探讨压力容器设计方法
探讨压力容器设计方法
压力容器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。基于此，本文就压力容器的设计要求和设计方法进行分析和阐述，希望可以为压力容器的优化设计提供借鉴。
标签：压力容器；设计要求；设计方法
随着工业不断发展和工业规模的不断扩大，压力容器的操作条件越来越苛刻，结构也越来越复杂。压力容器所处理的介质往往是易燃易爆或者有毒的，一旦发生事故将造成不可估量的损失。因此对压力容器的安全及优化设计就显得极为重要，探索更好地设计方法也是促进其予以更好发展的重要根基。
1 压力容器概述
一般来说，压力容器就是符合《固定式压力容器安全技术监察规程》中所定义的容器，即工作壓力≥0.1MPa；容积大于或者等于0.03m?并且内直径（非圆形截面指截面内边界最大几个尺寸）≥150mm；盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体。
压力容器具有极为广泛的用途，诸如石化、科研、能源、军工等都是其重要的应用领域，并在多部门中担任重要设备。压力容器一般情况由筒体、封头、接管、法兰、密封元件等元件组成，因为其对密封、承压、介质的应用，极容易发生爆炸和环境污染，对其进行优化设计就显得极为重要。
2 压力容器设计方法
压力容器的设计可以采用规则设计方法或者分析设计方法，必要时也可以采用试验方法或者可对比的经验设计方法。压力容器的设计应当给予设计条件，综合考虑所有相关因素、失效模式和足够的安全裕量，以保证压力容器具备足够的强度、刚度、稳定性和抗腐蚀性，确保压力容器在设计使用年限内的安全。
2.1 规则设计方法
规则设计方法就是采用弹性失效准则，对容器各处实际存在的应力一般不进行严格而详细的计算，在对材料、结构、制造、检验等作出相应限定后，用比较简单的计算公式确定元件厚度以保证容器安全性的設计方法。规则设计是对材料力学、板壳薄膜理论的简化，其仅是对“最大荷载”工况的考虑，以一次施加的静力荷载作为处理原则，忽略边缘应力、局部应力，以及热应力，对于容器的疲劳寿命同样不再考虑范围内。一般来说，较高安全系数的采用，能够对应力采用统一许用应力值分析不足的情况予以弥补。
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。
压力容器设计人员综合考试题及答案
2013/7/15 压力容器设计人员综合考试题 (闭卷) 姓名：得分 一、填空（本题共 25 分，每题分） 1 、结构具有抵抗外力作用的能力，外力除去后，能恢复其原有形状和尺寸的这种 性质称为弹性。 点评：这是材料力学的基本定义，压力容器的受压元件基本上应该具有这个性质。 2 、压力容器失效常以三种形式表现出来：①强度；②刚度；③稳定性。 点评：该失效形式是压力容器标准所要控制的几种失效形式。 3 、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。 4 、有限元法单元基本方程｛F｝e = [K]｛δ｝e所表示的是单元节点力与单元 节点位移之间的关系。 点评：这是一道拉开分数档次的题，考查所掌握的基础理论深度。该题是有限元数值分析中最基本概念。 5 、厚度 16mm 的 Q235—C 钢板，其屈服强度 ReL 的下限值为 235MPa 。 点评：该题主要是考察对压力容器常用材料钢号含义的掌握，并不是考查对具
体数字的记忆。 6 、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 ，表 4，考查设计人员对材料温度使用范围的掌握 。 7 、Q345R 在热轧状态下的金相组织为 铁素体加珠光体。 点评：考查设计人员的综合知识，提示大家应该掌握常用材料的金相组织的知 识深度。 8 、用于壳体的厚度大于 36 mm 的 Q245R 钢板，应在正火状态下使用。 点评：该题出自 GB150， 条款，考查对常用压力容器材料订货技术条件掌握的 熟练程度。 9 、GB16749 规定，对于奥氏体不锈钢材料波纹管，当组合应力_ σR ≤2σS t _时，可不考虑疲劳问题。 点评：考查波纹管的基础知识的掌握，同时这里包含一个结构安定性的力学概念 10、 波纹管的性能试验包括刚度试验、稳定性试验、__疲劳试验__。 点评：考查波纹管的基础知识的掌握， 11、 GB150 规定的圆筒外压周向稳定安全系数是 ,球壳及成形封头的外压稳 定安全系数是 15 。 点评：GB150 释义P41。考查设计人的基础知识和标准的理解掌握。
特种设备管理程序文件
1 目的 有效监控特种设备的安全运行，规特种作业人员的管理，预防重大事故的发生。 2 适用围 适用于公司特种设备采购、安装、改造、维修、检查、检测检验等方面的管理。 3 职责 ●物料部、使用部门、设施保障部或制造工程部共同负责特种设备采购、安装、 改造、维修保养供应方的选择； ●设施保障部负责压力容器的注册登记、检测检验的安排及档案的建立； ●制造工程部负责起重机械、厂机动车辆的注册登记、检测检验的安排及档案建 立； 4 术语 特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶，下同）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、厂机动车辆。特种设备包括其附属的安全附件、安全保护装置和与安全保护装置相关的设施。 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，其围规定为最高工作压力大于或者等于0.1ＭＰａ（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于2.5ＭＰａ·Ｌ的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器；盛装公称工作压力大于或者等于0.2ＭＰａ（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于1.0ＭＰａ·Ｌ的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于６０℃液体的气瓶；氧舱等。 起重机械，是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备，其围规定为额定起重量大于或者等于0.5ｔ的升降机；额定起重量大于或者等于1ｔ，且提升高度大于或者等于2ｍ的起重机和承重形式固定的电动葫芦等。 5 过程及要求 5.1 识别 公司现有特种设备： ●压力容器、各种气瓶 ●起重机械（行车、升降机） ●厂机动车辆（叉车、电瓶车） 5.2 采购
●特种设备采购时，物料部、使用部门、制造工程部或设施保障部应共同验明供 应商是否具备特种设备生产许可证或特种设备安全认可证； ●新购特种设备应附有下列文件： ◇产品质量合格证明； ◇安装及使用维修说明； ◇监测检验证明等文件。 ●上述文件应交给5.8款规定的档案管理部门； ●起重机械、厂机动车辆的出厂文件要求详见附录A:起重机械、厂机动车辆出厂 文件明细 5.4 安装、改造、维修保养 ●特种设备需要安装、改造、维修保养时，使用部门、制造工程部或设施保障部 应共同确定供应方； ●特种设备的安装、改造、维修保养供应方，必须具备所在地省级特种设备安全 监察机构或者其授权的特种设备安全监察机构资格认可的书； ●供应方在施工前应当将拟进行的特种设备安装、改造、重大维修情况和施工方 案书面告知直辖市或者设区的市的特种设备安全监督管理部门，告知后方可施工； ●安装、改造、维修竣工后，供应方应当在30日将有关技术资料移交使用部门， 由其存档。 5.5 使用登记 ●特种设备在投入使用前30日，应当持监督检验机构出具的验收检验报告和安全 检验合格标志向直辖市或者设区的市的特种设备安全监督管理部门登记；压力容器登记注册由设施保障部负责，起重机械、厂机动车辆登记注册由制造工程部负责； ●安全检验合格标志、登记标志应当置于或者附着于该特种设备的显著位置； ●厂机动车辆需安装牌照并粘贴安全检验合格标志后,方可以投入使用。 5.6 故障处理和停用 ●特种设备出现故障或者发生异常情况，必须由有资格的维修保养人员或维修保 养供应方对其进行全面检查，消除故障后，方可重新投入使用。 ●特种设备因故暂停使用半年以上，使用部门应当到当地特种设备安全监察部门 办理备案手续；
ANSYS在压力容器应力分析优化设计中的应用
ANSYS在压力容器应力分析优化设计中的应用 刘金纯 抚顺石油化工设计院 113006 摘要压力容器应力分析设计法正在我国石油、化工等行业得到迅速地普及和发展。应用ANSYS软件提供的参数化设计语言和优化设计等高级分析技术，我们可以采用一种新的“结构 优化法”进行压力容器的应力分析设计。该方法具有设计计算周期短、工作量小等优点，具有应 用推广价值。 关键词ANSYS 压力容器 应力分析 优化设计 1 前言 随着我国压力容器设计观点、设计方法和设计标准的不断更新，以及电子计算机技术的快速发展，应用有限元分析程序对压力容器进行分析设计这一先进的设计方法正在石油、化工、核工业等行业的设备设计工作中，得到迅速的推广。在众多可用的通用和专用有限元软件中，ANSYS做为最通用有效的有限元软件之一，也在压力容器的应力分析设计中得到了广泛应用。 应用有限元分析程序进行压力容器应力分析的标准过程都是根据设计条件，用解析计算方法或根据经验值确定容器的初始结构尺寸，按照该结构尺寸用有限元程序建模、求解，再对得出的应力分析结果进行强度评定。如果强度评定不合格则根据设计者的经验对初始尺寸进行修改，然后再次建模、求解，进行强度评定，如此反复，直至强度评定合格为止。用这种方式进行压力容器的应力分析设计存在以下一些不足： 1.设计人员工作量大，设计计算的时间周期长；特别是模型较复杂或修改较多时，更是 如此； 2.对设计人员的工作经验要求比较高，同一台容器，不同的人员设计，往往会得到差异 较大的不同结果； 3.对容器各部分，尤其是形状比较复杂部位结构尺寸的确定往往偏于保守，造成材料浪 费。 现在，利用ANSYS程序提供的参数化设计语言（ADPL）和优化设计等高级分析技术，我们可以采用一种“结构优化法”进行压力容器的分析设计和结构优化。所谓的“结构优化法”，就是以应力强度S I、SⅡ、SⅢ、SⅣ满足设计标准要求的应力强度控制值作为约束条件，通过ANSYS的优化设计功能，求得使容器重量最小的容器结构尺寸。它与一般方法的主要区别是将以往由人工确定初始结构尺寸变为由软件通过计算自动确定，并且软件给出的这些结构尺寸是满足应力强度控制条件的优化值。 2 “结构优化法”的基本过程 “结构优化法”的基本过程如图一所示。 在这一过程中，为简化计算和便于各应力强度的控制，将容器结构参数的优化分为“优化容器基本结构参数”和“优化容器局部结构参数”两个步骤来进行。容器基本结构是组成容器壳体结构的筒体、封头、接管、管板等基本板壳部件（简称元件）。容器基本结构参数指的是在不考虑应力集中和边缘效应的情况下，元件的结构尺寸。“优化容器基本结构参数”是以参数化建模的方式分别分析计算各个元件在设计外载作用下，不受其它元件约束，可以自由变形时的应力分布。然后，选取可能出现最大一次整体薄膜应力（P m），最大一次薄膜
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
压力容器制造工艺流程
2007年4月，**公司因取《压力容器制造许可证》，需试制一台压力容器。公司决定试制一台自用的储气罐，规格Φ1000×2418×10，设计压力1.78MPa，设计温度40℃，属二类压力容器。通过该压力容器的试制，对压力容器的制造工艺流程有了更深的了解。 工艺流程：下料——>成型——>焊接——>无损检测——>组对、焊接——>无损检测——>热处理——>耐压实验 一、选材及下料 （一）压力容器的选材原理 1．具有足够的强度，塑性，韧性和稳定性。 2．具有良好的冷热加工性和焊接性能。 3．在有腐蚀性介质的设备必须有良好的耐蚀性和抗氢性。 4．在高温状态使用的设备要有良好的热稳定性。 5．在低温状态下使用的设备要考虑有良好的韧性。 （二）压力容器材料的种类 1．碳钢，低合金钢 2．不锈钢 3．特殊材料：①复合材料（16MnR+316L） ②刚镍合金 ③超级双向不锈钢 ④哈氏合金（NiMo:78% 20%合金） （三）常用材料
常用复合材料：16MnR+0Gr18Ni9 A：按形状分：钢板、棒料、管状、铸件、锻件 B：按成分分： 碳素钢：20号钢20R Q235 低合金钢：16MnR、16MnDR、09MnNiDR、15CrMoR、16Mn锻件、20MnMo锻件高合金钢：0Cr13、0Cr18Ni9、0Cr18Ni10Ti 尿素级材料：X2CrNiMo18.143mol（尿素合成塔中使用，有较高耐腐蚀性） 二、下料工具与下料要求 （一）下料工具及试用范围： 1、气割：碳钢 2、等离子切割：合金钢、不锈钢 3、剪扳机：＆≤8㎜L≤2500㎜切边为直边 4、锯管机：接管 5、滚板机：三辊 （二）椭圆度要求： 内压容器：椭圆度≤1%D；且≤25㎜ 换热器：DN≤1200㎜椭圆度≤0.5%DN且≤5㎜ DN﹥1200㎜椭圆度≤0.5%DN且≤7㎜ 塔器： DN
压力容器ansys有限元分析设计实例
ANSYS 应力分析报告Stress Analysis Report 学生姓名 学号 任课教师 导师
目录 一. 设计分析依据 (2) 1.1 设计参数 (2) 1.2 计算及评定条件 (2) 二. 结构壁厚计算 (3) 三. 结构有限元分析 (4) 3.1 有限元模型 (5) 3.2 单元选择 (5) 3.3 边界条件 (6) 四. 应力分析及评定 (7) 4.1 应力分析 (7) 4.2 应力强度校核 (8) 4.3疲劳分析校核 (11) 五. 分析结论 (11) 附录1设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果(A) (12) 附录2设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果(B) (13) 附录3设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果(C) (14) 附录4设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果(D) (16) 附录5设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果(E) (17) 附录6设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果(F) (19) 附录7设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果(G) (20) 附录8设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果(H) (21)
一. 设计分析依据 （1）《压力容器安全技术监察规程》 （2）JB4732-1995《钢制压力容器——分析设计标准》（2005确认版） 1.1 设计参数 表1 设备基本设计参数 1.2 计算及评定条件 (1) 静强度计算条件 表2 设备载荷参数
注：在计算包括二次应力强度的组合应力强度时，应选用工作载荷进行计算，本报告中分别选用设计载荷进行进行计算，故采用设计载荷进行强度分析结果是偏安全的。 (2) 材料性能参数 材料性能参数见表3，其中弹性模量取自JB4732-95表G-5，泊松比根据JB4732-95的公式（5-1）计算得到，设计应力强度分别根据JB4732-95的表6-2和表6-6确定。 表3 材料性能参数性能 (3) 疲劳计算条件 此设备接管a 、c 上存在弯矩，接管载荷数据如表4所示。 表4 接管载荷数据表 二. 结构壁厚计算 按照静载荷条件，根据JB4732-95第七章（公式与图号均为标准中的编号）确定设备各元件壁厚，因介质密度较小，不考虑介质静压，同时忽略设备自重。 1.筒体厚度 因P c =2.97MPa<0.4KS m =0.4×1×134.8=53.92MPa ，故选用JB4732-95公式（7-1）计算筒体厚度： 计算厚度： c m i c P KS D P -=2δ=97 .28.134********.2-???=44.56mm
软件系统分析与设计DOC
第1章软件工程基础知识 1.1软件工程知识体系 ●软件需求（Software Requirements） ●软件设计（Software Design） ●软件构造（Software Construction） ●软件测试（Software Testing） ●软件维护（Software Maintenance） ●软件配置管理（Software Configuration Management） ●软件工程管理（Software Engineering Management） ●软件工程过程（Software Engineering Process） ●软件工程工具和方法（Software Engineering Tools and Methods） ●软件质量（Software Quality） 1.2软件生存周期与软件开发模型 ● 1.2.1 软件生存周期 ●Boehm定义的软件生存周期模型 ●GB 8566-1988定义的软件生存周期模型 ●GB/T 8566-1995定义的软件生存周期过程模型 ●GB/T 8566-2001定义的软件生存周期过程模型 ●UP定义的软件生存周期模型 ● 1.2.2 软件开发模型 ●瀑布模型（waterfall model） ●快速原型模型（rapid prototype model） ●演化模型（evolutionary model） ●增量模型（incremental model） ●螺旋模型（spiral model） ●喷泉模型（water fountain model） 1.3软件质量模型与软件质量管理 ● 1.3.1 软件质量模型 ●软件产品的内部质量、外部质量和使用质量 ●质量特性、质量子特性和度量 ●功能性：适宜性、准确性、互用性、依从性、安全性 ●可靠性：成熟性、容错性、可恢复性 ●可用性：可理解性、易学性、可操作性 ●效率：时间特性、资源特性 ●可维护性：可分析性、可修改性、稳定性、可测试性 ●可移植性：适应性、易安装性、一致性、可替换性 ● 1.3.2 软件质量管理 ●质量需求分析 ●质量计划 ●质量保证 ●质量控制 ●质量改进 ●软件质量管理体系
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
浅谈压力容器的两种设计方法
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/e516534816.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。
压力容器制造取证资料A1级
一．评审组到达的当天，请企业为每人准备一套质保手册及程序文件。 二．评审需提供资料（提前准备，评审时使用） 资源条件组： 1、企业营业执照、组织机构代码原件； 2、技术人员一览表，学历证书、技术职称证书原件； 3、质量保证体系责任人员任命文件（有效期内各年的）； 4、质量保证体系责任人员学历证书、技术职称证书原件、上岗证书； 5、焊工一览表、焊工资格证书原件； 6、无损检测人员一览表、无损检测人员证书原件； 7、技术人员、质保体系责任人员、焊工、无损检测人员劳动合同、缴纳社 会保险凭证； 8、工厂面积、生产车间面积、存放材料专用场地、焊材一、二级库、焊 接试验室、射线曝光室、不锈钢容器制造专用场地面积的统计； 9、设备台账； 10、计量器具台账、合格证、周期检定计划表； 11、工艺技术文件； 12、压力容器现行法规、标准统计表； 13、有效期内制造压力容器数量统计表； 14.、有关分包资料（对分包方评价、分包方资质、分包协议 质量管理组： 1、质量保证手册、程序文件（管理制度）、作业指导文件、记录表卡； 2、焊接工艺评定一览表；
4、质量分析会记录； 5、内部质量审核资料； 6、用户来信、来函的处理及走访用户资料； 7、监检单位出具的书面意见（联络单、监检意见通知书）及处理资料； 8、不合格品处理资料； 9、有关人员培训见证资料（含培训计划、记录等）； 10、体系文件发放、回收记录； 11、原材料、外购件采购控制资料（合格供方评价、合格供方清单、对合格 供方动态管理）； 12、任意抽调三名焊工业绩档案； 13、随机抽调关键设备档案。 （所有表格都不用打出来，正式评审时根据不同要求再打。） 附件1
常用结构分析设计软件之比较
常用结构软件比较 目前的结构计算程序主要有：PKPM系列（TAT、SATWE）、TBSA系列（TBSA、TBWE、TBSAP）、BSCW、GSCAD、 SAP系列。其他一些结构计算程序如ETABS等，虽然功能强大，且在国外也相当流行，但国内实际上使用的不多，故不做详细讨论。 一、结构计算程序的分析与比较 1、结构主体计算程序的模型与优缺点 从主体计算程序所采用的模型单元来说 TAT和TBSA属于结构空间分析的第一代程序，其构件均采用空间杆系单元，其中梁、柱均采用简化的空间杆单元，剪力墙则采用空间薄壁杆单元。在形成单刚后再加入刚性楼板的位移协调矩阵，引入了楼板无限刚性假设，大大减少了结构自由度。 SATWE、TBWE和TBSAP 在此基础上加入了墙元，SATWE和TBSAP还加入了楼板分块刚性假设与弹性楼板假设，更能适应复杂的结构。SATWE提供了梁元、等截面圆弧形曲梁单元、柱元、杆元、墙元、弹性楼板单元（包括三角形和矩形薄壳单元、四节点等参薄壳单元）和厚板单元（包括三角形厚板单元和四节点等参厚板单元）。另外，通过与JCCAD的联合，还能实现基础-上部结构的整体协同计算。TBSAP提供的单元除了常用的杆单元、梁柱单元外，还提供了用以计算板的四边形或三角形壳元、墙元、用以计算厚板转换层的八节点四十八自由度三维元、广义单元（包括罚单元与集中单元），以及进行基础计算用的弹性地基梁单元、弹性地基柱单元（桩元）、三角形或四边形弹性地基板单元和地基土元。TBSAP可以对结构进行基础-上部结构-楼板的整体联算。 从计算准确性的角度来说 SAP84是最为精确的，其单元类型非常丰富，而且能够对结构进行静力、动力等多种计算。最为关键的是，使用SAP84时能根据结构的实际情况进行单元划分，其计算模型是最为接近实际结构。 BSCW和GSCAD的情况比较特殊，严格说来这两个程序均是前后处理工具，其开发者并没有进行结构计算程序的开发。但BSCW与其计算程序一起出售，因此有必要提一下。BSCW一直是使用广东省建筑设计研究院的一个框剪结构计算软件，这个程序应属于空间协同分析程序，即结构计算的第二代程序（第一代为平面分析，第二代为空间协同，第三代为空间分析）。GSCAD则可以选择生成SS、TBSA、TAT或是SSW的计算数据。SS和SSW均是广东省建筑设计研究院开发的，其中SS采用空间杆系模型，与TBSA、TAT属于同一类软件；而SSW根据其软件说明来看也具有墙元，但不清楚其墙元的类型，而且此程序目前尚未通过鉴定。 薄壁杆件模型的缺点是： 1、没有考虑剪力墙的剪切变形。 2、变形不协调。
压力容器设计人员综合考试题及答案(一)
2012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 、结构具有抵抗外力作用的能力，外力除去后，能恢复其原有形状和尺寸的这种性质称为弹 性。 2 、压力容器失效常以三种形式表现出来：①强度；②刚度；③稳定性。 3 、厚度16mm 的Q235—B 钢板，其屈服强度ReL 的下限值为235MPa 。 4 、Q345R 在热轧状态下的金相组织为铁素体加珠光体。 5 、用于壳体的厚度大于3 6 mm 的Q245R 钢板，应在正火状态下使用。 点评：该题出自GB150，4.1.4 条款，考查对常用压力容器材料订货技术条件掌握的熟练程 6、GB150 规定的圆筒外压周向稳定安全系数是 3.0 ,球壳及成形封头的外压稳定安全系数是1.5 。 点评：GB150 释义P41。考查设计人的基础知识和标准的理解掌握。 7、对于盛装液化气体的容器，设计压力除应满足GB150 中其值不得低于工作压力的规定外， 还应满足《固容规》中的相应规定。 点评：对于盛装液化气体的容器，《固容规》第 3.9.3 条有明确的规定。 8、周边简支的圆平板，在内压作用下最大应力发生于_中心_。周边固支的圆平板，最大应力发 生于__边缘_ 。 点评：考查在平封头与筒体连接的几种情况下，边界条件对平封头应力分布的影响。 9、垫片系数m 是针对法兰在操作状态下，为确保密封面具有足够大的流体阻力，而需作用在 垫片单位_密封面积上的压紧力与流体_压力的比值，垫片愈硬，m愈_大____。 10、压力容器无损检测的方法包括射线、超声、磁粉、渗透和电磁检测等。 二、选择（本题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350℃的压力容器，其壳体材料可选用的钢板牌号有b、c. a.Q235-B b.Q245R c.Q345R 点评：见GB150.2表2 及附录D, 压力容器最常用的碳钢和低合金钢材料，对其适用的基本2 、按钢板标准，16mm 厚的Q345R 钢板，在0℃时的一组冲击功（J）数值为___d___的是合 格产品。. a. 22，35，38； b. 25, 38, 38, c. 22, 45, 45, d. 25, 39, 39. 点评：见GB713-2008,本题考查设计人对冲击功结果评定的基本概念，前两组数据中因为有“22” 的数据，小于合格指标的70%，不可能是合格的产品,另一组的三个试样算术平均值低于合格指标。 3 、一台外压容器直径φ1200mm，圆筒壳长2000mm，两端为半球形封头，其外压计算长度为 b a. 2000mm b.2400mm c.2600mm 点评：本题为基本概念试题，考查设计者对外压容器中基本参数的掌握 4、分布力是表面力的一种，下面哪些力属于表面力__a___b__。 a.雪载荷 b.风载荷 c.容器自重 5、椭圆封头计算式中的K 称为形状系数，其意义是封头上的__c___应力与对接圆筒的
任务四 压力容器的强度计算及校核
项目一压力容器 任务四压力容器的强度计算及校核 容器按厚度可以分为薄壁容器和厚壁容器，通常根据容器外径Do与内径Di 的比值K来判断，K＞1.2为厚壁容器，K≤1.2为薄壁容器。工程实际中的压力容器大多为薄壁容器。 为判断薄壁容器能否安全工作，需对压力容器各部分进行应力计算与强度校核。 一、圆筒体和球形壳体 1.壁厚计算公式 圆筒体计算壁厚： 圆筒体设计壁厚： 球形容器计算壁厚： 球形容器设计壁厚： 式中δ——圆筒计算厚度，mm δd——圆筒设计厚度，mm pc——计算压力，MPa。pc=p+p液，当液柱静压力小于5%设计压力时，可忽略 Di——圆筒的内直径，mm [σ]T——设计温度T下，圆筒体材料的许用应力，MPa（可查表） φ——焊接接头系数，φ≤1.0 C2——腐蚀裕量，mm
2.壁厚校核计算式 在工程实际中有不少的情况需要进行校核性计算，如旧容器的重新启用、正在使用的容器改变操作条件等。这时容器的材料及壁厚都是已知的，可由下式求设计温度下圆筒的最大允许工作压力[pw]。 式中δe——圆筒的有效厚度，mm 设计温度下圆筒的计算应力σT： σT值应小于或等于[σ]Tφ。 设计温度下球壳的最大允许工作压力[pw]： 设计温度下球壳计算应力σT： σT值应小于或等于[σ]Tφ。 二、封头的强度计算 1.封头结构 封头是压力容器的重要组成部分，常用的有半球形封头、椭圆形封头、碟形封头、锥形封头和平封头（即平盖），如图1-4所示。工程上应用较多的是椭圆形封头、半球形封头和碟形封头，最常用的是标准椭圆形封头。以下只介绍椭圆形封头的计算，其他形式封头的计算可查阅GB150—2011。
软件工程分析设计题
1.请给出以下问题描述的用例模型。 一个新的音像商店准备采用计算机系统向比较广泛的人群销售或租借录像带和光碟。该 音像商店将存有大约1000盘录像带和500张光碟，这些订购涉及多家订购商。所有的录像带和光碟都有一个条码，可以使用条码扫描仪来支持销售和返还，客户会员卡也同时条码化。 客户可以预定录像带并在指定日期来取。系统必须拥有灵活的搜索机制来回答客户的询问，包括关于该音像商店还没有进货的电影（但可能是已经请求订购了）。 2. 请指出下面需求描述存在的问题，并进行适当的修改。 （1）系统用户界面友好。 （2）系统运行时应该占用尽量少的内存空间。 （3）即使在系统崩溃的情况下，用户数据也不能受到破坏。 （4）ATM系统允许用户查询自己银行帐户的现存余额。 （5）ATM系统应该快速响应用户的请求。 （6）ATM系统需要检验用户存取的合法性。 （7）所有命令的响应时间小于1秒；BUILD命令的响应时间小于5秒。 （8）软件应该用JAVA语言实现。 答案要点： （1）问题：“友好”是不可验证的。改正：具有一年计算机使用经验的用户经过3小时的培训就可以学会使用该系统。 （2）问题：“尽量少”存在歧义。改正：系统运行时所占用的最大内存空间是256MB。（3）问题：“不能受到破坏”是不可验证的。改正：如果系统发生崩溃，那么该系统重新正常启动后，可以将用户数据恢复到最后未完成操作执行前的状态。 （4）该描述是正确的。
（5）问题：“快速”是不可验证的。改正：ATM系统将在1秒钟之内响应用户的请求。（6）问题：“如何验证合法性”是存在歧义的。改正：ATM系统将通过用户名和口令验证其存取的合法性。 （7）问题：所有命令中必然会包括BUILD命令，因此这两个需求描述是矛盾的。改正：去掉关于BUILD命令的需求描述。 （8）问题：该描述不是功能需求或非功能需求，应该是对设计实现的一个约束条件。 3.假设你是一个软件项目的负责人，该项目要求开发一个安全性要求极高的医疗控制系统，用于控制医院病人的放射性治疗。该系统是嵌入式系统，内存限定在16MB，程序规模估计是10KLOC，病人的放射治疗信息将记录到数据库中。 （1）请使用简单COCOMO 模型估算系统开发的工作量。 （2）请考虑产品、计算机、人员和项目等影响因素，使用中间COCOMO 模型估算系统开发的工作量，并说明考虑这些因素的理由及其取值。 参考答案：（1）由简单COCOMO 模型公式计算： 工作量E ＝ 3.6 ×（10）1.20 ＝57.06（人月） 开发时间D＝2.5 ×（57.06）0.32 ＝9.12（月） (2): 工作量修正因子F ＝1.90 工作量E ＝2.8 ×（10）1.20 × 1.90 ＝2.8 ×15.85 × 1.90 ＝84（人月） 开发时间D ＝2.5 ×（84）0.32 ＝2.5 × 4.13 ＝10.32（月） 4.现在要对一个自动饮料售货机软件进行黑盒测试，该软件的规格说明如下：一个自动售货
tsg压力容器认证程序文件
文件编号：LY/CX-2011 生效时间：2011年12月08日
程序文件目录 文件编号：LY/CX-2011 生效时间：2011年12月08日
文件编号：LY/CX-2011 生效时间：2011年12月08日
管理评审控制程序 文件编号：LY/CX-01-2011 1、目的 为了确保质量保证体系的持续的适宜性、充分性和有效性； 2、适用范围： 适用于本公司质量保证体系的全部和部分的评价并确定变更的需要； 3、职责： 3.1 总经理主持管理评审活动； 3.2 质量保证工程师协助经理工作，并负责向经理报告质量保证体系运行情况提出改进的建议，组织编写相应的管理评审报告； 3.3 指定管理评审人员； 3.4 质管部负责评审会议的召集、记录、报告及存档； 3.5 有关部门负责管理评审的信息输入和改进； 4 工作程序 4.1 管理评审计划 4.1.1 每年至少进行一次管理评审，可结合内审后的结果进行，也可根据需要安排； 4.1.2 质管部根据质量保证工程师的指令，负责制定年度管理评审计划，报质量保证工程师审核，经理批准； 4.1.3 管理评审计划主要内容： 评审目的 评审参加人员 评审内容 评审的准备工作要求、评审时间 4.1.4 当出现下列情况之至时，由经理提出适时进行相应的管理评审 本公司组织机构、产品结构、资源配置发生重大变化和调整时； 发生重大质量事故或相关方有严重投诉或投诉连续发生时； 法律、法规、标准及其它要求有变化时； 文件编号：LY/CX-2011 生效时间：2011年12月08日
市场需求发生变化时； 质量审核中发现严重不合格时； 即将进行第二、三方审核或法律、法规规定的审核时； 4.2 管理评审输入 管理评审输入应包括以下方面有关的业绩和改进机会： 审核结果，包括第一、二、三方质量保证体系审核，产品质量审核等结果； 用户的反馈意见，包括：用户抱怨和投诉的处理用户满意度的测量结果及用户沟通反馈的重要信息； 过程实施效果和合格情况及重大质量事故的处理； 质量方针、目标以及内部审核和日常发现不合格采取的纠正措施，预防措施和改进措施的实施情况质量体系运行情况； 上一次管理评审输出的跟踪措施及进展情况； 可能影响质量体系的各种变化； 员工提出的合理化建议； 4.3 信息输入的期限 各职能部门，按计划安排一周前将管理评审输入信息报告质量保证工程师及质管部； 质量保证工程师在评审会议前三天将输入信息报告经理，同时将有关资料分发至评审组成员； 4.4管理评审 4.4.1 经理主持管理评审，评审组成员、质量保证工程师及相关部门负责人及责 任师参加，质管部负责通知具体时间、地点、人员，并做好记录； 评审内容评审输入见4.2 4.5 评审输出及评审 4.5.1对所涉及的评审内容作出结论 A质量保证体系及其过程的改进； B与用户要求或投诉有关的改进服务（或产品质量）； C明确不合格项及待改进项目； 4.5.2 资源要求与资源保证的满足； 4.5.3 每次管理评审均对质量保证体系的适宜性、充分性和有效性进行总体评价； 4.5.4 尚不能得出结论时，开除观察项，有待进一步核实，为下一次管理评审提供输入； 文件编号：LY/CX-2011 生效时间：2011年12月08日
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》