压力容器设计_概述_设计准则
4 压力容器设计
4.1 概述
4.1.1 设计规范
（1）ASME规范
人类最早接触的压力容器，是用于产生动力的蒸气锅炉。世界上第一部有关压力容器设计的规范来自于美国ASME，1914年首先提出了ASME固定式锅炉结构准则及其许用工作压力，仅3页长的文件。
ASME是美国机械工程师协会简称，成立于1880年，目前会员约有125,000人。主要从事开发机械工程及其有关领域的科学技术，开展标准化活动，制定机构规范和标准。
下面给出的是ASME自我介绍的网页，以及目前ASME拥有的规范和标准（见图片31_01～31_03）。
2001年最新版的“Boiler & Pressure Vessel Code”已发展为包括锅炉、压力容器、核动力装置设备、材料、无损检验等在内的共11卷规范，其中涉及压力容器的为第8卷第1分册(ASMEⅧ-1)、第2分册(ASMEⅧ-2)和第3分册(ASMEⅧ-1)。
ASMEⅧ-1 是关于压力容器的规则设计(Design by Rules)，也就是传统的常规设计；ASMEⅧ-2是压力容器的分析设计(Design by Analysis)；ASMEⅧ-3是高压容器设计(≧10,000psi≈69MPa)。
下面给出“Boiler & Pressure Vessel Code”(2001版)的目录。（见图片31_04）
（2）我国的压力容器设计标准
我国的压力容器设计标准基本上参照ASME规范而制定的。
1967年由化工部公布了《钢制化工容器设计规定(试行)》；1978年由石油部、机械部公布了《钢制石油化工压力容器设计规定》作为第一版正式的设计规范，1982年出第二版，1985年由全国压力容器标准化技术委员会出了第三版；1989年升格为国家标准，即GB150-89《钢制压力容器》，1998年修订为GB150-98《钢制压力容器》。
上述压力容器设计标准基本上是参照ASMEⅧ-1的，属于常规设计方法。
除此之外，在参照ASMEⅧ-2基础上，1995年颁布了JB4732-95《钢制压力容器应力分析法设计标准》；1997年颁布了JB/T4735-97《钢制焊接常压容器》。
上述三个压力容器设计标准(GB150、JB4732和JB/T4735)，构成了目前我国压力容器从常压到中低压的设计规范系列。下面给出这三个压力容器设计标准的适用范围和主要区别。
ASME规范包括了材料、设计、制造、检测等各个方面。压力容器的设计、制造全过程可以不再求助其他的规范和标准。而我国的压力容器的设计、制造还需借助许多其他的标准和规范。国内化工设备标准体系如下。
以下给出压力容器设计、制造、检测、安装过程中的法规、规范、标准的详细目录，对今后查阅相关文献会有所帮助。（见图片31_05～31_15）
4.1.2 设计文件
化工设备设计文件是设备技术档案的重要组成部分，是设备制造、安装、使用、检修以及更换零部件过程中的重要技术依据。
按照文件内容，设计文件可分为图样和技术文件两大部分。
(1) 图样
图样内容包括：
①总图是表示设备的主要结构和尺寸、技术特性、技术要求等资料的图样。当装配图能体现总图所应表示的内容，一般可不绘制总图
②装配图表示设备的结构和尺寸，各零部件之间的装配关系、技术特性、技术要求等资料。
③部件图是可拆或不可拆部件的结构尺寸、所属零部件之间的配合关系，技术特性和技术要求等资料的图样。出具部件图可简化装配图的复杂程度。
④零件图是表示零件结构、尺寸以及加工、热处理与检验要求等资料的图样。
⑤表格图是在图纸上以表格方式表示的多种同类零件、部件或设备(结构一样，仅尺寸不同)的结构、尺寸以及加工、热处理与检验要求等资料的综合图表。
⑥特殊工具图是表示设备安装、维修时使用的特殊工具的图样。
⑦预焊件图是为了设备保温或设置操作平台等需要，表示需在制造厂预先焊制的零、部件的图样。
⑧管口方位图是表示设备的管口方位以及管口与支座、地脚螺栓等相对位置的图样。
(2) 技术文件
技术文件主要包括：
①图纸目录是表示每台设备的全套设计文件的清单。
②技术条件是对于设备的材料、制造和装配、检验和试验、表面处理以及油漆、包装、润滑、保管、运输
等的特殊要求。
③计算书是指设备或零部件的计算文件。计算书一般包括如下内容：计算所需的图形结构尺寸、计算公式、计算公式中符号的意义及选取的数值、计算结果值及最终选用值等。
④说明书是关于设备的结构原理，技术特性、制造、安装、运输、使用、维护、检修及其他必须说明的技术文件。它的内容包括：设备性能介绍，设备结构原理的说明，设备安装和试车要求，设备使用、调整和操作的说明，设备维护和修理注意事项的说明及其他需要说明的问题。
4.1.3 设计条件
设计条件是进行化工设备设计的原始数据，它是根据工艺设计条件提出的。下面给出设计条件示例。
4.1 概述 4.1.2 设计条件
管壳式换热器装配图示例
设计计算书示例
设计条件示例
4.2.1 压力容器失效形式
压力容器失效形式主要有：
(1) 强度失效
因材料屈服或断裂引起的压力容器失效，主要方式有：
①韧性断裂－结构里的应力达到或接近所用材料的强度极限而发生的断裂，其特征是断后有宏观变形。
②脆性断裂－变形量很小，壳壁中的应力值远低于材料的强度极限时发生断裂。材料的脆性和缺陷两种原因都会引起压力容器发生脆性断裂。
③疲劳断裂－在交变载荷作用下，经一定循环次数后产生裂纹或突然发生断裂失效的过程。疲劳断裂出现在结构局部应力较高的部位，危险性很大。
④蠕变断裂－压力容器在高温下长期受载，随时间的增加材料不断发生蠕变变形，造成厚度明显减薄与鼓胀变形，最终导致断裂。
⑤腐蚀断裂－因均匀腐蚀导致的厚度减薄，或局部腐蚀造成的凹坑，所引起的断裂。
(2) 刚度失效
由于构件过度的弹性变形引起的失效。
(3) 失稳失效
在压应力作用下，压力容器突然失去其原有的规则几何形状引起的失效。
(4) 泄漏失效
由于泄漏而引起的失效。
4.2.2 压力容器失效设计准则
(1) 强度失效设计准则
在常温、静载下，屈服和断裂是压力容器强度失效的两种主要形式。
①弹性失效设计准则－容器总体结构中，某一部位发生初始屈服，导致的失效。
③塑性失效设计准则－材料为理想弹塑性，以结构整体进入屈服作为失效状态。如前面讲述的厚壁圆筒的失效过程。
④爆破失效设计准则－材料具有应变硬化，将容器爆破作为失效状态。
⑤弹塑性失效设计准则－载荷变化范围达到安定载荷，容器就失效。
⑥疲劳失效设计准则－在循环交变载荷作用下，当循环次数大于疲劳设计曲线确定的许用循环次数时，出现疲劳破坏。
⑦蠕变失效设计准则－将应力限制在由蠕变极限和持久极限确定的许用应力以内。
⑧脆性断裂失效设计准则－按照断裂力学理论进行失效设计。
(2) 刚度失效设计准则
对结构的形变给予限制。
(3)稳定失效设计准则
对外压容器进行失稳设计。
(4) 泄漏失效设计准则
用于密封装置的设计。
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
压力容器设计管理制度1
压力容器设计管理制度 1 管理范围 本制度适用于公司压力容器设计的管理 2 管理职责 2.1 组织实施本制度的责任部门是设备动力部。 2.2 组织实施本制度的协助部门是生产部、企管部、化机部及各事业部。 3 管理内容 3.1 职责划分 3.1.1 在进行压力容器设计前，使用部门(以下简称事业部)必须先提交压力容器更新（或新增）报告，经生产部、设备动力部审核、公司领导审批后方可执行。 3.1.2 事业部负责提供压力容器设计详细的工艺参数和结构型式，并对其完整性负责。 3.1.3 生产部负责对压力容器设计的工艺符合性进行审核。 3.1.4 设备动力部负责对压力容器设计的使用安全性、经济性进行审核；并选定压力容器设计单位（包括化机部、集团化机部或通过招标选定设计单位）。 3.1.5 企管部招标中心负责通过招标方式选定设计单位。 3.2 设计参数选定 由事业部提供技术协议（含详细的工艺参数，如温度、压力、介质、换热面积、容积及结构型式和制造、验收标准等）和《设备设计条件表》（见附件一），报设备动力部（先经压容处审核）、生产部审核。工艺参数由事业部工艺副部长（或工艺技术员）提供；《设备设计条件表》由事业部设备副部长（或压容主管）提供。以上资料均需经事业部部长审核。 3.3 压力容器设计 3.3.1 压力容器设计一般由化机部或集团化机部完成，必要时通过招标选定。 3.3.2 化机部或集团化机部承担压力容器设计任务时，由事业部向其提供经审批的《设备设计条件表》和《工程项目申报表》，由其进行压力容器施工图设计。 3.3.3 需招标选定设计单位时，由事业部向企管部招标中心提供经审批的《设备设计条件表》和技术协议（见附件二）等资料，由中标单位完成施工图设计。 3.4 设计图纸要求 压力容器设计总图（蓝图）上须加盖压力容器设计资格印章（复印章无效），设计资格印章失效的图样和已加盖竣工图章的图样不得用于制造压力容器。设计总图上应有设计、校核、审核（定）人员的签名，并经事业部和设备动力部会签后生效。第三类中压
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。
压力容器设计类别、级别划分
压力容器设计类别、级别的划分 第一章总则 第一条为了加强对压力容器压力管道设计单位的质量监督和安全监察，确保压力容器压力管道的设计质量，根据《锅炉压力容器安全监察暂行条例》及《压力管道安全管理与监察规定》的有关规定和国务院赋予国家质量监督检验检疫总局（以下简称国家质检总局）的职能，特制定本规则。 第二条从事压力容器压力管道设计的单位（以下简称设计单位），必须具有相应级别的设计资格，取得《压力容器压力管道设计许可证》（以下简称《设计许可证》，见附一）。 第三条设计类别、级别的划分: 一、压力容器设计类别、级别的划分： （一）A类： 1、A1级系指超高压容器、高压容器（结构形式主要包括单层、无缝、锻焊、多层包扎、绕带、热套、绕板等）； 2、A2级系指第三类低、中压容器； 3、A3级系指球形储罐； 4、A4级系指非金属压力容器。 （二）C类： 1、C1级系指铁路罐车； 2、C2级系指汽车罐车或长管拖车； 3、C3级系指罐式集装箱。 （三）D类: 1、D1级系指第一类压力容器； 2、D2级系指第二类低、中压容器。 （四）SAD类系指压力容器分析设计。 压力容器设计类别、级别、品种范围划分详见附二。 二、压力管道设计类别、级别的划分： （一）长输管道为GA类，级别划分为： 1、符合下列条件之一的长输管道为GA1级： （1）输送有毒、可燃、易爆气体介质，设计压力P 〉1.6Mpa的管道；
（2）输送有毒、可燃、易爆液体介质，输送距离（指产地、储存库、用户间的用于输送商品介质管道的直接距离）≥200km且管道公称直径DN ≥300 mm 的管道； （3）输送桨体介质，输送距离≥50km且管道公称直径DN≥150mm的管道； 2、符合下列条件之一的长输管道为GA2级： （1）输送有毒、可燃、易爆气体介质，设计压力P≤1.6Mpa的管道； （2）GA1（2）范围以外的管道； （3）GA1（3）范围以外的管道。 （二）公用管道为GB类，级别划分为： 1、GB1：燃气管道； 2、GB2：热力管道。 （三）工业管道为GC类，级别划分为： 1、符合下列条件之一的工业管道为GC1级： （1）输送GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》中，毒性程度为极度危害介质的管道； （2）输送GB50160《石油化工企业设计防火规范》及GBJ16《建筑设计防火规范》中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体介质且设计压力P≥4.0MPa的管道； （3）输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力P≥4.0MPa且设计温度大于等于400℃的管道； （4）输送流体介质且设计压力P≥10.0Mpa的管道。 2、符合下列条件之一的工业管道为GC2级： （1）输送GB50160《石油化工企业设计防火规范》及GBJ16《建筑设计防火规范》中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体介质且设计压力P<4.0Mpa的管道； （2）输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力P<4.0Mpa且设计温度大于等于400℃的管道； （3）输送非可燃流体介质，设计压力P<10.0Mpa且设计温度<400℃的管道。 第四条国家质检总局和省级质量技术监督部门（以下简称批准部门）负责《设计许可证》批准、颁发，并按分级管理的原则进行审批。 第五条对A类、C 类、SAD类压力容器和GA类、GC1级（含GA类+GB类，GC1 级+GB类，GA类+GC类，GA类+GB类+GC类等）压力管道设计单位的《设计许可证》，由国家质检总局批准、颁发。对D类压力容器和GB类、GC2级压力管道设计单位的《设计许可证》，由省级质量技术监督部门批准、颁发。
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；
压力容器标准全解
压力容器法规、标准介绍 一、压力容器法.规、标准体系 我国的特种设备法规体系主要分以下五个层次 法律—行政法规—部门规章—安全技术规范—引用标准”。 第一层次：法律 根据宪法和立法法的规定，由全国人民代表大会及其常委会制定法律。 如《安全生产法》、《劳动法》、《产品质量法》、《计量法》、《标准化法》、《行政许可法》等； 2012年8月，十一届全国人大常委会第二十八次会议初次审议了《中华人民共和国特种设备安全法（草案）》。 第二层次：行政法规 由国家最高行政机关—由国务院制定的行政法规 《特种设备安全监察条例》（第373号国务院令）,2003年3月公布，自2003年6月1日起施行。 2009年1月14日《国务院关于修改(特种设备安监察条例)的决定》（第549号国务院令）公布。 第三层次：行政规章 由国务院各部门制定的部门规章，如： 《锅炉压力容器制造监督管理办法》(总局令第22号)自2003年1月1日起施行； 《特种设备作业人员监督管理办法》（总局令第140号）自2011年7月1日起施行； 第四层次：安全技术规范(规范性文件) 是政府对特种设备的安全性能和相应的设计、制造、安装、改造、维修、使用和检验检测等所作出的一系列规定，是必须强制执行的文件，安全技术规范是特种设备法规标准体系的主体，是在世界经济一体化中各国贸易性保护措施在安全方面的体现形式，其作用是把法律、法规和行政规章的原则规定具体化。 TSG Z0004-2007特种设备制造、安装、改造、维修质量保证体系基本要求 TSG Z0004-2007特种设备制造、安装、改造、维修许可鉴定评审细则 TSG R1001-2008压力容器压力管道设计许可规则 TSG R0004-2009 固定式压力容器安全技术监察规程 TSG R0002-2005 超高压容器安全技术监察规程 TSG R7001-2004 压力容器定期检验规则 TSG R6001-2008压力容器安全管理人员和操作人员考核大纲 TSG R3001-2006压力容器安装改造维修许可规则
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
压力容器设计的基本步骤
压力容器设计的基本步骤: 以稳压罐的设计为例，对容器设计的全过程进行讲解。 首先，我们根据用户提出的、在压力容器规范范围内双方签署的具有法律约束力的设计技术协议书，该协议书也可以经双方同意共同修改、完善，以期达到产品使用最优化。 根据稳压罐的设计技术协议，我们知道了容器的最高工作压力为1.4MPa，工作温度为200℃，工作介质为压缩空气，容积为2m3，要求使用寿命为10年。这些参数就是用户提供给我们的设计依据。 有了这些参数，我们就可以开始设计。 一.设计的第一步 就是要完成容器的技术特性表。除换热器和塔类的容器外，一般容器的技术特性表包括 a容器类别b设计压力c设计温度d介质e几何容积f腐蚀裕度j焊缝系数 h主要受压元件材质等项。一般我所图纸上没有做强行要求写上主要受压元件材质 一.确定容器类别 容器类别的划分在国家质量技术监督局所颁发的《压力容器安全技术监察规程》（以下简称容规）第一章第6条（p7）有详细的规定，主要是根据工作压力的大小(p75)、介质的危害性和容器破坏时的危害性来划分(p75)。本例稳压罐为低压（<1.6MPa）且介质无毒不易燃，则应划为第Ⅰ类容器。 另：具体压力容器划分类别见培训教材p4 1-11何谓易燃介质见p2 1-6 介质的毒性程度分级见p3 1-7划分压力容器等级见p3 1-9 二.确定设计压力 我们知道容器的最高工作压力为1.4MPa，设计压力一般取值为最高工作压力的1.05～1.10倍。 至于是取1.05还是取1.10，就取决于介质的危害性和容器所附带的安全装置。 介质无害或装有安全阀等就可以取下限1.05，否则就取上限1.10。 本例介质为无害的压缩空气，且系统管路中有泄压装置，符合取下限的条件，则得到设计压力为
压力容器设计
《过程设备设计基础》 教案 4—压力容器设计 课程名称：过程设备设计基础 专业：过程装备与控制工程 任课教师：
第4章压力容器设计 本章主要介绍压力容器设计准则、常规设计方法和分析设计方法，重点是常规设计的基本原理和设计方法。 §4-1 概述 4.1概述 教学重点:压力容器设计的基本概念、设计要求 教学难点：无 压力容器发展趋势越来越大型化、高参数、选用高强度材料，本章着重介绍压力容器设计思想、常规设计方法和分析设计方法。 什么是压力容器的设计？ 压力容器设计是指根据给定的工艺设计条件，遵循现行规范标准的规定，在确保安全的前提下，经济正确地选取材料，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、装配和维修等要求。 强（刚）度设计--------- 确定结构尺寸，满足强度、刚度和稳定性要求，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。 4.1.1设计要求 设计的基本要求是安全性和经济性的统一，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、经济的制造过程和经济的安装维修。 4.1.2设计文件
压力容器的设计文件包括：设计图样 技术条件 设计计算书 必要时包括设计或安装使用说明书. 分析设计还应提供应力分析报告 强度计算书包括： ★设计条件、所用的规范和标准、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“压力容器标准化技术委员会”评审鉴定，并在国家质量技术监督局认证备案，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。 设计图样包括：总图和零部件图 总图包括压力容器名称、类别、设计条件； 主要受压元件设计材料牌号及材料要求； 主要受压元件材料牌号及材料要求； 主要特性参数（如容积、换热器换热面积和程数） 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；压力容器铭牌位置； 包装、运输、现场组焊和安装要求；以及其他特殊要求。 4.1.3设计条件 设计条件可用设计条件图表示(设计任务所提供的原始数据和工艺要求) 设计条件图包含设计要求、简图、接管表等 简图------- 示意性的画出容器本体、主要内件部分结构尺寸、接管位置、支座形式及其他需要表达的内容。 设计要求-------工作介质、压力和温度、操作方式与要求和其他。 为便于填写，设计条件图又分为 一般设计条件图 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 塔器条件图：应注明塔型、塔板数量及间距、基本风压和地震设计烈度和场地土类别 搅拌容器条件图：应注明搅拌器形式及转向、轴功率等。
压力容器设计记录表格
上海朗森热工设备有限公司质量管理体系文件 压力容器设计 记录表格 记录文件编号：Q/LS.YSF01~17 受控状态： 编 制： 日 期： 审 核： 日 期： 批 准： 日 期： 发布日期: 2014年03月01日 实施日期: 2014年03月05日
压力容器设计质量保证体系记录表格清单 序号 记录名称 记录编号 版本号 修订号 归口管理 部门 保存 期限 1 压力容器设计人员业务考核表Q/LS.YSF01 A/0 工程部 长期 2 压力容器设计任务书 Q/LS.YSF02 A/0 工程部 长期 3 容器设计条件图 Q/LS.YSF03 A/0 工程部 长期 4 换热器设计条件图 Q/LS.YSF04 A/0 工程部 长期 5 压力容器设计文件校审记录表Q/LS.YSF05 A/0 工程部 长期 6 压力容器设计质量评定卡 Q/LS.YSF06 A/0 工程部 长期 7 已归档设计图样 和设计文件更改联系单 Q/LS.YSF07 A/0 工程部 长期 8 压力容器设计条件修改书 Q/LS.YSF08 A/0 工程部 长期 9 设计图样和设计文件 复用联系单 Q/LS.YSF09 A/0 工程部 长期 10 压力容器设计许可 印章使用申请书 Q/LS.YSF10 A/0 工程部 长期 11 压力容器设计许可 印章使用记录表 Q/LS.YSF11 A/0 工程部 长期 12 压力容器产品设计质量反馈表Q/LS.YSF12A/0 工程部 长期 13 压力容器设计文件归档目录 Q/LS.YSF13A/0 工程部 长期 14 压力容器规范标准台账 Q/LS.YSF14A/0 工程部 长期 15 压力容器规范标准借还记录表Q/LS.YSF15A/0 工程部 长期 16 压力容器设计文件提阅申请书Q/LS.YSF16A/0 工程部 长期 17 压力容器设计文件提阅记录表Q/LS.YSF17A/0 工程部 长期
浅谈压力容器的两种设计方法
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/dd12917594.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。
压力的容器的设计步骤
储气罐——压力容器的设计步骤 1.确定压力容器设备的各项参数：压力，介质，温度 最高工作压力为1.5MPa，工作温度为常温20℃，工作介质为压缩空气，容积为2m3 确定压力容器的类型 容器类别的划分在国家质量技术监督局所颁发的《压力容器安全技术监察规程》（以下简称容规）第一章中有详细的规定，主要是根据工作压力的大小、介质的危害性和容器破坏时的危害性来划分。 储气罐为低压（<1.6MPa）且介质无毒不易燃，应为第Ⅰ类容器。 2.确定设计参数 （1）确定设计压力 容器的最高工作压力为1.5MPa，设计压力取值为最高工作压力的1.05～1.10倍。取1.05还是取1.10，取决于介质的危害性和容器所附带的安全装置。 介质无害或装有安全阀等就可以取下限1.05，否则上限1.10。 介质为压缩空气，管路中有泄压装置，符合取下限的条件，则得到设计压力为Pc=1.05x1.4 （2）确定设计温度 一般是在用户提供的工作温度的基础上，再考虑容器环境温度而得。 如在室外在工作，无保温，容器工作温度为30℃，冬季环境温度最低可到－20℃，则设计温度就应该按容器可能达到的最恶劣的温度确定为－20℃。《容规》提供了一些设计所需的气象资料供参考。 假定在容器在室内工作，取常温为设计温度。 （3）确定几何容积 按结构设计完成后的实际容积填写。 （4）确定腐蚀裕量 根据受压元件的材质、介质对受压元件的腐蚀率、容器使用环境和容器的使用寿命来确定。 先选定受压元件的材质，再确定腐蚀裕量。 《容规》对一些常见介质的腐蚀裕量进行了一些规定。工作介质对受压元件的腐蚀率主要按实测数据和经验来确定，受使用环境影响很大，变数很多，目前无现成的数据。 介质无腐蚀的容器，其腐蚀裕量取1～2mm即可满足使用寿命的要求。
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
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㎜。 任务下达时间：2010年11月19日 完成截止时间：2010年12月30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)
过程设备设计第1章课后习题试题
第一章压力容器导言 单选题 1.1高温容器 所谓高温容器是指下列哪一种：（） A.工作温度在材料蠕变温度以上 B.工作温度在容器材料的无塑性转变温度以上 C.工作温度在材料蠕变温度以下 D.工作温度高于室温 1.2GB150 GB150适用下列哪种类型容器：（） A.直接火加热的容器 B.固定式容器 C.液化石油器槽车 D.受辐射作用的核能容器 1.3设计准则 一个载荷稳定均匀的内压厚壁圆筒最好采用哪种设计准则：（） A 弹性失效 B 塑性失效 C 爆破失效 D 弹塑性失效 1.4《容规》 有关《容规》适用的压力说法正确的是：（） A.最高工作压力大于0.01MPa(不含液体静压力) B.最高工作压力大于等于0.1MPa(不含液体静压力) C.最高工作压力大于1MPa(不含液体静压力) D.最高工作压力大于等于1MPa(不含液体静压力) 1.5压力容器分类 毒性为高度或极度危害介质PV>=0.2MPa.m3的低压容器应定为几类容器：（）A.Ⅰ类
B.Ⅱ类 C.Ⅲ类 D.不在分类范围 1.6材料性质 影响过程设备安全可靠性的因素主要有：材料的强度、韧性和与介质的相容性；设备的刚度、抗失稳能力和密封性能。以下说法错误的是：（） A.材料强度是指在载荷作用下材料抵抗永久变形和断裂的能力 B.冲击吸收功是指材料断裂过程中吸收变形能量的能力 C.刚度是过程设备在载荷作用下保持原有形状的能力 D.密封性是指过程设备防止介质或空气泄漏的能力 1.7介质毒性 毒性为中度危害的化学介质最高容许质量浓度为：（） A.<0.1mg/m3 B.0.1~<1.0mg/m3 C.1.0~<10mg/m3 D.10mg/m3 1.8压力容器分类 内压容器中，设计压力大小为50MPa的应划分为：（） A.低压容器 B.中压容器 C.高压容器 D.超高压容器 1.9压力容器分类 下列属于分离压力容器的是：（） A.蒸压釜 B.蒸发器 C.干燥塔 D.合成塔 单选题1.1 A单选题1.2 B单选题1.3 B单选题1.4 B单选题1.5 C单选题1.6 B单选题1.7 B 单选题1.8 C单选题1.9 C
压力容器设计管理制度--lingxh2001
压力容器设计管理 制度 二OO四年三月
目录 第一章、压力容器各级设计人员的条件 2 第二章、压力容器各级设计人员的业务考核 4 第三章、压力容器各级设计人员的岗位责任制 6 第四章、压力容器设计工作程序9 第五章、压力容器设计条件的编制与审查12 第六章、压力容器设计文件的签署14 第七章、压力容器设计文件的标准化审查18 第八章、压力容器设计文件的质量评定19 第九章、压力容器设计文件的管理22 第十章、压力容器设计文件的更改24 第十一章、压力容器设计文件的复用26 第十二章、压力容器设计条件图编制细则27 第十三章、压力容器设计资格印章的使用与管理28
第一章、压力容器各级设计人员的条件 一、总则 1、为满足我厂压力容器设计工作需要，加强各级设计人员的管理，并作为上岗依据，特制定本规定。 2、压力容器各级设计人员包括：单位技术总负责人，单位压力容器设计技术负责人、审核人员、校核人员和设计人员。 二、条件 1、共同条件 ⑴认真贯彻执行国家的技术方针、政策，遵守职业道德。 ⑵刻苦钻研业务技术，掌握专业知识，充分发挥设计技能，提高设计成品质量。 ⑶严格执行单位其他各项制度，分工协作，共同完成设计任务。 2、人员条件 ⑴设计单位技术总负责人 由单位主管压力容器工作的行政负责人担任。 ⑵单位压力容器设计技术负责人 ①从事本专业工作，且具有较全面的压力容器专业知识。 ②熟知并能正确运用有关规程、标准等技术规范，能组织、 指导各 级设计人员正确贯彻执行。
③熟知压力容器设计工作和国内外有关技术的发展情况，具 有综合 分析和判断能力，在关键技术问题上能做出正确决断。 ④具有3年以上压力容器设计审核经历。 ⑤具有高级技术职称。 ⑥具有《设计审批人员资格证书》。 ⑶审核人员 ①熟悉并能指导设计、校核人员正确执行有关规程、标准等 技术规 范，能解决设计、制造、安装和生产中的技术问题。 ②能认真贯彻执行国家的有关技术方针、政策，工作责任心 强，具 有较全面的压力容器设计专业基础知识，能保证设计质量。 ③具有审查计算机设计的能力。 ④具有3年以上压力容器设计的校核经历。 ⑤具有中级以上（含中级）技术职称。 ⑥具有《设计审批人员资格证书》。 ⑷校核人员 ①熟悉并能运用有关规程、标准等技术规范，能指导设计人 员的设 计工作。 ②具有压力容器设计专业知识，有相应的压力容器设计成果 并已投 入制造、使用。
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》
压力容器讲解
GB150-1998《钢制压力容器》讲解 一、概述 1 、标准适用的压力范围 GB150- 1998《钢制压力容器》设计压力P: 0.1?35 MPa ;真空度：》0.02 MPa JB4732- 95《钢制压力容器-分析设计标准》设计压力P：0.1 ?100 MPa 真空度：> 0.02 MPa JB／T4735- 1997《钢制焊接常压容器》设计压力P： 圆筒形容器：-0.02 MPa< P< 0.1 MPa 立式圆筒形储罐、圆筒形料仓-500Pa< P< 0.2000 Pa 矩形容器：连通大气 JB4710-2000 《钢制塔式容器》设计压力P：0.1 ?35MPa （对工作压力<0.1MPa内压塔器,P取0.1MPa） 高度范围h>10m 且h/D（直径）>5 2. 设计时应考虑的载荷 1）内压、外压或最大压差; 2) 液体静压力（> 5%P）
需要时，还应考虑以下载荷 3)容器的自重(内件和填料)，以及正常工作条件下或压力试验状态下内装物料的重力载荷； 4)附属设备及隔热材料、衬里、管道、扶梯、平台等的重力载荷； 5)风载荷、地震力、雪载荷； 6)支座、座底圈、支耳及其他形式支撑件的反作用力； 7)连接管道和其他部件的作用力； 8)温度梯度或热膨胀量不同引起的作用力； 9)包括压力急剧波动的冲击载荷； 10)冲击反力, 如流体冲击引起的反力等； 11)运输或吊装时的作用力。 3、设计单位的职责 1)设计单位应对设计文件的正确性和完整性负责。 2)压力容器的设计文件至少应包括设计计算书和设计图样。 3)压力容器的设计总图应盖有压力容器设计资格印章。 4．容器范围 GB150管辖的容器范围是指壳体及其连为整体的受压零部件 1) 容器与外部管道连接 2)接管、人孔、手孔等的承压封头、平盖及其紧固件 3)非受压元件与受压元件的焊接接头。接头以外的元件，如加强圈、支座、裙座
压力容器设计步骤或思路
压力容器（罐）设计思路或步骤 一、根据输入条件及GB150，首先确定：设计压力、设计温度、材质、介质（及介 质特性：毒性程度、是否易爆、状态（气态、液态的标准沸点）、渗透性、材质的相溶性等）、容积等参数。 二、确定容器类别；（容器类别对无损检测的确定有影响） 三、确定焊接接头系数（根据容规及GB150.4确定）； 四、确定腐蚀裕量（参考HG/T20580-2011,P20的7.3腐蚀裕量） 设计压力、设计温度的确定参考GB150及HG/T20580-2011的第一部分，有详细的说明，是设计人员必须学习的内容。由以上条件可进行筒体与封头的壁厚计算，确定尺寸参数。如客户没有确定长径尺寸，一般按长径比2-5（2-3）确定为易，长度方向尽可能取板宽或整板宽的累加值（此值为经济值）。 五、筒体材料：尽可能选用板材，如管作筒体，GB9948及GB6479需符合GB150.2 的5.1.4、5.1.5的规定； 六、容器法兰及法兰盖设计：参考容器法兰标准，多数情况下使用规格不在此标 准范围内，无法直接选用，我的经验是：螺栓直径越小，预紧力越小，法兰越薄；螺栓材料越软，许用应力越小，法兰厚度越薄；螺栓分布圆直径距垫片中心圆尺寸越短，法兰厚度越小；外圆与厚度两者选择中，选择外圆小的，相对外圆大薄的重量轻的可能性更大，也就是成本低的可能性更大。在设计尺寸时螺栓分布圆尽可能小对厚度减小有很大的好处。要明白这些关系，还需要多学习法兰受力计算一部分。 七、管法兰公称压力要大于容器的设计压力，参考HG/T20592-2009中法兰最大允 许压力表，法兰在设计温度下的最小允许压力要大于罐的设计压力为选型合格，法兰、垫片、螺栓及螺母的选择参考HG/T20583-2011 P437页。 摘要如下：7.2.2容器的接管法兰密封面选用凹凸面或榫槽面型式时，设在容器顶部和侧面的管口选用凹面或槽面法兰；设在容器底部的管口应选用凸面或榫面的法兰。与阀门或机泵直接相连的管口应视阀门或机泵的法兰密封面型式选用。 7.2.3 容器内为易燃、易爆介质或毒性为中度和轻度危害介质的接管法兰 公称压力等级选用应不低于1.6MPa,毒性程度为极度和高度危害介质以及介质特性为强渗透性介质的接管法兰的公称压力等级应不低于2.0MPa。 7.2.4容器内介质毒性为极度危害、高度危害或有强渗透性的中度危害和 介质为液化石油气时，接管法兰应采用带颈对焊法兰。 7.2.5 低温容器、高温容器、疲劳容器以及第三类容器的接管法兰宜采用
深冷压力容器设计规范与方法
武汉大学 2015-2016学年第1学期 科研训练论文 题目：深冷压力容器的设计规范与方法 姓名： 学号： 学院：机械工程学院 专业： 指导老师： 2015年 12 月
目录 0、引言 (3) 1、深冷压力容器的基本构造 (3) 2、固定式真空绝热深冷压力容器的选材 (4) 2.1筒体的选材 (4) 2.2绝热材料的选材 (4) 2.3支撑构件的选材 (5) 2.4管路系统 (5) 3、深冷压力压力容器设计规范与要点 (5) 3.1、深冷压力容器所遵循的设计规范 (5) 3.2、内容器的结构设计要点 (6) 3.3外壳的结构设计要点 (8) 3.4、内容器与外壳、支撑连接的设计要点 (9) 3.5、管路系统的特殊要求 (11) 3.6、真空寿命及吸附剂的添加量 (11) 4、压力容器制造要求 (12) 5、深冷压力容器的检验 (13) 5.1 图样及制造工艺 (13) 5.2 材料 (13) 5.3 焊接 (13) 5.4 外观和几何尺寸 (14) 5.5 无损检测 (14) 5.6 热处理 (14) 5.7 耐压试验 (14) 5.8 安全附件 (14) 5.9 泄漏性试验（气密性试验） (14) 5.10 出厂技术资料 (15) 页1
6、国内外深冷压力容器设计比较 (15) 6.1国内设计标准的缺乏与现状 (15) 6.2低温界定比较 (15) 7、结语 (16) 参考文献 (17) 页2
深冷压力容器的设计规范与方法 李小云 武汉轻工大学机械工程学院 摘要：深冷压力容器主要包含固定式深冷压力容器和移动式压力容器两大类，结构型式多种多样，深冷容器的设计和制造，以及安全运行，需要多项关键技术，包括结构设计技术、低温绝热技术和标准化技术。本文介绍了钢制真空绝热深冷压力容器设计时可以参考的设计规范，并针对该类容器的设计、选材、制造、检验等几方面的要求进行了论述。 关键词：深冷压力容器、真空绝热 0、引言 近几年，真空绝热深冷压力容器市场需求旺盛，生产厂家越来越多，用于贮运的真空绝热深冷压力容器也越来越多，尽管不同的厂家对于该类容器的设计制造有所不同，但其基本结构大致一样。本文将简单介绍真空绝热深冷压力容器的基本结构及设计制造的工艺要点，以帮助更多的人了解真空绝热深冷压力容器。 1、深冷压力容器的基本构造 深冷容器按照不同的标准分成很多类型，为了满足实际使用的需要，不同类型的深冷压力容器的结构会有差异，但是深冷压力容器的一些基本结构还是相同的，深冷压力容器的基本结构主要包括以下一些部分： 1) 容器主题：包括内容器、绝热组织、外壳体、以及相关的支撑结构等 2) 检测设施：包括压力表、温度计、用于测量内容器充装量的液面计等。 3) 低温液体和气体的注入、排除管道与阀门以及回收系统。 4) 安全附件：如容器的爆破片、安全网、紧急排液阀等。 5) 其他附件：如吸附盘、支座、抽气口以及运输式容器中的消晃板等。 页3