第三节 内压容器设计
第三节 内压容器设计
二、设计公式中各参数的确定 1、设计压力 P 设计压力 P 一般取稍高于最大工作压力 最大工作压力：指容器在工艺操作中顶部可达到得最大表压 使用安全阀时：P=1.05~1.1P 工 max 破膜时： P=1.15~1. 3P 工 max 当容器装有液料时，若其静压< P 工 max 5%时，设计压力可不计入静压。 为使容器及其部件趋于标准化，设计压力应尽量采用标组准系列工称压力
二、设计公式中各参数的确定 1、设计压力 P 设计压力 P 一般取稍高于最大工作压力 最大工作压力：指容器在工艺操作中顶部可达到得最大表压 使用安全阀时：P=1.05~1.1P 工 max 破膜时： P=1.15~1. 3P 工 max 当容器装有液料时，若其静压< P 工 max 5%时，设计压力可不计入静压。 为使容器及其部件趋于标准化，设计压力应尽量采用标组准系列工称压力
3,设计温度 设计温度系指容器在正常工作过程中，在相应的设计压力下，亮壁或元件金属可能达到 钓最高或最低（指≤一20℃时）温度。设计温度在设计公式中不直接出现，但它直接影响材 料的选择和材料的许用应力值。 4,壁厚附加量 壁厚附加量C按下式确定： C=C+C:+C3 mm 式中：C,一钢板或钢管的负偏差mm,按表4一3，表4一4选取： C2一腐蚀智度mm,根据介质的蚀性和容器的使用寿命确定。对碳素钢和低合金 钢取C:≥1mm；对不锈钢，当介质的膏蚀性极微时，取C2=0; C,-一椭喝形、碟形、折边锥形和球形端盖冲压时前壁厚拉伸减薄量mm,常取C,为 计算厚度的10%，且不超过4mm。 5,最小壁厚 常压或压力很低的容器，如按强度公式计算，所得壳壁厚度很薄，容易变形而不能满足 制造、运输和安装时的刚度要求，所以规定了容器的最小壁厚S。范围！ ()对碳素钢和低合金钢制容器。 当内径D,≤80mm时，Sah≥2 m血，且不小于3mm,腐蚀裕度另加； 00 当内径D>3800mm时，Smi:按运输和现场制造、安装条件确定。 (2)对不锈钢制容器，取Saa≥2mm。 6许用应力 村料的许用应〔σ，系指设计温度下的许用应力，当设计温度低于0℃时，取20℃时 的许用应力。 〔O:材料在设计温度下的极限应加 安全系数口 容器用钢材的极限应力0，一般用强度极限c、屈服极限σ、持久极限c和蠕变极限σ 来表示。对成功使用过的钢林，许用应力是根据设计温度，在材料性能资料中查出上述四种 极限应力值后，分别除以表4-5中的安全系数，取其中的最小值而得到的
表4-5安全系数表 材料 对老下合是对计星贯法素不鹅费对轻下身安 度下的最低屈眼 极限（在10万小时下 低强度极限0。板限，（或0） 平均值b最小值螃变常为1的 碳素钢，低合金 ns≥1,6 ≥1,5≥1,25 ≥1 钢奥氏体不绣解 as≥1,5® n≥1.5n≥1,25 n≥1 ①当已有n,<3的设计经验时，可采用nb≥2.7。 @当容器的设计温度未及培变温度范围，且允许有较大的变形时，许用应力值可适当提高，但最高 不超过0,90，（此时可能产生0,1%永久变形），且不超过2/30，。此规定不适用于法兰或其它在有少 许变形就产生泄漏的扬合。 7焊缝系数 容器通常由钢板焊接而成，而焊缝由于可能存在夹渣、气孔、未焊透、裂纹等缺陷，致 使焊缝的强度削弱；同时在焊缝周围的热影响区，还会因晶粒长大及残存热应力而导致强度 下降。故引入焊缝系数，来补偿犀缝对容器强度的削弱。 焊缝区材料强度 得鞋系数4：本林时科藏≤ 焊缝系数应根据焊接接头的型式和焊缝的无损深伤检验要求，按下列规定选取， (1)双面源的对接焊缝 100%无损探伤b=1.0 局部无损探伤·=0,85 不作无损探伤中=0.70 (2)单面焊的对接焊缝，在焊接过程中沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的垫板： 100%无损探伤中=0.90 局部无损探伤巾=0.80 不作无损探伤中=0.65 (3)单面焊的对接焊缝，无热板： 局部无损探伤=0.70 不作无损探伤本=0.60
2、椭球形端盖 当 Di/2 hi=a/b 1 时， 椭球 球 K S S，深度加大 当 Di/2 hi=a/b ，S ， 端改扁平，制造方便 当 Di/2 hi=a/b =2 K=1 应力分布较好， 便于焊接，边缘应力较小 我国将 a/b =2 的端盖作为标准端盖 3、蝶形端盖 Di=2a hi=b 过渡区与其余两部分的联接处仍存在 边缘应力，边缘应力的大小与 r/Ri 和 Ri/Di 的比值有关。 规定：Ri ≤Di (Ri=(0.9~1.0) Di S 圆筒≈S 球部 r ≥ Di10%且 r ≥3S
2、椭球形端盖 当 Di/2 hi=a/b 1 时， 椭球 球 K S S，深度加大 当 Di/2 hi=a/b ，S ， 端改扁平，制造方便 当 Di/2 hi=a/b =2 K=1 应力分布较好， 便于焊接，边缘应力较小 我国将 a/b =2 的端盖作为标准端盖 3、蝶形端盖 Di=2a hi=b 过渡区与其余两部分的联接处仍存在 边缘应力，边缘应力的大小与 r/Ri 和 Ri/Di 的比值有关。 规定：Ri ≤Di (Ri=(0.9~1.0) Di S 圆筒≈S 球部 r ≥ Di10%且 r ≥3S
4、锥形端盖 （1）无折边的锥形端盖
4、锥形端盖 （1）无折边的锥形端盖
横推力： 当交点位于曲线之下时、则需加强，壁厚按下式计算 4 cos 4 0 ' 1 0 1 S PD S PD = = 横推力产生的条件： 凡是联接的两个壳体的经线 没有公切线时， 必然产生横推力
横推力： 当交点位于曲线之下时、则需加强，壁厚按下式计算 4 cos 4 0 ' 1 0 1 S PD S PD = = 横推力产生的条件： 凡是联接的两个壳体的经线 没有公切线时， 必然产生横推力
2、折边锥形端盖 为避免在与 r 圆弧联 接处产生过大的边缘应 力 规定：r>0.1Di 且 r≥3S
2、折边锥形端盖 为避免在与 r 圆弧联 接处产生过大的边缘应 力 规定：r>0.1Di 且 r≥3S
5、平盖
5、平盖
四、压力试验 一般用水做内压试验， 对不适合做液压试验的容器，可采用气压试验
四、压力试验 一般用水做内压试验， 对不适合做液压试验的容器，可采用气压试验