高压容器设计研究.pptVIP

二、厚壁圆筒的弹性应力分析 （二）单层厚壁圆筒中的温差应力 2.温差应力的工程近似计算 2）多层圆筒温差应力 工程上近似取为： 对于室外容器 对于室内容器 t为圆筒实际壁厚 二、厚壁圆筒的弹性应力分析 （二）单层厚壁圆筒中的温差应力 （3）不计温差应力的条件 a）内外壁面的温差△t≤1.1P设时 b）有良好的保温层 c）高温操作的容器，材料已发生蠕变变 形时内外层的热膨胀约束逐步解除 二、厚壁圆筒的弹性应力分析 （三）内压与温差同时作用的厚壁圆筒中的应力 在弹性变形的前提下筒壁的综合应力为两种 应力的迭加 内加热情况下内壁应力综合后得到改善，而外壁 有所恶化，外加热时则相反，内壁的综合应力恶 化，而外壁应力得到很大改善。 二、厚壁圆筒的弹性应力分析 三、厚壁圆筒的弹塑性应力分析 当内压大到使内壁材料屈服后，再增加压力时则 屈服层向外扩展，从而在近内壁处形成塑性层， 塑性层之外仍为弹性层，筒体处于弹塑性状态。 三、厚壁圆筒的弹塑性应力分析 （一）塑性层 弹塑性层交界面上压力： 三、厚壁圆筒的弹塑性应力分析 （二）弹性层 出现屈服层时屈服层与弹性层的压力分布有明显区 别，卸载之后，塑性层产生残余拉伸变形，弹性层 仍有完全恢复弹性变形的能力，产生残余应力。 三、厚壁圆筒的弹塑性应力分析 三、厚壁圆筒的弹塑性应力分析 （三）自增强原理 自增强处理就是将厚壁筒在使用前进行大于工作 压力的超压处理，目的是形成预应力使工作时壁 内应力趋于均匀。即塑性层中形成残余压应力， 弹性层中形成残余拉应力。 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 第五章 高压容器设计 第一节 概述 第二节 高压容器筒体的结构与强度设计 第三节 高压容器的 密封结构与设计计算 第四节 高压容器的主要零部件设计 第一节 概述 工程上： 10MPaP设100MPa 　高压容器 100MPa以上 　　　 超高压容器 一般属于三类容器 　本章专门介绍其特殊的结构和设计方法 第一节 概述 一、高压容器的应用 二、高压容器的结构特点 三、高压容器的材料 一、高压容器的应用 军事工业：炮筒、核动力装置 化学和石油化工：合成氨、合成甲醇、合成尿素、油类加氢等合成反应的高压反器、高压缓冲与贮存容器。 电力工业：核反应堆，水压机的蓄力器 发展现状：直径4.5米，壁厚280毫米，重约1000吨, 压力2000MPa 二、高压容器的结构特点 高压容器设计与制造技术发展的核心问题： 既要随着生产的发展能制造出大壁厚的容器 又要设法尽量减小壁厚以方便制造。 高压容器特点： 1 结构细长 2 采用平盖或球形封头 3 密封结构特殊多样 4 高压筒身限制开孔 三、高压容器的材料 筒体与封头的特殊要求： 1) 强度与韧性 为了提高材料强度以减少壁厚，一般采用 低合金钢，如16MnR、15MnVR和18MnMoNBR。 同时为了保证韧性，加入少量（2%）Ni和Cr， 并控制P和S含量0.004% 三、高压容器的材料 筒体与封头的特殊要求： 2) 制造工艺性能 具有良好的焊接性能 包括可焊性、吸气性、 抗热裂与冷裂倾向、 抗晶粒粗大倾向等、 具有良好的可锻性 三、高压容器的材料 筒体与封头的特殊要求： 3) 其他要求 耐腐蚀性 原材料检验要求较高 第二节 高压容器筒体的结构与强度设计 一、结构型式及设计选型 二、厚壁圆筒的弹性应力分析 三、厚壁圆筒的弹塑性应力分析 四、高压筒体的失效及强度计算 筒体的结构形式 （一）整体锻造式：直径300～800mm，长度12m 优点：性能优良，缺点：加工费用高 （二）单层式:单层卷焊、单层瓦片和无缝钢管式。 优点：加工简单，缺点：材料设备受限制 （三）多层式：层板包扎式、热套式和绕板式 （四）绕带式：中国独创（浙大） 一、结构设计及设计选型 （一）整体锻造式 　　最早采用的筒体型式,筒体和法兰可整段而出或用螺纹连接，锻造容器的质量较好,特别是和与焊接性能较差的高强钢所制作的超高压容器,受锻造条件限制,