压力容器主要由哪几部分组成 (2).docx

压力容器主要由哪几部分组成?分别起什么作用?

答：压力容器由筒体、封头、密封装置、开孔接管、支座、安全附件六大部件组成。

筒体的作用：用以储存物料或完成化学反应所需要的主要压力空间。

封头的作用：与筒体直接焊在一起，起到构成完整容器压力空间的作用。

密封装置的作用：保证承压容器不泄漏。

开孔接管的作用：满足工艺要求和检修需要。

支座的作用：支承并把压力容器固定在基础上。

安全附件的作用：保证压力容器的使用安全和测量、控制工作介质的参数，保证压力容器的使用安全和工艺过程的正常进行。

2,《压力容器安全技术监察规程》的适用范围：eq\o\ac(○,1)最高工作压力≥0.1MPa（不含液体静压力）；eq\o\ac(○,2)内直径（非圆形截面指其最大尺寸）≥0.15m，且容积≥0.025m3；eq\o\ac(○,3)盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。

GB150的适用范围：eq\o\ac(○,1)0.1MPa≤p≤35MPa，真空度不低于0.02MPa；eq\o\ac(○,2)按钢材允许的使用温度确定（最高为700℃，最低为-196℃）；eq\o\ac(○,3)对介质不限；eq\o\ac(○,4)弹性失效设计准则和失稳失效设计准则；eq\o\ac(○,5)以材料力学、板壳理论公式为基础，并引入应力增大系数和形状系数；eq\o\ac(○,6)最大应力理论；eq\o\ac(○,7)不适用疲劳分析容器。

一壳体成为回转薄壳轴对称问题的条件是什么?

答：几何形状、承受载荷、边界支承、材料性质均对旋转轴对称。

试应用无力矩理论的基本方程，求解圆柱壳中的应力（壳体承受气体内压p，壳体中面半径为R，壳体厚度为t）。若壳体材料由20R（）改为16MnR（）时，圆柱壳中的应力如何变化？为什么？

解：eq\o\ac(○,1)求解圆柱壳中的应力

应力分量表示的微体和区域平衡方程式：

圆筒壳体：R1=∞，R2=R，pz=-p，rk=R，φ=π/2

eq\o\ac(○,2)壳体材料由20R改为16MnR，圆柱壳中的应力不变化。因为无力矩理论是力学上的静定问题，其基本方程是平衡方程，而且仅通过求解平衡方程就能得到应力解，不受材料性能常数的影响，所以圆柱壳中的应力分布和大小不受材料变化的影响。

对一标准椭圆形封头（如图所示）进行应力测试。该封头中面处的长轴D=1000mm，厚度t=10mm，测得E点（x=0）处的周向应力为50MPa。此时，压力表A指示数为1MPa，压力表B的指示数为2MPa，试问哪一个压力表已失灵，为什么？

解：eq\o\ac(○,1)根据标准椭圆形封头的应力计算式计算E的内压力：

标准椭圆形封头的长轴与短轴半径之比为2，即a/b=2，a=D/2=500mm。在x=0处的应力式为：

eq\o\ac(○,2)从上面计算结果可见，容器内压力与压力表A的一致，压力表B已失灵。

4.有一锥形底的圆筒形密闭容器，如图所示，试用无力矩理论求出锥形底壳中的最大薄膜应力σθ与σφ的值及相应位置。已知圆筒形容器中面半径R，厚度t；锥形底的半锥角α，厚度t，内装有密度为ρ的液体，液面高度为H，液面上承受气体压力pc。

解：圆锥壳体：R1=∞，R2=r/cosα（α半锥顶角），pz=-[pc+ρg(H+x)]，φ=π/2-α,

r

r

一单层厚壁圆筒，承受内压力pi=36MPa时，测得（用千分表）筒体外表面的径向位移w0=0.365mm，圆筒外直径D0=980mm，E=2×105MPa，μ=0.3。试求圆筒内外壁面应力值。

解：周向应变

物理方程

仅承受内压时的Lamè公式

在外壁面处的位移量及内径：

内壁面处的应力值：

外壁面处的应力值：

题16中的圆筒，其长度改为2m，再进行上题中的eq\o\ac(○,1)、eq\o\ac(○,2)的计算，并与上题结果进行综合比较。

解：eq\o\ac(○,1)临界压力pcr，属短圆筒，其临界压力为

eq\o\ac(○,2)承受内压力时，求其爆破压力pb，（Faupel公式)

承受内压时的爆破压力高于承受外压时的临界压力，高出3.092倍，但比长圆筒时的倍数小了很多

压力容器设计有哪些设计准则？它们和压力容器失效形式有什么关系？

答：压力容器设计准则有：eq\o\ac(○,1)强度失效设计准则：弹性失效设计准则、塑性失效设计准则、爆破失效设计准则、弹塑性失效设计准则、疲劳失效设计准则、蠕变失效设计准则、脆性断裂失效设计准则；eq\o\ac(○,2)刚度失效设计准则；eq\o\ac(○,3)稳定失效设计准则；eq\o\ac(○,4)泄漏失效设计准则。

弹性失效设计准则将容器总体部位的初始屈服视为失效，以危险点