压力容器常规设计
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。
压力容器设计方法分析对比
压力容器设计方法的分析与比较目前，我国压力容器设计采用两种标准和规范：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。
设计标准的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,容器及其部件的设计和计算公式是根据壳体薄膜理论或材料力学方法推导的。
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，准确计算和分类容器的各种应力。
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。
标准适用范围比较常规设计标准GB150-2011适用于设计压力大于或等于0.1MPa且小于35MPa，及真空度高于0.02MPa。
对于设计温度，GB150-2011规定为-269℃-900℃，设计温度范围根据钢材的允许使用温度确定, 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0.1MPa且小于100MPa，及真空度高于0.02MPa。
对于设计温度，JB4732-1995将最大允许设计温度限制在钢材蠕变极限限制的温度范围内。
压力评估比较常规设计标准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，最大应力能满足许用应力。
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，详细计算了容器和压力部件的各种应力。
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。
压力容器设计手册(第二版)
压力容器设计手册(第二版）第1章材料00011.1钢板00011.1.1碳素钢钢板00011.1.1.1有关标准00011.1.1.2碳素钢钢板钢号的表示方法00011.1.1.3碳素钢钢板的牌号(钢号)与化学成分00011.1.1.4碳素钢钢板的力学性能0002 1.1.1.5碳素钢板用于压力容器的规定00031.1.2优质碳素结构钢00031.1.2.1钢的牌号及化学成分(GB/T ６９９—１９９９)00031.1.2.2优质碳素结构钢热轧厚钢板钢号与力学性能(GB/T ７１１—２００８)00041.1.3低合金高强度结构用钢(GB/T 1591—2008)00051.1.3.1钢号的表示方法00051.1.3.2钢号、化学成分、碳当量(CEV)、焊接裂纹敏感性指数（Ｐｃｍ）0005 1.1.3.3低合金高强度钢的力学性能00071.1.4锅炉和压力容器用钢板和压力容器用调质高强度钢板00091.1.4.1锅炉和压力容器用钢板(GB 713—2008)00091.1.4.2压力容器用调质高强度钢板（ＧＢ／Ｔ１９１８９—２０１１）0012 1.1.5低温压力容器用低合金钢钢板(ＧＢ３５３１—２００８)00121.1.5.1钢号与化学成分00131.1.5.2力学性能00131.1.5.3钢板的检验00141.1.6高合金钢00141.1.6.1有关标准00141.1.6.2高合金钢的钢号00141.1.6.3承压设备用不锈钢钢板的钢号与化学成分00151.1.6.4承压设备用不锈钢钢板的力学性能和高温屈服强度00171.1.6.5不锈钢钢板的耐晶间腐蚀试验00181.1.6.6承压设备用不锈钢各钢号钢板的特性与用途0019 1.1.6.7钢板表面质量及加工要求00201.1.7钢板的尺寸、允许偏差和质量00211.1.7.1有关标准00211.1.7.2钢板分类00211.1.7.3钢板(热轧)尺寸00221.1.7.4钢板的各种允许偏差00221.1.7.5钢板的理论质量00251.1.8钢板的验收00251.1.8.1验收要求00251.1.8.2容器制造厂的验收项目00261.1.9钢板的许用应力00281.1.9.1安全系数00281.1.9.2碳素钢与低合金钢压力容器专用钢板的许用应力及使用规定00291.1.9.3非压力容器专用碳素钢板Ｑ２３５Ｂ和Ｑ２３５Ｃ的许用应力及使用规定00351.1.9.4压力容器用高合金钢(不锈钢耐热钢)钢板的许用应力00351.1.9.598版ＧＢ１５０规定的压力容器低合金与高合金钢板的许用应力0037附录Ａ不锈钢、耐热钢新牌号的说明0040附录Ｂ钢铁及合金统一数字代号体系（ＧＢ／Ｔ１７６１６—１９９８）00401.2钢管00411.2.1有缝钢管00411.2.1.1结构与制造00411.2.1.2有关标准00421.2.1.3外径和壁厚系列00421.2.1.4焊管的长度、弯曲度、不圆度管端要求和每米重量0046１.２.１.５焊管所用钢的牌号00471.2.1.6焊管的液压试验00481.2.1.7表面质量00481.2.1.8钢管的对接00481.2.1.9镀锌层00481.2.2无缝钢管00481.2.2.1无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差00481.2.2.2采用管法兰连接的无缝钢管00531.2.2.3输送流体用无缝钢管（GB／T8163—2008）00541.2.2.4石油裂化用无缝钢管（GB9948—2006）00571.2.2.5高压化肥设备用无缝钢管（ＧＢ６４７９—２０００）00581.2.2.6锅炉用无缝钢管00601.2.2.7气瓶用无缝钢管（GB18248—2008)00681.2.2.8低温管道用无缝钢管（GB/T18984—2003)00681.2.2.9锅炉热交换器用不锈钢无缝钢管(GB 13296—2007)00691.2.2.10流体输送用不锈钢无缝钢管(GB/T 14976—2002)0071１.２.２.１１奥氏体铁素体型双相不锈钢无缝钢管（GB/T 21833—２００８）00741.2.2.12无缝钢管的水压试验、压扁试验和扩口试验00761.2.3钢管的许用应力及应用0077１.2.3.1碳素钢和低合金钢钢管的许用应力00771.2.3.2碳素钢、低合金钢钢管用于压力容器时的规定0079１.２.３.３高合金钢钢管的许用应力00801.2.3.4高合金钢钢管用于压力容器时的规定0080附录00831.3锻件（根据ＮＢ／Ｔ４７００８，ＮＢ／Ｔ４７００９，ＮＢ／Ｔ４７０１０—２０１０综合）00841.3.1锻件用材的分类、形状、名称与级别00841.3.1.1锻件的标准00841.3.1.2锻件的形状、名称及其公称厚度00851.3.1.3锻件的级别00861.3.2承压设备用碳素钢和合金钢锻件(NB/T 47008—2010)00861.3.2.1NB/T 47008—２０１０与ＪＢ４７２６—２０００相比较的变化00861.3.2.2化学成分0086１.３.２.３力学性能00881.3.3低温承压设备用低合金钢锻件（NB/T 47009—2010)00891.3.3.1NB/T 47009—２０１０与ＪＢ４７２７—２０００相比较的变化00891.3.3.2化学成分0089１.３.３.３力学性能00901.3.4承压设备用高合金钢锻件(NB/T 47010—2010)00901.3.4.1NB/T 47010—２０１０与ＪＢ４７２８—２０００相比较的变化00901.3.4.2化学成分00901.3.4.3力学性能0092１.３.５锻件的外观检查与内部质量0093１.３.５.１锻件的外观检查00931.3.5.2内部缺陷0093１.３.６焊补00931.3.7复验0093１.３.８锻件标志和质量证明书0094 1.3.9锻件的许用应力00941.3.9.1许用应力表00941.3.9.2钢锻件用于压力容器时的规定00941.3.10钢锻件的高温性能00981.4紧固件材料及紧固件力学性能01001.4.1专用级紧固件材料01001.4.1.1法兰连接用螺柱规格和尺寸01001.4.1.2双头螺柱的钢号、化学成分和力学性能01001.4.1.3碳素钢、低合金钢（含S45110)螺柱与螺母0102１.４.１.４高合金钢螺柱与螺母01051.4.2商品级紧固件0106１.４.２.１螺栓、螺钉、螺柱性能等级的标记制度01061.4.2.2不同性能等级紧固件所用的材料01081.4.2.3不同性能等级紧固件的力学和物理性能01081.4.2.4螺母的性能等级0112附录01121.5型钢01121.5.1低碳钢热轧圆盘条(GB/T701—2008)01121.5.2热轧圆钢、方钢、六角钢、八角钢和扁钢（GB/T 702—2008)01121.5.2.1圆钢与方钢01131.5.2.2六角钢与八角钢01141.5.2.3扁钢01141.5.2.4标记0117１.５.３热轧工字钢、槽钢、等边角钢、不等边角钢和L型钢（GB/T706—2008)01171.5.3.1热轧工字钢01171.5.3.2热轧槽钢01181.5.3.3热轧等边角钢01191.5.3.4热轧不等边角钢01221.5.3.5L型钢01261.5.3.6各种型钢尺寸、外形的允许偏差0126１.５.４不锈钢热轧等边角钢（ＹＢ／Ｔ５３０９—２００６）01281.6压力容器用钢类别与各类钢主要牌号钢材的使用01311.6.1压力容器主要用钢类别01311.6.1.1碳素钢01311.6.1.2低合金钢01311.6.1.3低合金高强度结构钢01311.6.1.4中合金钢01321.6.1.5高合金钢01321.6.2碳素结构钢和优质碳素结构钢01321.6.2.1Q1.6.2.210钢01331.6.2.320钢01331.6.2.435钢01341.6.2.545钢01351.6.3低合金钢01351.6.3.1Q345、Q345R、16MnDR01351.6.3.218MnMoNbR01371.6.3.313MnNiMoR01371.6.3.4CF-62、07MnMoVR(07MnCrMoVR)、07MnNiVDR(07MnNiCrMoVDR)01381.6.3.515CrMo01401.6.3.612CrMo01411.6.3.712Cr1MoVG、12Cr1MoVR01411.6.3.812Cr2Mo01421.6.3.930CrMo01421.6.3.1035CrMo01431.6.3.1140Cr01431.6.3.1225Cr2MoVA01431.6.3.1340MnB01431.6.3.1440MnVB01431.6.4中合金钢01441.6.5高合金钢（仅限不锈钢与耐热钢）01441.6.5.106Cr13（S41008）01441.6.5.212Cr13、20Cr13、30Cr13、40Cr1.6.5.306Cr19Ni10、12Cr18Ni9、022Cr19Ni10(原0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、00Cr19Ni10)01451.6.5.41Cr18Ni9Ti、0６Cr18Ni1１Ti（原0Cr18Ni10Ti)01471.6.5.506Cr17Ni12Mo2(S31608或316)、022Cr17Ni12Mo2(S31603或316L）、06Cr19Ni13Mo3(S31708或317)、022Cr19Ni13Mo3(S31703或317L)、06Cr17Ni12Mo2Ti(S31668或316Ti)01471.6.5.6022Cr19Ni5Mo3Si2N(S21953)01491.6.5.7新版不锈钢、耐热钢国标中各钢号的特性和用途01491.7铸铁01541.7.1铸铁的分类与代号01541.7.2灰铸铁（GB/T 9439—2010）0155 1.7.2.1灰铸铁的牌号与力学、物理及工艺性能01551.7.2.2灰铸铁的耐蚀性能01601.7.2.3灰铸铁的应用01611.7.3球墨铸铁(GB/T 1348—2009)0162 1.7.3.1球墨铸铁的牌号及力学性能01621.7.3.2球墨铸铁的生产方法、化学成分、性能特点与应用01641.7.3.3按硬度要求的球墨铸铁牌号01651.7.3.4球墨铸铁的力学性能和物理性能01651.7.4蠕墨铸铁（JB/T 4403—1999）0165 1.7.4.1蠕墨铸铁的组织、性能与应用01651.7.4.2蠕墨铸铁的化学成分与应用举例01671.7.4.3蠕墨铸铁的力学性能01671.7.5可锻铸铁（GB/T 9440—2010)0169 1.7.5.1可锻铸铁名称含意、分类与牌号01691.7.5.2可锻铸铁的力学性能01691.7.5.3可锻铸铁的物理性能01711.7.5.4可锻铸铁的技术要求01711.7.5.5可锻铸铁的特性与应用0172 1.7.6高硅耐蚀铸铁(GB/T 8491—2009)01721.7.6.1高硅耐蚀铸铁的牌号及其化学成分01721.7.6.2高硅铸铁的力学性能01731.7.6.3高硅耐蚀铸铁的性能适用条件及应用01731.7.7耐热铸铁(GB/T 9437—2009)0173 1.7.7.1耐热铸铁的牌号及化学成分01741.7.7.2耐热铸铁的室温力学性能0174 1.7.7.3耐热铸铁的使用条件01741.7.7.4耐热铸铁的高温短时抗拉强度01751.7.7.5几种耐热铸铁的高温力学性能01751.7.8耐磨铸铁01761.7.8.1YB中的耐磨铸铁(YB/T036.2—92)01771.7.8.2高铬白口抗磨铸铁(GB/T8623)01771.7.8.3JB中的耐磨铸铁（JB/ZQ4304—2006）01781.7.9铸铁用于压力容器时的规定01791.7.9.1铸铁材料的应用限制01791.7.9.2设计压力、温度限制01791.8铜及铜合金01791.8.1加工铜01791.8.1.1铜的特性与牌号01791.8.1.2纯铜制品板、管、棒的牌号、状态、规格和力学性能01801.8.2加工黄铜01821.8.2.1普通黄铜的牌号、性能与应用01821.8.2.2多元黄铜的牌号、性能与应用01831.8.2.3黄铜板材的牌号、状态、规格与力学性能（GB/T 2040—2008）01871.8.2.4黄铜管材的牌号、状态、规格与力学性能（GB/T 1527—2006）01881.8.2.5黄铜棒材的牌号、状态、规格与力学性能（GB/T 4423—2007）01901.8.2.6黄铜的物理性能01911.8.3加工青铜01911.8.3.1青铜的类别、牌号、化学成分01911.8.3.2几种常用的青铜01961.8.3.3青铜板材的牌号、状态、规格与力学性能01981.8.3.4青铜棒材的牌号、状态、规格与力学性能01991.8.3.5青铜管02001.8.3.6青铜的物理性能02021.8.4白铜02021.8.4.1白铜的类别、牌号、化学成分与产品形状02021.8.4.2白铜板材的牌号、状态、规格与力学性能02051.8.4.3白铜管的牌号、状态、规格与力学性能02061.8.4.4白铜棒的牌号、状态、规格与力学性能02061.8.4.5白铜的应用02071.8.5热交换器与冷凝器用铜合金无缝管（GB/T 8890—2007）02071.8.5.1牌号、状态、规格02071.8.5.2化学成分02071.8.5.3外形尺寸及允许偏差02081.8.5.4力学性能02091.8.5.5铜和铜合金的线胀系数02091.8.6铸造铜合金02091.8.6.1铸造铜合金的牌号与化学成分02091.8.6.2力学性能02101.8.6.3各种牌号铸造铜合金的特性与应用02121.8.7铜和铜合金作为压力容器受压元件使用的规定02141.8.7.1压力容器用有色金属（铜、铝、钛、镍及其合金）的通用要求02141.8.7.2铜和黄铜02151.9铝及铝合金02151.9.1变形铝及铝合金02151.9.1.1变形铝及铝合金牌号02151.9.1.2变形铝及铝合金的四位数字牌号与四位字符牌号02161.9.1.3铝及铝合金板02181.9.1.4铝及铝合金产品状态表示法（以板材为例说明）02221.9.1.5变形铝及铝合金无缝管02271.9.1.6铝及铝合金挤压棒材02331.9.2铸造铝合金02351.9.2.1牌号与化学成分02351.9.2.2力学性能02391.9.2.3应用02411.9.3铝和铝合金作为压力容器受压元件使用的规定0243附录02441.10钛及钛合金02441.10.1工业纯钛与钛合金的牌号(部分)、化学成分及杂质上限(GB/T3620.1—2007)02451.10.2工业纯钛02451.10.2.1钛的耐蚀性能02461.10.2.2钛的物理、力学、加工工艺性能特点02471.10.3钛合金02481.10.3.1钛合金分类02481.10.3.2几种常用的钛合金02491.10.4钛及钛合金板材(GB/T 3621—2007)02501.10.4.1产品牌号、制造方法、供应状态及规格分类02501.10.4.2标记示例02501.10.4.3尺寸允许偏差02511.10.4.4化学成分02511.10.4.5力学性能与工艺性能02511.10.4.6板材表面质量02541.10.5钛及钛合金管材(GB/T 3625—2007)02541.10.5.1换热器及冷凝器用钛及钛合金(焊接)管(GB/T 3625—2007)02541.10.5.2钛及钛合金无缝管(GB/T 3624—2010)02571.10.6钛材用于压力容器上的规定02591.11镍及镍合金02601.11.1纯镍02601.11.2镍基合金02601.11.2.1镍基合金的代表材料02601.11.2.2镍基耐热合金02601.11.2.3镍基耐蚀合金02611.11.2.4镍基耐蚀合金与铁镍基合金的区分02621.11.2.5镍及镍合金的牌号、化学成分和产品形状(GB/T 5235—2007)0265 1.11.3加工镍和镍合金的组别、牌号、化学成分和产品02651.11.3.1镍和镍合金板材(GB/T 2054—2005)02651.11.3.2镍及镍合金管(GB/T 2882—2005)02671.11.3.3镍及镍合金棒(GB/T 4435—2010)0270附录02721.12复合板02731.12.1复合板的基础知识0273 1.12.2金属复合板标准02741.12.3不锈钢钢、镍钢、钛钢、铜钢复合板的覆材与基材(NB/T47002—2009)02751.12.4复合板的型式、尺寸和重量02761.12.5覆材与基材的结合状态02761.12.6复合板的力学性能02771.12.7对复合板的其他要求与规定02781.12.8检验规则、交货状态与标记示例02781.12.9复合板用于固定式压力容器中的规定0279第2章压力容器的主要受压元件0281２.１圆柱形筒体0281２.１.１内压圆筒0281２.１.１.１内压圆筒常规设计方法0281２.１.１.２内压圆筒的计算厚度表与许用内压表0286２.１.１.３圆柱形筒体的容积、内表面积和质量0300２.１.２外压圆筒0301２.１.２.１外压圆筒的设计计算方法及依据0301２.１.２.２外压圆筒的计算厚度表03162.1.2.3外压圆筒许用压力表03672.1.2.4管子的许用外压（参考件）03932.2椭圆形封头03932.2.1标准椭圆形封头的几何形状、尺寸和质量03932.2.2承受内压的标准椭圆形封头03982.2.3承受外压的椭圆形封头0411２.２.３.１外压凸形封头的计算依据0411２.２.３.２承受外压的标准椭圆形封头的许用外压表与计算厚度表04122.3碟形封头04292.3.1碟形封头的几何形状、形式代号尺寸和质量04292.3.2承受内压的碟形封头04322.3.3承受外压的碟形封头04452.4球冠形封头04512.4.1封头的结构与质量04512.4.2球冠形封头的计算厚度(代号SH，在GB/T 25198—2010中的形式代号为SDH)04572.4.2.1凹面受压的端封头04572.4.2.2凹面受压的中间封头04612.4.2.3凸面受压的球冠形中间封头的强度计算与稳定计算04612.4.2.4球冠形封头计算厚度表的编制方法04632.4.2.5计算厚度表04682.4.3带法兰的球冠形封头及其厚度表04962.5锥形封头04982.5.1锥形封头的结构形式、几何尺寸及质量04982.5.2内压折边锥形封头05072.5.3外压锥形封头05102.5.3.1外压锥形封头设计所包括的三项计算05102.5.3.2锥壳的稳定计算及许用外压计算厚度表05102.5.3.3锥壳与圆筒连接处的加强设计05322.5.3.4锥壳与筒体连接处的支撑计算05392.5.3.5外压锥壳的简化计算方法05392.6平板形封头（简称平盖）05402.6.1平盖结构05412.6.2圆盖的厚度确定05442.7封头计算与选用中几个问题的说明05462.7.1各种封头几何量及质量计算公式的推导0546２.７.２内压锥壳计算方法简化的条件与依据0554２.７.３筒体与封头的搭配0556２.８外压筒体上加强圈设计0558２.８.１ＧＢ１５０加强圈设计方法说明0558２.８.２外压圆筒加强圈简化计算的探讨与结论0562２.８.２.１Ｉｍｉｎ简化计算所必须具备的条件0563２.８.２.２扁钢与筒壁、角钢与筒壁组合截面惯性矩Ｉx数据表05682.8.3真空容器加强圈设计06022.8.4锥壳与筒体连接处的稳定(支撑)计算06042.9管壳式换热器的主要受压元件06112.9.1管壳式换热器的总体结构0611 2.9.1.1固定管板式换热器0611２.９.１.２浮头式换热器0613２.９.１.３Ｕ形管换热器0616２.９.１.４外填料函式浮头换热器0616２.９.１.５折流板和支持板及其固定结构0617２.９.２固定管板式换热器壳体0621 ２.９.３波形膨胀节0624２.９.３.１波形膨胀节的安装条件0624２.９.３.２波形膨胀节结构、形式代号与尺寸、质量表0625２.９.３.３不同温度下膨胀节的许用工作压力0638２.９.３.４制造0639２.９.３.５膨胀节标记0639２.９.４换热管束0640２.９.４.１换热管的尺寸规格与排列方式0640２.９.４.２固定管板式换热器中的换热管束06422.9.4.3浮头式换热器、冷凝器中的换热管束0650２.９.４.４U形管换热器中的管束06542.9.5管板0656２.９.５.１管板的结构0656２.９.５.２管板厚度表0661２.９.５.３管板质量0678２.９.6管箱06952.10容器的容积表与质量表06972.10.1容积表06972.10.2储存容器质量表07022.10.3常压容器的尺寸参数07212.10.3.1常压平底平盖容器0721 2.10.3.2常压平底锥盖容器07212.10.3.3常压90°无折边锥形底、平盖容器07212.10.3.4常压立式球冠形封头容器07222.10.3.5常压卧式球冠形封头容器07222.11反应容器的主要受压元件07232.11.1反应容器的总体结构07232.11.2反应容器的筒体07242.11.2.1装料量与全容积07242.11.2.2筒体的长径比07242.11.2.3筒体的直径和高度07252.11.2.4全容积表07252.11.3传热装置07252.11.3.1夹套传热装置07252.11.3.2内置盘管传热装置07392.11.4夹套容器内筒与夹套名义厚度表0741第3章压力容器标准件07493.1压力容器法兰07493.1.1压力容器法兰的结构与类型(NB/T 47020—2012)07493.1.1.1整体结构07493.1.1.2密封面型式07493.1.2压力容器法兰的尺寸系列07503.1.2.1法兰尺寸系列表中的两个基本参数07503.1.2.2甲型平焊法兰(NB/T 47021—２０12）07513.1.2.3乙型平焊法兰(NB/T47022—2012)07543.1.2.4长颈对焊法兰(NB/T47023—2012)0759３.１.２.５确定法兰尺寸的计算基础07673.1.3压力容器法兰的最大允许工作压力07673.1.4压力容器法兰的选用方法及示例07693.1.5法兰的技术要求与标记07713.1.5.1材料要求07713.1.5.2机械加工要求07713.1.5.3焊接07713.1.5.4法兰标记07723.1.5.5检验与验收07733.1.6密封垫片07733.1.6.1非金属软垫片(NB/T47024—2012)07733.1.6.2缠绕式垫片（NB/T 47025—2012）07753.1.6.3金属包垫片（NB/T 47026—2012）07783.1.7压力容器法兰用紧固件07803.1.7.1紧固件的类型与尺寸07803.1.7.2技术要求07813.1.7.3检验、验收和包装07823.1.7.4标记07823.1.8法兰、垫片、螺柱、螺母材料的匹配07843.2管法兰连接07863.2.1管法兰的标识07863.2.1.1管法兰的公称直径（GB/T1047—2005）07873.2.1.2管法兰的公称压力（GB/T1048—2005）07883.2.2HG/T 管法兰标准中的法兰类型及其DN、PN所覆盖的范围07893.2.2.1管法兰（含密封面）的结构类型07893.2.2.2管法兰的密封面07893.2.2.3各种类型管法兰的DN与PN覆盖范围07893.2.2.4各种类型管法兰的特点07913.2.3管法兰尺寸分析07923.2.3.1法兰的连接尺寸07923.2.3.2密封面尺寸07933.2.3.3管法兰的法兰盘和法兰盖的厚度07953.2.4管法兰尺寸表07973.2.4.1板式结构法兰尺寸07983.2.4.2带颈结构法兰尺寸08013.2.4.3承插焊结构法兰尺寸08063.2.4.4螺纹结构法兰尺寸08073.2.5管法兰尺寸公差、密封表面粗糙度及缺陷允许尺寸08083.2.5.1管法兰的尺寸公差08083.2.5.2管法兰密封表面粗糙度08103.2.6管法兰用材料08113.2.6.1管法兰用材(钢板、锻件、铸件)的牌号与相关标准08113.2.6.2管法兰使用钢板的规定08123.2.6.3管法兰使用锻件的规定08123.2.6.4管法兰铸件的说明08123.2.7不同压力级别的钢制管法兰在工作温度下的最大允许工作压力08133.2.7.1管法兰标记08133.2.7.2管法兰的采购0819３.２.7.３管法兰的钢印标志与包装08193.2.8夹套法兰08203.2.8.1夹套法兰的类型0820３.２.8.２适用范围08203.2.8.3板式平焊夹套法兰尺寸0821 ３.２.8.４带颈平焊与带颈对焊夹套法兰（ＪＳＯ和ＪＷＮ）08223.2.8.5夹套管法兰密封面尺寸08233.2.9管法兰连接用密封垫片08243.2.9.1非金属平垫片（ＨＧ／Ｔ２０６０６—２００９）08243.2.9.2聚四氟乙烯包覆垫片（ＨＧ／Ｔ２０６０７—２００９）08263.2.9.3金属包覆垫片（ＨＧ／Ｔ２０６０９—２００９）08273.2.9.4缠绕式垫片（ＨＧ／Ｔ２０６１０—２００９）08283.2.9.5具有覆盖层的齿形组合垫(HG/T 20611—2009)08303.2.9.6金属环形垫（HG/T 20612—2009）08323.2.9.7密封垫片尺寸（综合）08333.2.10钢制管法兰紧固件08383.2.10.1紧固件型式、规格、尺寸0838 3.2.10.2紧固件的使用08413.2.10.3紧固件的检验08473.2.10.4标记与标志08473.2.11钢制管法兰、垫片、紧固件选配规定（HG/T 20614—2009）08483.2.11.1管法兰08483.2.11.2垫片08493.2.11.3紧固件0850 3.2.11.4法兰接头08523.3容器支座08533.3.1卧式容器支座08533.3.1.1鞍式支座的结构与类型08533.3.1.2鞍座尺寸与质量08543.3.1.3鞍座的选用08593.3.1.4鞍座标记08633.3.2立式容器支座08633.3.2.1耳式支座(JB/T4712.3—2007)08633.3.2.2支承式支座(JB/T4712.4—2007)08763.3.2.3腿式支座(JB/T4712.4—2007)08813.4人孔与手孔0885３.４.１《钢制人孔和手孔》标准0885３.４.１.１标准简介0885３.４.１.２人、手孔的结构与尺寸0888３.４.１.3人、手孔材料规定及选用提示0907３.４.１.4人、手孔的允许工作压力09093.4.1.5标记与标记示例09103.4.1.6人、手孔的选用提示09133.4.2《不锈钢人、手孔》标准0914３.４.2.１类型、结构与尺寸0915３.４.2.２不同温度下的最高允许工作压力0923３.４.2.３人、手孔的标记09243.4.3压力容器上开检查孔的规定09243.4.3.1检查孔的种类、数量、尺寸、位置09243.4.3.2压力容器不开设检查孔的条件0924３.５视镜与液面计0925３.５.１视镜(NB/T 47017—2011)0925３.５.１.１结构、型式09253.5.1.2规格及系列09273.5.1.3基本参数0927３.５.１.４标记09283.5.1.5使用规定0929３.５.２液面计0929３.５.２.１玻璃板液面计(HG21588—1995)0929３.５.２.２玻璃管液面计（ＰＮ１.６）（ＨＧ２１５９２—１９９５）0938３.５.２.３使用玻璃板和玻璃管液面计应注意的几个问题09403.5.2.4压力容器液面计管理规定09413.6补强圈、补强管、凸缘0941３.６.１补强圈补强（ＪＢ／Ｔ４７３６—２００２）09413.6.1.1补强圈的结构与尺寸0941３.６.１.２补强计算0943３.６.１.３补强圈的应用0947３.６.２补强管补强（ＨＧＪ５２７—１９９０）0949３.６.２.１开孔处壳体需要补强的当量厚度δｓ0949３.６.２.２补强管的类型0949３.６.２.３补强管的许用当量厚度［δｓ］0949３.６.２.４补强管形式及尺寸的选用步骤和方法0954３.６.２.５材料和制造技术要求0954３.６.３容器上开孔的有关规定0956３.６.４设备凸缘0956３.６.４.１法兰凸缘0957３.6.4.２管螺纹凸缘0959３.6.4.３凸缘的技术要求与应用0959３.７反应釜的传动装置0960３.７.１总体结构——传动装置的系统组成0960３.７.２凸缘法兰（ＨＧ／Ｔ２１５６４—19９５）0961３.７.２.１结构、型式代号、主要尺寸0961３.７.２.２材料0962３.７.２.３标记0963３.７.３安装底盖（ＨＧ／Ｔ２１５６５—１９９５）0963３.７.３.１结构型式及代号0963３.７.３.２安装底盖与机架、密封箱体的配置0964３.７.３.３材料09673.7.3.4标记0967３.７.４机架09673.7.4.1型式与尺寸09673.7.4.2标记0970３.７.５传动轴（ＨＧ／Ｔ２１５６８—１９９５）09703.7.5.1结构型式09703.7.5.２材料09733.7.5.3标记0973３.７.６联轴器0973３.７.６.１凸缘联轴器0973３.７.６.２夹壳联轴器（ＨＧ／Ｔ２１５７０—１９９５）0976３.７.６.３焊接式联轴器（ＨＧ／Ｔ２１５７０—１９９５）0978３.７.６.４块式弹性联轴器（ＨＧ／Ｔ２１５６９.２—１９９５）0979 ３.７.６.５技术要求0981３.７.６.６标记0981３.７.７填料密封箱（ＨＧ／Ｔ２１５３７.７～ＨＧ／Ｔ２１５３７.８—１９９２）0982３.７.８机械密封(ＨＧ／Ｔ２１５７１—１９９５）0983３.７.８.１机械密封的工作原理及结构0983３.７.８.２搅拌传动装置标准中使用的机械密封(ＨＧ／Ｔ２１５７１—１９９５）0985３.７.８.３机械密封性能要求0987 ３.７.８.４机械密封循环保护系统0987３.７.９釜用传动装置减速机型号0990３.７.１０选用中应注意的问题0990 ３.８安全阀0992３.８.１安全阀的结构与工作原理0992３.８.２对安全阀的要求0993３.８.３安全阀工作过程分析0993 ３.８.４安全阀的封闭机构0994３.８.５微启式与全启式安全阀0995 ３.８.６压力容器安全泄放量的计算0996３.８.７安全阀排放能力的计算0997 ３.８.８安全阀的选择10003.8.8.1型式的选择1000 3.8.8.2安全阀排放量的确定10003.8.8.3安全阀开启压力的调定10003.8.8.4阀体及密封面材料的选择1001３.８.９安全阀的安装和调试1001３.８.１０安全阀的常见故障1002３.８.１１安全阀代号（ＪＢ／Ｔ３０８—２００４）1002３.８.１２装设安全阀的压力容器设计压力的确定1004３.８.１３安全阀选用资料1005３.９爆破片1007３.９.１爆破片的应用场合1007３.９.２爆破片的结构1007３.９.３爆破片材料1009３.９.４爆破片的爆破压力1009３.９.５安装爆破片的压力容器设计压力的确定1010３.９.６爆破片排放面积的计算1010第4章压力容器的焊接10124.1焊接材料10124.1.1焊条电弧焊用电焊条10124.1.1.1电焊条的组成及其作用10124.1.1.2电焊条的分类10164.1.1.3电焊条的标准与型号10164.1.1.4电焊条的牌号10274.1.1.5电焊条的选用1034４.１.２焊丝1039４.１.２.１钢焊丝10404.1.2.2有色金属焊丝10484.1.3焊剂10554.1.3.1概述10554.1.3.2焊剂的分类10554.1.3.3焊剂牌号的表示方法10564.1.3.4常用焊剂的成分、特点及应用1057４.１.３.５气焊用熔剂1061４.１.３.６焊剂的型号10614.1.3.7压力容器常用钢材埋弧焊、电渣焊焊丝与焊剂10654.1.4焊接用气体和电极10674.1.4.1焊接用气体1067４.１.４.２焊接用电极1069４.１.４.３气体保护焊的应用1070４.１.５焊接材料的验收、保管和使用1072４.１.５.1焊接材料的验收1072４.１.５.２焊接材料的保管1072４.１.５.３焊接材料的使用10724.2焊接结构1073４.２.１有关焊接结构的几个名称1073４.２.２对接焊接接头1074４.２.２.1对接接头的焊缝及常用坡口形式1074４.２.２.２对接接头及其焊缝应遵守的规定1077４.２.３角接焊接接头和Ｔ形焊接接头1081４.２.３.１角接接头和Ｔ形接头常用坡口形式和焊缝形式1081４.２.３.２角接接头和Ｔ形接头的受力特点1081４.２.４搭接焊接接头1082４.２.５压力容器中焊接接头的分类10854.2.6焊接接头的代号标注方法10874.2.7焊接变形与应力1092４.２.７.１焊接变形10924.2.7.2焊接残余应力11014.3压力容器中的各种焊接接头11054.3.1容器筒体的对接接头及钢板的拼接接头11054.3.2筒体与封头连接的接头形式11054.3.3接管与壳体间的焊接接头11134.3.4法兰与壳体或接管的焊接接头11204.3.5凸缘与壳体的焊接接头11234.3.6夹套封闭件与内筒、夹套筒体的焊接接头11244.3.7管板与壳体连接的焊接接头11274.3.8裙式支座与塔壳的焊接接头11284.3.9加强圈与壳体之间的焊接接头形式11304.3.10关于焊接结构设计应说明的几个问题11314.4焊接质量控制11314.4.1焊接工艺评定11324.4.1.1焊接工艺评定的要求11324.4.1.2焊接工艺评定的程序11324.4.2焊接接头的外观质量要求1143 4.4.3焊接接头的无损检测11434.4.3.1100%射线或超声检测11444.4.3.2局部射线或超声检测11444.4.3.3无损检测的时机11454.4.3.4无损检测的技术要求11454.4.4压力容器筒体、封头的制造及组对质量检验要求11454.4.5压力容器的热处理11464.4.5.1冷成形受压元件的恢复性能热处理11464.4.5.2焊后热处理(PWHT)11474.4.5.3焊后热处理的要求11484.4.5.4焊后热处理操作11484.4.6不锈钢的酸洗、钝化处理1149 4.4.6.1酸洗、钝化的工艺流程1149 4.4.6.2酸洗、钝化质量的检验方法11494.4.6.3酸洗、钝化作业的注意事项11494.4.7焊接返修（包括母材缺陷补焊）11494.4.8产品焊接试件11504.4.8.1需按台制备产品焊接试件的条件11504.4.8.2制备产品焊接试件的要求11504.4.8.3产品焊接试件和试样的规定11514.4.8.4试样的合格标准11514.4.8.5需要制备母材热处理试件的条件11534.4.8.6耐蚀性能试件和试样的制备要求11534.4.9焊工11534.4.10焊接条件1153第5章压力容器的安全监察与管理1155５.１监察管理的范围及所依据的法规文件1155５.１.１实施压力容器安全监察的部门及其职责1155５.１.２安全监察的依据11555.2压力容器划类与分类管理11585.2.1广义压力容器与管辖压力容器11585.2.2《固定式压力容器安全技术监察规程》所管辖（适用）的压力容器11585.2.2.1只需满足《固定容规》对材料、设计、制造要求的压力容器11585.2.2.2只需满足设计、制造行政许可要求的压力容器11585.2.2.3只需满足总则和制造许可要求的压力容器11595.2.2.4不适用《固定容规》的压力容器11595.2.3压力容器范围界定11595.2.4压力容器的划类11595.2.4.1压力容器划类依据与类别11595.2.4.2压力容器划类方法11695.2.5压力容器压力等级的划分11705.2.6压力容器品种划分11705.3压力容器的设计管理11715.3.1资格许可与级别划分11715.3.2设计委托11735.3.3设计文件11735.3.4设计总图11735.4压力容器的制造管理11745.4.1压力容器制造单位11745.4.2材料使用11755.4.3焊接的要求11765.4.4外观要求11775.4.5无损检测11775.4.6耐压试验11785.4.6.1目的、介质、压力与准备工作1178５.４.６.２液压试验1180５.４.６.３气压试验11815.4.6.4气液组合压力试验11825.4.7泄漏试验11825.4.7.1泄漏试验的目的与条件11825.4.7.2泄漏试验的种类11825.4.8产品出厂资料1183５.５压力容器的安装、改造与维修11855.5.1安装改造维修单位的资格许可与职责11855.5.2改造与重大维修的含义和基本要求11855.5.3改造维修中的焊接要求11855.5.4维修及带压密封(带压堵漏)安全要求11865.6压力容器的使用管理11865.7压力容器的定期检验1189５.7.１定期检验的目的和依据11895.7.2压力容器的年度检查11905.7.2.1年度检查的内容1190５.7.２.２年度检验结果的认定11945.7.3压力容器的定期检验11945.7.3.1定期检验周期11945.7.3.2检验机构与人员11975.7.3.3报检与施检11975.7.3.4定期检验的程序11975.7.3.5定期检验前的资料审查和准备工作11975.7.3.6定期检验中的宏观检查11995.7.3.7定期检验中的材质检查与壁厚测定12005.7.3.8定期检验中的强度校核12015.7.3.9定期检验中的无损检测12025.7.3.10定期检验中的耐压试验12035.7.3.11定期检验中的气密性试验12045.7.3.12定期检验中紧固件检查12055.7.3.13定期检验中安全附件检查12055.7.3.14无法或不能按期进行定期检验的容器12055.7.4压力容器安全状况等级的评定12065.7.4.1在用压力容器安全状况等级评定的原则12065.7.4.2缺陷的定级12065.7.5缺陷的安全评定——合于使用评价12105.7.6应用基于风险（RBI）技术的压力容器检验12115.8安全附件12125.8.1通用要求12125.8.2安全附件装设要求12125.8.3安全阀、爆破片12125.8.3.1安全阀、爆破片的排放能力12125.8.3.2安全阀的整定压力12135.8.3.3爆破片的爆破压力12135.8.3.4安全阀的动作机构12135.8.3.5安全阀的安装要求12135.8.3.6安全阀的校验单位12145.8.4压力表12145.8.4.1压力表的选用12145.8.4.2压力表的校验12145.8.4.3压力表的安装要求12145.8.5液位计12145.8.5.1液位计通用要求12145.8.5.2液位计的安装12155.8.6壁温测试仪表12155.9另外三个《容规》的适用范围1215 5.9.1简单压力容器安全技术监察规程(TSG R0003—2007)12155.9.2超高压容器安全技术监察规程（TSG R0002—2006）12155.9.3非金属压力容器安全技术监察规程(TSG R0001—2004)1216附录1217附录A金属材料的力学性能1217A1变形与内力1217A1.1线应变1217A1.2正应力与切应力1217A2材料的拉伸试验1218A2.1试件的准备与试验的进行1218 A2.2材料的强度指标1219A2.3塑性1220A3弯曲试验1221A4冲击试验1221A5硬度试验1222A5.1布氏硬度1222A5.2洛氏硬度1223附录B金相学基础知识1223B1铁碳合金1223B1.1什么是铁碳合金1223 B1.2铁碳合金中铁原子的两种排列方式及其对钢材性能的影响1223B1.3碳在铁碳合金中的三种存在方式及其对铁碳合金性能的影响1224B1.4铁碳平衡状态图及其功能1224B1.5铁碳平衡状态图的铸铁部分应了解的内容1226B1.6C曲线的功能1227B2钢的热处理1228B2.1钢的热处理定义1228B2.2常见的热处理类型1229B3低合金钢1231B3.1低合金钢的种类及其异同点1231B3.2低合金钢中合金元素的作用1231B3.3低合金钢钢号的表示方法1231B4高合金钢1232B4.1压力容器上使用的高合金钢种类1232B4.2铁素体不锈钢1232B4.3马氏体不锈钢1232B4.4奥氏体不锈钢1232B4.5固溶处理1232B4.6冷作硬化1232B4.7不锈钢的晶间腐蚀1233B4.8防止奥氏体不锈钢的晶间腐蚀1233B4.9奥氏体不锈钢中的含碳量是如何分级的1233B5耐热钢的热安定性与高温强度的获得1233附录C极限与配合的入门知识1234C1有关尺寸的概念1234C1.1基本尺寸1234C1.2实际尺寸1234C1.3极限尺寸1234C1.4尺寸偏差（也称极限偏差）1234C1.5尺寸公差与公差带1235C1.6标准公差——确定公差带宽度的参数1235C1.7基本偏差——确定公差带位置的参数1236C2配合1237C2.1基本偏差与配合的关系1237C2.2配合的两种基准制1238C3尺寸精度与配合代号在图样上的标注方法1239C3.1单个零件的基本尺寸公差标注方法1239C3.2装配图上配合尺寸代号的标注1239C4不同尺寸段的极限偏差表1239附录D中华人民共和国特种设备安全法1242附录EGB/T 5117—2012《非合金钢及细晶粒钢焊条》1243附录FGB/T 5118—2012《热强钢焊条》1256附录GGB/T 983—2012《不锈钢焊条》1264附录H关于GB/T 4436—2012《铝及铝合金管材外形尺寸及允许偏差》1271标准目录1272参考文献1280作者：董大勤等978-7-122-17987-6出版时间：2014-07-01定价:258元联系人：李妍。
压力容器的分析设计
过渡区或 与筒体连 接处 平 盖 中 心 区
內
压
內
压
与 筒 体 连 接 处
內
压
局部薄膜应力一次应力 弯曲应力二次应力
PL Q
表4-15 压力容器典型部位的应力分类
接 管 接 管 壁 內 压 一次总体薄膜应力 局部薄膜应力一次应力 弯曲应力二次应力 峰值应力 薄膜应力二次应力 弯曲应力二次应力 峰值应力 Pm PL Q F Q Q F Q F
4.4.2.1 应力分类
一次应力P （3）一次局部薄膜应力PL 在结构不连续区由内压或其它机械载荷产生的薄膜应力和 结构不连续效应产生的薄膜应力统称为一次局部薄膜应力。 作用范围是局部区域 。 具有一些自限性，表现出二次应力的一些特征，从保守 角度考虑，仍将它划为一次应力。
实例：壳体和封头连接处的薄膜应力； 在容器的支座或接管处由外部的力或力矩引起的薄膜应力。
一次总体薄膜应力强度SⅠ；
一次局部薄膜应力强度SⅡ； 一次薄膜（总体或局部）加一次弯曲应力（PL+Pb）强度SⅢ； 一次加二次应力（PL+Pb+Q）强度SⅣ； 峰值应力强度SⅤ（由PL+Pb+Q+F算得）。
4.4.3 应力强度计算
应力强度计算步骤 除峰值应力强度外 ，其余四类应力强度计算步骤为： （1）在所考虑的点上，选取一正交坐标系， 如经向、环向与法向分别用下标x 、q 、z表示， 用x、q和z表示该坐标系中的正应力， txq、txz、tzq表示该坐标系中的剪应力。 （2）计算各种载荷作用下的各应力分量，并根据定义将各 组应力分量分别归入以下的类别：一次总体薄膜应力 Pm；一次局部薄膜应力PL；一次弯曲应力Pb；二次应 力Q；峰值应力F。
4.4.3 应力强度计算
压力容器设计常用标准介绍
二、特种设备安全技术规范
3、许用用力
板、锻件、管的许用应力取室温下的抗拉强度Rm、设计温度下的屈服强度ReL （RtP0.2）、设计温度下持久强度极限平均值RtD、设计温度下蠕变极限平均值Rtn除 以相应安全系数后的最小值。
4、压力容器管法兰、垫片、紧固件的设计应参照HG/T 20592-20635-
二、特种设备安全技术规范
l 根据危险程度，本规程适用范围内的压力容器划分为I、 II、III类。
l 本规程划分的I、II、III类压力容器等同于特种设备目录 第一、二、三类压力容器（品种）
l 超压容器划分为第III类压力容器。 l 第1组介质无I类容器。
二、特种设备安全技术规范
五、材料要求
1.熔炼工艺要求：压力容器受压容器用钢应为氧气转炉或电炉冶炼的镇静 钢，以下材料还应采用炉外冶炼工艺： l 标准抗拉强度下限值大于等于540MPa的低合金钢板；
度及其含量综合考虑,由压力容器设计单位决定介质组别。 5.特殊情况分类
(1)坐标点位于图1或者图2的分类线上时,按较高的类别划分 其类别。 (2)简单压力容器统一划分为第Ⅰ类压力容器。
二、特种设备安全技术规范
6.多腔压力容器(换热器的管程和壳程、余热锅炉的汽包 和换热室、带夹套压力容器的内筒和夹套等) 类别划分: 对各自压力腔进行类别划定,设计压力取本压力腔的 设计压力,容积取本压力腔的几何容积; 按照类别高的压力腔作为该容器的类别并按该类别 进行使用管理; 按照每个压力腔各自的类别分别提出设计、制造技 术要求。
压力容器设计技术规定
压力容器设计技术规定压力容器是许多工业系统和装置中必不可少的组成部分，其设计和制造不仅需要考虑到其功能和性能要求，还需要遵守相关的技术规定和标准，以保证其安全可靠。
本文将简要介绍压力容器设计技术规定的主要内容和要求。
一、法律法规和标准压力容器的设计和制造不仅需要遵循相关的法律法规，还需要遵守国内和国际标准。
中国的压力容器设计和制造必须符合《中华人民共和国锅炉压力容器安全技术监察条例》、《压力容器技术监察规程》以及相关标准。
国际上，常用的压力容器设计和制造标准有ASME标准、欧洲标准、ISO标准等。
二、设计原则（1）安全性：压力容器设计和制造的首要原则就是安全性，保证容器在使用过程中不受到过载、压力波动、爆炸等危险情况的干扰，实现长期可靠使用；（2）可靠性：压力容器设计必须保证其具有较高的可靠性，能够在规定的使用寿命内保持稳定的性能和功效；（3）经济性：设计过程中必须考虑到节约成本和简化生产、维护成本等经济因素，使压力容器能够有较高的效益和投资回报。
三、设计要求1、基本要求：压力容器的设计应该满足以下要求：（1）容器应该由材料强度、应力和应变来计算；（2）应该定期对容器进行测试和检查，以保证其符合安全性、稳定性和可靠性的要求；（3）设计应该能运用于各种环境和工业用途中。
2、压力容器设计中的重要参数和计算：（1）设计温度：压力容器在设计过程中要考虑到容器所处环境的温度变化和容器在不同温度下可能遭受的应力变化，以便选用合适的材料和厚度；（2）设计压力：设计中应该考虑到容器所需要对抗的压力及压力的稳定性，以保证容器能够承受正常使用过程中的压力变化和波动；（3）容器尺寸：容器尺寸应当考虑到使用过程中的重量、空间要求、支撑结构、材料的可能性、预算准备以及其他因素等；（4）设计参数：压力容器设计中的重要参数有容器材料的弹性模量、厚度、容器大小、梁补偿、支撑架支撑方式、管道尺寸、阀门的数量、类型、位置等等。
四、结论压力容器设计技术规定是保证压力容器安全、稳定和可靠的重要依据和前提。
压力容器设计基础
3
设计基础
——概论
在压力容器建造的初期，产品建造的目的为满足本国相应工业的 需求，压力容器的生产技术也是以本国的基本生产条件为基础。
生产技术的总结和统一安全质量的要求，使得国家依据自己的生 产技术和管理要求制订出了适合于本国国情的相应安全法规和技 术标准体系。
安全法规和技术标准水平的先进性如何，应体现在安全法规和技 术标准是否能有效地保证压力容器产品的安全性和经济合理性， 是否体现了代表时代的技术手段的应用，是否能推动行业的技术 进步。
4
设计基础
——概论
随着全球经济一体化的逐步发展，承压设备法规和标准的国际化趋势已 经越来越明显。
欧洲议会于1997年5月正式批准了统一的压力设备指令（Pressure Equipment Directive）, 于2002年5月在欧盟内强制执行。
欧洲标准化委员会（CEN）现正在采取积极行动，试图将现有的欧洲标 准上升为国际标准。
-
0.50
无塞焊的单面满角搭接焊（L—3）
-
-
0.45
注: 1)有关系数所允许的应用场合和具体接头型式, 请参见文献[1]、[2]。
Байду номын сангаас
2）美国为射线检测程度。
23
一、压力容器技术进展 结构设计
现代的压力容器结构设计正在逐 步摆脱传统观念的束缚，体现真 正满足工艺要求的设计理念，追 求实效性、安全性和经济性的和 谐统一。
28
一、压力容器技术进展
安全系数的降低
降低安全系数的前提条件是：
l 结构分析设计水平的提高； l 制造经验的积累和制造技术水平的提高； l 更严格的材料技术要求； l 更科学的质量保证体系。
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压力容器常规设计
压力容器是一种用来储存或运输压力介质的装置，常见于化工、石油、制药等工业领域。
压力容器的设计需要考虑安全性、可靠性、经济性等因素，以下是压力容器常规设计的主要考虑因素。
首先，压力容器的设计需要根据工作环境和介质的特性确定操作压力
和温度。
设计师必须根据介质的性质（如是否易燃、有毒、腐蚀等）、工
作压力和温度的范围来选择材料，以确保容器具备足够的耐蚀性、耐热性
和机械强度。
其次，压力容器的结构设计对于容器的安全性至关重要。
常见的压力
容器结构包括圆柱形、球形和平面形等。
圆柱形容器是最常见的类型，其
受力均匀，施加的应力分布比较合理。
而球形容器在同样体积下承受的压
力要小于圆柱形容器，但制造成本较高。
平面形容器由于受力不均匀，往
往需要较厚的壁厚，容易产生应力集中。
然后，压力容器的焊接设计是关键之一、焊接是制造压力容器中常用
的连接方式，但焊接缺陷可能会导致容器破裂。
因此，在设计中需要考虑
焊接接头的位置、数量和类型，以最大限度地减少焊接缺陷对容器性能的
影响。
同时，焊接过程中的热影响区也需要被考虑进来，焊缝周围的材料
性能可能会发生不可逆的变化，因此设计师需要在选择材料时充分考虑。
另外，压力容器的支撑和附着也是设计中需要考虑的因素之一、支撑
结构的设计应考虑容器本身的重量、外部载荷和地震等因素，以确保容器
能够稳定地放置在支撑结构上。
附着物的设计需要考虑容器与其他设备或
建筑物的连接，以确保安全可靠。
此外，在压力容器设计中还需要考虑到容器上的辅助设备。
这些设备
包括压力传感器、温度传感器、液位传感器等，用于监测容器的工作状态。
设计师需要将这些设备合理地安装在容器上，并考虑到维护和检修的便利性。
最后，压力容器设计需要符合相关的标准和法规要求。
例如，设计师
需要参考国家标准或行业规范，确保容器设计满足强度、稳定性、安全性
等方面的要求。
设计过程中还需要考虑到压力容器在储存、运输和使用过
程中可能遇到的各种意外情况和外部环境的影响，以确保容器的安全性和
可靠性。
总之，压力容器的常规设计需要考虑多个因素，包括工作压力和温度、材料选择、结构设计、焊接设计、支撑和附着、辅助设备以及符合标准和
法规要求等。
这些因素的合理考虑和综合平衡将确保压力容器的安全可靠
性和经济性。