1压力容器导言2
1 压力容器导言2
储存压力容器（代号C，其中球罐代号B）
在一种压力容器中，如同时具备两个以上的工艺作用原理时， 在一种压力容器中，如同时具备两个以上的工艺作用原理时， 应按工艺过程中的主要作用来划分品种
河北科技大学装控系
按安装方式分类
a.固定式压力容器 固定式压力容器
有固定安装和使用地点， 有固定安装和使用地点，工艺条件和操作人员也较 固定的压力容器。 固定的压力容器
（4）进口压力容器
进口压力容器的国外制造企业必须取得国家质量 技术监督局颁发的安全质量许可证书， 技术监督局颁发的安全质量许可证书，并按规定进行 安全性能的监督检验、使用登记和定期检验。 安全性能的监督检验、使用登记和定期检验。
河北科技大学装控系
河北科技大学装控系
1.2.1 介质危害性
介质危害性指介质的毒性、易燃性、腐蚀性、 介质危害性指介质的毒性、易燃性、腐蚀性、 氧化性等， 氧化性等，其中影响压力容器分类的主要是 毒性和易燃性。 毒性和易燃性。
毒性
毒性是指某种化学毒物引起机体损伤的能力， 用来表 示毒物剂量与毒性反应之间的关系。 毒性大小一般以化学物质引起实验动物某种毒性反应 所需要的剂量来表示。
河北科技大学装控系
（3）世界各国压力容器分类是否相同
由于各国的经济政策、技术政策、 由于各国的经济政策、技术政策、工业基础和管理 体系的差异，压力容器的分类方法也互不相同。 体系的差异，压力容器的分类方法也互不相同。采用 国际标准或国外先进标准设计压力容器时， 国际标准或国外先进标准设计压力容器时，应采用相 应的分类方法。 应的分类方法。
河北科技大学装控系
b.第二类压力容器
具有下列情况之一的，为第二类压力容器： 具有下列情况之一的，为第二类压力容器：
《过程设备设计》第二版(郑津洋,董其伍,桑芝富) 课后习题答案 化学工业出版社
思考题参考答案第1章压力容器导言思考题1.1我国《压力容器安全技术监察规程》根据整体危害水平对压力容器进行分类。
压力容器破裂爆炸时产生的危害愈大，对压力容器的设计、制造、检验、使用和管理的要求也愈高。
设计压力容器时，依据化学介质的最高容许浓度，我国将化学介质分为极度危害（Ⅰ级）、高度危害（Ⅱ级）、中度危害（Ⅲ级）、轻度危害（Ⅳ级）等四个级别。
介质毒性程度愈高，压力容器爆炸或泄漏所造成的危害愈严重。
压力容器盛装的易燃介质主要指易燃气体或液化气体，盛装易燃介质的压力容器发生泄漏或爆炸时，往往会引起火灾或二次爆炸，造成更为严重的财产损失和人员伤亡。
因此，品种相同、压力与乘积大小相等的压力容器，其盛装介质的易燃特性和毒性程度愈高，则其潜在的危害也愈大，相应地，对其设计、制造、使用和管理也提出了更加严格的要求。
例如，Q235-B钢板不得用于制造毒性程度为极度或高度危害介质的压力容器；盛装毒性程度为极度或高度危害介质的压力容器制造时，碳素钢和低合金板应逐张进行超声检测，整体必须进行焊后热处理，容器上的A、B类焊接接头还应进行100％射线或超声检测，且液压试验合格后还应进行气密性试验。
而制造毒性程度为中度或轻度的容器，其要求要低得多。
又如，易燃介质压力容器的所有焊缝均应采用全熔透结构思考题1.2筒体：压力容器用以储存物料或完成化学反应所需要的主要压力空间，是压力容器的最主要的受压元件之一；封头：有效保证密封，节省材料和减少加工制造的工作量；密封装置：密封装置的可靠性很大程度上决定了压力容器能否正常、安全地运行；开孔与接管：在压力容器的筒体或者封头上开设各种大小的孔或者安装接管，以及安装压力表、液面计、安全阀、测温仪等接管开孔，是为了工艺要求和检修的需要。
支座：压力容器靠支座支承并固定在基础上。
安全附件：保证压力容器的安全使用和工艺过程的正常进行。
思考题1.3《压力容器安全技术监察规程》依据整体危害水平对压力容器进行分类，若压力容器发生事故时的危害性越高，则需要进行安全技术监督和管理的力度越大，对容器的设计、制造、检验、使用和管理的要求也越高。
1 压力容器导言1
河北科技大学装控系
筒体或封头上开孔后， 筒体或封头上开孔后，开 开孔后 孔部位的强度被削弱 强度被削弱， 孔部位的强度被削弱，并使该 处的应力增大。 处的应力增大。这种削弱程度 随开孔直径的增大而加大， 随开孔直径的增大而加大，因 而容器应尽量减少开孔的数量， 而容器应尽量减少开孔的数量， 尤其要避免开大孔。对容器已 尤其要避免开大孔。 开设的孔，还应进行开孔补强 开设的孔，还应进行开孔补强 设计，以确保所需的强度。 设计，以确保所需的强度。
河北科技大学装控系
筒体
筒体的作用是提供工艺所需的承压空间， 筒体的作用是提供工艺所需的承压空间，是压力容 作用是提供工艺所需的承压空间 器最主要的受压元件之一， 器最主要的受压元件之一，其内直径和容积往往需 由工艺计算确定。 由工艺计算确定。 需根据筒体的 直径、长度和壁 直径、 厚，确定结构形 式。 压力空间的作 密封+耐压 用：密封 耐力容器设计工程师必须懂得容器中 的焊接结构设计的特点及对焊接质量 进行检验的基本要求。 进行检验的基本要求。
河北科技大学装控系
球冠形封头
平盖 返回
河北科技大学装控系
球形封头 椭圆封头
返回
河北科技大学装控系
1. 压力容器导言
1.1压力容器总体结构 压力容器总体结构 1.2压力容器分类 压力容器分类 1.3压力容器规范标准 压力容器规范标准
河北科技大学装控系
1.1 压力容器总体结构
河北科技大学装控系
压力容器是典型的由板、壳组成的焊接 结构。压力容器一般包括以下部分： 筒体 封头 密封装置 开孔与接管 支座 安全附件
河北科技大学装控系
密封装置
为了检修方便，许多压力容器需要具备 可拆装功能，另外压力容器之间也需要管 道来连接，这些链接的部位必须通过相应 的设备来进行密封，这就是密封装置。 最常见的密封装置就是螺栓法兰链接系 统。
过程设备设计第三版课后答案及重点
过程设备设计题解1.压力容器导言习题1. 试应用无力矩理论的基本方程，求解圆柱壳中的应力（壳体承受气体内压p ，壳体中面半径为R ，壳体厚度为t ）。
若壳体材料由20R （MPa MPa s b 245,400==σσ）改为16MnR（MPa MPa s b 345,510==σσ）时，圆柱壳中的应力如何变化？为什么？解：○1求解圆柱壳中的应力 应力分量表示的微体和区域平衡方程式：δσσθφzp R R -=+21φσππφsin 220t r dr rp F k r z k=-=⎰圆筒壳体：R 1=∞，R 2=R ，p z =-p ，r k =R ，φ=π/2tpRpr tpR k 2sin 2===φδσσφθ○2壳体材料由20R 改为16MnR ，圆柱壳中的应力不变化。
因为无力矩理论是力学上的静定问题，其基本方程是平衡方程，而且仅通过求解平衡方程就能得到应力解，不受材料性能常数的影响，所以圆柱壳中的应力分布和大小不受材料变化的影响。
2. 对一标准椭圆形封头（如图所示）进行应力测试。
该封头中面处的长轴D=1000mm ，厚度t=10mm ，测得E 点（x=0）处的周向应力为50MPa 。
此时，压力表A 指示数为1MPa ，压力表B 的指示数为2MPa ，试问哪一个压力表已失灵，为什么？解：○1根据标准椭圆形封头的应力计算式计算E 的内压力： 标准椭圆形封头的长轴与短轴半径之比为2，即a/b=2，a=D/2=500mm 。
在x=0处的应力式为：MPa abt p btpa 15002501022222=⨯⨯⨯===θθσσ ○2从上面计算结果可见，容器内压力与压力表A 的一致，压力表B 已失灵。
3. 有一球罐（如图所示），其内径为20m （可视为中面直径），厚度为20mm 。
内贮有液氨，球罐上部尚有3m 的气态氨。
设气态氨的压力p=0.4MPa ，液氨密度为640kg/m 3，球罐沿平行圆A-A 支承，其对应中心角为120°，试确定该球壳中的薄膜应力。
过程设备设计多选题
多选题第1章压力容器导言1.1介质危害性介质危害性有多种，其中影响压力容器分类的是：（）A. 毒性B. 腐蚀性C. 氧化性D. 易燃性1.2压力容器分类下列属于第三类压力容器的是：（ c ）A .毒性程度为极度和高度危险介质的低压容器；B .毒性程度为极度和高度危险介质且PV大于等于0.2MPa.m3的低压容器；C .易燃或毒性程度为为中度危险介PV大于等于10MPa.m3的中压储存容器；D. 中压管壳式余热锅炉；E .高压容器1.3《容规》《容规》适用于具备下列哪些条件的压力容器：（ ABCD ）A. 最高工作压力（Pw）大于等于0.1MPa（不含液体静压力）；B .内直径（非圆形截面指其最大尺寸）大于等于0.15m；C .容积（V）大于等于0.025m3；D. 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。
1.4 过程设备过程设备在生产技术领域中应用十分广泛，是化工、炼油、轻工、交通、食品、制药、冶金、纺织、城建、海洋工程等传统部门所必须的关键设备。
下列属于过程设备在实际生产中应用的是：（）A . 加氢反应器B . 超高压食品杀菌釜C . 核反应堆D .压缩机1.5压力容器分类凡属于下列情况之一者为一类压力容器（）；凡属于下列情况之一者为二类压力容器（）；凡属于下列情况之一者为三类压力容器（）；A .压力0.1MPa≤p＜1.6MPa 的容器；B .压力 0.1MPa＜p≤1.6MPa的容器；C .压力 1.6MPa＜p≤10.0MPa的容器；D .压力1.6MPa≤p＜10.0MPa 的容器；E .高压容器；F .极度毒性和高度危险介质的中压容器；G .极度毒性和高度危险介质的低压容器；H .真空容器。
1.6压力容器分类下列关于压力容器的分类错误的是：（）A .内装高度危害介质的中压容器是第一类压力容器。
B .低压搪玻璃压力容器是第二类压力容器。
C .真空容器属低压容器。
D .高压容器都是第三类压力容器。
《过程设备设计基础》
《过程设备设计基础》习题集樊玉光西安石油大学2007.1前言本习题集为配合过程装备与控制工程专业《过程设备设计基础》课程的教学参考用书。
本书是编者在过去多年教学经验的基础上整理编写而成，旨在帮助加深对课程中一些基本概念的理解，巩固所学的知识，提高分析和解决工程设计问题的能力，因此编写过程中力求选题广泛，突出重点，注重解题方法和工程概念的训练。
本书与《过程设备设计基础》教材中各章教学要求基本对应。
各章中包含思考题和习题。
目录第一章压力容器导言 (2)第一章思考题 (2)第二章压力容器应力分析 (3)第二章思考题 (3)第二章习题 (7)第三章压力容器材料及环境和时间对其性能的影响 (13)第三章思考题 (13)第四章压力容器设计 (14)第四章思考题 (14)第四章习题 (16)第五章储存设备 (19)第五章思考题 (19)第五章习题 (19)第一章压力容器导言1.1压力容器总体结构，1.2压力容器分类，1.3压力容器规范标准。
第一章思考题思考题1.1.压力容器主要有哪几部分组成？分别起什么作用？思考题1.2.介质的毒性程度和易燃特性对压力容器的设计、制造、使用和管理有何影响？思考题1.3.《压力容器安全技术监察规程》在确定压力容器类别时，为什么不仅要根据压力高低，还要视压力与容积的乘积pV大小进行分类？思考题1.4.《压力容器安全技术监察规程》与GB150的适用范围是否相同？为什么？思考题1.5.GB150、JB4732和JB/T4735三个标准有何不同？他们的适用范围是什么？思考题 1.6.化工容器和一般压力容器相比较有哪些异同点？为什么压力容器的安全问题特别重要？思考题1.7.从容器的安全、制造、使用等方面说明对压力容器机械设计有哪些基本要求？思考题 1.8.为什么对压力容器分类时不仅要根据压力高低，还要考虑压力乘容积PV的大小?思考题1.9.毒性为高度或极度危害介质PV＞0.2MP a·m3的低压容器应定为几类容器？思考题1.10.所谓高温容器是指哪一种情况?第二章压力容器应力分析2.1 载荷分析，2.2回转薄壳应力分析，2.3 厚壁圆筒应力分析，2.4 平板应力分析，2.5 壳体的稳定性分析，2.6 典型局部应力。
第一章----压力容器导言
1.3.3 国内规范原则与国外规范原则旳比较 以ASME为例比较 原则旳合用范围
材料设计系数
过程设备设计
24
思索题
过程设备设计
1．压力容器主要由哪几部分构成？分别起什么作用？
2．介质旳毒性程度和易燃特征对压力容器旳设计、制造、 使用和管理有何影响？
3．《容规》在拟定压力容器类别时，为何不但要根据压 力高下，还要视压力与容积旳乘积pV大小进行分类？
◆ 第Ⅷ篇分 为3个册
第1册《压力容器》 第2册《压力容器—另一规则》 第3册《高压容器另一规则》
简称ASME Ⅷ-1、ASME Ⅷ-2和ASME Ⅷ-3
6
◆ ASME Ⅷ-1
过程设备设计
◇ASME Ⅷ-1为常规设计原则，合用压力不大于等于20MPa；
◇它以弹性失效设计准则为根据，根据经验拟定材料旳许用应 力，并对零部件尺寸作出某些详细要求。因为它具有较强旳 经验性，故许用应力较低。
◆ ASME规范每三年出版一种新旳版本，每年有两次增补。
◆ 在形式上，ASME 规范分为4个层次
规范（Code） 规范案例（Code Case）
条款解释 （Interpretation）
规范增补（Addenda）
5
过程设备设计
◆ ASME规范中与压力容器设计有关旳主要是第Ⅷ篇《压力容 器》、第Ⅶ篇《移动式容器建造和连续使用规则》和第Ⅹ篇 《玻璃纤维增强塑料压力容器》。
◇ASME Ⅷ-2涉及了疲劳设计，但设计温度限制在蠕变温度 以内。
8
◆ ASME Ⅷ-3
过程设备设计
◇ASME Ⅷ-3主要合用于设计压力不不大于70MPa旳高压容器。
◇它不但要求对压力容器各区域旳应力进行详细地分析和分类 评估，而且要做疲劳分析或断裂力学评估，是目前为止要求 最高旳压力容器规范。
过程设备设计习题..
目录第一章压力容器导言 (1)第二章压力容器应力分析 (5)第三章压力容器材料及环境和时间对其性能的影响 (13)第四章压力容器设计 (16)第五章储存设备 (23)第六章换热设备 (24)第七章塔设备 (26)第八章反应设备 (26)【概念题参考答案】 (27)第一章压力容器导言【教学基本内容和要求】1．了解压力容器基本组成和主要零部件；2．了解介质的毒性和易燃性，掌握压力容器几种不同分类方法；3．了解压力容器的质量保证体系的内容，了解常用压力容器标准和规范。
一．【思考题】1．介质的毒性程度和易燃特性对压力容器的设计、制造、使用和管理有何影响？2．压力容器主要由哪几部分组成？分别起什么作用？3．《容规》在确定压力容器类别时，为什么不仅要根据压力高低，还要视压力与容积的乘积pV大小进行分类？4．《容规》与GB150的适用范围是否相同？为什么？5．GB150、JB4732和JB/T4735三个标准有何不同？它们的适用范围是什么？6．过程设备的基本要求有哪些？要求的因素有哪些？7．在我们做压力容器爆破实验时发现，容器首先破坏的地方一般在离封头与筒体连接处一段距离的地方，而并非处于理论上应力集中的连接处的地方，请问原因何在？二．【判断题】1．压力容器主要是由筒体、封头、开孔与接管、支座以及安全附件组成。
（）2．易燃介质是指与空气混合的爆炸下限小于10％或爆炸上限和下限之差小于等于20％的气体。
（）3．高压容器（代号H）和超高压容器（代号U）是典型的第一类压力容器。
（）4．压力容器中，封头与筒体之间一定要有密封装置。
（）5．压力容器在设计时只要满足企业要求就行了，不需要满足GB150。
（）6．盛装毒性程度为高度危害介质的容器制造时，容器上的A、B类焊接接头应进行100%射线或超声检测。
（）7．压力容器分为三类：第一类压力容器，第二类压力容器，第三类压力容器，其中低压的具有极度毒性的压力容器属于第一类压力容器。