压力容器设计方法分析对比

目前我国压力容器设计所采用的标准规范有两大类：一类是常规设计标准，以GB150-2011《压力容器》标准为代表；另一类是分析设计,以JB4732-1995《钢制压力容器--分析设计标准》为代表。两类标准是相互独立的、自成体系的、平行的压力容器规范,绝对不能混用,只能依据实际的工程情况而选其一。

设计准则比较

常规设计主要依据是第一强度理论，认为结构中主要破坏应力为拉应力，限定最大薄膜应力强度不超过规定许用应力值，当结构中某最大应力点一旦进入塑性,结构就丧失了纯弹性状态即为失效。常规设计是基于弹性失效准则,以壳体的薄膜理论或材料力学方法导出容器及其部件的设计计算公式。一般情况它仅考虑壁厚中均布的薄膜应力，对于边缘应力及峰值应力等局部应力一般不作定量计算，如对弯曲应力。

分析设计的主要依据是第三强度理论，认为结构中主要破坏应力为剪切力。采用以极限载荷、安定载荷和疲劳寿命为界限的塑性失效与弹塑性失效的设计准则，对容器的各种应力进行精确计算和分类。对不同性质的应力,如：总体薄膜应力、边缘应力、峰值应力等；同时还考虑了循环载荷下的疲劳分析,在设计上更合理。

标准适用范围对比

常规设计标准GB150-2011适用于设计压力大于或等于0.1MPa且小于35MPa，及真空度高于0.02MPa。对于设计温度，GB150-2011规定为-269℃-900℃，是按钢材允许的使用温度确定设计温度范围,可高于材料的蠕变温度范围。

分析设计标准JB4732-1995适用于设计压力大于或等于0.1MPa且小于100MPa，及真空度高于0.02MPa。对于设计温度，JB4732-1995将最高的设计许用温度限制在受钢材蠕变极限约束的温度。

应力评定对比

常规设计标准GB150-2011，采用统一的许用应力，如容器筒体，是采用中径公式进行应力校核，最大应力满足许用应力即可。

分析设计标准JB4732-1995的核心是将压力容器中的各种应力加以分类，根据所考虑的失效模式比较详细地计算了容器及受压元件的各种应力。根据各种应力本身的性质及对失效模式所起的不同作用予以分类如下：

3.1一次应力

一次应力是由于受到外加机械载荷的作用而在容器中产生的为平衡这种外载所必须的正应力或剪应力,它需要满足外载和内力的平衡关系。一次应力是个统称,具体包括下述三类:

3.1.1一次总体薄膜应力

一次总体薄膜应力存在于结构总体范围内,其应力达到材料的屈服强度时,会使元件的总体范围内整个壁厚的材料同时进入屈服,使元件产生过量的弹性和塑性变形而直接导致结构破坏,它是各类应力中对容器危害性最大的应力。例如各种壳体中平衡内压或分布载荷所引起的薄膜应力。

3.1.2一次局部薄膜应力

一次局部薄膜应力存在于结构局部范围内,由介质压力或其他机械载荷所引起,只要符合局部地区和薄膜应力的特征都可以称为一次局部薄膜应力。一次局部薄膜应力即使达到材料的屈服强度也不会造成结

构整体过大的弹性和塑性变形,因而允许这类应力强度有比一次总体薄膜应力较宽的校核条件。例如容器支座,由于自重或外载在壳体上所引起的薄膜应力。

3.1.3一次弯曲应力

一次弯曲应力是弯曲应力中的一种,是由介质压力或其他机械载荷引起,沿容器壁厚方向形成线性分布,内外壁表面大小相等、方向相反、中间面为中性面的应力,它满足外载和内力的平衡关系。一次弯曲应力对结构整体的危害程度同一次局部薄膜应力相似,因而这类应力的强度校核条件也比一次总体薄膜应力为宽。如平盖中心部件由压力引起的弯曲应力。

3.2二次应力

二次应力是由容器同一元件上不同部位的材料或者相邻元件之间的总变形协调条件导出的正应力或剪应力。由温度差而引起的热应力都由变形协调关系导出,根据其存在范围是属于整体还是局部分别划入二次应力或峰值应力。如换热器管板与筒体联接处由于径向膨胀量不同所产生的热应力等。

3.3峰值应力

峰值应力定义为在局部结构不连续处总应力去除一次应力及二次应力后剩余的应力。它的基本特性是不会引起结构任何比较显著的变形,仅可能是导致容器出现疲劳破坏和脆性断裂的潜在原因。峰值应力的划分并不是以它沿器壁厚度是均匀分布、线性分布还是非线性分布来定义,不是高度集中的应力,如果它不会引起结构显著的变形,也可划归为峰值应力。例如在碳钢容器的奥氏体钢覆层中出现的温差应力。

优势与不足的比较

常规设计方法是以材料力学为及板壳理论与简化计算公式为基础,由于材料安全系数选取比较大，所以制造出的容器是比较安全的，但

是因为过于保守的设计对于材料的浪费也是不容忽略的问题。另外对

于比较苛刻的操作工况，常规设计便存在很大的局限性

分析设计采用以极限载荷，安定载荷和疲劳寿命为界限的塑性失

效和弹塑性失效准则,允许结构出现可控制的局部塑性区,允许对峰应

力部位作有限寿命设计,采用这个准则可以较好地解决常规设计的不足,合理的放松对计算应力的过严控制。由于分析设计采用了塑性失效准则,因此安全系数相对降低,许用应力相对提高。另外由于分析设计考

虑疲劳问题后的缘故，分析设计提供疲劳分析设计的实用规程,考虑交变应力下容器的疲劳寿命。但是基于分析设计的特点，对于容器的选材、制造、检验和验收都提出更加严格的要求。另外分析设计虽然科

学严谨，但却需要进行大量复杂的分析计算,因而提高了设计费用和时间。

利用常规设计方法可以快速的对容器进行应力校核，也可以满足

安全要求。而分析设计虽然可以节约部分钢材，却大大提高设计费

用。综上所述，根据具体的设计要求选取合适的设计方法是很有必要的，在实践工作过程中做到常规设计与应力分析设计的有机结合，才

可以保证制造出来的压力容器即合理有经济。

压力容器制造资质级别说明

中华人民共和国压力容器制造资质级别说明日期:2005-12-3 23:26:01 来源:来自网络查看:[ ] 作者：不详热度：1991 AR1：指第一、二、三类低、中压容器，高压容器 AR2：指第一、二、三类低、中压容器 AR3：指球形压力容器现场组焊 AR4：指超高压容器 AR5：指医用氧舱 CR1：指液化气体铁路罐车 CR2：指液化气体汽车罐车 DR1：指无缝气瓶 DR2：指焊接气瓶 DR3：指溶解乙炔气瓶 DR4：指特种气瓶 DR5：指液化石油气瓶 BR1：指第一、二类低、中压容器 BR2：指第一类压力容器注：QP：指球片压制压力容器制造许可级别划分级别 A 超高压容器、高压容器（A1）；第三类低、中压容器（A2）；球形储罐现场组焊或球壳板制造（A3）；

非金属压力容器（A4）；医用氧舱（A5） A1 应注明单层、锻焊、多层包扎、绕带、热套、绕板、无缝、锻造、管制等结构形式B 无缝气瓶（B1）；焊接气瓶（B2）；特种气瓶（B3） B2 注明含（限）溶解乙炔气瓶或液化石油气瓶。 B3 注明机动车用、缠绕、非重复充装、真空绝热低温气瓶等 C 铁路罐车（C1）；汽车罐车或长管拖车（C2）；罐式集装箱（C3） D 第一类压力容器（D1）；第二类低、中压容器（D2）注：1. 一、二、三类压力容器的划分按照《压力容器安全技术监察规程》确定； 2. 超高压容器：设计压力大于及等于100MPa 的压力容器；高压容器：设计压力大于及等于10MPa 且小于100MPa 的压力容器；中压容器：设计压力大于及等于且小于10MPa 的压力容器；低压容器：设计压力大于及等于且小于的压力容器。

压力容器设计基础

压力容器设计基础压力容器设计基础一、基本概念压力容器的设计，就是根据给定的性能要求、工艺参数和操作条件，确定容器的结构型式，选择合适的材料，计算容器主要受压元件的尺寸，最后给出容器及其零部件的图纸，并提出相应的技术条件。正确完整的设计应达到保证完成工艺生产。正确完整的设计应达到保证完成工艺生产，运行安全可靠，保证使用寿命、制造、检验、安装、操作及维修方便易行，经济合理等要求。压力容器设计中的关键问题是力学问题，即强度、刚度及稳定性问题。在本节中，主要讨论压力容器设计中的有关强度问题。所谓强度，就是结构在外载荷作用下，会不会因应力过大而发生破裂或由于过度性变形而丧失其功用。具体来讲，就是在外载荷作用下，容器结构内产生的应力不大于材料的许用应力值，即： ζ≤K〔ζ〕t （1）这个式子就是强度问题的基本表达式。压力容器的设计计算就是围绕这一关系式而进行的。公式（1）中的左端项是结构内的应力，它是人们最为关心的问题。求解结构的应力状态，它们的大小，是一个十分复杂的问题，常用的方法有解法（如弹性力学法、弹型性分析法等）、试验法（如电阻应变计测量法、光弹法、云纹法等）及数值解法（如有限元法、边界元法等）。应用这些方法可以精确或近似地求出结构的应力，然而，每一种结构的应力都有其特殊性，目前可求解的只是问题的绝大部分，仍有许多复杂结构的应力分析有等人们进一步探讨。求出结构内任一点的应力后，所遇到的问题就是怎样处理这些应力。一点的应力状态最多可含有6个应力分量，哪个应力起主要作用，这些应力对失效起什么作用，对它们如何控制才不致发生破坏，解决这一问题，就要选择相应的强度理论计算当量应力，以便与单向拉伸试验得到的许用应力相比较，将应力控制在许可的范围内。公式（1）中的右端项是强度控制指标，即材料的许用应力。它涉及到材料强度指标（如抗拉强度ζb、屈服强度ζs 等）的确定及安全系数的选用等问题。当采用常规设计法，且只考虑静载问题时，系数K=1.0；如果考虑动载荷，或采用应力分析设计法，K≥1.0，此时设计计算将更加复杂。把强度理论（公式(1)）具体应用到压力容器专业，就称这为压力容器的强度理论，它又增加了一些具体的规定和特殊要求，由此产生了一系列容器的设计规定和标准等。 1、强度理论及其应用在对结构进行强度分析时，要对危险点处于复杂应力状态的构件进行强度计算，首先要知道是什么因素使材料发生某一类型破坏的。长期以来，人们根据对材料破坏现象的分析，提出了各种各样的假说，认为材料的某一类型破坏现象是由哪些因素所引起的，这种假说通常就称为强度理论。一种类型的破坏是脆性断裂破坏，第Ⅰ、Ⅱ强度理论依据于它；一种类型的破坏是型性流动破坏，第Ⅲ、Ⅳ强度理论以此为依据。建立强度理论的目的就是要找出一种材料处于复杂应力状态下强度条件，即使是什么样的条件材料不会破坏失效。根据不同的强度理论可以得到复杂应力状况下三个元应力的某种组合，这种组合应力ζxd和轴向拉伸时的单向拉应力在安全程度上是相当的，具有可比性，可以与单向屈服应力相比较而得出强度条件，因此，通常称ζxd为相当应力或当量应力。

浅析压力容器分析设计的塑性措施

引言《压力容器》“压力容器应力分析设计方法的进展和评述”中曾介绍和评述了压力容器分析设计的弹性应力分析方法（又称应力分类法）的最新进展。本文将进一步介绍和评述压力容器分析设计的塑性分析方法，包括ASME的极限载荷分析方法、弹塑性应力分析方法和欧盟的直接方法等。压力容器设计是一个创新意识非常活跃的工程领域，它紧跟着科学技术的发展而不断地更新设计方法。随着弹性理论、板壳理论和线性有限元分析方法的成熟，20世纪60年代，压力容器界提出了基于弹性应力分析和塑性失效准则的“弹性应力分析设计方法”。进入21世纪后，由于塑性理论和非线性有限元分析方法的日趋成熟，欧盟标准和ASME规范又先后推出了压力容器的塑性分析设计方法。其中涉及许多新的基本概念和新的分析方法，需要我们及时学习领会和消化吸收，以提高我们的分析设计水平，并结合国情进一步修订我国的压力容器设计规范。 ASME和欧盟的新规范都是以失效模式为主线来编排的。ASME考虑了以下4种模式：（1）防止塑性垮塌。对应于欧盟的“总体塑性变形(GPD)”失效模式。（2）防止局部失效。（3）防止屈曲（失稳）垮塌。对应于欧盟的“失稳（I）”失效模式。（4）防止循环加载失效。对应于欧盟的“疲劳（F）”和“渐增塑性变形（PD）”2种失效模式。欧盟还考虑了“静力平衡（SE）”失效模式，即防止设备发生倾薄。文中讨论的塑性分析设计方法主要应用于防止塑性垮塌和防止局部失效2种情况。 1、极限载荷分析法在一次加载情况下，结构的失效是一个加载历史过程，即随着载荷的增加从纯弹性状态到局部塑性状态再到总体塑性流动的失效状态。对无硬化的理想塑性材料和小变形情况，结构进入总体塑性流动时的状态称为极限状态，相应的载荷称为极限载荷。此时，结构变成几何可变的垮塌机构，将发生不可限制的塑性变形，因而失去承载能力。一般的弹塑性分析方法都要考虑上述复杂的加载历史过程，但极限载荷分析法（简称极限分析）则另辟蹊径，跳过加载历史，直接考虑在最终的极限状态下结构的平衡特性，由此求出结构的承载能力（即极限载荷）。它是塑性力学的一个

完整的压力容器设计(储罐液氨) 2

设计任务书设计题目：液氨储罐设计设计任务：试设计一液氨储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计。包括筒体、封头、零部件的材料的选择及结构的设计；罐的制造施工及焊接形式等；设计计算及相关校核；各设计的参考标准；附CAD图。已知工艺参数如下：最高使用温度：T=50℃；公称直径：DN=3000㎜；筒体长度（不含封头）：Lo=5900㎜。目录设计任务书 1 前言 .................................................................................................................................... I I 2 设计选材及结构 .............................................................................................................. I II 2.1 工艺参数的设定 ..................................................................................................... I II 2.1.1设计压力...................................................................................................... I II 2.1.2筒体的选材及结构...................................................................................... I II 2.1.3封头的结构及选材...................................................................................... I II 3 设计计算 ............................................................................................................................ I V 3.1 筒体壁厚计算 ......................................................................................................... I V 3.2封头壁厚计算.......................................................................................................... I V 3.3压力试验................................................................................................................... V 4 附件的选择 .......................................................................................................................... V 4.1人孔的选择 .............................................................................................................. V 4.2人孔补强的计算 ..................................................................................................... V I 4.3进出料接管的选择 .............................................................................................. VIII 4.4液面计的设计 ......................................................................................................... I X 4.5安全阀的选择........................................................................................................... X 4.6排污管的选择 .......................................................................................................... X 4.7 鞍座的选择 .............................................................................................................. X 4.7.1鞍座结构和材料的选取............................................................................... X 4.7.2容器载荷计算.............................................................................................. X I 4.7.3鞍座选取标准.............................................................................................. X I

压力容器设计文件编制规定

目录 1、总则 2、设计文件的分类及组成 2.1设计文件的分类 2.2各种设计文件的说明 2.3设计文件的组成 3、图样） 3.1 制图 3.2 图纸幅面 3.3 图样在图纸上的安排原则 3.4 图样上的文字、符号及代号 3.5 不需单独绘制图样的原则 3.6 需单独绘制部件图的原则 3.7 图样的比例 3.8 图样上尺寸标注的补充规定 3.9 零件、部件的件号 3.10 技术特性表 3.11 管口表 3.12 明细栏 3.13 标题栏 3.14 大、小主标题栏 3.15 简单标题栏 3.16 附注 3.17 设备净重 3.18 技术要求和技术条件 3.19底图的描、校签字栏及选用表 3.20 图样的简化画法 4、技术文件 4.1 幅面 4.2 文字、符合及代号 4.3 章、条、款、项的划分、编号和排列格式 4.4 “注”及脚注 4.5 图及表的编排方法 4.6 文件号的编排方法 4.7 编写方法及内容 5 设计文件的修改 5.1 修改原则 5.2 修改方法

1 总则 1.0.1本规定适用于压力容器产品（以下称设备）设计文件的编制。 1.0.2设计文件应按每个设备、通用部件和标准部件单独成套。 1.0.3使用本规定时，必须同时遵守现行国家标准的有关规定及各级标准的管理办法。 1.0.4 与国外发生联系的设备设计文件的编制办法，除参照本规定执行外，可另行规定。 2 设计文件的分类及组成 2.1 设计文件的分类初步设计文件按设计阶段分工程图施工图设计文件通用图标准图总图装配图设部件图计零件图文图样表格图件特殊工具图的管口方位图分预焊件图类按文件内容分图纸目录技术文件技术条件计算书说明书原图及原稿按使用目的和性质分底图复印图（蓝图）

压力容器设计方法分析对比.docx

压力容器设计方法分析对比目前我国压力容器设计所采用的标准规范有两大类：一类是常规设计标准，以GB150-2011《压力容器》标准为代表；另一类是分析设计,以JB4732-1995《钢制压力容器--分析设计标准》为代表。两类标准是相互独立的、自成体系的、平行的压力容器规范, 绝对不能混用, 只能依据实际的工程情况而选其一。设计准则比较常规设计主要依据是第一强度理论，认为结构中主要破坏应力为拉应力，限定最大薄膜应力强度不超过规定许用应力值，当结构中某最大应力点一旦进入塑性, 结构就丧失了纯弹性状态即为失效。常规设计是基于弹性失效准则,以壳体的薄膜理论或材料力学方法导出容器及其部件的设计计算公式。一般情况它仅考虑壁厚中均布的薄膜应力，对于边缘应力及峰值应力等局部应力一般不作定量计算，如对弯曲应力。分析设计的主要依据是第三强度理论，认为结构中主要破坏应力为剪切力。采用以极限载荷、安定载荷和疲劳寿命为界限的“塑性失效”与“弹塑性失效”的设计准则，对容器的各种应力进行精确计算和分类。对不同性质的应力, 如：总体薄膜应力、边缘应力、峰值应力等；同时还考虑了循环载荷下的疲劳分析, 在设计上更合理。标准适用范围对比常规设计标准GB150-2011适用于设计压力大于或等于且小于35MPa，及真空度高于。对于设计温度，GB150-2011规定为-269℃-900℃，是按钢材允许的使用温度确定设计温度范围, 可高于材料的蠕变温度范围。 " 分析设计标准JB4732-1995适用于设计压力大于或等于且小于100MPa，及真空度高于。对于设计温度，JB4732-1995 将最高的设计许用温度限制在受钢材蠕变极限约束的温度。应力评定对比常规设计标准GB150-2011，采用统一的许用应力，如容器筒体，是采用“中径公式”进行应力校核，最大应力满足许用应力即可。分析设计标准JB4732-1995的核心是将压力容器中的各种应力加以分类，根据所考虑的失效模式比较详细地计算了容器及受压元件的各种应力。根据各种应力本身的性质及对失效模式所起的不同作用予以分类如下：一次应力

压力容器设计全套表格

XXXXXXXX有限公司XXXXXXXX 压力容器制造记录表卡压力容器设计任务书编号名称任务来源设计依据设计内容设计人计划工作量要求完成日期备注编制：年月日审核：年月日批准：年月日

XXXXXXXX有限公司XXXXXXXX 压力容器制造记录表卡压力容器设计条件修改书编号名称图号修改标记修改内容修改人日期接受修改代表（签字盖章）年月日

压力容器设计文件标准化审查记录表图号/文件号名称类别/级别设计人校核人设计日期施工图总数采用标准图张数通用图张数审查内容审查结果存在问题修改情况一、贯彻执行法规、标准的正确性(包括执行本单位的制度) 1、设计任务书或设计条件图 2、计算书选用计算软件参数输入 3、总图技术要求 4、总图图样 5、零部件图 6、标题栏签署 7、材料表(含选材的标准) 二、标准化率(按用标准图数/图纸总数) 三、通用化率(按用通用图数/图纸总数) 标准化审查人日期修改人日期

压力容器设计文件更改通知单图(代)号和名称更改原因编号更改实施日期共页第页发至处理意见需同改文件备注会签签署日期签署编制校核审核批准日期

压力容器设计文件校审记录表图号名称设计文件档案号设计人共页第页序号校审意见修改情况校审人：年月日修改人：年月日审核人：年月日修改人：年月日校审人：年月日修改人：年月日注：1、修改情况栏由设计人填写。

压力容器设计质量评定卡图号名称设计文件代号名称档案号起止日期设计人实耗工时设计校核审核完成成品新图张新表张标准图张通用图张校、审核发现错误数个/张设计错误统计错误性质校核标准化审查审核累计图面错误一般错误技术错误质量评定意见审核人签字日期设计责任工程师/ 批准人签字日期单位技术职能机构对质量抽查的意见签字日期设计人意见校核人意见签字日期备注说明：1、图纸张数以折合1号图计算，表格以折合4号图计算。 2、由部门保存作为业务考核的参考。

(整理)锅炉压力容器课程设计

锅炉压力容器课程设计设计题目压力容器设计能源与安全工程学院安全工程专业（二）班设计者学号指导老师田兆君课程设计时间 2011 年5月29日起至2011年 6月 12日

一、课程设计题目：压力容器设计二、课程设计工作自 2011 年5月29日起2011年 6月 12 日止三、课程设计的内容及要求：一）基本工艺参数主要设计参数二）学生完成的工作 1．总装备图一张（1号图纸）要求：图面布局合理，表达清晰，字迹工整，有标题栏、技术要求、技术特性表、管口表 2．由指导老师指定零件图一张（要求同上） 3．设计说明书一份（1）根据工艺参数选定容器及夹套尺寸（包括直径、厚度、夹套与容器间距及连接尺

2．筒体形状 i i D H =1.2， 3．设计压力 P 设计=1.25P 操作五、参考资料 1、《压力容器与化工设备实用手册》 2、《化工机械基础课程设计指导书》 3、《钢制石油化工压力容器设计规定》 4、《压力容器标准规范汇编》指导教师：田兆君负责教师：田兆君学生签名：程锋附注：任务书应该附在已完成的课程设计说明书首页

锅炉压力容器课程设计 1 前言锅炉、压力容器广发应用于电力、机械、化工、轻工、交通等运输部门及日常生活中，与我们的日常生活息息相关。且随着社会经济的发展，对锅炉、压力容器的需求数量也日益增加。通过对锅炉压力容器的分析，运用锅炉压力容器应力分析、强度设计、制造质量控制及安全装置相关的知识，了解其工作原理与各个部分的相关作用及其工作原理，并分析锅炉中可能出现的相关问题和缺陷并作出预防，从而加强对锅炉的认识。 2 相关计算一、筒体及封头的几何尺寸确定: （1）筒体及封头的形式：选择圆柱筒体及标准椭球形封头。（2）确定筒体及封头直径：由P 设计 =1.25P 操作知 P 设计=1.25*0.4=0.5MPa 筒体直径确定: i i D H =1.2 D i =2r 得出 D=1.168m 封头直径确定：由上可知 D=1.168m （3）选定封头的尺寸：封头内直径为1168mm 选取D N =1200mm 通过查询《压力容器与化工设备实用手册》第258页选取直边高度为40mm （41m D V V H i i 089.131 .1271 .05.14 /2 封头 =-= -= π 取公称直径尺度为1H =1000mm （5）选取夹套直径：D=1400mm 。

压力容器设计人员综合考试题及答案(二)

2013年压力容器设计人员综合考试题姓名：得分一、填空（本题共20 分，每题2 分） 1 、当载荷作用时，在截面突变的附近某些局部小范围内，应力数值急剧增加，而离开这个区域稍远时应力即大为降低，趋于均匀，这种现象称为_应力集中。点评：这是弹性力学的基本概念。常见于压力容器的受压元件。 2、在正常应力水平的情况下，Q245R 钢板的使用温度下限为-20℃。点评：该题出自GB150.2，表4，考查设计人员对材料温度使用范围的掌握。 3、对于同时承受两个室压力作用的受压元件,其设计参数中的计算压力应考虑两室间可能出现的最大压力差。点评：考查设计压力与计算压力的概念，GB150 .1 4.3.3 规定。 4、焊接接头系数的取值取决于焊接接头型式_和无损检测长度比例。点评：考查设计人员对焊接接头系数选取的理解。 5、整体补强的型式有：a. 增加壳体的厚度，b.厚壁管，c. 整体补强锻件__ 。点评：GB150.3 6.3.2.2 的规定 6、椭圆封头在过渡区开孔时，所需补强面积A 的计算中，壳体的计算厚度是指椭圆封头的_ 计算_厚度。点评：明确开孔部位不同，开孔补强计算所用的厚度不同，见公式5-1（P116），开孔位于。 7、奥氏体不锈钢制压力容器用水进行液压试验时，应严格控制水中的氯离子含量不超过 25mg/L 。试验合格后，应立即将水渍去除干净。点评：见GB150.4 11.4.9.1 8、压力容器的对接焊接接头的无损检测比例，一般分为全部（100%）和局部（大于等20%）两种。对碳钢和低合金钢制低温容器，局部无损检测的比例应大于等于50% 。点评：《固容规》第4.5.3.2.1 条。 9、换热器设计中强度胀中开槽是为了增加管板与换热管之间的拉脱力而对管孔的粗糙度要求是为了密封。点评：考察设计者对标准的理解和结构设计要求的目的。 10、压力容器专用钢中的碳素钢和低合金钢钢材的P≤%、S ≤% 二、选择（本题共20 分，每题 2 分，以下答案中有一个或几个正确，少选按比例得分，选错一个不得分） 1 、设计温度为600℃的压力容器，其壳体材料可选用的钢板牌号有a、b. a.S30408, b.S31608, c.S31603 点评：奥氏体不锈钢当温度超过525℃时，含碳量应不小于0.04%，超低碳不锈钢不能适用，因热强性下降，此题是考查此概念。 2 、外压球壳的许用外压力与下述参数有关b，d 。 a.腐蚀裕量 b.球壳外直径 c.材料抗拉强度 d.弹性模量点评：本题为基本概念试题，考查影响许用外压力的的有关因素 3、外压计算图表中，系数A 是（a，c，d ）。 a. 无量纲参数 b. 应力 c. 应变 d 应力与弹性模量的比值

压力容器的疲劳分析及设计

压力容器的疲劳分析及设计摘要：随着石油化工和其他工业的迅速发展，元件结构和载荷的日趋复杂，疲劳破坏成为压力容器失效的主要原因之一。尽管人们对疲劳问题已引起足够重视，但疲劳破坏事故仍然不断发生。所以，对压力容器疲劳问题进行研究具有重要的意义。关键词：压力容器疲劳分析设计一、背景国际标准化组织（ISO）在1964年发表的报告《金属疲劳试验的一般原理》中对疲劳所做的定义是：“金属材料在应力或应变的反复作用下所发生的性能变化叫做疲劳”这一描述也普遍适用于非金属材料。对疲劳可以从不同的角度进行分类。在常温下工作的结构和机械的疲劳破坏取决于外载的大小。从微观上看，疲劳裂纹的萌生都与局部微观塑性有关，但从宏观上看，在循环应力水平较低时，弹性应变起主导作用，此时疲劳寿命较长，称为应力疲劳或高周疲劳；在循环加力水平较高时，塑性应变起主导作用，此时疲劳寿命较短，称为应变疲劳或低周疲劳，压力容器的疲劳就属于高应力底周期的疲劳。二、材料疲劳缺陷产生的原因压力容器发生疲劳破坏的时候，一般没有明显的塑性变形的标志出现，这是由于局部的高应力集中区应力的峰值超过了材料的屈服极限值，发生了晶粒滑移，随着载荷的不断往复作用，晶粒逐渐从高应力集中区分散开，从而产生了裂纹，这种裂纹不断扩大到整个集中区域最终产生疲劳断裂。压力容器中产生疲劳断裂的区域有以下几个区域： 1.开孔接管区域，这边由于开孔之后，材料缺失，这部分及其容易形成应力集中区，从而导致产生疲劳缺陷。 2.支座连接区及封头连接区域，这部分是由于焊接之后，产生的各种问题，导致应力集中，同时在焊接的时候高温促进了晶粒的滑移速度的加快，这样更容易产生应力的集中，从而容易导致疲劳缺陷。 3.压力容器的总体区域，在这些区域中一些原始的缺陷：如焊接的残余应力，容器板材加工过程中的应力，都可能导致应力的集中，从而产生疲劳缺陷。为了解决这些问题，需要在设计时，从各个方面来对这些问题进行处理。

压力容器设计.

第四章压力容器设计 CHAPTER ⅣDesign of Pressure Vessel 概述设计准则常规设计分析设计疲劳分析 & 压力容器设计技术进展压力容器发展趋势：①高参数 ②大型化 ③选用高强度材料。本章着重介绍：①压力容器的设计思想 ②常规设计方法——弹性失效 ③分析设计方法——不同失效形式 / 第一节概述设计要求、设计文件、设计条件是设计的基本知识。什么是压力容器设计应综合考虑哪些因素压力容器设计：根据给定的工艺设计条件，遵循现行的规范标准规定，在确保安全的前提下，经济、正确地选择材料，并进行结构、强（刚）度和密封设计。结构设计——确定合理、经济的结构形式，满足制造、检验、装配、运输和维修等要求。强（刚）度设计——确定结构尺寸，满足强度或刚度及稳定性要求，以确保容器安全可靠地运行。密封设计——选择合适的密封结构和材料，保证密封性能良好。 ] 设计要求：安全性与经济性的统一安全性指结构完整性和密封性。安全是前提，经济是目标，在充分保证安全的前提下尽可能做到经济。经济性包括材料的节约，高的效率，经济的制造过程,低的操作和维修费用等。设计文件

设计文件包括：设计图样、技术条件、强度计算书，必要时还应包括设计或安装、使用说明书。若按分析设计标准设计，还应提供应力分析报告。设计的表现形式，是设计者的劳动体现强度计算书：包括设计条件、所用规范和标准、材料、腐蚀裕量、计算厚度、名义厚度、计算应力等。 , 装设安全泄放装置的压力容器，还应计算压力容器安全泄放量、安全阀排量和爆破片泄放面积。当采用计算机软件进行计算时，软件必须经“全国锅炉压力容器标准化技术委员会”评审鉴定，并在国家质量监督检验检疫总局特种设备局认证备案，打印结果中应有软件程序编号、输入数据和计算结果等内容。设计图样：①总图②零部件图总图包括压力容器名称、类别；设计条件；必要时应注明压力容器使用年限；主要受压元件材料牌号及材料要求；主要特性参数（如容积、换热器换热面积与程数等）；制造要求；热处理要求；防腐蚀要求；无损检测要求；耐压试验和气密性试验要求；安全附件的规格；压力容器铭牌的位置；包装、运输、现场组焊和安装要求；以及其它特殊要求。设计条件工艺设计条件（原始数据、工艺要求）→→设计设计条件——设计的已知条件：简图、用户要求、接管表等简图——示意性地画出容器本体、主要内件部分结构尺寸、接管位置、支座形式及其它需要表达的内容。、用户要求包括：（1）工作介质：介质学名或分子式、主要组分、比重及危害性等；（2）压力和温度：工作压力、工作温度、环境温度等；（3）操作方式与要求：注明连续操作或间隙操作，以及压力、温度是否稳定；对压力、温度有波动时，应注明变动频率及变化范围；对开、停车频繁的容器应注明每年的开车、停车次数；（4）其它：还应注明容积、材料、腐蚀速率、设计寿命、是否带安全装置、是否保温等。设计条件图： ①一般容器条件图 ②换热器条件图：应注明换热管规格、管长及根数、排列形式、换热面积与程数等； . ③塔器条件图：应注明塔型（浮阀塔、筛板塔或填料塔）、塔板数量及间距、基本风压和地震设计烈度和场地土类别等；

2020年压力容器设计人员考试大纲

（情绪管理）压力容器设计人员考试大纲

压力容器设计人员考核大纲 (2012) SummaryofCheckingContentforDesignerandApproverofPressu reVesselDesign 全国锅炉压力容器标准化技术委员会 2012年02月20日目录第壹章总则 (1) 第二章常规设计审批人员考试内容 (1) 第三章分析设计人员考试内容 (4) 第四章附则 (5) 压力容器设计人员资格考试大纲第一章总则第壹条为规范压力容器设计人员资格考试工作，依据为国家质量监督检验检疫总局锅炉压力容器安全监察局颁布的TSGR1001-2008《压力容器压力管道设计许可规则》（以下简称规则）及全国锅炉压力容器标准化技术委员会制定的《压力容器设计人员考试规则》（2012），制定本规则。第二条本规则适用于A、C、D类压力容器设计（以下称常规设计）审批（含审核、审定人）人员及SAD类压力容器分析设计（以下称分析设计）设计人、审批人的考核工作。

第二章常规设计审批人员考试内容第三条A、D类压力容器设计审批人考试内容：（壹）理论考试要求： 1．应熟悉压力容器设计关联的基本基础知识，包括材料、结构、力学基础、设计计算方法、热处理、腐蚀、焊接、无损检测等； 2．应熟练掌握压力容器设计关联的法规、安全技术规范、标准、文件；3．能够正确解决压力容器设计、制造中常见的实际工程问题； 4．熟悉且及时掌握压力容器行业关联的标准信息（二）关联的安全技术规范文件： TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》 TSGR1001-2008《压力容器压力管道设计许可规则》等（三）关联的标准规范： GB150.1~GB150.4《压力容器》 GB151《管壳式换热器》 GB12337《钢制球形储罐》 GB50009《建筑结构载荷规范》 GB50011《建筑抗震设计规范》 JB/T4710《钢制塔式容器》

压力容器分析设计习题

第一章 1、固体力学有那几个基本假设？有何意义？答：a、均匀性假设 b、各向同性假设 c、连续性假设 d、小变形假设 e、完全弹性假设 2、什么叫弹性、弹性变形？答、结构受外载荷后产生变形，这些变形在载荷除去后又能回复到原状的特性称为弹性；产生的这种能够回复的变形称为弹性变形！ 3、什么是载荷？什么是交变载荷？答：物体之间的相互机械作用叫做载荷，随时间做交替变换的载荷称作交变载荷 4、举出作用在压力容器上的表面力与体积力、约束反力是否是外力？答： 5、内力和应力有什么区别？求解应力的目的是什么？答：应力是用来衡量内力分布规律，求解应力就是为了控制它的大小，使结构不至发生破坏 6、什么是全应力、正应力和剪应力？给出确切的定义、并以图示之。答： 7、截面法的含义与用途是什么？答：用截面法求出截面上与外力相平衡的内力素，再求出应力在该截面上各点的应力分布规律 8、在用截面法之前是否可以把外力沿力的作用线移动？试举例说明。答：不可以 9、仅有位移是否能够描述某点的变形状态？为什么？答：不能，还需要转角，还有线应变和角应变 10、角位移和角应变有什么不同？答：角位移即转角，指物体内某一截面或者线段在物体变形后相对于初始形状所转过的角度称为角位移，角应变的定义是在物体变形前交与某点的两条互为90°的直线在变形后的所改变的角度。 11、通过截面内力素情况，定义杆件受载形式 12、内力系存在并且是唯一的条件是什么答：需要满足平衡方程和变形连续条件。第二章 1、在轴向拉伸与压缩时，垂直于杆轴截面上的应力如何分布？答：均匀分布。 2、对于比较细长的杆件，拉伸与压缩是否就意味着轴力N的符号相反？ 3、何谓平截面假定？它将导致截面上应力如何分布。答：变形前物体界面上的所有特征变形后还是处于同一个平面，这个假设能保证界面上的应力为线性分布。

完整的压力容器设计储罐液氨

完整的压力容器设计储罐液氨 The following text is amended on 12 November 2020.

1 前言本设计是针对《化工设备机械基础》这门课程所安排的一次课程设计，是对这门课程的一次总结，要综合运用所学的知识并查阅相关书籍完成设计。本设计的液料为液氨，它是一种无色液体。氨作为一种重要的化工原料，应用，分子量，相对密度L，熔点℃，沸点℃，自燃点℃，蒸汽压广泛。分子式NH 3 (25.7℃)。蒸汽与空气混合物爆炸极限16～25%(最易引燃浓度17%)。氨在20℃水中溶解度34%,25℃时,在无水乙醇中溶解度10%,在甲醇中溶解度16%,溶于氯仿、乙醚,它是许多元素和化合物的良好溶剂。水溶液呈碱性。液态氨将侵蚀某些塑料制品,橡胶和涂层。遇热、明火,难以点燃而危险性较低; 但氨和空气混合物达到上述浓度范围遇明火会燃烧和爆炸,如有油类或其它可燃性物质存在,则危险性更高。设计基本思路：本设计综合考虑环境条件、介质的理化性质等因素，结合给定的工艺参数，机械按容器的选材、壁厚计算、强度核算、附件选择、焊缝标准的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、人孔接管、人孔补强、接管、管法兰、液位计、鞍座、焊接形式进行了设计和选择。设备的选择大都有相应的执行标准，设计时可以直接选用符合设计条件的标准设备零部件，也有一些设备没有相应标准，则选择合适的非标设备。各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。

压力容器设计说明书(储罐液氨)

武汉工程大学课程设计题目：液氨储罐设计院系：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：姓名：指导教师：完成日期：2010年12月25日

目录设计任务书 1 前言 (1) 2 设计选材及结构 (2) 2.1 工艺参数的设定 (2) 2.1.1设计压力 (2) 2.1.2筒体的选材及结构 (2) 2.1.3封头的结构及选材 (2) 3 设计计算 (4) 3.1 筒体壁厚计算 (4) 3.2封头壁厚计算 (4) 3.3压力试验 (5) 4 附件的选择 (6) 4.1人孔的选择 (6) 4.2人孔补强的计算 (7) 4.3进出料接管的选择 (9) 4.4液面计的设计 (10) 4.5安全阀的选择 (10) 4.6排污管的选择 (10) 4.7 鞍座的选择 (11) 4.7.1鞍座结构和材料的选取 (11) 4.7.2容器载荷计算 (12) 4.7.3鞍座选取标准 (12) 4.7.4鞍座强度校核 (13) 5 容器焊缝标准 (14) 5.1压力容器焊接结构设计要求 (14) 5.2筒体与椭圆封头的焊接接头 (14) 5.3管法兰与接管的焊接接头 (14) 5.4接管与壳体的焊接接头 (14)

浅谈压力容器的两种设计方法

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/c817241925.html, 浅谈压力容器的两种设计方法作者：王艳来源：《价值工程》2010年第15期摘要:本文介绍了压力容器的两种设计方法,指出分析设计方法虽然相对复杂,但较常规设计方法更安全更经济,且随着计算机技术的发展、有限元方法的应用及各种功能软件的使用它将会得到更广泛的应用。 Abstract: This paper introduces two kinds of pressure vessel design methods and points that analysis and design methods are relatively complex and more economical,but safer than the conventional design method,and with the development of computer technology,finite element method and software applications will be more widely used. 关键词:压力容器;常规设计;分析设计 Key words: pressure vessel;conventional design;analysis and design 中图分类号:TH49 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)15-0166-01 压力容器是化工、冶金、轻工、纺织、机械以及航空航天工业中广泛使用的承压设备。尽管各类压力容器设备功能各异、结构复杂程度不一,但一般可将其分解为筒体、封头、法兰、开孔、接管、支座等部件。压力容器及其部件的两种设计方法分别是常规设计和分析设计。常规设计是以弹性设计准则为基础,以壳体的薄膜理论或材料力学方法导出容器及其部件的设计计算公式,这些公式均以显式表达,给出了压力、许用应力、容器主要尺寸之间的关系。它包含了设计三要素:设计方法、设计载荷及许用应力,但这些并不是建立在对容器及其部件进行详尽的应力分析基础之上。如容器筒体,是采用“中径公式”(根据内压与筒壁上均匀分布的薄膜应力整体平衡推导而得),一般情况它仅考虑壁厚中均布的薄膜应力,不考虑其它类型的应力,如对弯曲应力,只有当它特别显著、起主导作用时才予以考虑。实际上,当容器承载以后器壁上会出现多种应力,其中包括由于结构不连续所产生的局部高应力,常规设计对此只是结合经典力学理论和经验公式对压力容器部件设计做一些规定,在结构、选材、制造等方面提出要求,把局部应力粗略地控制在一个安全水平上,在考虑许用应力时选取相对高的安全系数,留有足够的安全裕度。因此,常规设计从本质上讲,可以说是基于经验的设计方法。工程实际中我们用常规设计的观点和方法解决了很多问题,但也有一些问题无法解释,因为常规设计只考虑弹性失效,没有去深究隐含在许用应力值后面的多种失效模式。

压力容器设计基础知识讲稿(DOC 120页)

压力容器设计基础知识讲稿(DOC 120页) 部门： xxx 时间： xxx 制作人：xxx 整理范文，仅供参考，勿作商业用途

压力容器设计基础知识讲稿（20140325）目录一．基本概念 1．1 压力容器设计应遵循的法规和规程 1．2 标准和法规（规程）的关系。 1．3 压力容器的含义（定义） 1．4 压力容器设计标准简述 1．5 D1级和D2级压力容器说明二．GB150-1998《钢制压力容器》 1．范围 2．标准 3．总论 3．1 设计单位的资格和职责 3．3 GB150管辖的容器范围 3．4 定义及含义 3．5 设计参数选用的一般规定 3．6 许用应力

3．7 焊接接头系数 3．8 压力试验和试验压力 4．对材料的要求 4．1 选择压力容器用钢应考虑的因素 4. 2 D类压力容器受压元件用钢板 4．3 钢管 4．4 钢锻件 4. 5 焊接材料 4．6 采用国外钢材的要求 4．7 钢材的代用规定 4．8 特殊工作环境下的选材 5．内压圆筒和内压球体的计算 5. 1 内压圆筒和内压球体计算的理论基础5．2 内压圆筒计算 5．3 球壳计算 6．外压圆筒和外压球壳的设计 6．1 受均匀外压的圆筒（和外压管子）6．2 外压球壳 6．3 受外压圆筒和球壳计算图的来源简介6．4 外压圆筒加强圈的计算 7．封头的设计和计算 7．1 封头标准

7．2 椭圆形封头 7. 3 碟形封头 7．4 球冠形封头 7．5 锥壳 8．开孔和开孔补强 8．1 开孔的作用 8．2 开检查孔的要求 8．3 开孔的形状和尺寸限制 8．4 补强要求 8．5 有效补强范围及补强面积 8．6 多个开孔的补强 9 法兰连接 9．1 简介 9．2 法兰连接密封原理 9. 3 法兰密封面的常用型式及优缺点9．4 法兰型式 9．5 法兰连接计算要点 9．6 管法兰连接 10．压力容器的制造、检验和验收 10．1 制造许可 10．2 材料验收及加工成形 10. 3 焊接

压力容器应力分析设计方法的进展和评述优选稿

压力容器应力分析设计方法的进展和评述集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

压力容器应力分析设计方法的进展和评述压力容器的使用范围非常的广泛，在此基础上，我们一定更加重视其使用的效果。其中，压力容器应力分析是重要的工作，所以，讨论压力容器应力分析设计工作很有必要。压力容器概述 1.1.概念所谓的压力容器是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备。贮运容器、反应容器、换热器和分离器均属压力容器。 1.2.用途压力容器的用途十分广泛。它是在石油化工学、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。此外，还配有安全装置、表计及完全不同生产工艺作用的内件。压力容器由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故。世界各国均将其列为重要的监检产品，由国家指定的专门机构，按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。

分析设计方法在ASME老版中分析设计方法的全称是“以应力分析方法为基础的设计”,简称“应力分析设计”,再简称为“分析设计”。它的特点是: 2.1.要求对压力容器及其部件进行详细的弹性应力分析。可以采用理论分析、数值计算或试验测定来进行弹性应力分析。 2.2.强度校核时采用塑性失效准则。包括用极限载荷控制一次应力,以防止整体塑性垮塌失效。用安定载荷控制一次加二次应力以及用疲劳寿命控制最大总应力,以防止循环失效等。 2.3.根据塑性失效准则对弹性应力进行分类。 2.4.根据等安全裕度原则确定危险性不同的各类应力的许用极限值。综合起来可以说,“应力分析设计”是一种以弹性应力分析和塑性失效准则为基础的应力分类设计方法。近年来被简称为“应力分类法”。早期(老版中)的“分析设计”只包含这一种方法。随着先进的力学分析方法和手段的不断成熟(即其有效性和可靠性达到实际工程应用的水平),ASME 新版和欧盟标准都及时地扩充了“分析设计”采用的方法,同时对“分析设计”的含义也有所调整。最突出的表现为: