第八章 內(nèi)壓容器課件

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1、第八章內(nèi)壓容器一、緒論IntroductionofPressureVessel景曉輝南通大學(xué)11、壓力容器的應(yīng)用及地位基本概念BasicConcept壓力容器PressureVesse承受一定壓力，且與外界分開(kāi)形成一個(gè)封閉系統(tǒng)的容器，統(tǒng)稱為壓力容器。例：所有過(guò)程裝備的殼體、航天器與潛艇的殼體等;水壓機(jī)的液壓缸；壓縮機(jī)的儲(chǔ)罐；發(fā)酵罐；鍋爐，核電站核容器；液化石油氣罐。2容器有壓力容器與常壓容器之分，兩者的區(qū)分是人為規(guī)定購(gòu)。一般來(lái)說(shuō)壓力容器的壁厚是根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算確定的，而常壓容器的壁厚應(yīng)按剛度和制造要求來(lái)確定。受勞動(dòng)部頒發(fā)的《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(簡(jiǎn)稱《容

2、規(guī)》)管理的壓力容必須同時(shí)滿足以下三個(gè)條件：壓力容器與常壓容器31．最高工作壓力大于等于0.1MPa(不合液體靜壓力)；，2．容器內(nèi)徑Di≥150mm，且容積V≥25L；3．介質(zhì)為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體。二、壓力容器的分類(lèi)41、壓力容器的應(yīng)用及地位壓力容器的應(yīng)用化學(xué)工業(yè)——反應(yīng)釜，換熱器，儲(chǔ)罐石油工業(yè)——精餾塔，換熱器，儲(chǔ)罐航天————飛機(jī)，火箭，宇宙飛船機(jī)械————水壓機(jī)，儲(chǔ)能器，壓縮機(jī)，液壓缸食品————?dú)⒕?，發(fā)酵罐印染————高壓染缸造紙————烘缸動(dòng)力————鍋爐，核電站核容器民用————液化石油氣罐5(2)壓力容器的

3、地位貯運(yùn)、傳熱設(shè)備傳質(zhì)、分離設(shè)備反應(yīng)、工藝管道1、壓力容器的應(yīng)用及地位61、壓力容器的應(yīng)用及地位a.過(guò)程設(shè)備7a.過(guò)程設(shè)備1、壓力容器的應(yīng)用及地位8b.過(guò)程機(jī)械一、壓力容器的應(yīng)用及地位9分類(lèi)方法：1、按壓力大小分類(lèi)：低壓容器：0.1≤p＜1.6MPa中壓容器：1.6≤p＜10.0MPa高壓容器：10≤p≤100MPa超高壓容器：p≥100MPa。?二、壓力容器的分類(lèi)10分類(lèi)方法：2、按作用原理分類(lèi):反應(yīng)容器：以化學(xué)反應(yīng)為主，如氨合成塔、HCL反應(yīng)器…換熱容器：容器的作用主要是為了進(jìn)行熱交換，如列管式換熱器、板式換熱器…分離容器：用于將物料分離的容器,如氣提

4、塔，旋風(fēng)分離器…貯運(yùn)容器容器的作用主要是貯放和搬運(yùn)物料，如液化氣罐、球罐、槽車(chē)…?二、壓力容器的分類(lèi)11分類(lèi)方法：3、按安全管理分類(lèi)《壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》：1）一類(lèi)容器，屬于下列情況之一者：非易燃或無(wú)毒介質(zhì)的低壓容器；易燃或有毒介質(zhì)的低壓分離容器和換熱容器。2）二類(lèi)容器，屬于下列情況之一者：中壓容器；劇毒介質(zhì)的低壓容器；易燃或有毒介質(zhì)的低壓反應(yīng)容器和貯運(yùn)容器；內(nèi)徑小于1米的低壓廢熱鍋爐。?二、壓力容器的分類(lèi)12分類(lèi)方法：3、按安全管理分類(lèi)《壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》：3）三類(lèi)容器高壓、超高壓容器；劇毒介質(zhì)且Pw×V≥0.2m3·MPa的低壓容器或劇毒介質(zhì)的中

5、壓容器；易燃或有毒介質(zhì)且Pw×V≥0.5m3·MPa的中壓反應(yīng)容器，或Pw×V≥5m3·MPa的中壓貯運(yùn)容器;中壓廢熱鍋爐或內(nèi)徑大于1米的低壓廢熱鍋爐。二、壓力容器的分類(lèi)13三、壓力容器設(shè)計(jì)準(zhǔn)則容器不出現(xiàn)涉及總體范圍的較大變形，即在內(nèi)壓或其他拉伸等靜力載荷在器壁中所引起的最大應(yīng)力不超過(guò)材料的彈性極限。如考慮設(shè)計(jì)安全裕度，則限制在材料的許用應(yīng)力以下。?σd=σ2=pDc/2t≤[σ]彈性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則σ1=pD/4tσ2=pD/2tσ1σ2pDt14三、壓力容器設(shè)計(jì)準(zhǔn)則當(dāng)容器總體范圍進(jìn)入整體塑性變形或局部區(qū)域沿整個(gè)壁厚進(jìn)入塑性變形時(shí)，則認(rèn)為容器己耗盡承載能力而失效

6、。極限設(shè)計(jì)安定性準(zhǔn)則?塑性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則Mp=（bh/4）σyMe=（bh2/6）σyMpσyσy15三、壓力容器設(shè)計(jì)準(zhǔn)則設(shè)計(jì)準(zhǔn)則—在特定的設(shè)計(jì)條件下，有效地利用材料的強(qiáng)度或剛度，使容器或其部件在設(shè)計(jì)壽命內(nèi)安全運(yùn)行。強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則彈性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則塑性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則脆斷設(shè)計(jì)準(zhǔn)則疲勞設(shè)計(jì)準(zhǔn)則蠕變?cè)O(shè)計(jì)準(zhǔn)則剛度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則彈性變形設(shè)計(jì)準(zhǔn)則失穩(wěn)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則?162.壓力容器設(shè)計(jì)壓力容器設(shè)計(jì)正確選材正確設(shè)計(jì)正確制造嚴(yán)格檢驗(yàn)按照規(guī)范要求減少內(nèi)應(yīng)力減少不連續(xù)應(yīng)力無(wú)損探傷保證焊縫質(zhì)量材料的韌性17一、緒論本章只討論殼體與封頭。主要是強(qiáng)度計(jì)算，包括以下兩個(gè)方面：1.設(shè)計(jì)壓力容器2.校核在用容器1.設(shè)

7、計(jì)壓力容器設(shè)計(jì)一臺(tái)壓力容器包括以下內(nèi)容，確定設(shè)計(jì)參數(shù)(p，t,D…等等)，選擇材料，確定容器的結(jié)構(gòu)型式，計(jì)算筒體與封頭壁厚；選取標(biāo)準(zhǔn)件，繪制設(shè)備圖等。本章只討論壁厚的設(shè)計(jì)計(jì)算。18一、緒論2.校核在用容器我國(guó)對(duì)投入使用的壓力容器實(shí)施定期檢驗(yàn)制度(年檢)，壓力容器在其使用一定年限以后，筒體、封頭、接管等均會(huì)因腐蝕而導(dǎo)致器壁厚減薄，所以在每次檢驗(yàn)時(shí)均應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)的壁后廈進(jìn)行強(qiáng)度校核，其目的是：(I)判定在下一個(gè)檢驗(yàn)周期內(nèi)、或在剩余壽命期間內(nèi)，容器是否還能在原設(shè)計(jì)條件下安全使用；如不能在原設(shè)計(jì)條件下安全使用，降級(jí)（減壓）使用時(shí)的最高允許工作壓力。(2)如要報(bào)廢，也

8、應(yīng)提供依據(jù)。19一、容器直徑筒體、封頭的的內(nèi)徑如為卷制則均為公稱直