《压力容器设计》课件.pptVIP

压力容器设计本课件旨在全面介绍压力容器的设计原理、方法和实践应用。通过本课程的学习，您将掌握压力容器的设计要点，了解国内外相关标准，并能够进行实际的压力容器设计工作。

课程大纲1基础知识压力容器的定义、设计要求、基本结构和材料选择。2设计计算壁厚计算、头壳与连接件设计、支撑系统设计和开孔加强。3连接件设计法兰设计、法兰连接设计要求和螺栓连接设计。4安全与维护焊缝设计、耐压试验、验收、储存运输、使用维护和安全防护。

压力容器的定义定义压力容器是指盛装气体或液体，承载一定压力的密闭设备。广泛应用于石油化工、能源、医药、食品等工业领域。压力容器的设计、制造、检验和使用都必须严格遵守相关标准和法规，以确保安全可靠运行。分类按承受压力等级分为低压、中压、高压和超高压容器。按介质分为易燃、易爆、有毒、腐蚀性介质容器。按用途分为反应容器、换热容器、分离容器和储存容器等。不同的分类方式直接影响设计和安全措施。

设计压力容器的要求1安全可靠压力容器的首要要求是安全可靠，必须保证在设计压力和温度下长期稳定运行，防止发生泄漏、变形甚至爆炸等事故。2经济合理在满足安全要求的前提下，应尽可能降低制造成本，包括材料、工艺、设备等方面的优化，提高经济效益。材料选择、壁厚计算、结构设计等方面要综合考虑。3符合标准压力容器的设计必须符合国家和行业的标准规范，如GB150、ASME等，保证设计过程的规范性和可追溯性。标准包含材料、焊接、检验等各方面要求。4便于制造与维护设计应考虑制造工艺的可行性，选择易于加工的材料和结构，方便容器的制造、安装和维护，降低维护成本和难度。

压力容器的基本结构筒体筒体是压力容器的主要承压部件，通常由钢板卷制而成。其形状可以是圆柱形、球形或其他形状，材料选择需满足强度和耐腐蚀要求。封头封头用于封闭容器的端部，常见的有半球形、椭圆形、碟形等。封头的形状直接影响容器的应力分布和承压能力。法兰法兰用于连接容器的各个部件，如筒体和封头、接管和阀门等。法兰的设计需要考虑密封性能和连接强度。接管接管用于连接容器的外部管道，如进料管、出料管、排污管等。接管的尺寸和位置需要根据工艺要求进行选择。

压力容器的材料选择碳钢碳钢是常用的压力容器材料，具有良好的强度、塑性和焊接性能，价格也相对较低，适用于一般压力和温度条件。不锈钢不锈钢具有优异的耐腐蚀性能，适用于腐蚀性介质的容器，但价格较高，焊接难度也较大。合金钢合金钢具有更高的强度和耐高温性能，适用于高压和高温条件下的容器，但价格更高，制造工艺也更复杂。

压力容器的壁厚计算确定设计压力设计压力是容器在正常操作条件下可能遇到的最高压力，需要考虑安全裕量。选择材料根据介质特性、温度和压力选择合适的材料，确定材料的许用应力。计算壁厚根据设计压力、容器直径、材料许用应力等参数，采用相应的计算公式计算壁厚。需要考虑各种应力集中系数。校核对计算结果进行校核，确保壁厚满足安全要求，并考虑腐蚀裕量和制造误差。

头壳与连接件的设计头壳头壳是压力容器的重要组成部分，用于封闭筒体的端部。常见的头壳形状有半球形、椭圆形和碟形。半球形头壳的承压能力最强，但制造成本也最高。连接件连接件用于连接容器的各个部件，如法兰、螺栓等。连接件的设计需要考虑密封性能和连接强度，确保容器的整体安全性。法兰连接需要选择合适的垫片。

支撑系统的设计支座支座用于支撑容器的重量和承受外部载荷。常见的支座类型有裙式支座、鞍式支座和耳式支座。1选择支座类型的选择需要根据容器的尺寸、重量、工作条件和安装环境等因素综合考虑。2强度支座的设计需要保证足够的强度和稳定性，防止容器发生倾覆或变形。支座与容器的连接也需要可靠。3

开孔及加强筋的计算开孔压力容器上不可避免地需要开设各种孔口，如接管孔、人孔等。开孔会削弱容器的强度，需要在孔口周围进行加强。加强筋加强筋是用于提高孔口周围强度的部件，常见的有环形加强筋和板式加强筋。加强筋的设计需要根据孔口的大小、位置和压力等因素进行计算。计算开孔和加强筋的计算需要考虑应力集中效应，采用相应的计算公式或有限元分析方法进行评估，确保孔口周围的强度满足安全要求。

压力容器的法兰设计法兰类型法兰是压力容器中常用的连接部件，常见的有平焊法兰、对焊法兰和松套法兰。不同类型的法兰适用于不同的压力和温度条件。设计要素法兰的设计需要考虑法兰的尺寸、厚度、螺栓孔数量和螺栓尺寸等要素。法兰的计算需要满足强度和密封性能的要求。垫片的类型和材料也需要仔细选择。

法兰连接设计要求密封性法兰连接的首要要求是保证良好的密封性，防止介质泄漏。垫片的选择和预紧力的控制至关重要。强度法兰连接需要具有足够的强度，能够承受容器内部压力和外部载荷的作用，防止法兰变形或断裂。稳定性法兰连接需要具有良好的稳定性，防止螺栓松动或法兰松弛，影响密封性能和连接强度。维护性法兰连接的