压力容器设计.
压力容器的设计方案步骤
压力容器的设计方案步骤1.确定设计目标和使用条件：首先需要明确设计压力容器的使用目标和条件，包括容器的工作压力、工作温度、容量和所处环境等。
2.材料选择：根据容器的使用条件和要求，选择合适的材料进行容器的制造。
常用的压力容器材料有碳钢、不锈钢和铝合金等。
3.容器结构设计：确定容器的结构形式和尺寸。
结构设计包括容器的壁厚、底部形式、连接方式和支撑结构等。
根据容器的工作压力，需要进行强度计算和结构优化，确保容器能够承受内部和外部的力和压力。
4.强度计算和最大允许应力分析：根据容器的结构形式和制造材料，进行强度计算和最大允许应力分析。
主要包括容器的轴向应力、周向应力和切向应力的计算，以及承载能力和安全系数的评估。
5.容器的密封设计：确保容器的密封性能，避免泄漏和破裂。
根据容器的使用条件和介质特性，选择合适的密封材料和密封方式，如垫片密封、法兰密封或螺纹连接等。
6.容器的安全阀和压力传感器设计：为了确保容器的安全运行，需要设计并安装安全阀和压力传感器。
安全阀用于在容器内部压力超过设计值时，释放压力以防止容器破裂。
压力传感器用于实时监测容器的内部压力，以便及时采取措施。
7.容器的制造和检验：根据设计方案，选择合适的制造工艺进行容器的制造。
制造过程需要注意材料的质量控制、焊缝的质量检查和容器的外观检验等。
制造完成后，需要进行压力测试、水压试验和射线检测等，以确保容器的安全性和可靠性。
8.容器的安装和维护：根据容器使用的具体情况，进行容器的安装和维护。
安装过程需要注意容器的固定和支撑，以确保容器的稳定性。
维护过程包括容器的定期检查和保养，以延长容器的使用寿命。
综上所述，压力容器的设计方案步骤涵盖了设计目标和使用条件的确定、材料选择、容器结构设计、强度计算和应力分析、密封设计、安全阀和压力传感器设计、容器的制造和检验、容器的安装和维护等。
通过合理的设计方案，能够确保压力容器的安全运行和可靠性。
压力容器的设计步骤..
压力容器的设计步骤..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。
取腐蚀裕量为2mm。
（5）确定焊缝系数焊缝系数的标准叫法叫焊接接头系数，GB150对其取值与焊缝检测百分比进行了规定。
具体取值，可以按《容规》所规定的种情况选择：其焊缝系数取1，即焊接接头应进行100%的无损检测，其他情况一般选焊缝系数为0.85。
压力容器设计标准
压力容器设计标准压力容器是一种用于承受内部压力的设备，广泛应用于化工、石油、制药、食品等领域。
为了确保压力容器的安全运行，各国都制定了相应的设计标准，以规范压力容器的设计、制造和使用。
本文将介绍压力容器设计标准的一般要求和常见标准。
首先，压力容器设计标准的一般要求包括材料选用、结构设计、制造工艺、检验和试验等方面。
在材料选用方面，应根据工作介质的性质和工作条件选择合适的材料，并符合相关的材料标准。
在结构设计方面，应考虑容器的受力情况，合理设计容器的结构形式和壁厚，确保容器在工作压力下不会发生破坏。
在制造工艺方面，应严格按照相关的制造标准进行制造，确保容器的质量和安全性。
在检验和试验方面，应进行严格的检验和试验，确保容器的质量符合要求。
其次，各国针对压力容器制定了相应的设计标准。
例如，美国制定了ASME压力容器设计标准，欧洲制定了PED压力设备指令，中国制定了GB150压力容器标准等。
这些标准包括了压力容器设计、制造、安装、验收和使用等方面的要求，对压力容器的安全性和可靠性起着重要的指导作用。
最后，压力容器设计标准的遵守对于保障压力容器的安全运行至关重要。
设计人员应严格按照相关的设计标准进行设计，制造单位应严格按照相关的制造标准进行制造，使用单位应严格按照相关的使用标准进行使用和维护。
只有这样，才能确保压力容器在工作中不会发生泄漏、爆炸等事故，保障人员和设备的安全。
综上所述，压力容器设计标准是确保压力容器安全运行的重要保障，设计人员、制造单位和使用单位都应严格遵守相关的标准要求，共同维护压力容器的安全性。
希望本文对压力容器设计标准有所帮助，谢谢阅读！。
压力容器设计PPT课件
案例三：核反应堆压力壳设计
总结词
核反应堆压力壳设计案例展示了压力容器在核能领域的应用。
详细描述
该案例介绍了核反应堆压力壳的设计过程，包括结构设计、材料选择、焊接工艺、无损检测等方面的 内容。同时，该案例还强调了设计过程中需要考虑的核安全法规和标准，以确保压力壳在使用过程中 的可靠性和安全性。
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设计压力
根据容器的工作压力和设计压力，确 定容器的设计压力，确保容器在使用 过程中不会发生破裂或泄漏。
安全系数
为确保容器的安全性能，根据不同的 载荷和应力情况，选取适当的安全系 数进行强度设计。
疲劳强度设计
疲劳分析
对容器在交变压力作用下的疲劳寿命进行分析，考虑容器的使用周期和材料性 能等因素。
疲劳强度校核
案例二：加氢反应器设计
总结词
加氢反应器设计案例展示了压力容器在化工领域的应用。
详细描述
该案例介绍了加氢反应器的设计过程，包括工艺流程、反应原理、设备结构、材料选择等方面的内容。同时，该 案例还强调了设计过程中需要考虑的工艺参数、热力学和动力学等方面的因素，以确保反应器在使用过程中的高 效性和稳定性。
封头厚度
封头与筒体的连接
采用焊接或法兰连接方式，需考虑连 接处的强度和密封性能。
根据压力、温度、介质特性和封头类 型等因素确定封头厚度。
开孔与接管设计
开孔位置
根据工艺流程、操作要求和容器 结构等因素确定开孔位置。
接管类型
根据介质特性和工艺要求选择合适 的接管类型，如螺纹接管、焊接接 管和法兰接管等。
超压试验
03
模拟容器内部压力超过正常工作压力的情况，以检验容器的安
全性能。
压力试验的方法与步骤
压力容器设计
六、封头
按构造形状分为： 半球形封头
凸形封头 椭圆形封头 碟形封头
锥形封头 平盖封头：
1、凸形封头
（1）半球形封头
是半个球壳。 从受力来看，
球形封头是最理想旳构造。 但整体冲压困难，加工工作 量大。
其厚度计算公式：
p c
Di
4[ ]t
p
c
（2）碟形封头
由球面、过渡段及圆柱 直边段三段构成。成型加 工以便，但在三部分连接 处，因为经线曲率发生突 变，受力情况不佳。
2、锥形封头
有两种，一种是无折边锥 形封头，另一种是与筒体连接 处有一过圆弧和一圆柱直边段 旳折边锥形封头。在厚度较薄 时，制造比较以便。
3、平板封头
是最简朴，制造 最轻易旳一种封头。 但相同直径和压力旳 容器，平板封头厚度 过大，材料花费过多 而且十分笨重。
第四节 压力容器附件
设备旳壳体能够采用铸造、铸造或焊接成一种整体， 但大多数化工设备是做成可拆旳几种部件，然后把它们 连接起来。这一方面是设备旳工艺操作需要开多种孔， 并使之与工艺管道或其他附件相连接；另一方面也是为 了便于设备制造、安装和检修。化工设备中旳可拆连接 应该满足下列基本要求：
在设计或选用压力容器零部件时需要将操作温 度下旳最高操作压力（或设计压力）调整为所要 求旳公称压力等级，然后再根据DN与PN选定零 部件旳尺寸。
练一练: P27，1-2，1-3 拟定计算压力、许用应力 P61，6，7 P62，2-3 拟定计算压力、许用应力
四、压力容器旳校核： 1、圆筒容器旳校核
筒体旳强度计算公式：
pD t
2
公式旳应用： 拟定承压容器旳厚度 对压力容器进行校核计算 拟定设计温度下圆筒旳最大允许工作压力 在指定压力下旳计算应力
压力容器设计管理条件
压力容器设计管理条件压力容器在现代工业中扮演了极其重要的角色，是石化、化工、航天等重要领域的关键设备之一。
因此，其设计和管理条件的合理性和有效性成为了保障设备安全、提升生产效率、保护环境的重要保障。
一、设计条件1.1 强度计算与设计压力容器的设计首先需要进行结构计算，确保其在工作状态下能够承受内外压、温度、震动、冲击等各种载荷的作用。
其次，要根据实际生产需求，对容器大小、形状、材料、密封方式、加热方式等进行合理的设计。
在设计强度时，需要参考相关国家、地区或行业标准，如GB150《钢制压力容器》、ASME BPVC等，以确保容器的安全性能符合标准要求。
此外，还需要充分考虑容器运输、安装等方面的问题，为容器后续的使用过程提供优良的基础。
1.2 焊接质量与检测压力容器设计中，焊接质量是一个非常关键的问题。
因为容器主体的制造是通过焊接各个部件而成，容器的性能和寿命都与焊接工艺质量密切相关。
因此，建议从设计分析、焊缝评价、初始裂纹检测以及焊后检测等方面对焊接质量进行严格的监督和检验。
在焊接质量的管理中，应严格按照WPS（焊接工艺规程）执行焊接，保证焊接质量符合设计要求。
在焊接完后，还需要对每个焊缝进行强度检验，以保障焊缝的可靠性，确保容器运行的安全性。
1.3 材料性能与选材材料是影响压力容器质量和寿命的重要因素，因此，材料的性能和选材是设计的关键。
设计人员应根据容器的工作物质性质和工作环境，选用合适的材料，例如硝酸、氢气、氨等有害气体的容器，应选择耐腐蚀性能强的材料，如镍合金、不锈钢等。
在选材的过程中，还需考虑材料的机械性能、热膨胀系数、导热系数等因素，以确保容器的强度、温度响应和传热效果达到设计要求。
同时，还应避免采用低质量、伪劣材料，以免影响容器的安全运行。
二、管理条件2.1 压力容器的监测压力容器运行期间的监测是其保持安全长效运行的基础。
在压力容器运行过程中，必须严格按照规定的时间间隔和检测项目对设备进行定期监测和检验，对异常情况及时进行处理，预防事故的发生。
第4章 压力容器设计
第4章 压力容器设计
第4章 压力容器设计
第4.1节 概述
过程设备设计
第4-1节 概述
压力容器设计就是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 设计、强（刚）度、稳定性计算和密封设计。 结构设计主要是确定合理、经济的结构形 式，并满足制造、检验、装配、运输和维修等 要求。 强（刚）度、稳定性计算的内容主要是确 定结构尺寸，满足强度或刚度及稳定性的要求。
相应的设计准则：
1 t 2 2 2 1 2 2 3 3 1 2
4 5
郑州大学化工与能源学院
过程设备设计
第4-2节 设计准则
2、塑性失效设计准则：假设材料是理想弹 塑性的，它是以整个危险面屈服作为失效的设 计准则。 对内压厚壁圆筒，整个截面屈服时的压力 就是全屈服压力pso 。 塑性失效判据：p=pso（p为设计压力） 相应的设计准则：p≰pso/nso 3、爆破失效设计准则：它是以容器的爆破 作为失效准则。 相应的设计准则：p≰pb/nb
郑州大学化工与能源学院
过程设备设计
第4-1节 概述
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。 如SW-6计算软件。 ⑵ 设计图样： 它包括总图（装配图）和零部件图。
第4-2节 设计准则
2、刚度失效 由于构件过度的弹性变形足以影响到其正常 工作而引起的失效。 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、泄露失效 说明：在多种因素作用下，压力容器有可能 同时发生多种形式的失效，即交互失效，如腐蚀 介质和交变应力同时作用时引发腐蚀疲劳，高温 和交变应力同时作用时引发蠕变疲劳等。
压力容器设计
压力容器设计
摘要
压力容器作为承受高压气体或液体的设备，在工业生产中扮演着重要的角色。
本文将介绍压力容器的设计原理、材料选取、结构设计以及安全性考虑等内容，从而帮助读者更好地了解压力容器的设计过程。
引言
压力容器是用于存储和传输气体或液体的设备，常见于化工、石油、航空航天等领域。
其设计涉及到材料力学、流体力学等多个学科，具有较高的技术要求。
本文将围绕压力容器设计展开详细的介绍。
压力容器的设计原理
在设计压力容器时，需要考虑到承受的压力、温度、介质等因素。
根据理想气体状态方程和安全系数要求等，可以确定压力容器的设计压力等参数。
同时，还需考虑到容器的结构形式，如球形、圆柱形等，以及容器的连接方式等因素。
压力容器的材料选择
压力容器的材料选择至关重要，常见的材料包括碳钢、不锈钢、铝合金等。
选择合适的材料可以提高容器的承压能力和耐腐蚀性能，从而确保容器的安全运行。
压力容器的结构设计
压力容器的结构设计需要考虑到容器的强度、刚度、稳定性等因素。
通过有限元分析等方法，可以优化容器的结构形式，提高容器的整体性能。
压力容器的安全性考虑
在设计压力容器时，安全性是至关重要的考虑因素。
除了满足设计要求外，还需要考虑到容器的泄漏、爆炸等安全问题。
通过完善的安全防护装置和监控系统，可以提高压力容器的安全性。
结论
压力容器作为重要的工业设备，在设计时需要考虑到多个因素，如材料选择、结构设计、安全性等。
通过本文对压力容器设计的介绍，希望读者能够更好地理解压力容器的设计原理和要求，为工程实践提供参考。
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第四章压力容器设计
CHAPTER ⅣDesign of Pressure Vessel
4.1概述
4.2设计准则
4.3常规设计
4.4分析设计
4.5疲劳分析
4.6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。
4.1.1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。
4.1.2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：
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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。
4.1.3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；
④搅拌容器条件图应注明搅拌器形式、转速及转向、轴功率等。
4.1.4设计的基本步骤
1.物料衡算；
2.热量衡算；
3.设备的类型选择；
4.设备工艺尺寸确定；
5.设备部件的受力分析；
100
6.材料的选择；
7.设备初步设计；
8.施工图设计；
9.设备附件的选择；
10.安全附件的配用。
11.制造、验收与装配的技术条件：
101。