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9/24/01 Juniper Networks, Inc. Copyright ? 2002 7/24/00 Juniper Networks, Inc. - Proprietary Confidential GB150 钢制压力容器 Steel pressure vessels 主要内容 1、总论 2、受压元件 3、外压元件（园筒和球壳） 4、开孔补强 5、法兰 6、低温压力容器（附录C） 7、超压泄放装置（附录B） 主要内容 1、总论 2、受压元件 3、外压元件（园筒和球壳） 4、开孔补强 5、法兰 6、低温压力容器（附录C） 7、超压泄放装置（附录B） 1、总论 1.1 GB150适用范围 压力：适用于设计压力不大于35MPa， 不低于0.1MPa及真空度高于0.02MPa 温度：钢材允许使用温度 1、总论 1.2 GB150管辖范围 容器壳体及与其连为整体的受压零部件 1）容器与外部管道连接 焊缝连接第一道环向焊缝端面 法兰连接第一个法兰密封面 螺纹连接第一个螺纹接头端面 专用连接件第一个密封面 2）接管、人孔、手孔等的封头、平盖及紧固件 3）非受压元件与受压元件焊接接头（如支座、垫板、吊耳等） 4）连接在容器上的超压泄放装置 1、总论 1.3 容器的失效形式 压力容器在载荷作用下丧失正常工作能力称之为失效。压力容器设计说到底是壁厚的计算，壁厚确定主要是对材料失效模式的判别: 弹性失效 壳体应力限制在弹性范围内，按弹性强度理论，壳体承载在弹性状态。 塑性失效 壳体应力限制在塑性范围内，按塑性强度理论，壳体承载在塑性状态。 爆破失效 壳体爆破是承载能力最大极限，表示材料承载能力的极限。 压力容器失效表现为强度（断裂、泄漏）、刚度（泄漏、变形）和稳定性（失稳）。 1、总论 1.4 设计参数 1.4.1 压力（6个压力） Pw 正常工况下，容器顶部可能达到的最高压力 Pd 与相应设计温度相对应作为设计条件的容器顶部的最高压力 Pd≥PW Pc 在相应设计温度下，确定元件厚度压力（包括静液柱） Pt 压力试验时容器顶部压力 Pwmax 设计温度下，容器顶部所能承受最高压力， 由受压元件有效厚度计算得到。 Pz 安全泄放装置动作压力 Pw＜Pz ≤(1.05-1.1)Pw Pd ≥Pz 1、总论 1.4 设计参数 1.4.2 温度 Tw 在正常工况下元件的金属温度，实际工程中，往往以介质的温度表示工作温度。 Tt 压力试验时元件的金属温度，工程中也往往以试验介质温度来表示试验温度。 Td 在正常工况下，元件的金属截面的平均温度，由于金属壁面温度计算很麻烦，一般取介质温度加或减10-20℃得到。 1、总论 1.4 设计参数 1.4.3 壁厚（6个厚度） δc 计算厚度，由计算公式得到保证容器强度，刚度和稳定的厚度 δd 设计厚度，δd =δc +C2（腐蚀裕量） δn 名义厚度，δn =δd +C1（钢材负偏差）+△（圆整量） δe 有效厚度，δe=δn-C1-C2=δc+△ δmin 设计要求的成形后最小厚度，δmin≥δn-C1 （GB150 3.5.6壳体加工成形后最小厚度是为了满足安装、运输中刚度而定；而δmin是保证正常工况下强度、刚度、寿命要求而定。） δ坯 坯料厚度δ坯=δd +C1+△+C3 （其中：C3 制造减簿量，主要考虑材料（黑色，有色）、工艺（模压，旋压；冷压，热压），所以C3值一般由制造厂定。） 1、总论 1、总论 1.4 设计参数 1.4.4 许用应力 许用应力是材料力学性能与相应安全系数之比值： ? σb/nb σs/ns σD/nD σn/nn 当设计温度低于20℃取20℃的许用应力。 主要内容 1、总论 2、受压元件 3、外压元件（园筒和球壳） 4、开孔补强 5、法兰 6、低温压力容器（附录C） 7、超压泄放装置（附录B） 2、受压元件——园筒和球壳 2.1园筒和球壳 园筒和球壳壁厚是根据弹性力学最大主应力理论中径公式导出： 2、受压元件——园筒和球壳 是以 薄壁容器内径公式导出，认为应力是均匀分布。随壁厚增加K值增大，应力分布不均匀程度加大，当K=1.5时，由薄壁公式计算应力比拉美公式计算应力要低23%，误差较大；当采用（Di+δ）替代Di内径后，则其应力仅相差3.8%，这样扩大了公式应用范围（K≤1.5），误差在工程允许范围内。 2、受压元件——园筒和