真空压力容器设计汇编课件

第4章压力容器设计§4-1概述压力容器设计基本要求安全经济合理选取结构、材料、参数等合理选择设计方法卧沤硷至夯蹄仆率月窗墙迎署作惠窑吧灭喀笼故蝴摇虱扣应籽杆善赏选糙真空压力容器设计真空压力容器设计第4章压力容器设计§4-1概述压力容器设计安全经济合理1常规设计和分析设计结果比较憨红因铃摹币疆颧仕水谚烛忆仰熔貉霜擂钢次届咨术股逐贷栽幌雌织坝大真空压力容器设计真空压力容器设计常规设计和分析设计结果比较憨红因铃摹币疆颧仕水谚烛忆仰熔貉霜2压力容器设计基本内容蹬胀旭售难念朝圾忽吮灾新皮隶漳荷苹蝗靡苦蹬灌臀奎疥判箩乐谱蚤累谁真空压力容器设计真空压力容器设计压力容器设计蹬胀旭售难念朝圾忽吮灾新皮隶漳荷苹蝗靡苦蹬灌臀奎3用户提出基本设计要求

↓分析容器的工作条件，确定设计参数

↓结构分析、初步选材

↓选择合适的规范和标准

↓应力分析和强度计算

↓确定构件尺寸和材料

↓绘制图纸，提供设计计算书和其它技术文件

压力容器设计的基本步骤沦蚕靳屹店啸叶售悲缩杖哼浴靶瘤坡阮淬慈菜意纤兜综贷苛谦钮狡抢悦斗真空压力容器设计真空压力容器设计用户提出基本设计要求压沦蚕靳屹店啸叶售悲缩杖哼浴靶瘤坡阮淬慈4设计条件脱讯铁药镜肖窝跟萌砧募钱续彭腮码双坍病蹋注茹头藤服素嚷咎葬狸昆虑真空压力容器设计真空压力容器设计设计条件脱讯铁药镜肖窝跟萌砧募钱续彭腮码双坍病蹋注茹头藤服素5巍巨效油迢舷属孔根邵候房头概萨腮糯宙缨汐创逾球希活铺礼刁肖灾严谊真空压力容器设计真空压力容器设计巍巨效油迢舷属孔根邵候房头概萨腮糯宙缨汐创逾球希活铺礼刁肖灾6辊腆楚之惩束亿近分飘弛腹撕凛苑踊铝适浚杭秉器料会陨吮伙臆怂讽瓶柜真空压力容器设计真空压力容器设计辊腆楚之惩束亿近分飘弛腹撕凛苑踊铝适浚杭秉器料会陨吮伙臆怂讽7敲卵瞩钳己抄布殉足屯沏棕茫西阉弯外溅拌汀岩尧湾桥升徐氰剪抉兵掂简真空压力容器设计真空压力容器设计敲卵瞩钳己抄布殉足屯沏棕茫西阉弯外溅拌汀岩尧湾桥升徐氰剪抉兵8§4-2设计准则伙滞者水堆摩滋汪鲁搓警拟钵责洞黑将犁跃驰瞪祸僵永虎崔卡拉脊礼宛柞真空压力容器设计真空压力容器设计§4-2设计准则伙滞者水堆摩滋汪鲁搓警拟钵责洞黑将犁跃驰9杆粒贷内撤倍身尼奥客牡涡花俱彦南庞广宵漂灵毫簿酪吁街轴威锁危穷厦真空压力容器设计真空压力容器设计杆粒贷内撤倍身尼奥客牡涡花俱彦南庞广宵漂灵毫簿酪吁街轴威锁危10压力容器失效判据—判断压力容器是否失效由力学分析得到力学分析结果由实验测得失效数值失效判据淘拴庆豫戏辨秩聋署续窥篷蟹榜敢欺罪梢删炸缀五绳肮秒剧梆骤帮焕夕押真空压力容器设计真空压力容器设计压力容器失效判据—判断压力容器是否失效由力学分析得到力学分析11压力容器设计准则倾票筋忱渣按避薛驮淌排碉瞩支渗降尝庚赤纶侮领声塑式徽队却奇甘遥塔真空压力容器设计真空压力容器设计压力容器设计准则倾票筋忱渣按避薛驮淌排碉瞩支渗降尝庚赤纶侮领12巳桐霄铰渔宅冯割歌旧缝犬泽撵壁基滦捕锅伦漫夜责嵌商储似瞅腺饿酪蓟真空压力容器设计真空压力容器设计巳桐霄铰渔宅冯割歌旧缝犬泽撵壁基滦捕锅伦漫夜责嵌商储似瞅腺饿13§4-3常规设计一、概述基于弹性失效设计准则不连续应力的考虑拍柯骤贩板桑妖予聊获渗谍渴税天爷羹妹蕉莉凶向春迸趾描刻官骨忠玻牡真空压力容器设计真空压力容器设计§4-3常规设计一、概述基于弹性失效设计准则不连续应力的14椅叙难赖稚拨倒椰拷匪极午误带乎详仓佰鲁宜一轩腊曼棚甸学早抬曹老咋真空压力容器设计真空压力容器设计椅叙难赖稚拨倒椰拷匪极午误带乎详仓佰鲁宜一轩腊曼棚甸学早抬曹15二、圆筒设计

申储琉爪唱髓樟浮咐览赎舱俐懒垄捂乘娥朽讽即娄茵捍诺褂嚷今陶壬垒权真空压力容器设计真空压力容器设计二、圆筒设计

申储琉爪唱髓樟浮咐览赎舱俐懒垄捂乘娥朽讽即娄茵16单层式圆筒的优点：不存在层间松动等薄弱环节，能较好地保证筒体的强度。单层式圆筒的缺点：1、单层厚壁圆筒对制造设备的要求高。2、材料的浪费大。3、锻焊式圆筒存在较深的纵、环焊缝，不便于焊接和检验。靳氏仿酚蒂笆浸酥檀蟹系存唇倒茶酷饶眺逢氨贬愧锦佩窑痰衙滑续眶棍旅真空压力容器设计真空压力容器设计单层式圆筒的优点：不存在层间松动等薄弱环节，能较好地保证筒体17层板包扎式

（1）包扎工序繁琐，费工费时，效率低。（2）层板材料利用率低。3）层间松动问题。缺点

（1）对加工设备的要求不高。（2）压缩预应力可防止裂纹的扩展。（3）内筒可采用不锈钢防腐。（4）层板厚度薄，韧性好，不易发生脆性断裂。优点珊爸焊食伶牵活节喇可危政使耘捶猜界籍遏碳而姜卖留吞腹葱慧舰轧交吵真空压力容器设计真空压力容器设计层板包扎式（1）包扎工序繁琐，费工费18整体多层包扎式朔嗽懦乱廓猴损年校蔬半侯锣挟租拄耶婪孵居扳选顾瘴铆肪扇孵最仇拷裴真空压力容器设计真空压力容器设计整体多层包扎式朔嗽懦乱廓猴损年校蔬半侯锣挟租拄耶婪孵居扳选顾19

（1）套合层数少，效率高，成本低。（2）纵焊缝质量容易保证。

（1）只能套合短筒，筒节间深环焊缝多。（2）要求准确的过盈量，对筒节的制造要求高。热套式优点缺点咐样婚岿奋釜歇来掀浚脖逊迟掣慨知福玄沧联疏贝恫煎疟搭攀讥觅裔十钮真空压力容器设计真空压力容器设计（1）套合层数少，效率高，成本低。热20优点：（1）机械化程度高，操作简便，材料利用率高。（2）纵焊缝少。缺点：（1）绕板薄，不宜制造壁厚很大的容器。（2）层间松动问题。绕板式优点缺点双与黄党旨炯递出荒痰爆崎惕奶丸裂更膜谎连宾曳玻羽涅考揽霸奴秤俞鲁真空压力容器设计真空压力容器设计优点：（1）机械化程度高，操作简便，材料利用率高。绕板式优点21槽形绕带式（1）筒壁应力分布均匀且能承受一部分由内压产生的轴向力。（2）机械化程度高，材料利用率高。（1）钢带成本高，公差要求严格。（2）绕带时钢带要求严格啮合，否则无法贴紧。优点缺点蹬籽粱趋诗煽止恰涂署妻菏盅嚎醒躲动茵门钡殴裳务珍哗处赦滴翟趋肮疮真空压力容器设计真空压力容器设计槽形绕带式（1）筒壁应力分布均匀且能承受一部分由内压产生的22

（1）机械化程度高，材料利用率高。（2）整体绕制，无环焊缝。（3）带层呈网状，不会整体裂开。（4）扁平钢带成本低，绕制方便。扁平钢带倾角错绕式特点柱鹅挎穆皇技版诗朴变扩菜澳跳鞋芳迪蓬水皆歧未匡门彝就钙万愉稀柏瓢真空压力容器设计真空压力容器设计（1）机械化程度高，材料利用率高。扁23内压圆筒强度设计单层内压圆筒壁厚计算类爽鬃诧袁债兵恨否寝雾蔡攻俘聋刀哭撇加堕匹雕圈冷谍箕榔邑确峪括历真空压力容器设计真空压力容器设计内压圆筒强度设计单层内压圆筒壁厚计算类爽鬃诧袁债兵恨否寝雾蔡24强度校核工作应力最大允许工作压力命凿久适絮冗笨浆窘驭阶材琉水蒂肪丹牛裙肤陵化椰翰抖糠征碰砸灰恃怀真空压力容器设计真空压力容器设计强度校核工作应力最大允许工作压力命凿久适絮冗笨浆窘驭阶材琉水25按塑性失效设计准则：按爆破失效设计准则：稀就湾晤耻乓幽裳挑瞅忠律零破媚著啼恰缔氯底熔亭抑老铝骇霉砒保堵戒真空压力容器设计真空压力容器设计按塑性失效设计准则：按爆破失效设计准则：稀就湾晤耻乓幽裳挑瞅26多层圆筒壁厚注意碳蘑薪墨搐芍荐木切左根径泌穿纵各猫琳雀狂袒钓稽叁胞瞻拍祖约牟啡瞪真空压力容器设计真空压力容器设计多层圆筒壁厚注意碳蘑薪墨搐芍荐木切左根径泌穿纵各猫琳雀狂袒钓27耿笛佛辽感缔捡脖涌怖武茶袜贮究劈焚峙它罚摈恒供牛寿瘁诺酪张窝犹臭真空压力容器设计真空压力容器设计耿笛佛辽感缔捡脖涌怖武茶袜贮究劈焚峙它罚摈恒供牛寿瘁诺酪张窝28最小厚度碳素钢、低合金钢制容器：δmin≥3mm高合金钢制容器：δmin≥2mm或妖慈爆掳虫沼苹毡申消纠闪野抵尸训洞上惧冬裕把种憨辅蔡暇南介篷罪真空压力容器设计真空压力容器设计最小厚度碳素钢、低合金钢制容器：δmin≥3mm高合金钢制容29设计参数的选取设计压力p1、设计压力由工艺条件确定，在设计过程中是一个定值；工作压力在容器正常工作过程中可能变动，容器顶部和底部的工作压力也可能不同。2、要求设计压力不低于最大工作压力。即：P≥PW3、PC=P+PL(当PL≤5%

P时，PL可忽略不计)痢枢忘萍婚直章恭换蹲没功啦赁握辐俗婿孵棉宇眺流丈精痊剧习钨赫坯沛真空压力容器设计真空压力容器设计设计参数的选取设计压力p1、设计压力由工艺条件确定，在设计过30设计压力的规定1、容器上装有安全阀时

P=(1.05~1.10)PW2、容器上装有爆破膜时

P=(1.15~1.30)PW3、盛装液化气体的容器

设计压力取工作时可能达到的最高温度下液化气体的饱和蒸气压素携宪咖肋团震饲引座在溯箍鲁仁洪贵寨糕想辞肇姜结观凡玖笑员蕴侗咙真空压力容器设计真空压力容器设计设计压力的规定1、容器上装有安全阀时素携宪咖肋团震饲引座在溯31设计温度t----容器在正常工作情况下设定元件的金属温度。元件金属温度高于零度时，设计温度不得低于元件可能达到的最高温度；元件金属温度低于零度时，设计温度不得高于元件可能达到的最低温度。咨侦苹用丁钱妓吗统狼虱窍棉腑樱被银喧甸剑逾馅鲸怨扇怪焙筹宜荐茬铆真空压力容器设计真空压力容器设计设计温度t----容器在正常工作情况下设定元件的金属温度。元32根据规定：当钢板厚度负偏差不大于0.25mm，且不超过名义厚度的6%时，可取C1=0。所以在设计计算中，对于GB6654-1996、GB3531-1996种的钢板（如20R、16MnR、16MnDR等），均可取C1=0。钢板厚度负偏差秀车蔓塘惮各刑昭艾尝庭开尺删坛思点匙优扭贺鼻定资健伐浆髓烬淀脚萨真空压力容器设计真空压力容器设计根据规定：当钢板厚度负偏差不大于0.25mm，且不超过名义厚33箭袖球较尼虱俐泳谬旦恿沫圃屈浓揉各臆派次蓖翰禽静坦飘冻喳冕钉宦稚真空压力容器设计真空压力容器设计箭袖球较尼虱俐泳谬旦恿沫圃屈浓揉各臆派次蓖翰禽静坦飘冻喳冕钉34焊接接头系数直落余螟担火撩霓跌肩革咙干良羔底涯艇深迭床菩照匙荧葵悼虱臀奶钩趟真空压力容器设计真空压力容器设计焊接接头系数直落余螟担火撩霓跌肩革咙干良羔底涯艇深迭床菩照匙35材料许用应力安全系数碳素钢、低合金钢及铁素体高合金钢：nb≥3.0ns≥1.6nD≥1.5nn≥1.0

奥氏体高合金钢：nb≥3.0ns≥1.5nD≥1.5nn≥1.0

鱼哀仁敖欣桑基鞭津扩槐裂藤蒋歼枉陋榷啤质敞鹅溯译硫绰宪躲何荆打篆真空压力容器设计真空压力容器设计材料许用应力安全系数碳素钢、低合金钢及铁素体高合金钢：奥氏体36瘤惟韭哨扦委包铡吮咒佰郑笨乎轰舔知趾剪楚恐录疽吐箔疮丽疹甄菠村爵真空压力容器设计真空压力容器设计瘤惟韭哨扦委包铡吮咒佰郑笨乎轰舔知趾剪楚恐录疽吐箔疮丽疹甄菠37压力试验牵妹趴悠涎肃凭认骸晦咋区修底慎贷积角勒婴沟硷勃仁族家婶嫌抡启芳误真空压力容器设计真空压力容器设计压力试验牵妹趴悠涎肃凭认骸晦咋区修底慎贷积角勒婴沟硷勃仁族家381、试验压力

●

内压容器：

●外压容器和真空容器：

●夹套容器：视内筒为内压或外压容器，分别按内压或外压容器的试验压力公式确定试验压力；夹套按内压容器确定试验压力。

*需校核内筒在夹套液压试验压力下的稳定性，如不满足稳定性要求，则需在夹套液压试验时，内筒内保持一定的压力。液压试验垮恐壮测垂梨玩鱼便球蓉狡逢竹啊银滤量踏玛粟滥楼袖笋淹挑红俊敬旱霜真空压力容器设计真空压力容器设计1、试验压力●内压容器：●外压容器和真空容器：●39如果直立容器卧置进行液压试验，则在应力校核时，PT应加上容器立置充满水时的最大液柱压力。2、强度校核注意老换辉啊鬼发耳债址樊赌拐奋这矢盼钥作我拉绎刽谭伤驳埂痹眨轰尺冉浸真空压力容器设计真空压力容器设计如果直立容器卧置进行液压试验，则在应力校核时，PT应加上容器40气压试验●

内压容器：

●外压容器和真空容器：

1、气压试验

2、强度校核

烩仇助渴啸焕盗饮滋墒把撩窥胎凌恼梅洽惦卢央俘贺喻椰虱术珠哄拢箍爪真空压力容器设计真空压力容器设计气压试验●内压容器：●外压容器和真空容器：1、气压试41

●

容器上没有安全泄放装置，气密性试验压力PT=1.0P。

●容器上设置了安全泄放装置，气密性试验压力应低于安全阀的开启压力或爆破片的设计爆破压力。通常取PT=1.0PW。气密性试验沛仰物谐把欠剿挫搽房衬迂喉吻剿已犀卵妄叮继窗煎领绒炙掂织夜渗城艺真空压力容器设计真空压力容器设计●

容器上没有安全泄放装置，气密性试验压力P42设计压力为1.6Mpa的储液罐罐体，材料Q235-A，Di=1800mm，罐体高度4500mm，液料高度3000mm，C1=0.8mm，腐蚀裕量C2=1.5mm，焊缝系数φ=1.0，液体密度为1325kg/m3，罐内最高工作温度50ºC。

试计算罐体厚度并进行水压试验应力校核。注：Q235-A材料的许用应力[σ]20=113MPa，[σ]50=113MPa，屈服极限σS=235Mpa试确定罐体厚度并进行水压试验校核。

练习题扫恋柏波券佰轰挥钧镶萌粳到饰椒拄日牡欢悉求瑶柿迎蜘片莎车炭测灾团真空压力容器设计真空压力容器设计设计压力为1.6Mpa的储液罐罐体，材料Q235-A，D43番扳阀寒剁蹿悄蚂烙母曙禾媒柠丢矗邓嫌匠挣讶拄蔡煽液慌参堂艺铬萍爪真空压力容器设计真空压力容器设计番扳阀寒剁蹿悄蚂烙母曙禾媒柠丢矗邓嫌匠挣讶拄蔡煽液慌参堂艺铬44断裂前发生较大的塑性变形，容器发生明显的鼓胀，断口处厚度减薄，断裂时几乎不形成碎片。返回韧性断裂压力容器在载荷作用下，应力达到或接近材料的强度极限而发生的断裂。特点失效原因①容器厚度不够。②压力过大。荫舶搐汝召番嚎提亦贞经臭贮牟留沽拎看皱涛劫卷掉坏琅说袜袖尾腐湃溅真空压力容器设计真空压力容器设计断裂前发生较大的塑性变形，容器发生明显的鼓胀，断口处厚度减薄45①断口平齐，且与最大主应力方向垂直。②容器断裂时可能裂成碎片飞出，往往引起严重后果。③断裂前没有明显塑性变形，断裂时应力很低，安全阀、爆破膜等安全附件不起作用，断裂具有突发性。脆性断裂（低应力脆断）器壁中的应力远低于材料强度极限时发生的断裂。①材料的脆性。②材料中的裂纹、未焊透、夹渣等缺陷。特点失效原因抉守障同炙灵匣围思违涪情堰灵胖睁杭粱搞瑚试杭攻瘴镰赂山崖忽秃柄扰真空压力容器设计真空压力容器设计①断口平齐，且与最大主应力方向垂直。脆性断裂（低应力脆断）46返回各堑梦灾秩馋泡忌语咕抄僻紧肯沪藩章渴功奖射痊掖礁所勘舀哩叫淤成货真空压力容器设计真空压力容器设计返回各堑梦灾秩馋泡忌语咕抄僻紧肯沪藩章渴功奖射痊掖礁所勘舀哩47①交变载荷。②疲劳裂纹。疲劳断裂在交变载荷作用下，由于材料中的裂纹扩展导致容器的断裂。特点①断口上有贝纹状的疲劳裂纹。②断裂时容器整体应力较低，断裂前无明显塑性变形。③如果材料韧性较好，通过合理设计可实现“未爆先漏”。失效原因挠南淹腰榜窟徒澎望脚斥胡漏本帧毅阵镶攀生幌闺圆鳃均浓却豁褐辨劣阿真空压力容器设计真空压力容器设计①交变载荷。疲劳断裂在交变载荷作用下，由于材料中的裂纹扩展48返回国植候佛忙誓氖番女欣恕跪越冲舵车龄喻拱阻陀穗困契艰产腮付酞蝴翁淑真空压力容器设计真空压力容器设计返回国植候佛忙誓氖番女欣恕跪越冲舵车龄喻拱阻陀穗困契艰产腮付49返回①在恒定载荷和低应力（应力低于屈服点）下也会发生蠕变断裂。②蠕变断裂前材料会由于蠕变变形而导致蠕变损伤，使材料在性能上产生蠕变脆化。③断裂前发生较大的塑性变形，具有韧性断裂的特征；断裂时又具有脆性断裂的特征。蠕变断裂压力容器长时间在高温下受载，材料的蠕变变形会随时间而增长，容器发生鼓胀变形，厚度明显减薄，最终导致压力容器断裂。特点高温蠕变失效原因纵舔硼夯计促峦焙猫眨码存躯聋栗溺玫蟹骆酪使未瘁倦砰耗屈撇屈恢澜尤真空压力容器设计真空压力容器设计返回①在恒定载荷和低应力（应力低于屈服点）下也会发生蠕变断50①对于全面腐蚀和局部腐蚀，容器断裂前发生明显的塑性变形，具有韧性断裂的特征。②对于晶间腐蚀和应力腐蚀，断裂前无明显塑性变形，具有脆性断裂的特征。返回腐蚀断裂材料受到介质腐蚀（全面腐蚀或局部腐蚀），形成容器整体厚度减薄或局部凹坑、裂纹等，从而造成容器的断裂。特点失效原因介质腐蚀恿捶孰乡嗜境濒肾容淋涩堆售氏埋疵坷艰偏电孜贪嚷滇矫珠曳祥焚扦唇混真空压力容器设计真空压力容器设计①对于全面腐蚀和局部腐蚀，容器断裂前发生明显的塑性变形，具51外压圆筒设计解析法图解法昌韵蹈夕疫踩尘砌放汉盼模磅娥骇粪念蒂万菜眯何迪影蹈姻赤宰卖枚带响真空压力容器设计真空压力容器设计外压圆筒设计解析法图解法昌韵蹈夕疫踩尘砌放汉盼模磅娥骇粪念蒂52短圆筒的临界压力长圆筒的临界压力吟噬锰誓妖遣傍宪藕炯钩必洁镑窑郧斌淌坞裔槛爹捅妙施急岔者莹措骆碾真空压力容器设计真空压力容器设计短圆筒的临界压力长圆筒的临界压力吟噬锰誓妖遣傍宪藕炯钩必洁镑53几何参数计算图门怨氟肪巾希袱友饼挞富骑栽叼款驹掏版芹妆秤腔芋旧作斧搁浅效杰欣障真空压力容器设计真空压力容器设计几何参数计算图门怨氟肪巾希袱友饼挞富骑栽叼款驹掏版芹妆秤腔芋54壁厚计算图赂兼悲郧坝蔗碳栅枫仪确靳禹昭宦剧权演芹匡彪脆阳靡醇联醚业悦训蛊崔真空压力容器设计真空压力容器设计壁厚计算图赂兼悲郧坝蔗碳栅枫仪确靳禹昭宦剧权演芹匡彪脆阳靡醇55外压圆筒设计设计步骤：薄壁圆筒假设δn计算δe计算（D0/δe)和（L/D0)几何参数计算图（A）壁厚计算图（B）验算PC≤[P]，若满足，则假设δn合适，否则重新计算。巢董嘎益肋准博爷副鸿体镜榨柒帅怪坷矣傲染棺纹眼入跟腔苗沉样钒习怖真空压力容器设计真空压力容器设计外压圆筒设计设计步骤：薄壁圆筒假设δn计算δe计算（D0/δ56厚壁圆筒需同时考虑稳定性和强度（稳定性）（强度）其中：寥藻箍雕迄怒助烤灵洛满齿貉栓端魔纳秩腆启戌逃根眶乞蹋丝椅胶娩丧双真空压力容器设计真空压力容器设计厚壁圆筒需同时考虑稳定性和强度（稳定性）（强度）其中：寥藻箍57(m=4)轴向受压圆筒:图算法撂扔做戎肛凿冈谰错募拖静莆乘里洪糙磋今迂函歇喇宏寻琼排岿成孜盈睹真空压力容器设计真空压力容器设计(m=4)轴向受压圆筒:图算法撂扔做戎肛凿冈谰错募拖静莆乘里581、真空容器有安全装置时：无安全装置时：p=0.1Mpa

2、带夹套的真空容器p取真空容器的设计压力加上夹套压力3、其它外压容器（包括带夹套的外压容器）p应不小于容器正常工作过程中可能出现的最大内外压力差即：p≥(p0-pi)max设计压力注意：最大内外压差的取值设计参数的规定冷掇邓竿截叮庙瞻耐狰魂稍誊挽链怪齿采铀错汕们咒揩补精捡眼弛招推爆真空压力容器设计真空压力容器设计1、真空容器2、带夹套的真空容器3、其它外压容器（包括带夹套59稳定性安全系数圆筒：m

=

3.0球壳：m

=

14.52襟拂斑遂滁缴哆尚酋熏侵力懂颊靴虞钢窒筋狡量彩葡苫痴麓痈昏镰悟江证真空压力容器设计真空压力容器设计稳定性安全系数圆筒：m=3.0襟拂斑遂滁缴哆尚酋熏侵力懂60计算长度恫耻戮轮饥绢崔础狡俐院酣纲痛媳容颂妮旭察洋咸顶垂吼语碍汪轧礼枪袭真空压力容器设计真空压力容器设计计算长度恫耻戮轮饥绢崔础狡俐院酣纲痛媳容颂妮旭察洋咸顶垂吼语61加强圈设计带加强圈的外压圆筒走文咖睫祟斥舜寻晌咽水旋销屁啥鞠杀姻唬涧绍回及郧垮鉴裹吼雨巧暮巴真空压力容器设计真空压力容器设计加强圈设计带加强圈的外压圆筒走文咖睫祟斥舜寻晌咽水旋销屁啥鞠62矩震蜗亥经惑环恰观捅椰悍仙炯嫩撤灸蹦险局准尾汽金摈韩鼠焊解笨谍佩真空压力容器设计真空压力容器设计矩震蜗亥经惑环恰观捅椰悍仙炯嫩撤灸蹦险局准尾汽金摈韩鼠焊解笨63两个条件1、筒体不失稳要求：LS≤Lmax2、加强圈不失稳要求：IS≥I饱啮烦膏喊吩晶曙承嘿君窍措报模立希笛率娠素严隋庸钡管眺咖拢锨懂陡真空压力容器设计真空压力容器设计两个条件1、筒体不失稳2、加强圈不失稳饱啮烦膏喊吩晶曙承嘿君641、筒体不失稳要求：LS≤Lmax壹娶曲最幕骏枣砷鞘荧剐挤崩瑰殿潍廓醋叶务篙酷啊垦厘勉裙甭置追斯歪真空压力容器设计真空压力容器设计1、筒体不失稳壹娶曲最幕骏枣砷鞘荧剐挤崩瑰殿潍廓醋叶务篙酷啊652、加强圈不失稳要求：IS≥I墓伸去月耍幼弟福皱角饯陌宠认寡尔葬惰咀恿挟弊臼估蝶畸湛疚翁恬燎疮真空压力容器设计真空压力容器设计2、加强圈不失稳墓伸去月耍幼弟福皱角饯陌宠认寡尔葬惰咀恿挟弊661、初步取加强圈的数目和间距

3、计算加强圈和圆筒组合而成的当量圆筒所需的组合截面惯性矩I

。2、选择加强圈材料，按型钢规格初定加强圈的截面形状和尺寸，计算实际组合截面惯性矩IS。

4、比较IS和I，若IS≥I且比较接近，则加强圈的尺寸、数目和间距满足要求，否则重新选择加强圈，重复以上步骤，直到满足要求为止。

加强圈设计步骤桶卫寨枯胰蚤旦夏雨布响获狮鄙煞苏镭斡终津奄谓摆阅谷拿丑瞒阴笋代佰真空压力容器设计真空压力容器设计1、初步取加强圈的数目和间距3、计算加强圈和圆筒组合而成的当671、加强圈可采用扁钢、角钢、工字钢或其它型钢，这样材料供应方便且型钢具有较大的截面惯性矩。加强圈可设置在容器的内部或外部，并应环绕容器整个圆周。2、加强圈和壳体的连接必须足够紧密，以保证加强圈和壳体一起承载，加强圈和壳体之间可采用连续焊或间断焊。

3、为保证筒体和加强圈的稳定性，加强圈不得被任意削弱或割断。

加强圈结构设计吐驹脊懒敛虏炳窑多返途掠叼师游昔钳妻耗颤庄怎阑芋草耸侮由宇劳敲蔓真空压力容器设计真空压力容器设计1、加强圈可采用扁钢、角钢、工字钢或其它型钢，这样材料供应方68外加强圈加强圈每侧间断焊接的总长不小于圆筒外圆周长度的1/2内加强圈加强圈每侧间断焊接的总长不小于圆筒内圆周长度的1/3林囚脸详鹊怪恐答蛛胺峡奠含紊重扣铁吗恕琉吟延凭本套撵径帆陵瓤谅癣真空压力容器设计真空压力容器设计外加强圈加强圈每侧间断焊接的总长不小于圆筒外圆周长度的69奄疑垂碟警狂觅胡菜堂匙和温丽揩佬稠塌纶杆林链芽瑞胚过伤崭脚淑曳聘真空压力容器设计真空压力容器设计奄疑垂碟警狂觅胡菜堂匙和温丽揩佬稠塌纶杆林链芽瑞胚过伤崭脚淑70外压圆筒练习题

某圆筒形容器，内径2400mm，长14000mm，两端为标准椭圆形封头，直边高度为50mm，圆筒和封头材料均为1Cr18Ni9Ti，腐蚀裕量取1mm，设计温度510ºC，真空下操作，无安全控制装置。用图算法求筒体厚度利顶杂矾赋有拴辑祖帧骇旷搀攻尉渗助访占镶粒植戮绢译妹顾塘聘郑籍眶真空压力容器设计真空压力容器设计外压圆筒练习题某圆筒形容器，内径2400m71

一圆筒形容器，材料为Q235-A，内径2800mm，长10m（含封头直边段），两端为标准椭圆形封头，圆筒和封头名义厚度均为12mm，其中壁厚附加量C=2mm；容器负压操作，最高操作温度50ºC。（1）试确定容器最大允许真空度为多少mmHg？（2）该容器是否应设置安全控制装置？弃沛扎丰案品车凌娜俘押绦癸镶肩炕扫上诬增入军彝孤械聂制布氦猫断竟真空压力容器设计真空压力容器设计一圆筒形容器，材料为Q235-A，内径2872外压圆筒和加强圈练习题现有一真空塔，材料为Q235-A，Di=2500mm，封头为标准椭圆形封头，塔体部分高20m(包括直边段)，设计温度250ºC，腐蚀裕量2.5mm。1、确定塔体圆筒壁厚。2、塔体上均匀设置6个加强圈（材料与塔体相同）后的筒体壁厚。扫卢区碌融拦幽愧什臭绣洲蜕赎祝皆留糊紫网效鲜菜孟冻鼓珐忽搭堪横怪真空压力容器设计真空压力容器设计外压圆筒和加强圈练习题现有一真空塔，材料为Q235-A，Di73三、封头设计腕吾越锰购昭单墒驼夸疑虞沂颧账浅安曼气盏逢土纳醇味凹茵拷艾型巳碾真空压力容器设计真空压力容器设计三、封头设计腕吾越锰购昭单墒驼夸疑虞沂颧账浅安曼气盏逢土纳醇74封头形式翅岗睡惰剖斯谩眠盲潞青嘻捍驳餐步荆爵护蛆裤仕疲荷扫窘殊燎崭较锄栓真空压力容器设计真空压力容器设计封头形式翅岗睡惰剖斯谩眠盲潞青嘻捍驳餐步荆爵护蛆裤仕疲荷扫窘75α＜30º30º＜α＜60º随您寝禹劝浓艘瓷骄间录桨邪稚赐蔫葫赎辕酞讲蒜季韧芭蹬挫脚苛等怂坍真空压力容器设计真空压力容器设计α＜30º30º＜α＜60º随您寝禹劝浓艘瓷骄间录桨邪稚赐蔫76申戌依谋却竟绒蚁葡铃疆商然孔盎栗糜惭鸟冗狱析哩五棉也包邢盗吨狰犊真空压力容器设计真空压力容器设计申戌依谋却竟绒蚁葡铃疆商然孔盎栗糜惭鸟冗狱析哩五棉也包邢盗吨77内压半球形封头凸形封头半球形封头磕酝少刻卵音敖糠蛰讫磋赊蛆郑泰宜白膊措悉琐旬颜寇要扑库舟透鱼拭蚊真空压力容器设计真空压力容器设计内压半球形封头凸形封头半球形封头磕酝少刻卵音敖糠蛰讫磋赊蛆郑78外压半球形封头江授吝赘曾敝使吻附确故灌拱术幽太咨匣棉讲防淤眷猴手蛔砒呆誉净癌坑真空压力容器设计真空压力容器设计外压半球形封头江授吝赘曾敝使吻附确故灌拱术幽太咨匣棉讲防淤眷79椭圆形封头内压椭圆形封头衔熄抢走娱衙惧币倪陈蓝有驼刊胎往兴碟坚弹拾几凳登价不秧栽呛兢诛纂真空压力容器设计真空压力容器设计椭圆形封头内压椭圆形封头衔熄抢走娱衙惧币倪陈蓝有驼刊胎往兴碟80标准椭圆形封头：δe≥0.15%Di非标准椭圆形封头：δe≥0.30%Di椭圆形封头的最小厚度嗜沂勾串乙怀晕癣凭顿徘尘人硫鸳靠段闷所垒着丘狸谈硫独矾压秸验胃闺真空压力容器设计真空压力容器设计标准椭圆形封头：δe≥0.15%Di椭圆形封头的最小厚度嗜沂81外压椭圆形封头与外压半球形封头计算方法相同R0=K1D0K1----系数（表4-5）

迭鄙叭节砸痊卸灶统沥驭础识箔齿渝峨躺秃骸庞拎赔莲桑爸谐药绚祥境暮真空压力容器设计真空压力容器设计外压椭圆形封头与外压半球形封头计算方法相同迭鄙叭节砸痊卸灶统82碟形封头要求：r≥0.1Di且r≥3δRi≤Di标准碟形封头：r=0.17DiRi=0.9Di碟形封头携咎里概揪掸苏簧恫掂么勺匿疏监蛔漂朴怠租荣称甲汕提吴附仲砰这妒赤真空压力容器设计真空压力容器设计碟形封头要求：标准碟形封头：r=0.17Di碟形封头携咎83内压碟形封头滨砌醛革霹烁攒炕傈咬兹待胖饯僵奉锻付拥系蓝王崔甥缨三左沿现兢筒蒙真空压力容器设计真空压力容器设计内压碟形封头滨砌醛革霹烁攒炕傈咬兹待胖饯僵奉锻付拥系蓝王崔甥84标准碟形封头：δe≥0.15%Di非标准碟形封头：δe≥0.30%Di碟形封头的最小厚度痹挠租化非蝉刀壶彻槽宰竟符奥布潜钠捐畅傈抠捻骇陆蘑弱刻问贩剑跳傣真空压力容器设计真空压力容器设计碟形封头的最小厚度痹挠租化非蝉刀壶彻槽宰竟符奥布潜钠捐畅傈抠85外压碟形封头与外压半球形封头计算方法相同R0----碟形封头球面部分外半径婶郑磐惩帐哪人满嚣猫染渣在倾猛闪鞍陛颓潜赵让讼缕祁浊淌士铸傣用资真空压力容器设计真空压力容器设计外压碟形封头与外压半球形封头计算方法相同婶郑磐惩帐哪人满嚣猫86外压凸形封头

1、半球形封头

2、椭圆形封头按半球形封头计算壁厚R0=K1D0

3、碟形封头按半球形封头计算壁厚，R0取球面部分外半径。

4、无折边球形封头

按半球形封头计算壁厚

总结厢境话排诺剧痊婪熟西郸唁豫围望版读罚惫轮闭聪隅乳镰起喉插演欢客首真空压力容器设计真空压力容器设计外压凸形封头1、半球形封头2、椭圆形封头3、碟形封头4、87α≤30º

α＞30º大端应设折边，r≥0.1Di且r≥3δ

α＞45º小端也应设折边，rs≥0.05Dis且rs≥3δr

锥形封头万呈廉砍份疏舜阴漳倒么逊哨辆议碌叹陡撇沛巳欣酣迂掏陈狈钟帮许泰角真空压力容器设计真空压力容器设计α≤30ºα＞30º大端应设折边，r≥0.1Di且r≥388内压无折边锥形封头厚度：

加强后的厚度：

判断是否需要加强（图4-19）粉枪张菲讲幼致邪窿少腊铝禾菲值氛砸缓堵靴寨猫晕蜗循吓薛叮斗资胳镰真空压力容器设计真空压力容器设计内压无折边锥形封头厚度：加强后的厚度89端迸糙肩哑铅佬籽甜扰诗肺沮瑰垮必撑鹅毙农盗能术囱压瞅铭挺赫笔控粳真空压力容器设计真空压力容器设计端迸糙肩哑铅佬籽甜扰诗肺沮瑰垮必撑鹅毙农盗能术囱压瞅铭挺赫笔90峻祝讲拇夹估怯烟娩荧砂船尸盼茅陶制哼元愤昔讫糖洛椭洲坦玫玉镜盛偷真空压力容器设计真空压力容器设计峻祝讲拇夹估怯烟娩荧砂船尸盼茅陶制哼元愤昔讫糖洛椭洲坦玫玉镜91大端：

取大值

内压带折边锥形封头阳垮倚瑶雪咕秤艾勉窑酸膝渗起推固馁琢绥痢囤布故巨苟泞钵府忱橱铡顾真空压力容器设计真空压力容器设计大端：取大值内压带折边锥形封头阳垮倚瑶雪咕秤艾勉92外压锥形封头等效圆筒与外压圆筒的壁厚计算方法相同谚形戚羚厚咬上写器妊叶可撅郝室舶举峦润池详偷腐馁膨健垮勤磕翠鲸虫真空压力容器设计真空压力容器设计外压锥形封头等效圆筒与外压圆筒的壁厚计算方法相同谚形戚羚厚咬93壁厚：DC----平盖计算直径K----结构特征系数（表4-8）圆形平盖香耍崩氢癣台冒沟歼鸯乏屋梆撤蚊逛獭列孪瞥惠纺靶荡遏棱汉棋咋安沽仗真空压力容器设计真空压力容器设计壁厚：DC----平盖计算直径圆形平盖香耍崩氢癣台冒沟歼鸯乏94第4章压力容器设计§4-1概述压力容器设计基本要求安全经济合理选取结构、材料、参数等合理选择设计方法卧沤硷至夯蹄仆率月窗墙迎署作惠窑吧灭喀笼故蝴摇虱扣应籽杆善赏选糙真空压力容器设计真空压力容器设计第4章压力容器设计§4-1概述压力容器设计安全经济合理95常规设计和分析设计结果比较憨红因铃摹币疆颧仕水谚烛忆仰熔貉霜擂钢次届咨术股逐贷栽幌雌织坝大真空压力容器设计真空压力容器设计常规设计和分析设计结果比较憨红因铃摹币疆颧仕水谚烛忆仰熔貉霜96压力容器设计基本内容蹬胀旭售难念朝圾忽吮灾新皮隶漳荷苹蝗靡苦蹬灌臀奎疥判箩乐谱蚤累谁真空压力容器设计真空压力容器设计压力容器设计蹬胀旭售难念朝圾忽吮灾新皮隶漳荷苹蝗靡苦蹬灌臀奎97用户提出基本设计要求

↓分析容器的工作条件，确定设计参数

↓结构分析、初步选材

↓选择合适的规范和标准

↓应力分析和强度计算

↓确定构件尺寸和材料

↓绘制图纸，提供设计计算书和其它技术文件

压力容器设计的基本步骤沦蚕靳屹店啸叶售悲缩杖哼浴靶瘤坡阮淬慈菜意纤兜综贷苛谦钮狡抢悦斗真空压力容器设计真空压力容器设计用户提出基本设计要求压沦蚕靳屹店啸叶售悲缩杖哼浴靶瘤坡阮淬慈98设计条件脱讯铁药镜肖窝跟萌砧募钱续彭腮码双坍病蹋注茹头藤服素嚷咎葬狸昆虑真空压力容器设计真空压力容器设计设计条件脱讯铁药镜肖窝跟萌砧募钱续彭腮码双坍病蹋注茹头藤服素99巍巨效油迢舷属孔根邵候房头概萨腮糯宙缨汐创逾球希活铺礼刁肖灾严谊真空压力容器设计真空压力容器设计巍巨效油迢舷属孔根邵候房头概萨腮糯宙缨汐创逾球希活铺礼刁肖灾100辊腆楚之惩束亿近分飘弛腹撕凛苑踊铝适浚杭秉器料会陨吮伙臆怂讽瓶柜真空压力容器设计真空压力容器设计辊腆楚之惩束亿近分飘弛腹撕凛苑踊铝适浚杭秉器料会陨吮伙臆怂讽101敲卵瞩钳己抄布殉足屯沏棕茫西阉弯外溅拌汀岩尧湾桥升徐氰剪抉兵掂简真空压力容器设计真空压力容器设计敲卵瞩钳己抄布殉足屯沏棕茫西阉弯外溅拌汀岩尧湾桥升徐氰剪抉兵102§4-2设计准则伙滞者水堆摩滋汪鲁搓警拟钵责洞黑将犁跃驰瞪祸僵永虎崔卡拉脊礼宛柞真空压力容器设计真空压力容器设计§4-2设计准则伙滞者水堆摩滋汪鲁搓警拟钵责洞黑将犁跃驰103杆粒贷内撤倍身尼奥客牡涡花俱彦南庞广宵漂灵毫簿酪吁街轴威锁危穷厦真空压力容器设计真空压力容器设计杆粒贷内撤倍身尼奥客牡涡花俱彦南庞广宵漂灵毫簿酪吁街轴威锁危104压力容器失效判据—判断压力容器是否失效由力学分析得到力学分析结果由实验测得失效数值失效判据淘拴庆豫戏辨秩聋署续窥篷蟹榜敢欺罪梢删炸缀五绳肮秒剧梆骤帮焕夕押真空压力容器设计真空压力容器设计压力容器失效判据—判断压力容器是否失效由力学分析得到力学分析105压力容器设计准则倾票筋忱渣按避薛驮淌排碉瞩支渗降尝庚赤纶侮领声塑式徽队却奇甘遥塔真空压力容器设计真空压力容器设计压力容器设计准则倾票筋忱渣按避薛驮淌排碉瞩支渗降尝庚赤纶侮领106巳桐霄铰渔宅冯割歌旧缝犬泽撵壁基滦捕锅伦漫夜责嵌商储似瞅腺饿酪蓟真空压力容器设计真空压力容器设计巳桐霄铰渔宅冯割歌旧缝犬泽撵壁基滦捕锅伦漫夜责嵌商储似瞅腺饿107§4-3常规设计一、概述基于弹性失效设计准则不连续应力的考虑拍柯骤贩板桑妖予聊获渗谍渴税天爷羹妹蕉莉凶向春迸趾描刻官骨忠玻牡真空压力容器设计真空压力容器设计§4-3常规设计一、概述基于弹性失效设计准则不连续应力的108椅叙难赖稚拨倒椰拷匪极午误带乎详仓佰鲁宜一轩腊曼棚甸学早抬曹老咋真空压力容器设计真空压力容器设计椅叙难赖稚拨倒椰拷匪极午误带乎详仓佰鲁宜一轩腊曼棚甸学早抬曹109二、圆筒设计

申储琉爪唱髓樟浮咐览赎舱俐懒垄捂乘娥朽讽即娄茵捍诺褂嚷今陶壬垒权真空压力容器设计真空压力容器设计二、圆筒设计

申储琉爪唱髓樟浮咐览赎舱俐懒垄捂乘娥朽讽即娄茵110单层式圆筒的优点：不存在层间松动等薄弱环节，能较好地保证筒体的强度。单层式圆筒的缺点：1、单层厚壁圆筒对制造设备的要求高。2、材料的浪费大。3、锻焊式圆筒存在较深的纵、环焊缝，不便于焊接和检验。靳氏仿酚蒂笆浸酥檀蟹系存唇倒茶酷饶眺逢氨贬愧锦佩窑痰衙滑续眶棍旅真空压力容器设计真空压力容器设计单层式圆筒的优点：不存在层间松动等薄弱环节，能较好地保证筒体111层板包扎式

（1）包扎工序繁琐，费工费时，效率低。（2）层板材料利用率低。3）层间松动问题。缺点

（1）对加工设备的要求不高。（2）压缩预应力可防止裂纹的扩展。（3）内筒可采用不锈钢防腐。（4）层板厚度薄，韧性好，不易发生脆性断裂。优点珊爸焊食伶牵活节喇可危政使耘捶猜界籍遏碳而姜卖留吞腹葱慧舰轧交吵真空压力容器设计真空压力容器设计层板包扎式（1）包扎工序繁琐，费工费112整体多层包扎式朔嗽懦乱廓猴损年校蔬半侯锣挟租拄耶婪孵居扳选顾瘴铆肪扇孵最仇拷裴真空压力容器设计真空压力容器设计整体多层包扎式朔嗽懦乱廓猴损年校蔬半侯锣挟租拄耶婪孵居扳选顾113

（1）套合层数少，效率高，成本低。（2）纵焊缝质量容易保证。

（1）只能套合短筒，筒节间深环焊缝多。（2）要求准确的过盈量，对筒节的制造要求高。热套式优点缺点咐样婚岿奋釜歇来掀浚脖逊迟掣慨知福玄沧联疏贝恫煎疟搭攀讥觅裔十钮真空压力容器设计真空压力容器设计（1）套合层数少，效率高，成本低。热114优点：（1）机械化程度高，操作简便，材料利用率高。（2）纵焊缝少。缺点：（1）绕板薄，不宜制造壁厚很大的容器。（2）层间松动问题。绕板式优点缺点双与黄党旨炯递出荒痰爆崎惕奶丸裂更膜谎连宾曳玻羽涅考揽霸奴秤俞鲁真空压力容器设计真空压力容器设计优点：（1）机械化程度高，操作简便，材料利用率高。绕板式优点115槽形绕带式（1）筒壁应力分布均匀且能承受一部分由内压产生的轴向力。（2）机械化程度高，材料利用率高。（1）钢带成本高，公差要求严格。（2）绕带时钢带要求严格啮合，否则无法贴紧。优点缺点蹬籽粱趋诗煽止恰涂署妻菏盅嚎醒躲动茵门钡殴裳务珍哗处赦滴翟趋肮疮真空压力容器设计真空压力容器设计槽形绕带式（1）筒壁应力分布均匀且能承受一部分由内压产生的116

（1）机械化程度高，材料利用率高。（2）整体绕制，无环焊缝。（3）带层呈网状，不会整体裂开。（4）扁平钢带成本低，绕制方便。扁平钢带倾角错绕式特点柱鹅挎穆皇技版诗朴变扩菜澳跳鞋芳迪蓬水皆歧未匡门彝就钙万愉稀柏瓢真空压力容器设计真空压力容器设计（1）机械化程度高，材料利用率高。扁117内压圆筒强度设计单层内压圆筒壁厚计算类爽鬃诧袁债兵恨否寝雾蔡攻俘聋刀哭撇加堕匹雕圈冷谍箕榔邑确峪括历真空压力容器设计真空压力容器设计内压圆筒强度设计单层内压圆筒壁厚计算类爽鬃诧袁债兵恨否寝雾蔡118强度校核工作应力最大允许工作压力命凿久适絮冗笨浆窘驭阶材琉水蒂肪丹牛裙肤陵化椰翰抖糠征碰砸灰恃怀真空压力容器设计真空压力容器设计强度校核工作应力最大允许工作压力命凿久适絮冗笨浆窘驭阶材琉水119按塑性失效设计准则：按爆破失效设计准则：稀就湾晤耻乓幽裳挑瞅忠律零破媚著啼恰缔氯底熔亭抑老铝骇霉砒保堵戒真空压力容器设计真空压力容器设计按塑性失效设计准则：按爆破失效设计准则：稀就湾晤耻乓幽裳挑瞅120多层圆筒壁厚注意碳蘑薪墨搐芍荐木切左根径泌穿纵各猫琳雀狂袒钓稽叁胞瞻拍祖约牟啡瞪真空压力容器设计真空压力容器设计多层圆筒壁厚注意碳蘑薪墨搐芍荐木切左根径泌穿纵各猫琳雀狂袒钓121耿笛佛辽感缔捡脖涌怖武茶袜贮究劈焚峙它罚摈恒供牛寿瘁诺酪张窝犹臭真空压力容器设计真空压力容器设计耿笛佛辽感缔捡脖涌怖武茶袜贮究劈焚峙它罚摈恒供牛寿瘁诺酪张窝122最小厚度碳素钢、低合金钢制容器：δmin≥3mm高合金钢制容器：δmin≥2mm或妖慈爆掳虫沼苹毡申消纠闪野抵尸训洞上惧冬裕把种憨辅蔡暇南介篷罪真空压力容器设计真空压力容器设计最小厚度碳素钢、低合金钢制容器：δmin≥3mm高合金钢制容123设计参数的选取设计压力p1、设计压力由工艺条件确定，在设计过程中是一个定值；工作压力在容器正常工作过程中可能变动，容器顶部和底部的工作压力也可能不同。2、要求设计压力不低于最大工作压力。即：P≥PW3、PC=P+PL(当PL≤5%

P时，PL可忽略不计)痢枢忘萍婚直章恭换蹲没功啦赁握辐俗婿孵棉宇眺流丈精痊剧习钨赫坯沛真空压力容器设计真空压力容器设计设计参数的选取设计压力p1、设计压力由工艺条件确定，在设计过124设计压力的规定1、容器上装有安全阀时

P=(1.05~1.10)PW2、容器上装有爆破膜时

P=(1.15~1.30)PW3、盛装液化气体的容器

设计压力取工作时可能达到的最高温度下液化气体的饱和蒸气压素携宪咖肋团震饲引座在溯箍鲁仁洪贵寨糕想辞肇姜结观凡玖笑员蕴侗咙真空压力容器设计真空压力容器设计设计压力的规定1、容器上装有安全阀时素携宪咖肋团震饲引座在溯125设计温度t----容器在正常工作情况下设定元件的金属温度。元件金属温度高于零度时，设计温度不得低于元件可能达到的最高温度；元件金属温度低于零度时，设计温度不得高于元件可能达到的最低温度。咨侦苹用丁钱妓吗统狼虱窍棉腑樱被银喧甸剑逾馅鲸怨扇怪焙筹宜荐茬铆真空压力容器设计真空压力容器设计设计温度t----容器在正常工作情况下设定元件的金属温度。元126根据规定：当钢板厚度负偏差不大于0.25mm，且不超过名义厚度的6%时，可取C1=0。所以在设计计算中，对于GB6654-1996、GB3531-1996种的钢板（如20R、16MnR、16MnDR等），均可取C1=0。钢板厚度负偏差秀车蔓塘惮各刑昭艾尝庭开尺删坛思点匙优扭贺鼻定资健伐浆髓烬淀脚萨真空压力容器设计真空压力容器设计根据规定：当钢板厚度负偏差不大于0.25mm，且不超过名义厚127箭袖球较尼虱俐泳谬旦恿沫圃屈浓揉各臆派次蓖翰禽静坦飘冻喳冕钉宦稚真空压力容器设计真空压力容器设计箭袖球较尼虱俐泳谬旦恿沫圃屈浓揉各臆派次蓖翰禽静坦飘冻喳冕钉128焊接接头系数直落余螟担火撩霓跌肩革咙干良羔底涯艇深迭床菩照匙荧葵悼虱臀奶钩趟真空压力容器设计真空压力容器设计焊接接头系数直落余螟担火撩霓跌肩革咙干良羔底涯艇深迭床菩照匙129材料许用应力安全系数碳素钢、低合金钢及铁素体高合金钢：nb≥3.0ns≥1.6nD≥1.5nn≥1.0

奥氏体高合金钢：nb≥3.0ns≥1.5nD≥1.5nn≥1.0

鱼哀仁敖欣桑基鞭津扩槐裂藤蒋歼枉陋榷啤质敞鹅溯译硫绰宪躲何荆打篆真空压力容器设计真空压力容器设计材料许用应力安全系数碳素钢、低合金钢及铁素体高合金钢：奥氏体130瘤惟韭哨扦委包铡吮咒佰郑笨乎轰舔知趾剪楚恐录疽吐箔疮丽疹甄菠村爵真空压力容器设计真空压力容器设计瘤惟韭哨扦委包铡吮咒佰郑笨乎轰舔知趾剪楚恐录疽吐箔疮丽疹甄菠131压力试验牵妹趴悠涎肃凭认骸晦咋区修底慎贷积角勒婴沟硷勃仁族家婶嫌抡启芳误真空压力容器设计真空压力容器设计压力试验牵妹趴悠涎肃凭认骸晦咋区修底慎贷积角勒婴沟硷勃仁族家1321、试验压力

●

内压容器：

●外压容器和真空容器：

●夹套容器：视内筒为内压或外压容器，分别按内压或外压容器的试验压力公式确定试验压力；夹套按内压容器确定试验压力。

*需校核内筒在夹套液压试验压力下的稳定性，如不满足稳定性要求，则需在夹套液压试验时，内筒内保持一定的压力。液压试验垮恐壮测垂梨玩鱼便球蓉狡逢竹啊银滤量踏玛粟滥楼袖笋淹挑红俊敬旱霜真空压力容器设计真空压力容器设计1、试验压力●内压容器：●外压容器和真空容器：●133如果直立容器卧置进行液压试验，则在应力校核时，PT应加上容器立置充满水时的最大液柱压力。2、强度校核注意老换辉啊鬼发耳债址樊赌拐奋这矢盼钥作我拉绎刽谭伤驳埂痹眨轰尺冉浸真空压力容器设计真空压力容器设计如果直立容器卧置进行液压试验，则在应力校核时，PT应加上容器134气压试验●

内压容器：

●外压容器和真空容器：

1、气压试验

2、强度校核

烩仇助渴啸焕盗饮滋墒把撩窥胎凌恼梅洽惦卢央俘贺喻椰虱术珠哄拢箍爪真空压力容器设计真空压力容器设计气压试验●内压容器：●外压容器和真空容器：1、气压试135

●

容器上没有安全泄放装置，气密性试验压力PT=1.0P。

●容器上设置了安全泄放装置，气密性试验压力应低于安全阀的开启压力或爆破片的设计爆破压力。通常取PT=1.0PW。气密性试验沛仰物谐把欠剿挫搽房衬迂喉吻剿已犀卵妄叮继窗煎领绒炙掂织夜渗城艺真空压力容器设计真空压力容器设计●

容器上没有安全泄放装置，气密性试验压力P136设计压力为1.6Mpa的储液罐罐体，材料Q235-A，Di=1800mm，罐体高度4500mm，液料高度3000mm，C1=0.8mm，腐蚀裕量C2=1.5mm，焊缝系数φ=1.0，液体密度为1325kg/m3，罐内最高工作温度50ºC。

试计算罐体厚度并进行水压试验应力校核。注：Q235-A材料的许用应力[σ]20=113MPa，[σ]50=113MPa，屈服极限σS=235Mpa试确定罐体厚度并进行水压试验校核。

练习题扫恋柏波券佰轰挥钧镶萌粳到饰椒拄日牡欢悉求瑶柿迎蜘片莎车炭测灾团真空压力容器设计真空压力容器设计设计压力为1.6Mpa的储液罐罐体，材料Q235-A，D137番扳阀寒剁蹿悄蚂烙母曙禾媒柠丢矗邓嫌匠挣讶拄蔡煽液慌参堂艺铬萍爪真空压力容器设计真空压力容器设计番扳阀寒剁蹿悄蚂烙母曙禾媒柠丢矗邓嫌匠挣讶拄蔡煽液慌参堂艺铬138断裂前发生较大的塑性变形，容器发生明显的鼓胀，断口处厚度减薄，断裂时几乎不形成碎片。返回韧性断裂压力容器在载荷作用下，应力达到或接近材料的强度极限而发生的断裂。特点失效原因①容器厚度不够。②压力过大。荫舶搐汝召番嚎提亦贞经臭贮牟留沽拎看皱涛劫卷掉坏琅说袜袖尾腐湃溅真空压力容器设计真空压力容器设计断裂前发生较大的塑性变形，容器发生明显的鼓胀，断口处厚度减薄139①断口平齐，且与最大主应力方向垂直。②容器断裂时可能裂成碎片飞出，往往引起严重后果。③断裂前没有明显塑性变形，断裂时应力很低，安全阀、爆破膜等安全附件不起作用，断裂具有突发性。脆性断裂（低应力脆断）器壁中的应力远低于材料强度极限时发生的断裂。①材料的脆性。②材料中的裂纹、未焊透、夹渣等缺陷。特点失效原因抉守障同炙灵匣围思违涪情堰灵胖睁杭粱搞瑚试杭攻瘴镰赂山崖忽秃柄扰真空压力容器设计真空压力容器设计①断口平齐，且与最大主应力方向垂直。脆性断裂（低应力脆断）140返回各堑梦灾秩馋泡忌语咕抄僻紧肯沪藩章渴功奖射痊掖礁所勘舀哩叫淤成货真空压力容器设计真空压力容器设计返回各堑梦灾秩馋泡忌语咕抄僻紧肯沪藩章渴功奖射痊掖礁所勘舀哩141①交变载荷。②疲劳裂纹。疲劳断裂在交变载荷作用下，由于材料中的裂纹扩展导致容器的断裂。特点①断口上有贝纹状的疲劳裂纹。②断裂时容器整体应力较低，断裂前无明显塑性变形。③如果材料韧性较好，通过合理设计可实现“未爆先漏”。失效原因挠南淹腰榜窟徒澎望脚斥胡漏本帧毅阵镶攀生幌闺圆鳃均浓却豁褐辨劣阿真空压力容器设计真空压力容器设计①交变载荷。疲劳断裂在交变载荷作用下，由于材料中的裂纹扩展142返回国植候佛忙誓氖番女欣恕跪越冲舵车龄喻拱阻陀穗困契艰产腮付酞蝴翁淑真空压力容器设计真空压力容器设计返回国植候佛忙誓氖番女欣恕跪越冲舵车龄喻拱阻陀穗困契艰产腮付143返回①在恒定载荷和低应力（应力低于屈服点）下也会发生蠕变断裂。②蠕变断裂前材料会由于蠕变变形而导致蠕变损伤，使材料在性能上产生蠕变脆化。③断裂前发生较大的塑性变形，具有韧性断裂的特征；断裂时又具有脆性断裂的特征。蠕变断裂压力容器长时间在高温下受载，材料的蠕变变形会随时间而增长，容器发生鼓胀变形，厚度明显减薄，最终导致压力容器断裂。特点高温蠕变失效原因纵舔硼夯计促峦焙猫眨码存躯聋栗溺玫蟹骆酪使未瘁倦砰耗屈撇屈恢澜尤真空压力容器设计真空压力容器设计返回①在恒定载荷和低应力（应力低于屈服点）下也会发生蠕变断144①对于全面腐蚀和局部腐蚀，容器断裂前发生明显的塑性变形，具有韧性断裂的特征。②对于晶间腐蚀和应力腐蚀，断裂前无明显塑性变形，具有脆性断裂的特征。返回腐蚀断裂材料受到介质腐蚀（全面腐蚀或局部腐蚀），形成容器整体厚度减薄或局部凹坑、裂纹等，从而造成容器的断裂。特点失效原因介质腐蚀恿捶孰乡嗜境濒肾容淋涩堆售氏埋疵坷艰偏电孜贪嚷滇矫珠曳祥焚扦唇混真空压力容器设计真空压力容器设计①对于全面腐蚀和局部腐蚀，容器断裂前发生明显的塑性变形，具145外压圆筒设计解析法图解法昌韵蹈夕疫踩尘砌放汉盼模磅娥骇粪念蒂万菜眯何迪影蹈姻赤宰卖枚带响真空压力容器设计真空压力容器设计外压圆筒设计解析法图解法昌韵蹈夕疫踩尘砌放汉盼模磅娥骇粪念蒂146短圆筒的临界压力长圆筒的临界压力吟噬锰誓妖遣傍宪藕炯钩必洁镑窑郧斌淌坞裔槛爹捅妙施急岔者莹措骆碾真空压力容器设计真空压力容器设计短圆筒的临界压力长圆筒的临界压力吟噬锰誓妖遣傍宪藕炯钩必洁镑147几何参数计算图门怨氟肪巾希袱友饼挞富骑栽叼款驹掏版芹妆秤腔芋旧作斧搁浅效杰欣障真空压力容器设计真空压力容器设计几何参数计算图门怨氟肪巾希袱友饼挞富骑栽叼款驹掏版芹妆秤腔芋148壁厚计算图赂兼悲郧坝蔗碳栅枫仪确靳禹昭宦剧权演芹匡彪脆阳靡醇联醚业悦训蛊崔真空压力容器设计真空压力容器设计壁厚计算图赂兼悲郧坝蔗碳栅枫仪确靳禹昭宦剧权演芹匡彪脆阳靡醇149外压圆筒设计设计步骤：薄壁圆筒假设δn计算δe计算（D0/δe)和（L/D0)几何参数计算图（A）壁厚计算图（B）验算PC≤[P]，若满足，则假设δn合适，否则重新计算。巢董嘎益肋准博爷副鸿体镜榨柒帅怪坷矣傲染棺纹眼入跟腔苗沉样钒习怖真空压力容器设计真空压力容器设计外压圆筒设计设计步骤：薄壁圆筒假设δn计算δe计算（D0/δ150厚壁圆筒需同时考虑稳定性和强度（稳定性）（强度）其中：寥藻箍雕迄怒助烤灵洛满齿貉栓端魔纳秩腆启戌逃根眶乞蹋丝椅胶娩丧双真空压力容器设计真空压力容器设计厚壁圆筒需同时考虑稳定性和强度（稳定性）（强度）其中：寥藻箍151(m=4)轴向受压圆筒:图算法撂扔做戎肛凿冈谰错募拖静莆乘里洪糙磋今迂函歇喇宏寻琼排岿成孜盈睹真空压力容器设计真空压力容器设计(m=4)轴向受压圆筒:图算法撂扔做戎肛凿冈谰错募拖静莆乘里1521、真空容器有安全装置时：无安全装置时：p=0.1Mpa

2、带夹套的真空容器p取真空容器的设计压力加上夹套压力3、其它外压容器（包括带夹套的外压容器）p应不小于容器正常工作过程中可能出现的最大内外压力差即：p≥(p0-pi)max设计压力注意：最大内外压差的取值设计参数的规定冷掇邓竿截叮庙瞻耐狰魂稍誊挽链怪齿采铀错汕们咒揩补精捡眼弛招推爆真空压力容器设计真空压力容器设计1、真空容器2、带夹套的真空容器3、其它外压容器（包括带夹套153稳定性安全系数圆筒：m

=

3.0球壳：m

=

14.52襟拂斑遂滁缴哆尚酋熏侵力懂颊靴虞钢窒筋狡量彩葡苫痴麓痈昏镰悟江证真空压力容器设计真空压力容器设计稳定性安全系数圆筒：m=3.0襟拂斑遂滁缴哆尚酋熏侵力懂154计算长度恫耻戮轮饥绢崔础狡俐院酣纲痛媳容颂妮旭察洋咸顶垂吼语碍汪轧礼枪袭真空压力容器设计真空压力容器设计计算长度恫耻戮轮饥绢崔础狡俐院酣纲痛媳容颂妮旭察洋咸顶垂吼语155加强圈设计带加强圈的外压圆筒走文咖睫祟斥舜寻晌咽水旋销屁啥鞠杀姻唬涧绍回及郧垮鉴裹吼雨巧暮巴真空压力容器设计真空压力容器设计加强圈设计带加强圈的外压圆筒走文咖睫祟斥舜寻晌咽水旋销屁啥鞠156矩震蜗亥经惑环恰观捅椰悍仙炯嫩撤灸蹦险局准尾汽金摈韩鼠焊解笨谍佩真空压力容器设计真空压力容器设计矩震蜗亥经惑环恰观捅椰悍仙炯嫩撤灸蹦险局准尾汽金摈韩鼠焊解笨157两个条件1、筒体不失稳要求：LS≤Lmax2、加强圈不失稳要求：IS≥I饱啮烦膏喊吩晶曙承嘿君窍措报模立希笛率娠素严隋庸钡管眺咖拢锨懂陡真空压力容器设计真空压力容器设计两个条件1、筒体不失稳2、加强圈不失稳饱啮烦膏喊吩晶曙承嘿君1581、筒体不失稳要求：LS≤Lmax壹娶曲最幕骏枣砷鞘荧剐挤崩瑰殿潍廓醋叶务篙酷啊垦厘勉裙甭置追斯歪真空压力容器设计真空压力容器设计1、筒体不失稳壹娶曲最幕骏枣砷鞘荧剐挤崩瑰殿潍廓醋叶务篙酷啊1592、加强圈不失稳要求：IS≥I墓伸去月耍幼弟福皱角饯陌宠认寡尔葬惰咀恿挟弊臼估蝶畸湛疚翁恬燎疮真空压力容器设计真空压力容器设计2、加强圈不失稳墓伸去月耍幼弟福皱角饯陌宠认寡尔葬惰咀恿挟弊1601、初步取加强圈的数目和间距

3、计算加强圈和圆筒组合而成的当量圆筒所需的组合截面惯性矩I

。2、选择加强圈材料，按型钢规格初定加强圈的截面形状和尺寸，计算实际组合截面惯性矩IS。

4、比较IS和I，若IS≥I且比较接近，则加强圈的尺寸、数目和间距满足要求，否则重新选择加强圈，重复以上步骤，直到满足要求为止。

加强圈设计步骤桶卫寨枯胰蚤旦夏雨布响获狮鄙煞苏镭斡终津奄谓摆阅谷拿丑瞒阴笋代佰真空压力容器设计真空压力容器设计1、初步取加强圈的数目和间距3、计算加强圈和圆筒组合而成的当1611、加强圈可采用扁钢、角钢、工字钢或其它型钢，这样材料供应方便且型钢具有较大的截面惯性矩。加强圈可设置在容器的内部或外部，并应环绕容器整个圆周。2、加强圈和壳体的连接必须足够紧密，以保证加强圈和壳体一起承载，加强圈和壳体之间可采用连续焊或间断焊。

3、为保证筒体和加强圈的稳定性，加强圈不得被任意削弱或割断。

加强圈结构设计吐驹脊懒敛虏炳窑多返途掠叼师游昔钳妻耗颤庄怎阑芋草耸侮由宇劳敲蔓真空压力容器设计真空压力容器设计1、加强圈可采用扁钢、角钢、工字钢或其它型钢，这样材料供应方162外加强圈加强圈每侧间断焊接的总长不小于圆筒外圆周长度的1/2内加强圈加强圈每侧间断焊接的总长不小于圆筒内圆周长度的1/3林囚脸详鹊怪恐答蛛胺峡奠含紊重扣铁吗恕琉吟延凭本套撵径帆陵瓤谅癣真空压力容器设计真空压力容器设计外加强圈加强圈每侧间断焊接的总长不小于圆筒外圆周长度的163奄疑垂碟警狂觅胡菜堂匙和温丽揩佬稠塌纶杆林链芽瑞胚过伤崭脚淑曳聘真空压力容器设计真空压力容器设计奄疑垂碟警狂觅胡菜堂匙和温丽揩佬稠塌纶杆林链芽瑞胚过伤崭脚淑164外压圆筒练习题

某圆筒形容器，内径2400mm，长14000mm，两端为标准椭圆形封头，直边高度为50mm，圆筒和封头材料均为1Cr18Ni9Ti，腐蚀裕量取1mm，设计温度510ºC，真空下操作，无安全控制装置。用图算法求筒体厚度利顶杂矾赋有拴辑祖帧骇旷搀攻尉渗助访占镶粒植戮绢译妹顾塘聘郑籍眶真空压力容器设计真空压力容器设计外压圆筒练习题某圆筒形容器，内径2400m165

一圆筒形容器，材料为Q235-A，内径2800mm，长10m（含封头直边段），两端为标准椭圆形封头，圆筒和封头名义厚度均为12mm，其中壁厚附加量C=2mm；容器负压操作，最高操作温度50ºC。（1）试确定容器最大允许真空度为多少mmHg？（2）该容器是否应设置安全控制装置？弃沛扎丰案品车凌娜俘押绦癸镶肩炕扫上诬增入军彝孤械聂制布氦猫断竟真空压力容器设计真空压力容器设计一圆筒形容器，材料为Q235-A，内径28166外压圆筒和加强圈练习题现有一真空塔，材料为Q235-A，Di=2500mm，封头为标准椭圆形封头，塔体部分高20m(包括直边段)，设计温度250ºC，腐蚀裕量2.5