第10章容器设计基础课件.ppt

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1、第10章容器设计基础10.1概述10.2内压薄壁容器设计10.3外压圆筒设计10.4封头的设计1、容器的概念10.1概述一、容器的结构容器的概论有狭义、广义之分，狭义的容器是指储存原料、中间产品或成品的储存设备，如大型炼油厂的原油储罐、油制气厂的球形储气罐、液化石油气瓶等。设备=外壳+功能内件锅炉、换热器、加热炉=圆筒外壳+传热管束核反应堆=圆筒安全壳+核反应零部件塔器=圆筒外壳+传质元件（浮阀、填料等）反应釜=圆筒夹套+搅拌器压缩机、真空泵=圆筒气缸+活塞泵=蜗壳+叶轮广义的容器在石油化工领域，容器是指

2、储存设备和其它设备的外壳。容器主要是由壳体（筒体）、封头（端盖）、法兰、支座、接口管、人孔等组成。中低压容器的通用零部件（如法兰、人孔）已经标准化，设计时可直接选用。2、容器的结构二、容器的分类1、按容器形状分类方（矩）形容器：制造方便、承压能力差,小型常压球形容器：制造稍难、承压能力好,高压储罐圆筒形容器：制造容易、承压能力好、应用广泛2、按承压性质分类（1）压力方向内压容器外压容器（真空容器:外Ｐ=0.1Mpa,内P<0.1Mpa）（2）压力大小（设计压力大小）内压容器低压容器：0.1≤P＜1.6MP

3、a中压容器：1.6≤P＜10MPa高压容器：10≤P＜100MPa超高压容器：P＞100MPa真空容器与外压容器的区别真空容器指外部压力来源于大气的压力（外压为1个大气压，即0.1MPa），即将设备内空气抽掉，内部压力小于大气压力。外压容器指外部压力来源于介质压力，压力不限大小。3、按管理分类国家劳动部门，根据容器压力与容积乘积（PV）大小、介质的危害程度以及容器的作用，将压力容器分为三类：Ι对容器的设计、制造、检验、使用和管理要求愈高ⅡⅢ①高压容器；②中压容器（毒性程度为极度和高度危害介质）；③中压储存

4、容器（易燃或毒性程度为中度危害介质，且PV≥10MPa·m3）；④中压反应容器（易燃或毒性程度为中度危害介质，且PV≥0.5MPa·m3）；⑤低压容器（毒性程度为极度和高度危害介质，且PV≥0.2MPa·m3）；⑥高、中压管壳式余热锅炉；⑦中压搪玻璃压力容器；（1）第三类压力容器毒性分级见GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》⑧使用强度级别较高的材料制造的压力容器；⑨移动式压力容器；铁路罐车罐式汽车罐式集装箱等；⑩容积≥50m3的球形储罐；⑾容积＞5m3的低温液体储存容器。包括指相应标准中抗拉强

5、度规定值下限≥540MPa①中压容器（不在第三类的中压容器）；②毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器；③易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压反应容器和低压储存容器；④低压管壳式余热锅炉，或低压搪瓷玻璃压力容器。（3）第一类压力容器（2）第二类压力容器不在第三类、第二类压力容器之内的低压容器。碳素钢或低合金钢＞420℃合金钢＞450℃奥氏体不锈钢＞550℃4、按容器壁温或材料分类低温容器：≤-20℃常温容器：-20～200℃中温容器：200～420℃高温容器：达到材料蠕变温度蠕变：在应力不变的条件下，应

6、变随时间延长而增加的现象。它与屈服现象不同，屈服现象通常在应力超过弹性极限之后才出现，而蠕变只要应力的作用时间相当长，它在应力小于弹性极限时也能出现。三、容器零部件标准化公称直径DN公称压力PN基本参数钢板卷焊：内径无缝钢管：外径1、公称直径（1）压力容器的公称直径筒体封头：公称直径与筒体一致指标准化后的标准直径，DN表示，单位mm300(350)400(450)500(550)600(650)700(750)8009001000(1100)1200(1300)1400(1500)1600(1700)18

7、00(1900)2000(2100)2200(2300)24002500260028003000320034003500360038004000420044004500460048005000520054005500560058006000以内径为基准的压力容器的公称直径（GB9019—2001）159219273325377426以外径为基准的压力容器的公称直径（GB9019—2001）（2）管子的公称直径（口径、通径）有缝管（焊接管）：由钢板卷曲焊接而成，化工厂用来输送水、煤气、空气、油以及取暖用蒸汽

8、等流体管道。无缝管：直接生产出，分热轧管和冷拔管两种。前者最大直径为630mm，后者最大直径为200mm。无缝钢管一般只适用DN600以下的，直径再大的管线就要选有缝管。总体来说，无缝管质量低于有缝管。热扎无缝钢管的生产过程粗扎精扎有缝管的标记用公称直径表示：DN50公称直径公称直径是近似内径的一个代号，可用mm或in表示，每个公称直径对应一个外径D0，但厚度不同（普通、加厚）→内径Di不同。公称直径外径壁厚mminmm普通钢