第四章壓力容器設(shè)計CHAPTERⅣDesignofPressureVessels1第四章壓力容器設(shè)計CHAPTERⅣDesignofPressureVessel第一節(jié)

概述2壓力容器發(fā)展趨勢高參數(shù)大型化選用高強度材料3如核電站一個1500MW壓水堆壓力殼，工作壓力為14～16MPa，工作溫度為250～330oC，容器內(nèi)直徑7800mm，壁厚317mm，重650噸；又如煤氣化液化裝置中的壓力容器工作壓力為17.5～25MPa，工作溫度為450～550oC，內(nèi)直徑為3000～5000mm，壁厚為200～400mm，重400～2600噸。對這類容器的工藝要求和運行可靠性要求更高，顯然比一般壓力容器又有更高更嚴格的安全性要求。456本章著重介紹壓力容器的設(shè)計思想常規(guī)設(shè)計方法（重點）——彈性失效

(GB150-2011)

分析設(shè)計方法——不同失效形式(JB4732-1995)7設(shè)計要求設(shè)計文件設(shè)計條件是設(shè)計的基本知識8什么是壓力容器設(shè)計？應(yīng)綜合考慮那些因素？9壓力容器設(shè)計：根據(jù)給定的工藝設(shè)計條件遵循現(xiàn)行的規(guī)范標準規(guī)定，在確保安全的前提下，經(jīng)濟、正確地選擇材料，并進行結(jié)構(gòu)、強（剛）度

和密封設(shè)計。10壓力容器因其承受各種靜、動載荷或交變載荷，還有附加的機械或溫度載荷；其次，大多數(shù)容器容納壓縮氣體或飽和液體，若容器破裂，導(dǎo)致介質(zhì)突然卸壓膨脹，瞬間釋放出來的破壞能量極大，加上壓力容器極大多數(shù)系焊接制造，容易產(chǎn)生各種焊接缺陷，一旦檢驗、操作失誤容易發(fā)生爆炸破裂，器內(nèi)易爆、易燃、有毒的介質(zhì)將向外泄漏，勢必造成極具災(zāi)難性的后果。因此，對壓力容器要求很高的安全可靠性。

11結(jié)構(gòu)設(shè)計——確定合理、經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)形式，滿足制造、檢驗、裝配、運輸和維修等要求。強（剛）度設(shè)計——確定結(jié)構(gòu)尺寸，滿足強度或剛度及穩(wěn)定性要求，以確保容器安全可靠地運行。密封設(shè)計——

選擇合適的密封結(jié)構(gòu)和材料，保證密封性能良好。1213設(shè)計要求安全是前提，經(jīng)濟是目標，在確保安全的前提下應(yīng)盡可能做到經(jīng)濟。經(jīng)濟性包括高的效率，原材料的節(jié)省，經(jīng)濟的制造方法，低的操作和維修費用等。安全性與經(jīng)濟性的統(tǒng)一141996年12月的統(tǒng)計資料表明，國內(nèi)在用固定式壓力容器多達122.22萬臺，移動式壓力容器中罐車16910輛，在用氣瓶5498.7571萬只；鍋爐總臺數(shù)也高達51.57萬臺。此外全國持有壓力容器制造許可證的企業(yè)合計2432個，設(shè)計單位1380個。如此龐大且潛在隱患容器的存在，以及地域廣泛的制造設(shè)計部門，自然成為國內(nèi)外政府部門特別重視其安全管理和監(jiān)察檢查的原因。

151986年4月28日前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站壓力殼發(fā)生核泄漏，31人死亡，20個國家4億人受害。161984年12月3日印度博帕爾市農(nóng)藥廠異氰甲酸脂儲罐發(fā)生泄漏，2580人死亡125000人中毒，5萬人失明。

17設(shè)計文件設(shè)計文件：包括設(shè)計圖樣、技術(shù)條件、強度計算書，必要時還應(yīng)包括設(shè)計或安裝、使用說明書。若按分析設(shè)計標準設(shè)計，還應(yīng)提供應(yīng)力分析報告。設(shè)計的表現(xiàn)形式，是設(shè)計者的勞動體現(xiàn)18★包括設(shè)計條件、所用規(guī)范和標準、材料、腐蝕裕量、計算厚度、名義厚度、計算應(yīng)力等。★裝設(shè)安全泄放裝置的壓力容器，還應(yīng)計算壓力容器安全泄放量、安全閥排量和爆破片泄放面積。★當采用計算機軟件進行計算時，軟件必須經(jīng)“壓力容器標準化技術(shù)委員會”評審鑒定，并在國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局鍋爐壓力容器安全監(jiān)察局認證備案，打印結(jié)果中應(yīng)有軟件程序編號、輸入數(shù)據(jù)和計算結(jié)果等內(nèi)容。強度計算書:設(shè)計文件19設(shè)計圖樣總圖零部件圖20總圖包括壓力容器名稱、類別；設(shè)計條件；必要時應(yīng)注明壓力容器使用年限；主要受壓元件材料牌號及材料要求；主要特性參數(shù)（如容積、換熱器換熱面