、厚度较薄的容器，为防止在制造、运输或安装时产生过大的变形，应根据具体情况采取临时加固措施，如在容器内部设置临时性支承元件等。圆筒形容器圆筒体壁厚的计算假设采用第三强度理论，那么按容器零部件标准化的根本参数规定，容器的公称直径是指内径Di。将上式中的平均直径换算成圆筒内径，D=Di+δ，压力p换为计算压力pc，并考虑焊接接头系数φ，即得到圆筒的计算壁厚公式:圆筒形容器圆筒体壁厚的计算再考虑腐蚀裕量C2，于是得到圆筒的设计壁厚为圆筒形容器圆筒体壁厚的计算假设采用第四强度理论，可得我国国家标准?钢制压力容器?中规定采用第三强度理论，最后加上钢板厚度的负偏差C1,再根据钢板标准规格向上圆整，确定选用钢板的厚度，此厚度称为名义厚度，以δn表示，即图纸上标注的厚度。圆筒形容器圆筒体壁厚的计算对已有设备进行强度校核:确定最大允许工作压力的计算公式:圆筒形容器圆筒体壁厚的计算采用无缝钢管制作圆筒体时，其工程直径为钢管的外径。将D=D0-δ代入中，并考虑焊接接头系数φ，可以得到以外径为基准的公式：上述计算公式的