过程设备总复习1讲义.ppt

1 压力容器导言;1.1.1 压力容器基本组成;压力容器的总体结构;(1) 筒体;圆柱形筒体按其结构可分为:;(2) 封头;;(4) 开孔与接管;压力容器靠支座支承并固定在基础上。随安装位置不同，圆筒形容器支座分立式容器支座和卧式容器支座两类。;(6) 安全附件;1.2 压力容器分类;世界各国规范对压力容器分类的方法各不相同，本节着重介绍中国《固定式压力容器安全技术监察规程》中的分类方法。;内压容器又可按设计压力（p）大小分为：;(2) 按容器在生产中的作用分类;(3) 按安装方式分类;(4) 按安全技术管理分类; 按容器壁温分类：;1.3 压力容器规范标准;(2)日本压力容器标准;(3) 欧盟压力容器规范标准;1.3.2 国内主要标准规范介绍;1.3.2.2 行政规章;1.3.2.3 安全技术规范;《压力容器安全监察规程》1981年院国家劳动总局颁布;1.3.2.4 标准;GB150—89《钢制压力容器》 ”全国压力容器标准化技术委员会“颁布;这是中国的第1部压力容器国家标准，其基本思路与ASME Ⅷ—1相同，属常规设计标准。 适用于设计压力不大于35MPa的钢制压力容器的设计、制造、检验及验收。适用的设计温度范围根据钢材允许的使用温度确定，从-196℃到钢材的蠕变限用温度。 GB150只适用于固定的承受恒定载荷的压力容器，不适用于以下8种压力容器：;JB4732是我国第1部压力容器分析设计的行业标准，其基本思路与ASME Ⅷ-2相同。 该标准与GB150同时实施，在满足各自要求的前提下，设计者可选择其中之一使用，但不得混用。 与GB150相比，JB4732允许采用较高的设计应力强度，在相同设计条件下，容器的厚度可以减薄，重量可以减轻。一般推荐用于重量大、结构复杂、操作参数较高的压力容器设计。; 2.1 载荷分析;2.1 载荷分析;2.1.2 载荷工况;b. 特殊载荷工况;c.意外载荷工况;2.2 回转薄壳应力分析;2.2.1 薄壁圆筒的应力;典型的薄壁圆筒;2.2.2 回转薄壳的无力矩理论;回转薄壳:中面由一条平面曲线或直线绕同平面内的轴线回转360?而成的薄壳。;平行圆：垂直于回转轴OO′的平面与中面的交线。;r=R2sinφ; (2) 无力矩理论与有力矩理论;2.2.3 无力矩理论的基本方程;分析几种工程中典型回转薄壳的薄膜应力——; (1) 承受气体内???的回转薄壳;A、球形壳体;C、锥形壳体;椭球壳中的应力随 a/b 的变化规律;在顶点处和赤道处大小相等但符号相反，即顶点处为pa/t，赤道上为-pa/t; (2) 储存液体的回转薄壳;A、圆筒形壳体; 储存液体的圆筒壳;B、球形壳体;σθ; (3) 无力矩理论应用条件;2.2.5 回转薄壳的不连续分析; 圆柱壳受边缘力和边缘力矩作用的弯曲解; 不连续应力的特性 ;b.自限性; 2.3 厚壁圆筒应力分析; 2.3.1 弹性应力; (1) 压力载荷引起的弹性应力;①周向应力 及轴向应力 均为拉应力（正值），径向应力 为压应力（负值）。;③径向应力在内壁处为; (2) 温度变化引起的弹性热应力;周向热应力;c.内压与温差同时作用引起的弹性应力;d.热应力的特点;psi; 处于弹塑性状态的厚壁圆筒;a. 塑性区应力;b. 弹性区应力; 加载时的应力分布; (2) 残余应力;2.3.3 屈服压力和爆破压力;2.4 平板应力分析;a.周边固支圆平板;b.周边简支圆平板;c.支承对平板刚度和强度的影响;b.应力;d.薄圆平板应力特点;3 压力容器材料及环境和时间对其性能的影响;3.4 压力容器材料选择;3.1 压力容器材料;3.1.1 压力容器常用钢材;3.1.2 有色金属和非金属;压力容器常用非金属材料;3.2 压力容器制造工艺对钢材性能的影响;3.2.1 塑性变形;3.2.2 焊接;常见焊接缺陷;焊接接头检查;3.2.3 热处理;3.3 环境对压力容器用钢性能的影响;3.3.1 温度;3.3.2 介质;(2) 应力腐蚀;3.3.3 加载速率;3.4 压力容器材料选择;3.4.1 压力容器用钢的基本要求;3.4.2 压力容器钢材的选择;4 压力容器设计;4.1 概述;4.2 设计准则;(1) 压力容器失效形式;(2) 失效判据与设计准则;——根据失效判据，考虑各种不确定因素，引入安全系数，得到与失效判据相对应的设计准则。;4.2.2 强度失效设计准则;(1) 弹性失效设计准则;(2) 塑性失效设计准则;2、塑性失效设计准则;(3) 爆破失效设计准则;4.3 常规设计;4.3.1 概述;4.3.2 内压圆筒设计;;(一) 单层薄