低温压力容器设计要点
低温压力容器注意要点
低温压力容器注意要点1.材质的选择：低温压力容器所承受的温度和压力较高，因此选用合适的材质非常重要。
常见的低温容器材质包括碳钢、不锈钢和合金钢。
这些材质具有良好的耐低温性能，能够承受低温下的冷脆和热胀冷缩等问题。
2.设计压力和温度：在设计和制造低温压力容器时，需要充分考虑低温工况下的压力和温度。
通常情况下，低温液体和气体的膨胀系数较大，容器内部会受到较大的热胀冷缩影响，因此在计算容器的设计压力和温度时需要考虑这些因素，并采取相应的安全措施。
3.良好的绝热性能：低温容器需要具备良好的绝热性能，以保证容器内介质的温度能够长时间保持恒定。
对于液态介质，通常会在容器外部设置绝热层，如保温棉或保温板等，以减少热量的传递。
对于气体介质，通常需要采用双壁结构，并使用真空作为绝热层，以降低介质的热传导。
4.密封性能的保证：低温容器的密封性能对于避免介质泄漏至关重要。
由于低温环境会降低材质的弹性模量，容器的密封性能可能受到一定的影响。
因此，需要在设计和制造过程中采取相应的措施，如增加密封垫，采用特殊的密封结构等，以保证容器的良好密封性。
5.排放系统的设计：低温压力容器在运行过程中会产生一定的废气，这些废气需要经过合理的处理和排放。
通常情况下，废气会包含有害物质和大量的水蒸气，如果废气排放不当，可能会对环境产生一定的污染。
因此，在使用低温压力容器时需要设计和配置相应的废气处理系统，以保护环境和提高工作场所的安全性。
总之，低温压力容器在使用过程中需要特别注意材质的选择、设计压力和温度、绝热和密封性能的保证、以及废气排放系统的设计等要点。
只有充分考虑和满足这些要求，才能确保低温容器的安全运行和介质的正常贮存。
低温压力容器设计要点综述及注意事项
低温压力容器设计要点综述及注意事项摘要:随着石油工业的发展，对技术的要求越来越高，对设备的要求也是如此，低温压力容器就是石油工业发展的一种约束力量，因此这种容器设计的如何将成为石油工业发展关注的一个重点问题，为此本文从不同的方面对这一问题进行了探讨。
关键词: 低温压力容器 ; 设计 ;注意事项近年来，石油化工企业中，压力容器的使用较多。
再加上，因气体液化、分离、气体生产、储存与应用等十分普遍，因此，在发展低温技术过程中，低温压力容器的使用所占的比例是非常大的。
所以，一般来说，此类压力容器在工作时，其温度是比较低的，这样一来，增大了容器材料脆性。
在拉应力作用下，受压元件的应力水平小于材料屈服强度时，会突然产生脆性断裂现象。
而在发生此种断裂前后，都没有活着只有局部产生很小的塑性变形，并不是整体都出现屈服。
因此，在日常生产当中，此种断裂是很难被察觉到的，特别是对石油化工企业安全性带来较大的危害。
1 加强低温压力容器设计研究的意义伴随着第三次科技浪潮的兴起，全球科技发展迅猛，新材料更是成为当今社会关注的热点。
在日常生产生活中，经常用到低温压力容器，如液化天然气的生产及运输、特殊气体及液体的保存等，在石油化工中应用尤为普遍。
低温压力容器在使用过程中由于其所处环境温度较低，容器脆性表现明显，再受到撞击或者温度剧烈变化时容易造成容器受损或爆炸，造成严重的生命和经济财产损失。
为此对低温压力容器设计进行全方位的探析，对于低温压力容器的生产和使用具有重要的现实意义。
2 低温压力容器设计存在的问题2.1低温压力容器的选材（1）低温压力容器受压元件材料的选择低温用钢材的质量在低温压力容器质量中占有很大的重量，从使用温度来看，低温用钢大体分为三类，即低碳碳锰钢适用于-40℃以上温度，低碳钢、中镍钢适用于-40℃～-196℃时，℃铬镍奥氏体钢适用于-196℃～-273℃。
脆性断裂是钢材在低温的状态下失效的主要原因，钢材一旦处于低于脆性转变温度时，只要有足够的缺口或者缺陷时就可能导致低应力下的脆性断裂。
低温压力容器设计要点综述及注意事项
低温压力容器设计要点综述及注意事项1.材料选择：低温环境下，材料的韧性和抗裂纹扩展能力变差，因此需要选择具有良好韧性和抗裂纹能力的材料。
常用的低温材料包括低温碳钢、不锈钢和合金钢等。
2.壁厚计算：低温环境下容器的壁厚要比常温情况下的要大，因为材料的强度和刚度在低温下降低。
根据管道和容器设计规范进行壁厚计算，并考虑到温度梯度对壁厚的影响。
3.焊接和焊缝设计：焊接是低温容器制造中重要的连接方式。
在低温条件下，焊接合金的力学性能和韧性降低，容易产生焊接缺陷。
因此，需要采用合适的焊接工艺和焊接材料，并对焊缝进行非破坏性检测和超声波探伤等检测方法。
4.密封设计：低温容器的密封设计要符合严格的要求，以确保容器在低温环境下不发生泄漏。
需要采用适当的密封材料和密封结构，同时对容器进行泄露试验以保证其安全可靠。
5.附件选择：低温容器的附件如阀门、仪表等也需要选择适用于低温环境的材料和设计。
特别是阀门，在低温环境下易发生密封不良和结冰等问题，因此需要选择低温阀门并进行密封性能测试。
6.冻结防止措施：低温容器在长期运行中易受冻结影响，冻结会导致容器变形、扩展和密封失效等问题。
需要采取合适的冻结防止措施，如加热系统和隔热材料等。
7.安全性考虑：低温容器设计必须符合相关的安全规范和标准，如ASME等。
特别需要考虑容器在低温环境下可能发生的脆性断裂、泄漏、压力失控等安全问题，并采取相应的安全措施。
8.考虑工艺需求：低温容器的设计还需要考虑工艺需求，如低温液体的进出口、排放、循环和控制等。
容器的流动性能和控制能力对工艺操作的影响需要充分考虑。
总之，低温压力容器的设计要点和注意事项包括材料选择、壁厚计算、焊接和焊缝设计、密封设计、附件选择、冻结防止措施、安全性考虑和工艺需求等方面。
在设计过程中，需要充分考虑低温环境对容器和其附件的影响，并确保设计符合相关的安全要求。
低温压力容器设计应考虑的问题
低温压力容器设计应考虑的问题一、选材。
低温压力容器应选用低温压力容器用材料（低温低应力工况除外），选材原则：1）低温容器受压元件用钢材应是镇静钢，承受载荷的非受压元件也应该是具有相当韧性且焊接性能良好的钢材；2）一般低温用钢都要求正火处理，正火处理不仅可以细化晶粒，还可以减少由于终轧温度和冷却速率不同而引起的显微组织不均匀，可降低钢材无塑性转变温度；3）对低温用碳素钢和低合金钢各类钢材，要求进行低温夏比V型缺口冲击试验；4）C2.1.2 δs>20mm逐张UT Ⅲ；C2.1.4 对不同温度进行冲击试验。
二、容器的结构设计要求均应有足够的柔性需充分考虑下列问题GB150附录C3.21)尽可能简单，减少约束。
2)应避免产生过大的温度梯度。
3)应尽量避免结构形状突变,以减少局部高应力，接管、凸缘端部应打磨成圆角，圆滑过渡。
4)容器的鞍座、耳座、支腿应设置垫板或连接板，避免与容器壳体相焊。
垫板或连接板按低温材料考虑。
垫片要选择在低温下有良好弹性的材料。
5) 容器与非受压元件或附件的连接焊缝应采用连续焊。
6)接管补强应尽可能采用整体补强或厚壁管补强，若采用补强板，应为截面全焊透结构，且焊缝圆滑过渡。
7)在结构上应避免焊缝的集中和交叉。
8)容器焊有接管及载荷复杂的附件，需焊后消除应力而不能整体进行热处理时，应考虑部件单独热处理的可能性。
三、焊缝的结构设计：GB150附录C3.31)A类焊缝应采用双面对接焊，或采用保证焊透、与双面焊具有同等质量的单面对接焊。
2)B类焊缝也应采用与A类焊缝相同的全焊透对接焊缝。
除非结构限制不得已时，允许采用不拆除垫板的带垫板单面焊。
3)C类、D类焊缝，原则均要求采用截面全焊透结构。
对于一般平焊法兰的截面非全焊透结构，规定仅用于压力较低（设计压力不大于 1.0MPa）、较高温度（设计温度不低于-30℃）的场合，且标准抗拉强度下限值低于540MPa的材料。
四、焊接接头的无损检测（NDT/NDE）C4.6.1 容器的对接接头（A、B类）凡符合下列条件之一者应进行100%RT or UT：A）容器设计温度低于-40℃；B）容器设计温度虽高于-40℃，但接头厚度大于25mm；C）10.8.2.1和10.8.2.2者1）无损检测比例为100%、50%。
低温压力容器设计应注意的问题
设计温度
• 1.计算法。如果在当前环境下，低温压力器件两侧都会发生热量传递。那么应该使用热 量传递计算公式，将相应数据代入到公式中，计算出低温压力容器金属平均温度。
• 2.经验法。如果低温压力容器与工作介质发生直接接触，在具有相应保冷、保温设施条 件的基础上，可以检测出介质的工作温度。然后，在此基础上减掉5-10℃，将其作为低 温压力容器的设计温度参考范围。
余应力。
谢谢大家
• 3.特殊情况。如果当前低温压力容器所处空间并没有配备相应的保冷保暖设施，那么在 进行低温压力容器设计过程中，就需要对其设计温度进行重新计算，依据所处环境的实 际情况合理制定设计温度。
材料选择
• 由于低温压力容器在不同的温度环境下，会发生性质的改变。当温度降到时，应该保证该材料在整个工作 温度区间内有足够的韧性。在设计过程中，需注意以下几个问题。
• 1.低温压力容器所选材料，必须采用韧性度极佳的钢材料 ;
• 2.用于低温压力容器制作的材料，必须要经过V型缺口低温冲击试验，在符合实验标准的基础上 才可以正式应用于低温压力容器的制作 ;
• 3.当制作工艺中钢板厚度超过标准区间，必须要使用超声波检测法进行质量检验。
结构设计
• 为保证低温压力容器有足够的柔性。在设计过程中一定要保证将应力消除视为整个低温压力容器结构设计的核心。所以，在结构设计方面需要注意以下几点。 • 1.低温压力容器结构尽量简单化，可以有效避免内部结构复杂所引起的应力变化 ; • 2.保证工作温度平稳 ; • 3.各部件焊接要使用连续焊接的方式 ; • 4.避免低温压力容器内部发生应力集中 ; • 5.对低温压力容器进行整体补强时，在使用补强板的过程中，需要为整个操作流程设计全焊透结构，焊缝部分要进行圆滑过渡。
低温压力容器设计注意点
低温压力容器设计注意点一、材料1、受压元件用钢必须是氧气转炉或电炉冶炼的镇静钢，并采用炉外精炼工艺（GB150—P141—C2.1.1）（HG/T20585-2011—P586—6.0.2）《固规》—P4—2.2条2、用于设计温度低于-20℃并且标准抗拉强度下限值小于540MPa的钢材，P≤0.25％、S≤0.012％；《固规》—P5—2.3.2条第（3）款用于设计温度低于-20℃并且标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材，P≤0.020％、S≤0.010％。
《固规》—P5—2.3.2条第（4）款3、直接与受压元件焊接的非受压元件用钢应符合以下要求：（GB150—P141—C2.1.2）（1）承受较大载荷需做强度计算的非受压元件用钢，应具有与受压元件相当的韧性（2）应是焊接良好的钢材4、与低温压力容器受压元件直接焊接的非受压附件材料，其低温韧性及焊接接头性能需与受压元件匹配：（HG/T20585-2011—P590—6.0.12）（1）与受压元件直接焊接的受力元件如支座垫板等应采用与受压元件相同的材料（2）对奥氏体不锈钢制低温压力容器，所有焊接附件也应为奥氏体不锈钢（3）直立容器裙座过渡段应与本体材料相同，过渡段长度不小于4倍保温厚度，且不小于500mm5、锻件应按《低温承压设备用低合金钢锻件》NB/T47009和《承压设备用不锈钢和耐热钢锻件》NB/T47010，不低于II级要求，设计压力大于或等于1.6MPa时，应不低于III级。
（HG/T20585-2011—P589—6.0.8）6、碳素钢、碳锰钢制容器用焊材，应选用与母材成分和性能相同或相似的高韧性材料，也可选用低镍合金焊材。
当焊缝两侧母材具有不同冲击试验要求时，焊接材料的选用应符合C4.3.2要求（GB150-P143-C2.2.1）7、焊材应符合以下要求：（HG/T20585-2011—P589—6.0.9）（1）低温压力容器受压元件或受压元件与非受压元件焊接用手工电弧焊焊条，应选用《碳钢焊条》GB/T5117和《低合金钢焊条》GB/T5118的低氢碱性焊条。
低温压力容器的设计
低温压力容器的设计首先，低温压力容器的设计需要选择适用的材料。
由于低温环境下材料的强度和韧性会大大降低，因此需要选择能够在低温下保持良好性能的材料。
常用的材料包括316不锈钢、碳钢和铝合金等。
这些材料具有较高的低温强度和耐腐蚀性能，能够保证容器在低温环境下的安全运行。
其次，低温压力容器的结构设计需要考虑安全性和稳定性。
容器的结构通常采用圆筒形状，能够均匀分布压力，提高容器的承载能力。
容器内部需要设计合理的隔热层，以减小低温环境对容器壁的冷却作用，同时防止外界热量进入容器内部。
容器的底部通常采用弯头结构，能够方便液体的排放。
另外，低温压力容器的设计还需要考虑容器的密封性能。
由于低温液体具有较小的体积膨胀系数，容器在运行过程中存在较大的压力变化。
因此需要设计有效的密封装置，确保容器能够长时间保持压力稳定。
常用的密封装置包括金属密封、橡胶密封和波形管密封等。
这些密封装置能够在低温环境下有效防止气体泄漏。
此外，低温压力容器的设计还需要考虑容器的维修和检测。
容器通常需要定期进行维修和检测，以确保容器的安全运行。
设计时需要预留足够的维修通道和检测孔，方便对容器内部进行维修和检测。
总之，低温压力容器的设计需要综合考虑材料的特性、结构的安全性和稳定性等因素。
合理的设计能够保证容器在低温环境下安全稳定地运行，从而满足液化气体储存、液态气体运输等领域的需求。
设计中需要选择适用的材料、合理的结构、有效的密封装置，并考虑容器的维修和检测等因素。
通过科学的设计，可以提高低温压力容器的使用寿命和安全性能。
浅析低温下压力容器设计需注意的问题
浅析低温下压力容器设计需注意的问题浅析低温下压力容器设计需注意的问题【摘要】一般情况下设计温度在-20℃以下的压力容器，由于压力容器存在的缺陷、残余应力、应力集中等因素容易引起较高局部应力造成容器发生塑性变形，引起发生脆性破裂，甚至发生严重的事故。
因此，本文分析了在低温下设计压力容器时在材料、结构等方面应注意的问题，力求压力容器设计的稳定。
【关键词】压力容器制造注意问题低温技术作为工业装置，不仅在气、液体生产、存储及运输中起到很大的作用，更促使了低温压力容器的广泛应用。
然而，此压力容器工作温度通常较低，这将导致容器金属的脆性相应的增加。
当温度低于一定的水平，将会产生脆性破坏，然而，低温压力容器通常不会出现局部性的小塑性变形，而是直接发生脆性破裂，这样出人意外的破坏就是导致事故发生的罪魁祸首。
1 确定设计温度低温压力容器设计中确定设计温度尤为重要，根据《压力容器（GB150.3-2011）》中的规定，再确认设计温度的同时还要顾及介质温度及环境温度等条件，任何方面都要考虑到。
金属韧性受到温度的影响会产生变化，所以在进行确定设计温度的同时应考虑全面。
例如：温度方面要考虑南方北方温度的不同。
北方气温较低，将容器放置在没有取暖设备的厂房中应充分考虑气温的问题。
因此，设计温度高于或低于-20 ℃，对压力容器的设计及制造的要求都有所不同。
2 材料的选择由于低温压力容器的质量主要取决于所采用的材料在低温工况中的机械性能，因此我们必须采用低温下韧性较好的金属材料。
金属材料在低温工况下容易发生脆性断裂，从而产生失效，对此，我们要采取措施来改变金属材料本身的韧性。
比如，在炼制钢材时可以加入镍，镍的加入可以改变位错运动，避免产生较大的应力集中，以此提高钢材的韧性。
另外，我们可以将低温用钢经过正火处理，以此细化晶粒，减少由于终轧温度和冷却速率不同而造成的显微组织不均匀。
根据金属材料的不同使用温度，低温压力容器用钢可分为以下三类：（一）设计温度低于-20℃，高于-40℃时，材料多选用低碳锰钢；（二）设计温度低于-40℃，高于-196℃时，材料可选用中镍钢；（三）设计温度低于-196 摄氏度，高于-273℃时，材料可选用铬镍奥式体高合金钢。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
低温压力容器设计要点
低温压力容器是指在低温环境下工作的压力容器，通常用于储存和输送液态或气态的低温介质，如液氧、液氮、液氢等。
由于低温介质对材料和容器的设计和性能提出了严格的要求，因此低温压力容器的设计需要考虑以下关键要点：
1.材料选择：低温容器的材料选择是非常重要的。
一般情况下，常用的材料有不锈钢、铝合金、铜以及特殊合金如镍基合金。
这些材料应具有良好的低温韧性和耐蚀性，以确保容器在低温下的工作稳定性。
2.结构设计：低温压力容器的结构应具备足够的强度和刚度。
特别是对于液态低温介质的容器，由于介质的自身重力会引起应力，因此容器的顶部和底部应设计为圆弧形来分散应力。
此外，还应考虑容器的热胀冷缩问题，以及在低温下容器材料的收缩和变形。
3.绝热设计：低温压力容器需要具备良好的绝热性能，以减少介质的热量损失和外界热量对容器的影响。
绝热层通常采用多层结构，并使用低导热系数的材料，如碳纤维、泡沫塑料等。
此外，还应在绝热层与内壁之间设置避免冷桥和减少热传导。
4.安全阀和泄压装置：低温压力容器应配置安全阀和泄压装置，以确保在压力超过设计限制时能够快速泄压，避免容器的破裂和爆炸。
这些装置应根据介质和工作条件的不同，选择适当的泄压压力和速度。
5.泄漏和检测：低温容器的泄漏对安全和环保都带来很大的风险。
因此，容器设计应考虑泄漏的预防和检测。
可以采用密封性能好的接口和密封件，并配置泄漏检测装置，如压力传感器和泄漏探测器，及时发现和处理潜在的泄漏问题。
6.工作温度调节：低温容器在不同的工作条件下需要能够进行温度的
调节和控制。
可以采用液体循环或蒸汽加热系统来控制容器内介质的温度，避免温度过高或过低导致容器破裂。
7.安全性设计：低温压力容器应满足相关的安全规范和标准，如ASME（美国机械工程师协会）的规定。
容器的强度和可靠性应经过充分的
验证和测试，并且需要进行定期的检查和维护，以确保其安全可靠的运行。
总之，低温压力容器的设计涉及材料选择、结构设计、绝热性能、安
全阀和泄压装置、泄漏和检测、工作温度调节以及安全性设计等多个方面。
通过合理的设计和选择适当的材料和装置，可以确保低温容器在工作中稳
定可靠，并能有效保护环境和人员的安全。