压力容器设计综合知识要点
压力容器设计方法
压力容器设计方法压力容器是一种常用的工业设备，用于存储和输送各种气体或液体。
在设计压力容器时，需要考虑到安全、可靠和经济等方面的因素。
下面我们将介绍一些常见的压力容器设计方法。
首先，设计压力容器需要满足相关标准和规范的要求。
各个国家和地区都有相应的压力容器设计规范，比如ASME（美国）、PED（欧洲）等。
设计压力容器时，需要遵循这些规范，确保容器的设计符合相关的技术要求和安全标准。
其次，压力容器的设计需要考虑到所承受的压力和温度等工作条件。
根据工作条件的不同，可以选择合适的材料、厚度、结构和焊接方式等。
通常情况下，材料的选择需要考虑到其强度、耐腐蚀性能以及成本等因素。
同时，根据压力容器所承受的压力大小，需要设计合适的结构形式，比如球形容器、圆柱形容器等。
此外，压力容器的设计还需要考虑到容器的连接方式、支撑结构和防爆装置等。
连接方式包括焊接、螺纹连接、法兰连接等，需要选择合适的连接方式，确保连接处的密封性和强度。
支撑结构包括支撑脚、支撑架等，需要根据容器的大小和重量来设计合适的支撑结构，以确保容器的稳定性。
而防爆装置则是为了防止容器在意外情况下发生爆炸，需要设计合适的安全阀、爆片装置等。
另外，对于较大型的压力容器，设计时还需要考虑到容器的制造工艺和安装运输方式。
制造工艺包括材料的加工、成形、焊接、热处理等，需要选择合适的制造工艺，确保容器的质量和性能。
而安装运输方式则需要考虑到容器的尺寸、重量和形状等因素，设计合适的安装和运输方案，确保容器的安全和完整。
最后，压力容器的设计也需要考虑到对环境的影响和对人员的保护。
在设计时需要考虑到容器所处的环境条件，比如温度、湿度、腐蚀介质等，选择合适的材料和防护措施，确保容器的使用寿命和安全性。
同时，还需要考虑到人员的保护，设计合适的安全装置和警示标志，确保人员在使用和维护容器时的安全。
总之，压力容器的设计是一个复杂的工程，需要考虑到多个因素，包括工作条件、材料选择、结构设计、连接方式、制造工艺、安装运输、环境保护和人员安全等。
容器设计知识点总结大全
容器设计知识点总结大全在当今社会，容器作为储存、运输和包装物品的重要工具，在各行各业中都有着广泛的应用。
随着社会的不断发展和进步，容器的设计也变得越来越重要。
良好的容器设计不仅可以提高产品的价值和品质，还能够降低运输成本和环境污染。
因此，容器设计成为了一个重要的研究领域。
下面将对容器设计的相关知识点进行总结。
一、容器设计的概念容器设计是指在满足储存、运输和包装等基本功能的前提下，通过合理布局、结构设计和材料选取等手段，创造出能够提高产品附加值，便于搬运和堆放，满足环保、节能需求的容器产品。
容器设计要以产品的功能为出发点，结合不同的使用场景和需要，进行形式和结构的创新设计，使之更加符合人们的使用习惯、美观舒适、便于使用、易于回收再利用等。
二、容器设计的原则（一）功能性原则1. 根据产品特性和使用需求，确定适合的容器类型和规格。
2. 保证容器的稳定性和承重能力，以确保产品在运输过程中不受损。
3. 考虑到容器的密封性和防潮性，以保证产品的质量和安全性。
4. 为了满足不同行业的需求，容器设计还要考虑防腐蚀、抗冲击、耐高温等特殊功能。
（二）经济性原则1. 在容器设计中尽量减少材料的使用，以降低成本并减少资源浪费。
2. 选择合适的材料和加工工艺，以提高容器的生产效率和降低生产成本。
3. 优化设计，提高容器的使用寿命，降低维护和更换成本。
（三）环保原则1. 选择可循环再利用的材料，减少废弃物的产生。
2. 提倡可降解、可回收的设计理念，以减少对环境的污染。
3. 鼓励采用节能材料和工艺，以降低生产过程对环境的影响。
三、容器设计的重点（一）结构设计1. 根据产品的特性和使用要求，确定合适的容器结构类型，如盒型、桶型、瓶型等。
2. 优化结构设计，使之更加稳固、耐用，提高承重能力和密封性。
3. 采用模块化设计，以方便拆装和堆放，节约空间。
（二）材料选取1. 根据产品的特性和使用环境，选择合适的材料，如塑料、金属、纸质等。
压力容器基础知识
多层式
层板包扎式 热套式
缠绕式 绕板式 绕带式
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封头定义、结构
2. 封头：与筒体一起构成设备的壳体。
结构
椭圆形封头
碟形封头
凸形封头 球冠形封头
封头
锥形封头
球形封头
半球形封头 无折边半球形封头
带折边锥形封头
无折边锥形封头
平板形封头
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封头形式实例
球形
椭圆形
碟形
锥形 平板形
凸形封头形式
（1）半球形封头 ——有很好的力学性能。 （2）椭圆形封头 ——制造容易。 （3）蝶形封头 ——加工容易、方便，但在
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压力容器的分类
c、按作用原理 反应容器（R）----主要用于完成介质的化学反应 换热容器（E）----主要用于实现介质的热量交换 分离容器（S）----主要用于对混合物料进行分离 贮运容器（C，其中球罐B）
----主要用于盛装物料
d、按安装方式分类 固定式容器----有相对固定的安装、工作地点，工艺
第二章 压力容器的基本结构
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压力容器基本部件
基本组成
壳体 封头（端盖） 设备法兰 开孔与接管 支座 安全附件
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筒体定义及形式 1. 壳体：存储物料或完成物理化学反应或
传质传热所需的主要压力空间。
形式：圆柱筒体、球形筒体。
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筒体结构
结构：
单层式 筒体
组合式
无缝钢管式
单层卷焊式
整体锻造式
锻焊式
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钢材的分类方法2
2、按钢的品质分类
（1）普通钢——硫、磷含量较多 S ≤0.055%，P ≤0.040%或S、P均 ≤0.05%
（2）优质钢——硫、磷含量较少 S ≤0.040%，P ≤0.040%
压力容器设计概述及准则
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。
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过程设备设计
设计图样
总图
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；
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定因素，引入安全系数，
得到与失效判据相对应 的设计准则。
过程设备设计
压力容器设计时
先确定
最有可能的失效形式
选择
合适的失效叛据和设计准则
确定
适用的设计标准
再按照标准要求
进行设计、校核
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过程设备设计
4.2.2 强度失效设计准则 强度失效的两种主要形式：
屈服 （在常温、静载作用下） 断裂 弹性失效设计准则 塑性失效设计准则 爆破失效设计准则
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过程设备设计
（2）形状改变比能准则
形状改变比能失效判据：
1 2 [(σ 1 - σ 2 ) 2 (σ 2 - σ 3 ) 2 (σ 3 - σ 1 ) 2 ] s
第四强度理论：
任意应 力状态
1 2
[(σ1 - σ 2 ) 2 (σ 2 - σ 3 ) 2 (σ 3 - σ 1 ) 2 ] [σ]t
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过程设备设计
脆性断 裂原因
材料脆性和缺陷。 a. 材料选用不当、焊接与热处理不当使材料 脆化；低温、长期在高温下运行、应变
时效等也会使材料脆化；
b. 压力容器用钢一般韧性较好，但若存在
严重的原始缺陷（如原材料的夹渣、
压力容器设计基础总结
2 Ri Lp 2 L
压力容器设计基础
pRi
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圆筒内的应力
受内压的圆筒体的壳体中的轴向和周向应力：
pRi 2
pRi
周向应力时轴向应力的2倍。
如果控制周向应力σθ不超过许用应力，即：
pRi
[ ]t
则可得容器的强度尺寸为：
pRi pDi = t [ ] 2[ ]t
压力容器设计基础
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圆筒内的应力
弹性失效准则下的四个强度理论：
第一强度理论（最大主应力理论） 材料不论在什么复杂的应力状态下，只要三个主应力中有一个达到 轴向拉伸或压缩中破坏应力的数值时，材料就要发生破坏。 第二强度理论（最大变形理论） 材料的破坏取决于最大线应变，即最大相对伸长或缩短。
第三强度理论（最大剪应力理论）
碳钢在稀硫酸中极不耐蚀，但在浓硫酸中却很稳定； 铅耐稀硫酸，但不能在浓硫酸中使用； 不锈钢在中、低浓度的硝酸中耐蚀，但不耐浓硝酸的腐蚀； 碳钢在稀硫酸中是均匀腐蚀，奥氏体不锈钢在氯化物的水溶液中
会由于应力腐蚀而产生裂纹。
压力容器设计基础
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压力容器工作条件及特点
介质的危害性
在石油、化工、天然气的工业生产装臵中，参与过程的绝大部分是 易燃、易爆、有毒或有腐蚀性的物质，同时这些物质的状态在工艺 过程中受温度、压力的控制不断变化。
压力容器设计基础
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压力容器的分类
根据生产过程中的作用原理分类
反应容器（R） 换热容器（E） 分离容器（S）
压力容器设计应注意的事项
压力容器设计应注意的事项［摘要］在设计压力容器时，都应该参照有关的国家规范和标准的最新版本。
设计得正确、合理与否，不仅涉及到制造、检验等环节的难易程度，影响到压力容器产品的制造成本和运转费用，而且直接关系到产品运行的可靠性。
［关键词］压力容器；设计一、压力容器设计1压力容器的设计要求石油、化学产业的生产过程非常复杂，设备生产工艺过程中任何设备出了事故都会影响产品质，或使生产无法继续进行甚至会危及设备和人身的安全。
因此石油化工用压力容器一般需要满足以下几个方面的要求：1）保证完成工艺生产。
石油化工压力容器必须能承担工艺过程所要求的压力、温度及具备工艺生产所要求的规格（直径、厚度、容积）和结构（开孔接管、密封等）。
2）运行交全可靠。
化工生产的物料往往具有强烈的腐蚀性、毒性，容易燃烧引起火灾，甚至发生爆炸等恶性事故压力容器工作时内部储存着一定的能量，一旦发生破坏，容器内部储存的能量将在极短的时间释放出来，具有极大的摧毁力。
3）预定的使用寿命。
影响石油化工用压力容器使用寿命的主要因素是化工物料对壳体结构材料的腐蚀，它会使容器器壁减薄甚至烂穿，因此在设计容器时必须考虑附加腐蚀裕量来保证满足使用年限的要求。
4）制造、检验、交装、操作和维修方便。
提出这一要求的目的，一方面是基于安全性的考虑，因为结构简单、易于制造和探伤的设备，其质量就容易得到保证，即使存在某些超标缺陷也能够准确地发现，便于及时予以消除；其次，这样做的目的也是为了满足某些特殊的使用要求，如对于顶盖需要经常装拆的试验容器，要尽量采用快拆的密封结构，避免使用笨重的主螺栓连接；又如对于有清洗、维修内件要求的容器，需设置必要的人孔或手孔；再是，这样做自然会带来经济上的好处，可以降低容器的制造成本。
5）经济性。
压力容器的设计，要尽量结构简单、制造方便、重量:轻、节约贵重材料以降低制造成本和维修费用。
2压力容器的设计方法1）常规设计。
常规设计的理论基础是弹性失效准则，认为容器内某一最大应力点达到屈服极限，进入塑性，丧失了纯弹性状态即为失效。
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。
浅谈压力容器设计及应注意的问题
浅谈压力容器设计及应注意的问题（山东华昱压力容器有限公司，济南250305）随着开放以及商品流通的国内市场区域的生产愈来愈扩大，竞争产品的质量更为激烈。
是不是准确设计、是不是合理，不但涉及到制作、检查等环节的简易程度，压力容器产物的制造成本和运行用费被影响到了，而且直接关系到产品运转的可靠性。
标签：压力容器;设计;注意的问题0 引言在工业区域被广泛运用的压力容器，在运用经过中逐渐地产生某些影响安全效率的缺点之处。
而引发这些问题的基本因素就是压力容器的设计质量存在缺陷。
从事设计的工作人员，一定要是一个精通每一方面专业知识的人才，例如说，设计人员要具体认识压力容器的内部结构，组成材料的性质，对零部件的受力状况实施分析，甚至对容器制造的经过实施监督以及检验。
1 压力容器的特征（1）广泛性的运用。
化学、化工石油、医药、冶金、机械、采矿、电力、航天航空、交通运输等工业生产部门不但普遍运用于压力容器，也经常可以在农村副业、民用和军工部门见到，特别是运用最为普遍的化学石油工业，化工石油单位中的塔、釜、槽、罐没有一个不是贮器或作为外壳设备，并且通常都是在压力温度下运转，比如一个乙烯装置年产30吨，大概有七百九十三台设备，其中二百八十一台是压力容器，占了百分之三十五点四;（2）相对强的产品综合性。
在设计制造压力容器产品经过中，需要牵涉加工机械技术、冶金技术、无损检验技术、防护安全技术、防腐蚀技术等等，是一种牵涉很多专业的产物，这就造成了在设计制造产品经过中一定要从几方合作来一起完成，以产品保证质量;（3）多样性的制造工艺。
因为适用区域相对广的压力容器的，在非常多行业中都有所运用，像制药、饮食、化工、冶炼、石油等等，这就导致了压力容器种类非常多的情况，就算在一样类别的产品中，有时也会由于特殊因素或客户要求造成产品上存在必然差别，而不同的产品构造，引发多样性的制造工艺。
2 压力容器的设计办法2.1 设计压力容器的要求（1）确保满足工艺生产。
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压力容器设计综合知识要点
压力容器是广泛应用于化工、石油、航空、航天等领域的一种特殊设备，其设计和制造要求十分严格。
设计压力容器需要掌握大量综合知识，本文将从压力容器基本概念、设计规范、材料选择、受力分析以及安全性评价等方面，进行深入剖析。
一、压力容器基本概念
压力容器是一种密闭容器，能够在设计压力下承受内外静、动力作用，并能保证容器内介质不泄漏的设备。
其主要部件有壳体、封头、支承和附件等。
在使用中，压力容器必须经过设计定型、制造、安装验收、使用和维护检查等多个环节，确保其安全可靠。
二、设计规范
压力容器的设计必须符合规范，主要包括国家标准、行业标准、地方标准和企业标准等。
其中最为常见的有《蒸汽锅炉安全技术监察规程》、《压力容器安全技术监察规程》、《压力容器设计规范》等。
设计时必须按照国家和行业标准的要求进行设计、计算和制造。
同时，必须进行设计审查、制造过程控制、技术文件管理等程序，确保设计、制造、使用过程中的安全可靠。
三、材料选择
压力容器的材料选择必须符合规范要求和技术条件。
常用的材料有碳钢、合金钢、不锈钢、铜合金等。
材料的选择主要考虑材料的化学成分、机械性能、耐腐蚀性、温度下限和上限等多种因素。
在选择材料时要尽可能选择好的材料，确保容器在使用中的安全可靠。
四、受力分析
受力分析是压力容器设计的核心内容，其主要包括静力分析和动力分析。
静力分析主要考虑容器在静止状态下的受力情况，包括内外压力、重力、温度应力等；动力分析主要考虑容器在运行状态下受到的动态载荷以及荷载的频率和幅值等。
同时，在分析中还需考虑材料的弹性和塑性变形，以及应力应变的限制等因素。
五、安全性评价
压力容器的使用安全性评价是指在容器运行过程中，通过数据收集、安全分析等多种手段获取相关信息，判断容器的实际运行状态和安全状况。
主要包括容器的安全工况评价、安全控制评价、检测与监控评价等。
安全性评价可通过计算模拟、试验监测等方法进行，旨在最大程度地保证容器的安全性和稳定性。
综上所述，压力容器的设计涉及的综合知识比较广泛，涉及的方面包括基本概念、设计规范、材料选择、受力分析以及安全性评价等多个方面。
在压力容器设计中，必须确保每一个环节严谨可靠，符合相关国家和行业标准，严格控制质量，确保安全使用。