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【安全环保消防资料】课件：《压力容器的强度计算》

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3.0 2024-07-23 0 0 1.4MB 44 页 1库币 海报
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第十六章 压力容器的强度计算
本章主要内容
Ⅰ. 概述
Ⅱ. 容器设计
Ⅲ. 常用压力容器的强度校核
Ⅳ. 小结
§16-1 概述
1. 压力容器主要受压元件指的是：
筒体、封头、换热器管板与换热器、膨胀节、开孔
补强板、设备法兰、 M30 以上的设备主螺栓、人孔盖、
人孔法兰、人孔接管、直径大于 250mm 的接管等。
要进行压力容器的强度进行计算，就必
须知道要对哪些元件进行计算，那么主要的受压
元件又包括哪些？强度计算的内容又有哪些？
一、压力容器的主要受压元件
法兰简介
（图 16-1 ）
1. 设计压力容器：
⑴根据化工生产工艺提出的条件，确定设计所需参
数（ p ， t ， D ），选定材料和结构型式，通过强
度计算确定容器筒体及封头壁厚。
⑵已经制定标准的受压元件，可直接选取。
2. 校核在用容器：
§16-1 概述
二、强度计算的内容：
⑴ 判定在一个检验周期内，或在剩余寿命期内，容器是否
还能在原设计条件下安全使用。对于已不能在原设计条件
下使用的容器，应通过强度计算，为容器提出最高允许工
作压力。
⑵如果容器针对某一使用条件需要判废，应为判废提供依据。
§16-2 容器设计
Ⅰ. 复习回顾四种典型回转壳体中的薄膜应力；
Ⅱ. 内压圆筒壁厚的确定；
Ⅲ. 内压圆筒的计算应力与最大允许应力；
Ⅳ. 内压凸形封头壁厚的确定；
Ⅴ. 内压锥形封头壁厚的确定；
Ⅵ. 平板形封头；
Ⅶ. 设计参数的确定。
一、内压圆筒壁厚的确定
内压圆筒器壁内的基本应力是薄膜应力 , 根据第三
强度理论得出的薄膜应力强度条件是：
 
t
r
3
 
t
r
2
pD
3
＝
对于筒体，该强度条件为 :
制造筒体的钢板在设计温度下的许用应力。
按第三强度理论得到的薄膜应力的相当应力。
1. 理论计算壁厚 δ:
(16-1)
(16-2)
[σ]t
σr3
δ计算厚度， mm 。
容器筒体一般由钢板卷焊而成。由于在焊接加热过程中，对焊缝
金属组织产生不利影响，同时在焊缝处往往形成夹渣、气孔、未焊透等
缺陷，导致焊缝及其附近区域强度可能低于钢材本体的强度。
 
t
r
pD 2
3
注意：
焊缝许用应力 = 钢板的许用应力 × 焊接接头系数 φ。φ＜
1于是公式 (16-2) 可写成：（式中， D 是中径）
一、内压圆筒壁厚的确定
(16-3)
 
t
r
2
pD
3
＝
公式 (16-2) 中钢板许用应力 [σ] t 用强度较低的焊缝许用应力代
替。
焊缝系数≠安全系数，不能随意增减，应根据筒
体的焊缝结构和对焊缝提出的探伤比例要求，按照规定选
取。
 
t
r
pD 2
3
 
t
pD
2
 
p
pD
t
i
2
i
DD
 
t
i
pD
2
 
p2 远大于
t
筒体
内径
简化公式，适用
于大多数情况。
一、内压圆筒壁厚的确定
筒体设
计压力
筒体的
理论计
算壁厚
(16-5)
(16-4)
考虑到介质对筒壁的腐蚀作用，在设计筒体所需厚度时，还应
在计算厚度 δ的基础上，增加腐蚀裕量
C
2。由此得到筒体的设计厚
度 (δd)为 ：
2d
C
＝
一、内压圆筒壁厚的确定：
2. 设计壁厚 δd ：
 
2
C
2
p
pD
t
i
式中 δ- 圆筒计算厚度， mm ； δd - 圆筒设计厚度， mm ；
(16-6) (16-7)
说明：
（ 1 ）腐蚀裕量只对均匀腐蚀有意义 ;
（ 2 ）氢腐蚀、应力腐蚀及晶间腐蚀等，增加腐蚀裕量不是
有效
办法，而应根据情况采用有效防腐措施。
1
C
dn
一、内压圆筒壁厚的确定：
在设计条件下得到的筒体设计厚度，加上钢材厚度负偏差后
向上圆整至钢材标准规格的厚度，即为筒体的名义厚度（ δn ）。
3. 名义壁厚 δn ：
式中：
δd - 圆筒设计厚度 mm ；
C1– 钢板厚度负偏差， mm ；( 手册可查 ) ；
当 C1不大于 0.25mm, 且不超过 δn 的 6% 可取 C1=0 ；
△- 除去负偏差以后的圆整值， mm 。
(16-8)
4. 有效壁厚 δe ：
将圆筒厚度从δd往δn圆整时，由于圆整量△可帮助筒体承受介质
内压，所以真正可以用来承受介质压力的有效壁厚 δe为
21n
CC
ee
或(16-9)

标签： #安全 #消防 #环保

摘要：

第十六章压力容器的强度计算本章主要内容Ⅰ.概述Ⅱ.容器设计Ⅲ.常用压力容器的强度校核Ⅳ.小结§16-1概述1.压力容器主要受压元件指的是：筒体、封头、换热器管板与换热器、膨胀节、开孔补强板、设备法兰、M30以上的设备主螺栓、人孔盖、人孔法兰、人孔接管、直径大于250mm的接管等。要进行压力容器的强度进行计算，就必须知道要对哪些元件进行计算，那么主要的受压元件又包括哪些？强度计算的内容又有哪些？一、压力容器的主要受压元件法兰简介（图16-1）1.设计压力容器：⑴根据化工生产工艺提出的条件，确定设计所需参数（p，t，D），选定材料和结构型式，通过强度计算确定容器筒体及封头壁厚。⑵已经制定标准的受压...

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