过程设备设计-第三版-教学PPT78011477.pptVIP

CHAPTERⅣ

DesignofPressureVessel

教学重点

常规设计

设计参数确实定

密封设计

等面积补强

教学难点

等面积补强

应力分类;第一节概述;设计要求;——确定合理、经济的结构形式，满足制造、

检验、装配、运输和维修等要求。;一、设计要求

;二、设计文件;包括设计条件、所用标准和标准、材料、腐蚀裕量、

计算厚度、名义厚度、计算应力等。

装设平安泄放装置的压力容器，还应计算压力容器平安

泄放量、平安阀排量和爆破片泄放面积。

当采用计算机软件进行计算时，软件必须经“压力容器

标准化技术委员会”评审鉴定，并在国家质量技术监督

局锅炉压力容器平安监察局认证备案，打印结果中应有

软件程序编号、输入数据和计算结果等内容。;包括压力容器名称、类别；设计条件；

必要时应注明压力容器使用年限；

主要受压元件材料牌号及材料要求；

主要特性参数〔如容积、换热器换热面积与程数等〕；

制造要求；热处理要求；防腐蚀要求；无损检测要求；

耐压试验和气密性试验要求；平安附件的规格；

压力容器铭牌的位置；包装、运输、现场组焊和安装要求；以及其它特殊要求。;三、设计条件;

工作介质：介质学名或分子式、主要组分、相对密度

及危害性等；

压力和温度：工作压力、工作温度、环境温度等；

操作方式与要求：连续操作或间隙操作；压力、温度是否

稳定；对压力、温度有波动时，应注明

变动频率及变化范围；对开、停车频繁的

容器应注明每年的开车、停车次数；

其它：容积、材料、腐蚀速率、设计寿命、是否带安

全附件、是否保温等。;设计条件图;;第二节设计准那么;一、压力容器的失效

;〔一〕压力容器的失效形式

1、强度失效

因材料屈服或断裂引起的压力容器失效

韧性断裂

脆性断裂

疲劳断裂

蠕变断裂

腐蚀断裂;压力容器在载荷作用下，产生的应力到达或接近所用材料的强???极限而发生的断裂。;严格按照标准设计、选材，

配备相应的平安附件，

且运输、安装、使用、检修遵循有关的规定;脆性断裂;脆性断

裂原因;交变载荷——指大小

和〔或〕方向都随

时间周期性〔或无

规那么〕变化的载荷。;失效形式——“未爆先漏”，破坏需要有一定时间。;压力容器在高温下长期受载，随时间的增加

材料不断发生蠕变变形，造成厚度明显减薄

与鼓胀变形，最终导致压力容器断裂。;均匀腐蚀的减薄和

局部腐蚀的凹坑

引起的断裂;2、刚度失效;〔二〕失效判据与设计准那么;将力学分析结果与简单实验测量结果

相比较，判别压力容器是否会失效。

这种判据，称为失效判据。;适用的设计标准;二、强度失效设计准那么;〔一〕弹性失效设计准那么〔韧性材料〕;最大切应力准那么;〔二〕塑性失效设计准那么;弹性失效准那么与塑性失效准那么的比照;〔三〕爆破失效设计准那么;〔四〕弹塑性失效设计准那么;容器内少量的局部塑性变形;“安定”状态;〔五〕疲劳失效设计准那么;脆性断裂——属于断裂力学的研究范围，认为材料中存在

缺陷，研究缺陷在载荷和环境作用下的破坏

规律。

断裂力学应用——〔1〕指导压力容器的选材和设计

〔2〕在役压力容器的平安评定;防止容器发生脆性破坏：

〔1〕材料——根据受压元件的厚度、应力水平、最低金属

温度、载荷性质、介质对材料韧性的影响等

因素，提出材料夏比V缺口冲击功或断裂韧性

验收指标。

〔2〕缺陷——尽量减少焊接接头；提高无损检测技术。

〔3〕设计——由无损检测水平—假设高应力区存在裂纹—

利用断裂方法—裂纹平安性评估—确保容器

不发生低应力脆性破坏。