Cscbpv,壓力容器,設(shè)計,審核員,培訓(xùn)班 05壓力容器設(shè)計ppt課件

1、l4-1 概述概述壓力容器設(shè)計壓力容器設(shè)計根本要求根本要求平安平安經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)合理選取構(gòu)造、合理選取構(gòu)造、資料、參數(shù)等資料、參數(shù)等合理選擇設(shè)計方法合理選擇設(shè)計方法常規(guī)設(shè)計和分析設(shè)計結(jié)果比較常規(guī)設(shè)計和分析設(shè)計結(jié)果比較適的密封材料。結(jié)構(gòu)，選擇合選擇或設(shè)計合理的密封密封設(shè)計適的材料。部件結(jié)構(gòu)尺寸，選擇合確定零通過強(qiáng)度和剛度計算，強(qiáng)度和剛度設(shè)計理、經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式。的要求，設(shè)計簡單、合、檢驗(yàn)等方面滿足工藝、制造、使用結(jié)構(gòu)設(shè)計主要設(shè)計內(nèi)容壓力容器設(shè)計壓力容器設(shè)計根本內(nèi)容根本內(nèi)容用戶提出根本設(shè)計要求用戶提出根本設(shè)計要求 分析容器的任務(wù)條件，確定設(shè)計參數(shù)分析容器的任務(wù)條件，確定設(shè)計參數(shù) 構(gòu)造分析、初步選材構(gòu)造分析

2、、初步選材 選擇適宜的規(guī)范和規(guī)范選擇適宜的規(guī)范和規(guī)范 應(yīng)力分析和強(qiáng)度計算應(yīng)力分析和強(qiáng)度計算 確定構(gòu)件尺寸和資料確定構(gòu)件尺寸和資料 繪制圖紙，提供設(shè)計計算書和其它技術(shù)文件繪制圖紙，提供設(shè)計計算書和其它技術(shù)文件 壓壓力力容容器器設(shè)設(shè)計計的的基基本本步步驟驟攪拌容器條件圖塔器條件圖換熱器條件圖一般容器條件圖設(shè)計條件圖等）、腐蝕速率、保溫條件其它（材料、設(shè)計壽命操作方式和要求壓力和溫度工作介質(zhì)設(shè)計要求設(shè)計條件設(shè)計條件交互失效泄漏失效失穩(wěn)失效剛度失效強(qiáng)度失效壓力容器的失效形式腐蝕斷裂蠕變斷裂疲勞斷裂脆性斷裂韌性斷裂強(qiáng)度失效形式壓力容器失效判據(jù)壓力容器失效判據(jù)判別壓力容器能否失效判別壓力容器能否失效由力學(xué)

3、分析得到力學(xué)分析結(jié)果由力學(xué)分析得到力學(xué)分析結(jié)果由實(shí)驗(yàn)測得失效數(shù)值由實(shí)驗(yàn)測得失效數(shù)值失效判據(jù)失效判據(jù)泄漏失效設(shè)計準(zhǔn)則穩(wěn)定失效設(shè)計準(zhǔn)則剛度失效設(shè)計準(zhǔn)則強(qiáng)度失效設(shè)計準(zhǔn)則壓力容器設(shè)計準(zhǔn)則壓力容器設(shè)計準(zhǔn)那么壓力容器設(shè)計準(zhǔn)那么脆性斷裂失效設(shè)計準(zhǔn)則蠕變失效設(shè)計準(zhǔn)則疲勞失效設(shè)計準(zhǔn)則彈塑性失效設(shè)計準(zhǔn)則爆破失效設(shè)計準(zhǔn)則塑性失效設(shè)計準(zhǔn)則彈性失效設(shè)計準(zhǔn)則強(qiáng)度失效設(shè)計準(zhǔn)則l一、概述一、概述基于彈性失效設(shè)計準(zhǔn)那基于彈性失效設(shè)計準(zhǔn)那么么不延續(xù)應(yīng)力的思索不延續(xù)應(yīng)力的思索扁平鋼帶傾角錯繞式槽形繞帶繞帶式繞板式熱套式整體多層包扎式多層包扎式組合式無縫鋼管式鍛焊式整體鍛造式單層卷焊式單層式圓筒結(jié)構(gòu)形式單層式圓筒的優(yōu)點(diǎn)：不存在層間單

4、層式圓筒的優(yōu)點(diǎn)：不存在層間松動等薄弱環(huán)節(jié)，能較好地保證松動等薄弱環(huán)節(jié)，能較好地保證筒體的強(qiáng)度。筒體的強(qiáng)度。單層式圓筒的缺陷：單層式圓筒的缺陷：1、單層厚壁圓筒對制造設(shè)備的要、單層厚壁圓筒對制造設(shè)備的要求高。求高。2、資料的浪費(fèi)大。、資料的浪費(fèi)大。3、鍛焊式圓筒存在較深的縱、環(huán)、鍛焊式圓筒存在較深的縱、環(huán)焊縫，不便于焊接和檢驗(yàn)。焊縫，不便于焊接和檢驗(yàn)。層板包扎式層板包扎式 1包扎工序繁瑣，費(fèi)工費(fèi)時，效率低。包扎工序繁瑣，費(fèi)工費(fèi)時，效率低。 2層板資料利用率低。層板資料利用率低。3層間松動問題。層間松動問題。缺陷缺陷 1對加工設(shè)備的要求不高。對加工設(shè)備的要求不高。 2緊縮預(yù)應(yīng)力可防止裂紋的擴(kuò)展。緊

5、縮預(yù)應(yīng)力可防止裂紋的擴(kuò)展。 3內(nèi)筒可采用不銹鋼防腐。內(nèi)筒可采用不銹鋼防腐。 4層板厚度薄，韌性好，不易發(fā)層板厚度薄，韌性好，不易發(fā)生脆性斷裂。生脆性斷裂。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)整體多層包扎式整體多層包扎式 1套合層數(shù)少，效率高，本錢低。套合層數(shù)少，效率高，本錢低。 2縱焊縫質(zhì)量容易保證?？v焊縫質(zhì)量容易保證。 1只能套合短筒，筒節(jié)間深環(huán)焊縫多。只能套合短筒，筒節(jié)間深環(huán)焊縫多。 2要求準(zhǔn)確的過盈量，對筒節(jié)的制造要求高。要求準(zhǔn)確的過盈量，對筒節(jié)的制造要求高。熱套式熱套式優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺陷缺陷優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1機(jī)械化程度高，操作簡便，資料利用率高。機(jī)械化程度高，操作簡便，資料利用率高。 2縱焊縫少?？v焊縫少。缺陷：缺陷：1繞

6、板薄，不宜制造壁厚很大的容器。繞板薄，不宜制造壁厚很大的容器。 2層間松動問題。層間松動問題。繞板式繞板式優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺陷缺陷槽形繞帶式槽形繞帶式1筒壁應(yīng)力分布均勻且能接受一部分由內(nèi)壓筒壁應(yīng)力分布均勻且能接受一部分由內(nèi)壓 產(chǎn)生的軸向力。產(chǎn)生的軸向力。2機(jī)械化程度高，資料利用率高。機(jī)械化程度高，資料利用率高。1鋼帶本錢高，公差要求嚴(yán)厲。鋼帶本錢高，公差要求嚴(yán)厲。2繞帶時鋼帶要求嚴(yán)厲嚙合，否那么無法貼緊。繞帶時鋼帶要求嚴(yán)厲嚙合，否那么無法貼緊。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺陷缺陷 1機(jī)械化程度高，資料利用率高。 2整體繞制，無環(huán)焊縫。 3帶層呈網(wǎng)狀，不會整體裂開。 4扁平鋼帶本錢低，繞制方便。扁平鋼帶傾角錯繞式扁平鋼帶傾

7、角錯繞式特點(diǎn)特點(diǎn)cticpDp2單層內(nèi)壓圓筒單層內(nèi)壓圓筒焊接接頭系數(shù)計算壓力cptcp0.4適用范圍：壁厚計算壁厚計算強(qiáng)度校核強(qiáng)度校核任務(wù)應(yīng)力任務(wù)應(yīng)力teeictDp2)(最大允許任務(wù)壓力最大允許任務(wù)壓力eitewDp2時（單層厚壁圓筒）tcp0.4按塑性失效設(shè)計準(zhǔn)那么：按塑性失效設(shè)計準(zhǔn)那么：)1()1(230pniisseRKR按爆破失效設(shè)計準(zhǔn)那么：按爆破失效設(shè)計準(zhǔn)那么：)1()1()2(23pniibssbeRKRcticpDp2留意留意000tnitinit最小厚度最小厚度碳素鋼、低合金鋼制容器：碳素鋼、低合金鋼制容器：min3mm高合金鋼制容器：高合金鋼制容器：min2mm設(shè)計壓力設(shè)計

8、壓力p1 1、設(shè)計壓力由工藝條件確定，在設(shè)計過程中是一個、設(shè)計壓力由工藝條件確定，在設(shè)計過程中是一個定值；任務(wù)壓力在容器正常任務(wù)過程中能夠變動，容定值；任務(wù)壓力在容器正常任務(wù)過程中能夠變動，容器頂部和底部的任務(wù)壓力也能夠不同。器頂部和底部的任務(wù)壓力也能夠不同。2 2、要求設(shè)計壓力不低于最大任務(wù)壓力。、要求設(shè)計壓力不低于最大任務(wù)壓力。 即：即：P PWP PW3 3、PC= P+PL (PC= P+PL (當(dāng)當(dāng)PL5% PPL5% P時，時， PL PL可忽略不計可忽略不計) )設(shè)計壓力的規(guī)定設(shè)計壓力的規(guī)定1、容器上裝有平安閥時、容器上裝有平安閥時 P=(1.051.10)PW2、容器上裝有爆破

9、膜時、容器上裝有爆破膜時 P=(1.151.30)PW3、盛裝液化氣體的容器、盛裝液化氣體的容器 設(shè)計壓力取任務(wù)時能夠到達(dá)的最高溫度下設(shè)計壓力取任務(wù)時能夠到達(dá)的最高溫度下液化氣體的飽和蒸氣壓液化氣體的飽和蒸氣壓設(shè)計溫度設(shè)計溫度t-容器在正常任務(wù)情況下設(shè)定元件的金屬溫度。容器在正常任務(wù)情況下設(shè)定元件的金屬溫度。元件金屬溫度高于零度時，設(shè)計溫度不得低于元元件金屬溫度高于零度時，設(shè)計溫度不得低于元件能夠到達(dá)的最高溫度；件能夠到達(dá)的最高溫度；元件金屬溫度低于零度時，設(shè)計溫度不得高于元元件金屬溫度低于零度時，設(shè)計溫度不得高于元件能夠到達(dá)的最低溫度。件能夠到達(dá)的最低溫度。根據(jù)規(guī)定：當(dāng)鋼板厚度負(fù)偏向不大于根

10、據(jù)規(guī)定：當(dāng)鋼板厚度負(fù)偏向不大于0.25mm，且不超越名，且不超越名義厚度的義厚度的6%時，可取時，可取C1=0。所以在設(shè)計計算中，對于。所以在設(shè)計計算中，對于GB6654-2019、GB3531-2019種的鋼板如種的鋼板如20R、16MnR、16MnDR等，均可取等，均可取C1=0。鋼板厚度負(fù)偏向鋼板厚度負(fù)偏向焊接接頭系數(shù)焊接接頭系數(shù)資料許用應(yīng)力資料許用應(yīng)力安全系數(shù)強(qiáng)度極限值平安系數(shù)平安系數(shù)碳素鋼、低合金鋼及鐵素體高合金鋼：碳素鋼、低合金鋼及鐵素體高合金鋼：nb3.0 ns1.6 nD1.5 nn1.0 奧氏體高合金鋼：奧氏體高合金鋼：nb3.0 ns1.5 nD1.5 nn1.0 氣密性試

11、驗(yàn)氣壓試驗(yàn)液壓試驗(yàn)?zāi)蛪涸囼?yàn)壓力試驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)壓力、實(shí)驗(yàn)壓力 內(nèi)壓容器： tTpp25. 1 外壓容器和真空容器：外壓容器和真空容器： ppT25. 1 夾套容器：視內(nèi)筒為內(nèi)壓或外壓容器，分別按內(nèi)壓或外壓容器的實(shí)驗(yàn)壓力公式確定實(shí)驗(yàn)壓力；夾套按內(nèi)壓容器確定實(shí)驗(yàn)壓力。夾套容器：視內(nèi)筒為內(nèi)壓或外壓容器，分別按內(nèi)壓或外壓容器的實(shí)驗(yàn)壓力公式確定實(shí)驗(yàn)壓力；夾套按內(nèi)壓容器確定實(shí)驗(yàn)壓力。 * 需校核內(nèi)筒在夾套液壓實(shí)驗(yàn)壓力下的穩(wěn)定性，如不滿足穩(wěn)定性要求，那么需在夾套液壓實(shí)驗(yàn)時，內(nèi)筒內(nèi)堅持一定的壓力。需校核內(nèi)筒在夾套液壓實(shí)驗(yàn)壓力下的穩(wěn)定性，如不滿足穩(wěn)定性要求，那么需在夾套液壓實(shí)驗(yàn)時，內(nèi)筒內(nèi)堅持一定的壓力。液壓實(shí)驗(yàn)液壓

12、實(shí)驗(yàn))(9 .02)(2 .0SeeiTTDp假設(shè)直立容器臥置進(jìn)展液壓實(shí)驗(yàn)，那么在應(yīng)力假設(shè)直立容器臥置進(jìn)展液壓實(shí)驗(yàn)，那么在應(yīng)力校核時，校核時，PT應(yīng)加上容器立置充溢水時的最大液應(yīng)加上容器立置充溢水時的最大液柱壓力。柱壓力。2、強(qiáng)度校核、強(qiáng)度校核 內(nèi)壓容器：內(nèi)壓容器： tTpp15. 1 外壓容器和真空容器：外壓容器和真空容器： ppT15. 11、氣壓實(shí)驗(yàn)、氣壓實(shí)驗(yàn) 2、強(qiáng)度校核、強(qiáng)度校核 )(8 .02)(2 .0SeeiTTDp 容器上沒有平安泄放安裝，氣密性實(shí)驗(yàn)壓力容器上沒有平安泄放安裝，氣密性實(shí)驗(yàn)壓力 PT=1.0P。 容器上設(shè)置了平安泄放安裝，氣密性實(shí)驗(yàn)壓力應(yīng)低于平安閥的開啟壓力或爆

13、破片的設(shè)計爆破壓力。容器上設(shè)置了平安泄放安裝，氣密性實(shí)驗(yàn)壓力應(yīng)低于平安閥的開啟壓力或爆破片的設(shè)計爆破壓力。 通常取通常取PT=1.0PW。氣密性實(shí)驗(yàn)氣密性實(shí)驗(yàn)設(shè)計壓力為設(shè)計壓力為1.6 Mpa的儲液罐罐體，資料的儲液罐罐體，資料Q235-A， Di=1800mm，罐體高度，罐體高度4500mm，液料高度，液料高度3000mm，C1=0.8mm，腐蝕裕量，腐蝕裕量C2=1.5mm，焊縫系數(shù)，焊縫系數(shù)=1.0，液體，液體密度為密度為1325kg/m3，罐內(nèi)最高任務(wù)溫度，罐內(nèi)最高任務(wù)溫度50C 。 試計算罐體厚度并進(jìn)展水壓實(shí)驗(yàn)應(yīng)力校核。試計算罐體厚度并進(jìn)展水壓實(shí)驗(yàn)應(yīng)力校核。注：注：Q235-A資料的

14、許用應(yīng)力資料的許用應(yīng)力20=113MPa ， 50=113MPa，屈服極限，屈服極限S=235 Mpa試確定罐體厚度并進(jìn)展水壓實(shí)驗(yàn)校核。試確定罐體厚度并進(jìn)展水壓實(shí)驗(yàn)校核。 mmPDPMPPPMPPMPghPMPPCticaCaaLa83.126 . 10 . 1113218006 . 1 26 . 108. 0%50390. 0100 . 38 . 913256 . 16解：壁厚滿足要求水壓試驗(yàn)壓力asaeeiTTaTatTnnMPMPDPMPghPMPPPCmmCC5 .2119 . 03 .1352)(044. 2105 . 48 . 910000 . 20 . 26 . 125. 125

15、. 11687. 013.158 . 05 . 183.126min221斷裂前發(fā)生較大的塑性變形，容器發(fā)生明顯的鼓斷裂前發(fā)生較大的塑性變形，容器發(fā)生明顯的鼓脹，斷口處厚度減薄，斷裂時幾乎不構(gòu)成碎片。脹，斷口處厚度減薄，斷裂時幾乎不構(gòu)成碎片。前往韌性斷裂韌性斷裂壓力容器在載荷作用下，應(yīng)力到達(dá)或接近資料壓力容器在載荷作用下，應(yīng)力到達(dá)或接近資料的強(qiáng)度極限而發(fā)生的斷裂。的強(qiáng)度極限而發(fā)生的斷裂。 容器厚度不夠。容器厚度不夠。 壓力過大。壓力過大。 斷口平齊，且與最大主應(yīng)力方向垂直。斷口平齊，且與最大主應(yīng)力方向垂直。 容器斷裂時能夠裂成碎片飛出，往往引起嚴(yán)重容器斷裂時能夠裂成碎片飛出，往往引起嚴(yán)重后果。

16、后果。 斷裂前沒有明顯塑性變形，斷裂時應(yīng)力很低，斷裂前沒有明顯塑性變形，斷裂時應(yīng)力很低，平安閥、爆破膜等平安附件不起作用，斷裂具有平安閥、爆破膜等平安附件不起作用，斷裂具有突發(fā)性。突發(fā)性。脆性斷裂脆性斷裂低應(yīng)力脆斷低應(yīng)力脆斷器壁中的應(yīng)力遠(yuǎn)低于資料強(qiáng)度極限時發(fā)生的斷裂。器壁中的應(yīng)力遠(yuǎn)低于資料強(qiáng)度極限時發(fā)生的斷裂。 資料的脆性。資料的脆性。 資料中的裂紋、未焊透、夾渣等缺陷。資料中的裂紋、未焊透、夾渣等缺陷。前往 交變載荷。交變載荷。 疲勞裂紋。疲勞裂紋。疲勞斷裂疲勞斷裂在交變載荷作用下，由于資料中的裂紋擴(kuò)展導(dǎo)致容器的斷裂。在交變載荷作用下，由于資料中的裂紋擴(kuò)展導(dǎo)致容器的斷裂。 斷口上有貝紋狀的疲

17、勞裂紋。斷口上有貝紋狀的疲勞裂紋。 斷裂時容器整體應(yīng)力較低，斷裂前無明顯塑斷裂時容器整體應(yīng)力較低，斷裂前無明顯塑性變形。性變形。 假設(shè)資料韌性較好，經(jīng)過合理設(shè)計可實(shí)現(xiàn)假設(shè)資料韌性較好，經(jīng)過合理設(shè)計可實(shí)現(xiàn)“未爆先漏。未爆先漏。前往前往 在恒定載荷和低應(yīng)力應(yīng)力低于屈服點(diǎn)下在恒定載荷和低應(yīng)力應(yīng)力低于屈服點(diǎn)下也會發(fā)生蠕變斷裂。也會發(fā)生蠕變斷裂。 蠕變斷裂前資料會由于蠕變變形而導(dǎo)致蠕變?nèi)渥償嗔亚百Y料會由于蠕變變形而導(dǎo)致蠕變損傷，使資料在性能上產(chǎn)生蠕變脆化。損傷，使資料在性能上產(chǎn)生蠕變脆化。 斷裂前發(fā)生較大的塑性變形，具有韌性斷裂斷裂前發(fā)生較大的塑性變形，具有韌性斷裂的特征；斷裂時又具有脆性斷裂的特征。的

18、特征；斷裂時又具有脆性斷裂的特征。蠕變斷裂蠕變斷裂壓力容器長時間在高溫下受載，資料的蠕變變形會壓力容器長時間在高溫下受載，資料的蠕變變形會隨時間而增長，容器發(fā)生鼓脹變形，厚度明顯減薄，隨時間而增長，容器發(fā)生鼓脹變形，厚度明顯減薄，最終導(dǎo)致壓力容器斷裂。最終導(dǎo)致壓力容器斷裂。高溫蠕變高溫蠕變 對于全面腐蝕和部分腐蝕，容器斷裂前發(fā)對于全面腐蝕和部分腐蝕，容器斷裂前發(fā)生明顯的塑性變形，具有韌性斷裂的特征。生明顯的塑性變形，具有韌性斷裂的特征。 對于晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕，斷裂前無明顯對于晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕，斷裂前無明顯塑性變形，具有脆性斷裂的特征。塑性變形，具有脆性斷裂的特征。前往腐蝕斷裂腐蝕斷裂資料遭

19、到介質(zhì)腐蝕全面腐蝕或部分腐蝕，構(gòu)成容器整資料遭到介質(zhì)腐蝕全面腐蝕或部分腐蝕，構(gòu)成容器整體厚度減薄或部分凹坑、裂紋等，從而呵斥容器的斷裂。體厚度減薄或部分凹坑、裂紋等，從而呵斥容器的斷裂。介質(zhì)腐蝕介質(zhì)腐蝕解析法解析法圖解法圖解法)()(59. 205 . 20DLDEpecr短圓筒的臨界壓力短圓筒的臨界壓力302 . 2DEpecr長圓筒的臨界壓力長圓筒的臨界壓力幾何參數(shù)計算圖幾何參數(shù)計算圖壁厚計算圖壁厚計算圖薄壁圓筒薄壁圓筒)20(0eD假設(shè)假設(shè)n計算計算e計算計算D0/e)和和L / D0)幾何參數(shù)計算圖幾何參數(shù)計算圖A壁厚計算圖壁厚計算圖B驗(yàn)算驗(yàn)算PCP，假設(shè)滿足，那么假，假設(shè)滿足，那么假

20、設(shè)設(shè)n適宜，否那么重新計算。適宜，否那么重新計算。厚壁圓筒厚壁圓筒)20(0eD需同時思索穩(wěn)定性和強(qiáng)度需同時思索穩(wěn)定性和強(qiáng)度)1 (/2)0625. 0/25. 2(min0000eeeDDBDPttst2 . 009 . 09 . 0 2min或穩(wěn)定性穩(wěn)定性強(qiáng)度強(qiáng)度其中：其中：iecrRE25. 0(m=4)圖算法圖算法1、真空容器、真空容器有平安安裝時：有平安安裝時：無平安安裝時：無平安安裝時：p=0.1Mpa MPapppi1 . 0)(25. 1minmax02、帶夾套的真空容器、帶夾套的真空容器p取真空容器的設(shè)計壓力加上夾套壓力取真空容器的設(shè)計壓力加上夾套壓力3、其它外壓容器包括帶夾

21、套的外壓容器、其它外壓容器包括帶夾套的外壓容器p應(yīng)不小于容器正常任務(wù)過程中能夠出現(xiàn)的最大應(yīng)不小于容器正常任務(wù)過程中能夠出現(xiàn)的最大內(nèi)外壓力差內(nèi)外壓力差即：即：p(p0-pi)max設(shè)計壓力設(shè)計壓力留意：最大內(nèi)外壓差的取值留意：最大內(nèi)外壓差的取值設(shè)計參數(shù)設(shè)計參數(shù)的規(guī)定的規(guī)定穩(wěn)定性平安系數(shù)穩(wěn)定性平安系數(shù)圓筒：圓筒：m = 3.0m = 3.0球殼：球殼： m = 14.52 m = 14.52計算長度計算長度帶加強(qiáng)圈的外壓圓筒兩個條件兩個條件1、筒體不失穩(wěn)、筒體不失穩(wěn)要求：要求：LS Lmax2、加強(qiáng)圈不失穩(wěn)、加強(qiáng)圈不失穩(wěn)要求：要求：ISI1、筒體不失穩(wěn)、筒體不失穩(wěn)要求：要求：LS Lmax5.20

22、0max)(59.2DmpEDLec2、加強(qiáng)圈不失穩(wěn)、加強(qiáng)圈不失穩(wěn)要求：要求：ISIALALDIsses)(9.1020ssecLADpB01、初步取加強(qiáng)圈的數(shù)目和間距、初步取加強(qiáng)圈的數(shù)目和間距 1maxLLn1nLLs3、計算加強(qiáng)圈和圓筒組合而成的當(dāng)量圓筒、計算加強(qiáng)圈和圓筒組合而成的當(dāng)量圓筒所需的組合截面慣性矩所需的組合截面慣性矩I 。2、選擇加強(qiáng)圈資料，按型鋼規(guī)格初定加強(qiáng)圈的、選擇加強(qiáng)圈資料，按型鋼規(guī)格初定加強(qiáng)圈的截面外形和尺寸，計算實(shí)踐組合截面慣性矩截面外形和尺寸，計算實(shí)踐組合截面慣性矩IS。 4、比較、比較IS和和I，假設(shè)，假設(shè)IS I且比較接近，那么加且比較接近，那么加強(qiáng)圈的尺寸、數(shù)

23、目和間距滿足要求，否那么重強(qiáng)圈的尺寸、數(shù)目和間距滿足要求，否那么重新選擇加強(qiáng)圈，反復(fù)以上步驟，直到滿足要求新選擇加強(qiáng)圈，反復(fù)以上步驟，直到滿足要求為止。為止。 加強(qiáng)圈設(shè)計步驟加強(qiáng)圈設(shè)計步驟1、加強(qiáng)圈可采用扁鋼、角鋼、工字鋼或其它型鋼，、加強(qiáng)圈可采用扁鋼、角鋼、工字鋼或其它型鋼，這樣資料供應(yīng)方便且型鋼具有較大的截面慣性矩。這樣資料供應(yīng)方便且型鋼具有較大的截面慣性矩。加強(qiáng)圈可設(shè)置在容器的內(nèi)部或外部，并應(yīng)環(huán)繞容器加強(qiáng)圈可設(shè)置在容器的內(nèi)部或外部，并應(yīng)環(huán)繞容器整個圓周。整個圓周。 2、加強(qiáng)圈和殼體的銜接必需足夠嚴(yán)密，以保證加、加強(qiáng)圈和殼體的銜接必需足夠嚴(yán)密，以保證加強(qiáng)圈和殼體一同承載，加強(qiáng)圈和殼體之間可

24、采用延強(qiáng)圈和殼體一同承載，加強(qiáng)圈和殼體之間可采用延續(xù)焊或延續(xù)焊。續(xù)焊或延續(xù)焊。 3、為保證筒體和加強(qiáng)圈的穩(wěn)定性，加強(qiáng)圈不得被、為保證筒體和加強(qiáng)圈的穩(wěn)定性，加強(qiáng)圈不得被恣意減弱或割斷。恣意減弱或割斷。 加強(qiáng)圈構(gòu)造設(shè)計加強(qiáng)圈構(gòu)造設(shè)計外加強(qiáng)圈外加強(qiáng)圈 加強(qiáng)圈每側(cè)延續(xù)焊接的總長不小于圓筒加強(qiáng)圈每側(cè)延續(xù)焊接的總長不小于圓筒外圓周長度的外圓周長度的1/2內(nèi)加強(qiáng)圈內(nèi)加強(qiáng)圈 加強(qiáng)圈每側(cè)延續(xù)焊接的總長不小于圓筒加強(qiáng)圈每側(cè)延續(xù)焊接的總長不小于圓筒內(nèi)圓周長度的內(nèi)圓周長度的1/3 某圓筒描畫器，內(nèi)徑某圓筒描畫器，內(nèi)徑2400mm，長，長14000mm，兩端為，兩端為規(guī)范橢圓形封頭，直邊高度為規(guī)范橢圓形封頭，直邊高度為

25、50mm，圓筒和封頭資料均，圓筒和封頭資料均為為1Cr18Ni9Ti，腐蝕裕量取，腐蝕裕量取1mm，設(shè)計溫度，設(shè)計溫度510C ，真空，真空下操作，無平安控制安裝。下操作，無平安控制安裝。用圖算法求筒體厚度用圖算法求筒體厚度 一圓筒描畫器，資料為一圓筒描畫器，資料為Q235-A，內(nèi)徑，內(nèi)徑2800mm，長，長10m含封頭直邊段，兩端為規(guī)范橢圓形封頭，圓筒和含封頭直邊段，兩端為規(guī)范橢圓形封頭，圓筒和封頭名義厚度均為封頭名義厚度均為12mm，其中壁厚附加量，其中壁厚附加量C=2mm；容器；容器負(fù)壓操作，最高操作溫度負(fù)壓操作，最高操作溫度50C 。1試確定容器最大允許真空度為多少試確定容器最大允許真

26、空度為多少mmHg？2該容器能否應(yīng)設(shè)置平安控制安裝？該容器能否應(yīng)設(shè)置平安控制安裝？現(xiàn)有一真空塔，資料為現(xiàn)有一真空塔，資料為Q235-A，Di=2500mm，封頭為規(guī)，封頭為規(guī)范橢圓形封頭，塔體部分高范橢圓形封頭，塔體部分高20m(包括直邊段包括直邊段)，設(shè)計溫度，設(shè)計溫度250C，腐蝕裕量，腐蝕裕量2.5mm。1、確定塔體圓筒壁厚。、確定塔體圓筒壁厚。2、塔體上均勻設(shè)置、塔體上均勻設(shè)置6個加強(qiáng)圈資料與塔體一樣后的個加強(qiáng)圈資料與塔體一樣后的筒體壁厚。筒體壁厚。平板形封頭帶折邊錐形封頭無折邊錐形封頭錐形封頭無折邊球形封頭頭帶折邊球形（碟形）封半橢球（橢圓形）封頭半球形封頭凸形封頭封頭封頭方式封頭方

27、式303060內(nèi)壓半球形封頭內(nèi)壓半球形封頭）或（適用范圍：壁厚計算式：33. 1 6 . 0 4KPPDPtcCtiC半球形封頭半球形封頭直到滿足要求調(diào)整非彈性階段：彈性階段：壁厚計算圖假設(shè)nceeeenPPRBPREPRA?)()(0833. 0)(125. 00200外壓半球形封頭外壓半球形封頭1)2(2616 . 20 . 12KhhDKbaiii標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭：直邊）封頭內(nèi)表面高度（不含則如果eietWCtiCKDPPDKP5 . 0 25 . 0 2最大允許工作壓力：壁厚：橢圓形封頭橢圓形封頭內(nèi)壓橢圓形封頭內(nèi)壓橢圓形封頭規(guī)范橢圓形封頭：規(guī)范橢圓形封頭：e0.15%Di非 規(guī) 范 橢 圓 形 封 頭 ：非 規(guī) 范 橢 圓 形 封 頭 ：e0.30%Di橢圓形封頭的最小厚度橢圓形封頭的最小厚度外壓橢圓形封頭外壓橢圓形封頭與外壓半球形封頭計算方法一樣與外壓半球形封頭計算方法一樣 R0=K1D0 K1-系數(shù)表系數(shù)表4-