化工設(shè)計(jì)第7章化工過(guò)程分析,安全工程與生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)-文庫(kù)吧
2025-09-03 18:43 本頁(yè)面
【正文】 的低壓容器；內(nèi)徑＞ 1m的低壓廢熱鍋爐；中壓廢熱鍋爐； pV≥ 、易燃或有毒介質(zhì)的中壓反 應(yīng)容器； pV≥ 、 易燃或有毒介質(zhì)的低壓貯運(yùn)容器；劇毒介質(zhì)的中壓容器；高壓或超高壓容器。 四、 壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn) 化工過(guò)程設(shè)計(jì)概論 3．結(jié)構(gòu)材料的機(jī)械性能 ? 結(jié)構(gòu)材料在受到外力作用時(shí)，會(huì)有抵抗變形和斷裂的能力 ,稱為結(jié)構(gòu)材料的機(jī)械性能。主要包括強(qiáng)度、塑性、韌性、硬度等。 ? (1)強(qiáng)度 :常用強(qiáng)度指標(biāo)有抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、疲勞極限和屈強(qiáng)比。 ? (2)塑性：塑性是指材料在外力作用下產(chǎn)生塑性形變的能力 。代表塑性指標(biāo)的是延伸率和斷面收縮率。 ? (3)韌性 ： 又稱沖擊韌性，是指材料抵抗沖擊載荷的能力。 ? (4)硬度 ：是指材料抵抗硬物侵入的能力。 ? (5)安全系數(shù) ：安全系數(shù)是承壓設(shè)備設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)基本因素，是為了在設(shè)備使用期間對(duì)可能損害設(shè)備安全的各種因素提供適當(dāng)?shù)陌踩６取? ? 四、 壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn) 化工過(guò)程設(shè)計(jì)概論 （二）、壓力容器設(shè)計(jì) ? ? (1)設(shè)計(jì)單位資格 ? 發(fā)給 設(shè)計(jì)許可證書(shū) ，方可承擔(dān)設(shè)計(jì)任務(wù)。無(wú)證單位不得自行設(shè)計(jì)壓力容器。 ? 壓力容器設(shè)計(jì)，應(yīng)由設(shè)計(jì)單位技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn) 。 設(shè)計(jì)圖紙上應(yīng)該有設(shè)計(jì)、校對(duì)和審批人員三級(jí)簽字。設(shè)計(jì)總圖除上述要求外，還必須有單位技術(shù)負(fù)責(zé)人簽字和《壓力容器設(shè)計(jì)單位批準(zhǔn)書(shū)》的編號(hào)和批準(zhǔn)日期。沒(méi)有設(shè)計(jì)單位批準(zhǔn)書(shū)的編號(hào)和批準(zhǔn)日期的圖紙不得在社會(huì)上流通，制造單位可以拒絕加工。 ? 全國(guó)性鍋爐定型設(shè)計(jì)，須經(jīng)國(guó)務(wù)院主管部門(mén)和國(guó)家勞動(dòng)人事部門(mén)審批。 非全國(guó)性鍋爐定型設(shè)計(jì)則要經(jīng)過(guò)省、自治區(qū)、直轄市主管部門(mén)和同級(jí)勞動(dòng)部門(mén)審批。鍋爐總圖上應(yīng)該有勞動(dòng)部門(mén)鍋爐壓力容器安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)的審批標(biāo)記，無(wú)審批標(biāo)記的總圖不得流通。 四、 壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn) 化工過(guò)程設(shè)計(jì)概論 (2)壓力容器結(jié)構(gòu) ? 壓力容器設(shè)計(jì)應(yīng)該盡可能避免應(yīng)力的集中或局部受力狀況的惡化。受壓殼體的幾何形狀突變或其他結(jié)構(gòu)上的不連續(xù)．都會(huì)產(chǎn)生較高的不連續(xù)應(yīng)力。因此，應(yīng)該 力求結(jié)構(gòu)上的形狀變化平緩 ， 避免不連續(xù)性。 ? 在壓力容器中，總是不可避免地存在一些局部應(yīng)力較高或?qū)Σ考?qiáng)度有所削弱的結(jié)構(gòu)，如開(kāi)孔 、 轉(zhuǎn)角、焊縫等部位。 能夠引起應(yīng)力集中或削弱強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)應(yīng)該互相錯(cuò)開(kāi)。 四、 壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn) 化工過(guò)程設(shè)計(jì)概論 ? 壓力容器封頭從力學(xué)的角度分析球形最理想在相同的直徑和壓力下，球形 封頭 所需壁厚最小。但是由于它的深度太大，加工制造比較困難．一般很少采用。用的比較多的是橢圓形封頭。 ? 在封頭半徑與高度的比值相同的情況下，碟形封頭比橢圓形封頭存在較大的彎曲應(yīng)力，故應(yīng) 盡量少采用碟形封頭。無(wú)折邊球形封頭 使筒體產(chǎn)生較大的附加彎曲應(yīng)力，因而只適用于直徑較小、壓力較低、無(wú)毒非易燃流體的容器 。 錐形封頭只在工藝條件確實(shí)需要的情況下才采用。平板角焊封頭一般不宜用于壓力容器。 ? 壓力容器殼體上的開(kāi)孔 ， 如人孔、手孔和檢查孔等，一般應(yīng)為圓形、橢圓形或長(zhǎng)圓形。 殼體上所有開(kāi)孔都應(yīng)與焊縫錯(cuò)開(kāi)。容器開(kāi)孔，受壓殼體因結(jié)構(gòu)不連續(xù)而引起應(yīng)力集中，在孔的邊緣產(chǎn)生很高的局部應(yīng)力。為了降低殼體開(kāi)孔邊緣的局部應(yīng)力．在開(kāi)孔處應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。 四、 壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn) (2)壓力容器結(jié)構(gòu) 化工過(guò)程設(shè)計(jì)概論 ? (3)材料的選用 ? 材料的質(zhì)量和規(guī)格應(yīng)該符合國(guó)標(biāo)、部標(biāo)和有關(guān)的技術(shù)要求。 選用的鋼材要有良好的機(jī)械性能，即強(qiáng)度高、塑性和韌性好、冷脆傾向較低、缺口和時(shí)效敏感性不明顯。鋼板的分層和夾渣等缺陷較少，無(wú)白點(diǎn)和裂紋。 ? 承壓元件必須采用鎮(zhèn)靜鋼， 不宜采用沸騰鋼。由于沸騰鋼是在不完全脫氧的條件下煉得的，含氧量較高，硫、磷等雜質(zhì)分布不均勻。而鎮(zhèn)靜鋼脫氧完全，組織均勻，沖擊韌性也較好。 四、 壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn) 化工過(guò)程設(shè)計(jì)概論 2．設(shè)計(jì)基礎(chǔ) ? (1)設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度 ? 對(duì)于非旋轉(zhuǎn)容器，設(shè)計(jì)壓力一般要高出操作壓力 或 10％；而旋轉(zhuǎn)容器的設(shè)計(jì)壓力則要高出預(yù)期的最高壓力的5％一 10％。設(shè)計(jì)溫度通常要高出不會(huì)引起規(guī)范許可應(yīng)力減少的最高溫度 30℃ 。 比如，在 180℃ 操作的碳鋼容器，其設(shè)計(jì)溫度為 350℃ 而不是 210℃ 。 容器設(shè)計(jì)壓力應(yīng)該標(biāo)記基 于部件最小壁厚的最大允許工作壓力，而不能標(biāo)記用于計(jì)算最小壁厚的壓力。 化工過(guò)程設(shè)計(jì)概論 ? (2)最小板材厚度 ? 設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，大直徑壓力容器的板材厚度不應(yīng)小于 (D－ )／ 1000， 其中， D是筒體的最小直徑 (單位 m)， 焊接結(jié)構(gòu)的 最小板厚度許多組織規(guī)定為 5mm或 6mm。 2．設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 化工過(guò)程設(shè)
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