内压薄壁容器设计II设计参数的规定.pptx
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1、第二章 中低压容器的规则设计慕课课程:Massive Open Online CoursePressure Vessel Design 压力容器设计主讲教师:潘家祯华东理工大学机械与动力工程学院华东理工大学机械与动力工程学院2.3 内压薄壁容器设计II 设计参数的规定2第三节 内压薄壁容器的设计计算一、引言二、圆筒和球壳的设计计算三、设计参数的规定四、压力试验五、封头的设计计算2.3.2内压薄壁容器设计-II 设计参数的规定3(一)设计压力和设计温度 容器的设计压力是指在相应的设计温度下,用以确定容器壳体厚度的表压力,其值不小于容器的最大工作压力,容器的最大工作压力是指在正常操作情况下容器顶部
2、可能出现的最高表压力。对承装液化气体的容器,设计压力应根据容器允许达到的最高介质温度和相应的饱和蒸汽压力确定。若容器装有液体,当容器各部位或受压元件所承受的液柱静压力达到设计压力的5%时,液柱静压力应计入该部位或元件的设计压力内。第三节 内压薄壁容器的设计计算三、设计参数的规定2.3.2内压薄壁容器设计-II 设计参数的规定4(一)设计压力和设计温度 设计温度指容器在正常操作情况下,在相应设计压力下设定的受压元件的金属温度,其值不得低于金属可能达到的最高温度。对于0oC 以下的金属温度,则设计温度不得高于元件金属可能达到的最低金属温度。容器金属温度可通过实测或由传热学计算。第三节 内压薄壁容器
3、的设计计算三、设计参数的规定2.3.2内压薄壁容器设计-II 设计参数的规定5(二)焊缝系数 绝大多数容器采用焊接结构,焊接时由于可能出现的焊接缺陷,焊缝往往是容器强度比较薄弱的环节,因此在设计中用焊缝系数来表示焊缝金属与母材强度的比值。它反映出容器受削弱的程度。第三节 内压薄壁容器的设计计算三、设计参数的规定2.3.2内压薄壁容器设计-II 设计参数的规定6(三)壁厚附加量 厚度附加量由两部分组成:l 钢板或钢管的厚度负偏差,C1l 腐蚀裕度C2。C=C1+C2。C1按相应钢板或钢管标准选取。容器用钢板负公差不超过0.25mm时且不超过名义厚度的6%时,可取C1=0。C2由介质的腐蚀性和容器
4、的使用寿命确定。对于碳素钢和低合金钢,C2不小于1mm,对于不锈钢,当介质的腐蚀性极少时,可取为零。此外,对于冲压成型后的封头和热卷的圆筒,制造厂应保证成品的实际厚度不小于名义厚度减去钢材厚度的负偏差。第三节 内压薄壁容器的设计计算三、设计参数的规定2.3.2内压薄壁容器设计-II 设计参数的规定7第三节 内压薄壁容器的设计计算三、设计参数的规定(三)壁厚附加量表2-4 热轧钢板厚度负偏差表2-5 热轧无缝钢管厚度负偏差2.3.2内压薄壁容器设计-II 设计参数的规定8(四)许用应力和安全系数 许用应力是容器壳体等受压元件的材料许用强度,取材料的极限强度与相应的安全系数之比。极限强度要根据失效
5、类型来确定,安全系数则受操作工况、材料、制造质量和计算方法等因素的影响。采用过小的许用应力或过大的安全系数,会使设计的部分过分笨重而浪费材料,反之会使部件过于单薄而破损,因此合理选择许用应力或安全系数是关系设计先进可靠与否的问题。第三节 内压薄壁容器的设计计算三、设计参数的规定2.3.2内压薄壁容器设计-II 设计参数的规定9(四)许用应力和安全系数 材料的极限强度由试验求得。对于低碳钢之类的塑性材料,它们有明显的规定非比例伸长应力s s0.20.2、屈服强度s ss s和抗拉强度s sb b。第三节 内压薄壁容器的设计计算三、设计参数的规定2.3.2内压薄壁容器设计-II 设计参数的规定10
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