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常见容器设备设计规范

演讲人：XXX

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基础设计要求

结构设计规范

材料选用标准

制造工艺规范

安全检测验证

运维管理规范

目录

01

基础设计要求

容器分类与用途定义

储罐类容器

主要用来储存液体或气体，如油罐、水罐、气罐等。

01

反应容器

用于完成介质的物理、化学反应，如搅拌釜、发酵罐、合成塔等。

02

换热容器

主要用于热量的交换和传递，如冷却器、加热器、蒸发器等。

03

分离容器

用于实现不同介质间的分离，如蒸馏塔、萃取器、过滤器等。

04

载荷与强度计算原则

确定容器所受的载荷

包括静载荷、动载荷、压力载荷等。

02

04

03

01

进行强度计算

根据所选的强度理论，计算容器各部分所需的壁厚、支撑结构等。

选择适当的强度理论

如第一强度理论、第三强度理论、最大剪应力理论等。

考虑疲劳和蠕变

对于长期承受交变载荷的容器，需进行疲劳和蠕变分析。

考虑材料的可靠性、制造过程中的缺陷等因素，通常选取大于1的安全系数。

根据容器的使用条件和重要性，选择合适的强度安全系数，确保容器的安全性。

用于保证容器在承受载荷时不会产生过大的变形，影响正常使用。

针对容器在使用过程中可能发生的失稳现象，如倾覆、滑移等，设置相应的安全系数。

安全系数通用标准

材料安全系数

强度安全系数

刚度安全系数

稳定性安全系数

02

结构设计规范

几何尺寸参数限定

容器直径与高度

根据储存物料的特性和操作条件，确定合适的容器直径和高度，确保容器能够稳定地储存和输送物料。

01

壁厚设计

根据容器内压、物料特性以及焊接等因素，确定合理的壁厚，确保容器结构的强度和稳定性。

02

边缘与圆角

设计时需考虑容器边缘和圆角的尺寸，以减少应力集中和物料残留。

03

开孔与补强设计规则

开孔尺寸与位置

根据工艺流程和设备功能需求，确定开孔的尺寸和位置，确保物料能够顺畅地进出容器。

01

在开孔周围采取适当的补强措施，如增加壁厚、设置加强筋等，以弥补开孔对容器强度的削弱。

02

法兰与接管

开孔处应设计合适的法兰和接管，确保与管道或其他设备的连接安全可靠。

03

补强措施

支撑结构布局要求

支撑结构设计

根据容器的重量、形状和安装位置，选择合适的支座类型和数量，确保容器在操作时稳定可靠。

稳定性验算

支座类型与数量

支撑结构应具有足够的强度和刚度，能够承受容器的重量和可能产生的各种载荷。

在设计完成后，应对整个容器及其支撑结构进行稳定性验算，确保在各种工况下都能保持安全稳定。

03

材料选用标准

根据压力容器或管道的设计压力，选择符合标准的钢材，如碳钢、合金钢等。

钢材选择

根据管道直径、压力等参数，计算并确定管道的壁厚，以保证管道在输送流体时不会破裂。

管道壁厚

在设计过程中，需对容器或管道的强度进行校核，确保其承受压力的能力符合规定。

强度校核

耐压材料等级划分

耐腐蚀性适配规范

介质性质分析

根据输送的介质性质，选择耐腐蚀性能良好的材料，如不锈钢、钛合金等。

01

耐腐蚀性能测试

在选用材料前，进行耐腐蚀性能测试，以确保材料在实际应用中的可靠性。

02

防腐措施

采取防腐涂层、衬里、电化学保护等措施，以提高设备的耐腐蚀性能。

03

焊接材料兼容准则

焊接材料选择

焊后热处理

焊接工艺评定

根据母材的化学成分、机械性能和焊接工艺要求，选择合适的焊接材料。

在正式焊接前，进行焊接工艺评定，以确保焊接接头的质量和性能符合设计要求。

根据材料的特性和焊接工艺要求，对焊接接头进行适当的热处理，以消除焊接应力、提高接头的组织和性能。

04

制造工艺规范

成型加工公差控制

公差累积控制

根据产品功能需求和材料特性，合理设定成型加工公差范围。

模具设计与制造

公差范围设定

在多道工序加工中，严格控制每道工序的公差累积，确保最终产品的尺寸精度。

确保模具的制造精度和使用寿命，以满足成型公差要求。

热处理与表面处理

根据材料性能和零件使用要求，选择合适的热处理工艺，如淬火、回火、退火等。

热处理工艺选择

采用喷砂、喷丸、抛光、电镀等表面处理技术，提高零件的表面质量和耐腐蚀性。

表面处理技术

确保热处理与表面处理工艺之间的协调，避免相互影响导致性能下降。

热处理与表面处理的协调

无损检测实施标准

射线检测

对零件进行射线检测，检查内部缺陷和焊接质量。

01

超声检测

利用超声波对零件进行检测，发现内部裂纹、夹杂等缺陷。

02

磁粉检测

适用于铁磁性材料的零件，检测表面和近表面的裂纹。

03

渗透检测

用于检查零件表面开口的缺陷，如裂纹、气孔等。

04

05

安全检测验证

试验压力

确定设备最大工作压力，并依据标准设定试验压力。

01

加压方式

逐步加压，避免瞬间高压对设备造成损坏。

02

压力稳定时间

在试验压力下保持一定时间，以检查设备是否泄漏或变形。

03

压力释放

缓慢