压力容器设计基础知识讲稿(DOC 120页)
第一章压力容器基础知识
三、表压力和绝对压力 压力的表示方法有两种：表压力和绝对压力
1、用表压力表示 表压力是指压力表上直接指示的压力值，而压力表 上所指示的压力值又是指容器内的压力与容器周 围大气压力的差值，这个压力值称为表压力，用 符号“P表”表示 2、用绝对压力表示 实际上作用在容器器壁上的压力应该是压力表上指 示的压力加上容器周围的大气压力，这个 绝对真 实的压力称作“绝对压力”用P绝表示。
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(1)反应压力容器（代号R）：主要是用于完 成介质的物理、化学反应的压力容器，如 反应器、反应釜、分解锅、硫化罐、分解 塔、聚合釜、高压釜、超高压釜、合成塔、 变换炉、蒸煮锅、蒸球、蒸压釜、煤气发 生炉等。 (2)换热压力容器（代号E）：主要是用于完 成介质的热量交换的压力容器，如管壳式 余热锅炉、热交换器、冷却器、冷凝器、 加热器、消毒锅、染色器、烘缸、蒸炒锅、 预热锅、溶剂预热器、蒸锅、蒸脱机、电 热蒸汽发生器、煤气发生炉水夹套等。
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第二节 温度的一般概念
一、温度及温度的测量仪器 温度是表示物体冷热程度的物理量，它 是对物质分子平均动能的度量，温度越 高则表示分子平均动能越大。温度的测 量仪器叫温度计。 二、温度的表示方法 温度的表示方法有摄氏温标、华氏温标 及绝对温标三种
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1、摄氏温标
将标准大气压下水的结冰温度定为0度，把水的沸腾 温度定位100度，在两者之间等分为100格。用℃ 表示。
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2、温度 （1）金属温度 （2）设计温度 （3）试验温度 3、几何尺寸 （1）直径：一般指压力容器的内径 （2）公称直径：指经标准化、系列化后 的尺寸，以适应容器标准化、系列化的 需要。 4、介质
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二、压力容器的应力源 1、应力与变形的基本概念 2、压力容器的应力来源 （1）由压力而产生的应力 （2）由重量而产生的应力 （3）其他外载荷引起的应力 （4）由温度而引起的应力 （5）封头与筒体连接时，在连接外边界区 域，附加弯矩也会引起轴向、环向应力
压力容器培训讲义
• （二）球形壳体 • 容器壳体呈球形，又称球罐。 • 特点：中心对称，受力均匀；在相同的壁厚条件下，球形
壳体的承载能力最高，即在同样的内压下，球形壳体所需 要的壁厚最薄，仅为同直径、同材料圆筒形壳体壁厚的 1/2（不计腐蚀裕量）；在相同容积条件下，球形壳体的 表面积最小。 • 经济性：壳壁薄和表面积小，制造时可以节省钢材，比如 容积相同时，球形容器要比要比圆筒形节省30%~40%的钢 材。此外，表面积小，对于用做需要与周围环境隔热的容 器，还可以节省隔热材料和减少热传导。 • 不足：制造比较困难，工时成本高；用于反应、传质或传 热容器时，既不便于在内部安装工艺内件，也不便于内部 互相作用的介质流动。 • 球罐一般用于储存容器。
压力容器培训讲义
第一讲 压力容器基础知识
10/18/2023
特种设备的概念
《特种设备安全监察条例》对特种设备的定义： 是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器
（含气瓶）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、 大型游乐设施和场（厂）内机动车辆。
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压力容器简介
压力 • 垂直作用在物体表面的力，叫做压力，用F表示。 • 垂直作用在物体表面单位面积上的力，叫压强，
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• （二）工艺性能（冷塑性和焊接性能）
• （三）耐腐蚀性
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二、压力容器常用钢材
（一）普通碳素钢
• 主要以字母Q+屈服强度值命名，后面还会加上 表示质量的等级的ABCD等，如Q235B （二）优质碳素钢
•
以含碳量的万分比数值及用途表示，如20g
（Q245R）
• (三) 低合金钢
• 以含碳量加上主要其他元素表示：如16MnR
压力容器基础知识讲座
1.按介质的危险程度分类
压力容器介质的毒性程度分级原则也是按以 上分级规定中Ⅰ~Ⅳ级划分标准确定。 （1） 毒性程度为Ⅰ、Ⅱ级的介质：如氟、 氟酸、氟化氢、氯等 （ 2 ）毒性程度为Ⅲ级的介质：如 SO2 、 NH3 、 CO、氯乙烯、甲醇、二硫化碳、乙炔、硫化 氢等 （ 3 ）毒性程度为Ⅳ级的介质：如 NaOH 、四 氟乙烯、丙酮等
2.《容规》的分类法
本规程第2条适用范围内的压力容器划分为三类 （压力容器的压力等级、品种、介质毒性程度和易 燃介质的划分见附件一）： 1.下列情况之一的，为第三类压力容器： （1） 高压容器； （2） 中压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害 介质）； （3） 中压储存容器（仅取易燃或毒性程度为中度 危害介质，且PV乘积大于等于10MPam3）； （4） 中压反应容器（仅取易燃或毒性程度为中度 危害介质，且PV乘积大于等于0.5MPam3）； （5） 低压反应容器（仅取毒性程度为极度和高度 危害介质，且PV乘积大于等于0.2MPam3）；
2. 圆筒形容器
对中低压容器而言，主要是由筒体（壳体）、封头、 法兰、开孔接管、密封及补温元件、支座等部分组 成。 2.1筒体 ——压容最主要的组成部分。贮存物料和完 成化学反应所需要的压力容间，大部分由其构成。 所以容积的大小（ D、 L）往往是根据工艺条件来确 定，小直径筒体可用无缝钢管制造筒体，没有纵焊 缝，安全性好。 2.2封头 ——按形状分为凸形、锥形和平板三种。凸 形应用最广泛，不论哪种形式，封头都已标准化。 分为半球形、椭圆形、蝶形、无折边球形四种。锥 形分有折边和无折边两种，平板多用于人孔及法兰 盖。JB/T4746-2002。
3.《容规》适用范围还包括以下内容
1.本规程适用于上述压力容器所用的安全阀、爆破片 装置、紧急切断装置、安全联锁装置、压力表、液 面计、测温仪表等安全附件。 2.本规程适用的压力容器除本体外还应包括： （1） 压力容器与外部管道或装置焊接连接的第一道 环向焊缝的焊接坡口、螺纹连接的第一个螺纹接头、 法兰连接的第一个法兰密封面、专用连接件或管件 连接的第一个密封面； （2） 压力容器开孔部分的承压盖及其紧固件； （3） 非受压元件与压力容器本体连接的焊接接头。
压力容器学习讲义-压力容器设计人员培训教材139页word
第一章法规与标准1--1压力容器设计必须哪些主要法规和规程？答：1.《特种设备安全监察条例》国务院 2003.6.12.《压力容器安全技术监察规程》质检局 2000.1.13.《压力容器、压力管道设计单位资格许可与管理规则》质检局 2003.1.14.《锅炉压力容器制造监督管理办法》质检局 2003.1.15.GB150《钢制压力容器》6.JB4732《钢制压力容器-分析设计标准》7.JB/T4735《钢制焊接常压容器》8.GB151《管壳式换热器》。
1—2 压力容器设计单位的职责是什么？答：1.应对设计文件的准确性和完整性负责。
2.容器的设计文件至少应包括设计计算书和设计图样。
3.容器设计总图应盖有压力容器设计单位批准书标志。
1—3 GB150-1998《钢制压力容器》的适用和不适用范围是什么？答：适用范围：1.设计压力不大于35Mpa的钢制压力容器。
2.设计温度范围根据钢材允需的使用温度确定。
不适用范围：1.直接火焰加热的容器。
2.核能装置中的容器。
3.经常搬运的容器。
4.诸如泵、压缩机、涡轮机或液压缸等旋转式或往复式机械设备中自成整体或作为组成部件的受压容器。
5.设计压力低于0.1Mpa的容器。
6.真空度低于0.02Mpa的容器。
7.内直径小于150mm的容器。
8.要求做疲劳分析的容器。
9.已有其它行业标准管辖的压力容器，如制冷、制糖、造纸、饮料等行业中的某些专用压力容器和搪玻璃容器。
1—4 《压力容器安全技术监察规程》的适用与不适用范围是什么？答：使用范围：（同时具备以下条件）1.最高工件压力（P W）大于等于0.1Mpa（不含液体压力）的容器。
2.内直径（非圆形截面指断面最大尺寸）大于0.15m,且容积V大于等于0.25m3的容器；3.盛装介质为气体、液化气体、或最高工作温度高于等于标准沸点的液体的容器。
不适用范围：1.超高压容器。
2.各类气瓶。
3.非金属材料制造的压力容器。
4.核压力容器、船舶和铁路机车上的附属压力容器、国防或军事装备用的压力容器、锅炉安全技术监察适用范围内的直接受火焰加热的设备（如烟道式余热锅炉等）。
压力容器设计基础讲义
压力容器设计基础讲义第一部分、压力容器设计基础知识第一章压力容器失效模式压力容器在载荷作用下丧失了正常的工作能力称为失效。
压力容器所考虑的失效模式主要为断裂、泄漏、过度变形和失稳。
压力容器失效常以三种形式表现出来：强度、刚度、稳定性。
压力容器建造标准中主要考虑的失效模式：1）短期失效模式：（1）脆性断裂（2）韧性断裂（3）超量变形引起的接头泄漏（4）超量局部应变引起的裂纹形成或韧性剪切（5）弹性、塑性或弹塑性失稳2）长期失效模式：（1）蠕变断裂（2）蠕变超量变形（3）蠕变失稳（4）冲蚀、腐蚀（5）环境助长开裂，如：应力腐蚀开裂3）循环失效（1）扩展性塑性变形（2）交替塑性（3）弹性应变疲劳或弹-塑性应变疲劳（4）环境助长疲劳，如：腐蚀疲劳第二章 GB150适用范围（1）适用的设计压力①对于钢制容器不大于35MPa；②其它金属材料制容器的设计压力适用范围按相应引用标准确定。
（2）适用的设计温度范围①设计温度范围：－269℃～900℃。
②钢制容器不得超过按GB 150.2 中列入材料的允许使用温度范围。
③其他金属材料制容器按本部分相应引用标准中列入的材料允许使用温度确定。
（3）下列各类容器不在标准的适用范围内：①设计压力低于0.1MPa且真空度低于0.02MPa的容器；②《移动式压力容器安全监察规程》管辖的容器；③旋转或往复运动机械设备中自成整体或作为部件的受压器室（如泵壳、压缩机外壳、涡轮机外壳、液压缸等）；④核能装置中存在中子辐射损伤失效风险的容器；⑤直接火焰加热的容器；⑥内直径（对非圆形截面，指截面内边界的最大几何尺寸，如：矩形为对角线，椭圆为长轴）小于150mm的容器；⑦搪玻璃容器和制冷空调行业中另有国家标准或行业标准的容器。
（4）对不能按 GB 150.3确定结构尺寸的容器或受压元件，允许采用以下方法进行设计:①按照附录C的规定，进行验证性实验分析（如实验应力分析、验证性液压试验）。
②按照附录D的规定，利用可比的已投入使用的结构进行对比经验设计。
压力容器基础知识
第3部分承压类特种设备—压力容器1压力容器基础知识主要内容：1 压力容器的含义、参数、级别、介质2 压力容器的基本结构3 运行与维护保养及异常情况处理4 定期检查与定期检验3压力容器基础知识压力容器基础知识1 压力容器的含义、参数、级别、介质1.1压力容器的含义（种类）《特种设备目录》中所定义的压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压）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、容积大于或者等于30L且内直径(非圆形截面指截面内边界最大几何尺寸)大于或者等于150mm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。
压力容器基础知识压力容器的压力来源（1）来自容器外部①由各类气体、液化气体压缩机泵供给压力，工作压力取决于压缩机出口和泵出口的压力。
②由蒸汽锅炉、废热锅炉供给的压力。
工作压力取决于锅炉出口的蒸汽压力或经减压后的蒸汽压力。
（2）来自容器内部①气态介质由于温度升高，导致体积膨胀受限，产生压力或使压力增大。
②液体介质受热汽化，压力即为该温度下的饱和蒸汽压。
以水为例，当工作温度为120℃时，饱和蒸汽压约为0.20MPa，当工作温度为200℃时，饱和蒸汽压约为1.56MPa。
压力容器基础知识③液化气体介质，以气液两相共存，压力就是随温度变化的饱和蒸汽压。
各种不同液体在不同温度下有不同饱和蒸汽压，例如液氨20℃时的饱和蒸气压是0.75MPa,50℃时的饱和蒸气压是1.93MPa;丙烷50℃时的饱和蒸气压是1.704MPa。
④充满液态介质，由于温度升高导致液体体积膨胀，容器的压力取决于液体的体积膨胀系数。
例如液化石油气的体积膨胀系数是水的10～16倍，当液化石油气以液态充满整个容器时，压力随温度上升十分迅速。
压力容器第一章基本知识
外压容器(内部压力小于外部压力的容器)
第一章 基础知识
按安全的重要程度分类 我国《压力容器安全监察规程》，根据容器的压力高低、介质的
危害程度及在生产过程中的重要作用，将容器分为三类。
一类容器（代号为Ⅰ） 压力容器 二类容器（代号为Ⅱ）
三类容器（代号为Ⅲ）
第一章 基础知识
第三类压力容器 ⒈属于下列情况之一者为第三类压力容器(代号为Ⅲ)： ⑴高压容器。 ⑵毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器。 ⑶易燃或毒性程度为中度危害介质、且设计压力p与容积V的乘
按壁温分
第一章 基础知识
压力容器
常温容器：温度高于－20℃至200℃条件下工作的容器。 低温容器：温度低于－20℃条件下工作的容器。 高温容器：温度达到材料蠕变温度下工作的容器。
§按结构材料分 金属容器
压力容器 非金属容器
§按安装方式分 压力容器 固定式容器 移动式容器
第一章 基础知识
代号标记法
⑽容积大于等于50m3的球形储罐。 ⑾容积大于5m3的低温绝热压力容器。
第一章 基础知识
第二类、一类压力容器 ⒉属于下列情况之一者为第二类压力容器(代号为Ⅱ)： ⑴中压容器。 ⑵毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器。 ⑶易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压反应容器和低压储
存容器。 ⑷低压管壳或余热锅炉。 ⑸低压搪瓷玻璃压力容器。 ⒊属于下列情况者为第一类压力容器(代号为Ⅰ)： 除列入第三类、第二类的低压容器之外的所有低压容器。
比较大，这部分压力容器大多都是工业生产中承载压力的容器。这 类容器被划归为一种特殊设备进行管理，设立专门机构对其进行监 督，建立健全了各类规章制度，并要求严格按规定规范进行选材、 设计、制造、安装、使用管理与维修改造和定期检验。
压力容器基础知识范本（二篇）
压力容器基础知识范本压力容器是一种主要用于储存和输送气体、液体和固体等物质的设备。
它具有经济高效、结构牢固、操作方便等特点，广泛应用于石油化工、电力、航空航天、医药、食品等行业。
一、压力容器的定义和分类压力容器是指能够容纳内部介质压力的设备。
根据国家标准GB150《钢制压力容器》的分类，压力容器可以分为以下几类：1. 液体容器：用于储存液体介质的容器，如储罐、储气罐等。
2. 气体容器：用于储存气体介质的容器，如气瓶、气柜等。
3. 混合介质容器：用于储存多种介质的容器，如储液气体容器、储液固体容器等。
4. 反应容器：用于进行化学反应的容器，如反应釜、反应器等。
5. 分离容器：用于进行物质分离的容器，如分离器、萃取塔等。
二、压力容器的基本要素1. 容器壁厚度：容器壁厚度是指容器壁的实际厚度，它直接影响容器的强度和耐压性能。
一般来说，容器的壁厚度应满足国家标准要求，并根据容器尺寸和内部介质的性质进行合理设计。
2. 材料选择：压力容器的材料选择要考虑介质的腐蚀性、温度、压力等因素。
常用的材料包括钢、不锈钢、铝合金等，选择合适的材料可以提高容器的耐蚀性和耐压性能。
3. 连接方式：压力容器的连接方式有焊接、螺纹连接、法兰连接等。
不同的连接方式适用于不同的工况条件，需要根据实际情况进行选择。
4. 容器尺寸：容器尺寸包括容器的直径、高度等，它们影响容器的容积和结构形式。
容器尺寸的选择要满足使用要求，并考虑制造成本和运输条件等因素。
5. 容器附件：容器附件包括阀门、传感器、安全装置等，它们用于控制介质的流动和保证容器的安全运行。
容器附件的选择要符合相关标准和规范，确保其性能可靠。
三、压力容器的设计与制造压力容器的设计与制造要遵守相关的法律法规和标准规范，包括国家标准GB150《钢制压力容器》、GB151《非金属压力容器》等。
一般来说，压力容器的设计与制造包括以下几个步骤：1. 设计计算：根据容器的使用要求和工况条件，进行结构设计和强度计算。
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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
10．4 D类压力容器热处理
10．5 试板和试样
10．8 无损检测
10. 9 液压试验
10．10 容器出厂证明文件。
11．安全附件和超压泄放装置
11．1 安全附件
11．2 超压泄放装置
11．3 压力容器的安全泄放量
11．4 安全阀
三、GB151-1999《管壳式换热器》
01 简述
02 标准与GB150-1998《钢制压力容器》的关系。
03基本章节
1 适用范围
2 组成
3 型号表示法
4 有关参数的确定
5焊接接头系数
6试验压力和试验温度
7 其它要点
8 管板计算
9 制造、检验与验收
四、附录受内压薄壁容器的应力分析目录1．薄壁旋转壳体的几何概念和基本假设1．1 几何概念
1．2 薄壁壳体的基本假设
2 薄壁圆筒的应力分析
2．1 轴向应力的计算
2．2 环向应力的计算
3 旋转薄壁容器的应力分析
3．1 薄壁壳体的一般方程式
3．2 经向应力σ1和环向应力σ2的计算4．应用举例
4．1圆筒形壳体
4．2 球壳
4．3 椭球壳（椭圆封头）
4．4 锥形壳（锥形封头）
4，5 薄壁圆环（弯管段）
压力容器设计基本知识
（讲稿）
一．基本概念
1．1 压力容器设计应遵循的法规和规程
1）《特种设备安全监察条例》（本文简称《条例》），是国务院2003年3月11日公布的条例，条例自2003年6月1日
起施行。
原《锅炉压力容器安全监察暂行条例》同时废止。
2）《压力容器安全技术监察规程》（本文简称《容规》），此《容规》自2000年1月1日起正式实施。
在安全监察中，包括的七个环节是：设计、制造、安装、使用、检验、改造和修理。
此规程与《条例》有不一致之处，应按《条例》的内容修改。
3）《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》，此规则自2003年1月1日起实施。
1．2 标准和法规（规程）的关系。
《容规》第4条规定，压力容器的设计、制造（组焊）、安装、使用、检修、修理和改造，均应严格执行本规程的规定；第5条规定：本规程是压力容器质量监督和安全监察的基本要求，有关压力容器标准、部门规章、企事业单位规定等，如果与本规程的规定相。