重大社2024《机械基础》教学课件第16章 压力容器.ppt

球冠形封头在多数情况下用作容器中两个独立受压室的中间封头，也可作为端盖。受内压球冠形端封头的计算厚度可计算为16.3内压薄壁容器封头的强度计算16.3.2平板封头平板封头也称平盖，按几何形状不同，平板封头可分为圆形、椭圆形、长圆形、方形及矩形等。在设备中，最常用的是圆形平板。平盖的优点是制造简便，但是在内压的作用下，平盖主要承受的应力为数值较大且分布不均匀的弯曲应力。在这种应力条件下，平盖的最大应力又因为与壳体的连接情况不同而位置不能确定，所以平盖比受力相同是的凸形封头厚度要大很多。这个缺点限制了平盖不能在更大范围内应用。在化工设备中，最常用的平盖是圆形平盖。16.3内压薄壁容器封头的强度计算圆形平盖的厚度可计算为容器在制成以后或检修后投入生产之前，要进行压力试验，其目的是检验容器的强度和宏观上有无渗漏现象，以确保设备投入使用或在下一个使用周期内的安全与正常运行。对于需要进行焊后热处理的容器，应在全部焊接工作完成并经热处理之后，进行压力试验和气密性试验；对于分段交货的压力容器，可分段热处理，在安装地组装焊接，并对焊接的焊缝进行局部热处理之后，再进行压力试验。16.4容器的压力试验及密封性试验16.4.1试验压力（1）对于液体压力试验其试验压力可计算为16.4容器的压力试验及密封性试验（２）对于气压试验其试验压力可计算为（３）对于密封性试验其试验压力可计算为16.4.2压力试验的要求与试验方法（１）液压试验液压试验是应用最多的检验方式。其中，最常用的是水压检验法。其试验步骤是：将容器充满液体（在容器最高点处设置排气口），待容器壁温度与液体温度相同时缓慢升压至规定试验压力后，保持压力时间一般不小于30min，然后将压力降到规定试验压力的80％，并保持足够长时间以对所有焊缝和连接部位进行检查，如有漏泄，修补后重新试验。16.4容器的压力试验及密封性试验液体实验时，应注意下列事项：①一般采用洁净水进行试验。对于不锈钢制造的容器用水进行试验时，应限制水中的氯离子含量不超过25mg／kg，以防氯离子腐蚀。②采用石油蒸馏产品进行液压试验时，试验温度应低于石油产品的闪点或沸点。③试验温度应低于液体沸点温度，对新钢种的试验温度应高于材料无塑性转变温度。16.4容器的压力试验及密封性试验④碳素钢、16MnVR和正火的15MnVR钢制容器液压试验时，液体温度不得低于5℃，其他低合金钢制容器（不包括低温容器）液压试验时，液体温度不得低于15℃。如果由于板厚等因素造成材料无塑性转变温度升高，还要相应地提高试验液体温度。⑤液压试验完成以后，应将液体排尽，并用压缩空气将内部吹干。16.4容器的压力试验及密封性试验（２）气压试验对于不适合或不能进行液压试验的容器（如容器内不允许有微量的残留液体，或者由于结构原因不能充满液体的容器），可采用气压试验的方法进行检测。所选用气体应为干燥、洁净的空气、氮气或其他惰性气体，试验气体温度一般不低于15℃。气压试验的试验步骤是：缓慢升压至规定试验压力的10％且不超过0.05MPa时，保持5min进行初检，对所有的焊缝和连接部位进行检查。检查合格后，继续升压至规定试验压力的50％，其后按每级为规定试验压力的10％的级差逐渐升压到试验压力，保持10min，然后再降到试验压力的87％，保持足够长的时间并同时进行检查，如有漏泄，则必须在修补后按上述步骤重新试验。16.4容器的压力试验及密封性试验16.4.3密封性试验密封性试验是对介质的毒性程度为极度和高度危害的容器，在经过液压试验合格后，必须进行的试验。其试验程序是：首先缓慢升压至试验压力并保持10min，然后降至设计压力并保持足够时间（至少30min），同时进行检查，气体的温度不得低于5℃。容器在作定期检验时，若容器内有残留易燃气体并可能会造成爆炸时，则不能使用空气作为试验介质。16.4容器的压力试验及密封性试验16.4.4压力试验前的应力校核在压力试验时，由于试验压力pT大于设计压力p，因此在试验前对试验压力下容器产生的应力进行强度校核。在试验压力的作用下，容器壁内产生的最大应力不得超过试验温度时上屈服极限的0.9倍（液压试验时）或者0.8倍（气压试验时），且要考虑焊接接头系数的影响。对于圆柱形筒体，液压试验时气压试验时16.4容器的压力试验及密封性试验各种容器不可避免地要开孔并往往接有管子或凸缘，容器开