第三章压力容器设计绪论.pptVIP

1.概述 1.概述 1.概述 1.概述 1.概述 1.概述 1.概述 1.概述 1.概述 1.概述 1.概述 1.概述 1.概述 1.概述 1.概述 1.概述 1.概述 2.压力容器设计 2.压力容器设计 安全性 足够的强度 足够的刚度(或稳定性) 可靠的密封性能 一定的使用寿命 2.压力容器设计 按规则设计 - GB150《钢制压力容器》 基于经济方法的设计，其典型过程是确定设计载荷，选用设计公式、曲线或图表，并对材料取一个安全应力，最终给出容器的基本厚度，然后根据规范许可的构造细则及有关制造检验要求进行制造。 2.压力容器设计 按分析设计-JB4732《钢制压力容器—分析设计标准》 基于考虑作用在容器上载荷的性质，进行详细的应力分析，计算得到的应力按其对容器破坏的作用分类，与许用应力强度比较和评定，并加上严格的材料、制造和检验要求。 2.压力容器设计 设计准则—在特定的设计条件下，有效地利用材料的强度或刚度，使容器或其部件在设计寿命内安全运行。 2.压力容器设计 2.压力容器设计 2.压力容器设计 * 压力容器设计绪言 Introduction of Pressure Vessel Design 梅丽 1.1 现代化企业的雄姿 1.1 现代化企业的雄姿 1.1 现代化企业的雄姿 1.2 压力容器的特点 应用的广泛性 1.2 压力容器的特点 锅炉、换热器、加热炉 = 圆筒外壳 + 传热管束 核反应堆 = 圆筒安全壳 + 核反应零部件 塔器 = 圆筒外壳 + 传质元件（浮阀、填料等） 反应釜 = 圆筒夹套 + 搅拌器 压缩机、真空泵 = 圆筒气缸 + 活塞 透平机、泵 = 蜗壳 + 叶轮 应用的广泛性 1.2 压力容器的特点 压力容器不仅被广泛用于化学、石油化工、医药、冶金、机械、采矿、电力、航天航空、交通运输等工业生产部门，在农业、民用和军工部门也颇常见，其中尤以石油化学工业应用最为普遍，石油化工企业中的塔、釜、槽、罐无一不是贮器或作为设备的外壳，而且绝大多数是在一定压力、温度下运行； 例如一个年产30万吨的乙烯装置，约有793台设备，其中压力容器281台，占了35.4%；蒸汽锅炉也属于压力容器，但它是用直接火焰加热的特种受压容器；至于民用或工厂用的液化石油气瓶，更是到处可见。 应用的广泛性 1.2 压力容器的特点 压力容器的操作条件十分复杂，甚至近于苛刻。压力从1～2×10－5Pa的真空到高压、超高压，如石油加氢为10.5～21.0 MPa；高压聚乙烯为100～200 MPa；合成氨为10～100 MPa；人造水晶高达140 MPa；温度从-196o C低温到超过一千摄氏度的高温；而处理介质则包罗爆、燃、毒、辐(照)、腐(蚀)、磨(损)等数千个品种。操作条件的复杂性使压力容器从设计、制造、安裝到使用、维护都不同于一般机械设备，而成为一类特殊设备。 操作的复杂性 1.2 压力容器的特点 压力容器承受各种静、动载荷或交变载荷，还有附加的机械或温度载荷；其次，大多数容器容纳压缩气体或饱和液体； 若容器破裂，导致介质突然卸压膨胀，瞬间释放出来的破坏能量极大，加上压力容器极大多数系焊接制造，容易产生各种焊接缺陷，一旦检验、操作失误容易发生爆炸破裂，器内易爆、易燃、有毒的介质将向外泄漏，势必造成极具灾难性的后果。因此，对压力容器要求很高的安全可靠性。 安全的高要求 1.2 压力容器的特点 当前压力容器向大容量、高参数发展，如核电站一个1500MW压水堆压力壳，工作压力为14～16MPa，工作温度为250～330oC，容器内直径7800mm，壁厚317mm，重650吨； 又如煤气化液化装置中的压力容器工作压力为17.5～25MPa，工作温度为450～550oC，内直径为3000～5000mm，壁厚为200～400 mm，重400～2600吨，对这类容器的工艺要求和运行可靠性要求更高，显然比一般压力容器又有更高更严格的安全性要求。 安全的高要求 1.3 压力容器的安全特征 1996年12月的统计资料表明，国内在用固定式压力容器多达122.22万台 ，移动式压力容器中罐车16910辆，在用气瓶5498.7571万只；锅炉总台数也高达51.57万台 。此外全国持有压力容器制造许可证的企业合计2432个，设计单位1380个。如此庞大且潜在隐患容器的存在，以及地域广泛的制造设计部门，自然成为国内外政府