内压薄壁容器设计.ppt

C-厚度附加量。de-圆筒有效厚度设计温度下圆筒的计算应力五、球壳强度计算设计温度下球壳的计算厚度：设计温度下球壳的计算应力六、设计参数厚度设计参数按GBl50-1998中规定取值。设计压力、设计温度、许用应力、焊接接头系数厚度附加量等参数的选取。设计压力:相应设计温度下确定壳壁厚度的压力，亦即标注在铭牌上的容器设计压力。其值稍高于最大工作压力。最大工作压力：是指容器顶部在工作过程中可能产生的最高压力（表压）。㈠设计压力（计算压力）01使用安全阀时设计压力不小于安全阀开启压力或取最大工作压力1.05～1.10倍；使用爆破膜根据其型式，一般取最大工作压力的1.15～1.4倍作为设计压力。02㈠设计压力（计算压力）容器内盛有液体，若其静压力不超过最大工作压力的5％，则设计压力可不计入静压力，否则，须在设计压力中计入液体静压力。01此外，某些容器有时还必须考虑重力、风力、地震力等载荷及温度的影响，这些载荷不直接折算为设计压力，必须分别计算。02选择材料和许用应力的确定直接有关。1设计温度指容器正常工作中，在相应的设计条件下，金属器壁可能达到的最高或最低温度。2㈡设计温度器壁温度通过换热计算。不同部位出现不同温度分别计算不被加热或冷却，筒内介质最高或最低温度。用蒸汽、热水或其它载热体加热或冷却，载体最高温度或最低温度。㈡设计温度㈢许用应力许用应力是以材料的各项强度数据为依据，合理选择安全系数n得出的。抗拉强度、屈服强度，蠕变强度、疲劳强度。取其中最低值。当设计温度低于0℃时，取20℃时的许用应力。㈣焊接接头系数焊接削弱而降低设计许用应力的系数。根据接头型式及无损检测长度比例确定。焊接接头形式无损检测的长度比例100%局部双面焊对接接头或相当于双面焊的对接接头1.00.85单面焊对接接头或相当于单面焊的对接接头0.90.8符合《压力容器安全技术检察规程》才允许作局部无损探伤。抽验长度不应小于每条焊缝长度的20％。㈤厚度附加量满足强度要求的计算厚度之外，额外增加的厚度量，包括由钢板负偏差(或钢管负偏差)Cl、腐蚀裕量C2，即C＝Cl十C2厚度22.22.52.8～3.03.2～3.53.8～44.5～5.5负偏差0.130.140.150.160.180.20.2

厚度6～78～2526～3032～3436～4042～5052～60负偏差0.60.80.911.11.21.3腐蚀裕量C2应根据各种钢材在不同介质中的腐蚀速度和容器设计寿命确定。01塔类、反应器类容器设计寿命一般按20年考虑，换热器壳体、管箱及一般容器按10年考虑。023241腐蚀速度＜0.05mm／a(包括大气腐蚀)时：不锈钢取C2＝0。碳素钢和低合金钢单面腐蚀C2＝1mm，双面腐蚀取C2＝2mm，当腐蚀速度＞0.05mm／a时，单面腐蚀取C2＝2mm，双面腐蚀取C2＝4mm。第三章内压薄壁容器设计一、薄壁容器设计的理论基础薄壁容器根据容器外径DO与内径Di的比值K来判断，当K≤1.2为薄壁容器1.2则为厚壁容器㈡圆筒形薄壁容器承受内压时的应力只有拉应力无弯曲“环向纤维”和“纵向纤维”受到拉力。s1（或s轴）圆筒母线方向(即轴向)拉应力，s2（或s环）圆周方向的拉应力。㈢圆筒的应力计算轴向应力D-筒体平均直径，亦称中径，mm；2.环向应力分析：薄壁圆筒受内压环向应力是轴向应力两倍。问题a：筒体上开椭圆孔，如何开应使其短轴与筒体的轴线平行，以尽量减少开孔对纵截面的削弱程度，使环向应力不致增加很多。分析：问题b：钢板卷制圆筒形容器，纵焊缝与环焊缝哪个易裂？筒体纵向焊缝受力大于环向焊缝，故纵焊缝易裂，施焊时应予以注意。分析式(4-1)和(4-2)也可知，内压筒壁的应力和d/D成反比，d/D值的大小体现着圆筒承压能力的高低。因此，分析一个设备能耐多大压力，不能只看厚度的绝对值。二、无力矩理论基本方程式基本概念与基本假设基本概念旋转壳体：壳体中面（等分壳体厚度）是任意直线或平面曲线作母线，绕其同平面内的轴线旋转一周而成的旋转曲面。壳体的几何形状、约束条件和所受外力都是对称于某一轴。01化工用的压力容器通常是轴对称问题。02（2）轴对称母线与经线法线、平行圆第一曲率半径：经线曲率半径第二曲率半径：垂直于经线的平面与中面相割形成的曲线BE的曲率半径旋转壳体的几何概念各点位移都远小于厚度。可用变形前尺寸代