化工機(jī)械基礎(chǔ)10-(完整版)
【正文】 ?2．球形殼體 球殼 R1＝ R2=D/2，得： ? 直徑與內(nèi)壓相同情形下， 球殼內(nèi)應(yīng)力僅是圓筒形殼體環(huán)向應(yīng)力的一半， 即球形殼體的厚度僅需圓筒容器厚度的一半?？捎米冃吻俺叽绱孀冃魏蟪叽纭? 分析： 問(wèn)題 b：鋼板卷制圓筒形容器，縱焊縫與環(huán)焊縫哪個(gè)易裂？ ??ss2/24/pDpD???筒體縱向焊縫受力大于環(huán)向焊縫，故縱焊縫易裂，施焊時(shí)應(yīng)予以注意。 ㈠ 國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn) ?1989我國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)制訂了GB15089《 鋼制壓力容器 》 ?1998年修訂成 GB1501998，使標(biāo)準(zhǔn)更加完善。 3. 容器零部件的公稱直徑 ?法蘭、支座等公稱直徑是相配的筒體、封頭的公稱直徑。公制 mm，英制 in，見(jiàn) 表 106。公稱直徑指鋼管外徑 。 一類容器 不在第三類、第二類壓力容器之內(nèi)的低壓容器為第一類壓力容器。常低壓化工設(shè)備通用零部件標(biāo)準(zhǔn)直接選用。m3中壓反應(yīng)容器； （ 5） 毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)，且 pV乘積大于等于 公稱壓力 PN： 容器及管道的操作壓力經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化以后的標(biāo)準(zhǔn)壓力稱為公稱壓力，以PN表示，單位 MPa。 無(wú)縫管： 分熱軋管和冷拔管兩種。 在管道工程中，管徑超過(guò) 57mm時(shí)，常采用熱軋管。 ?如果零部件不選用標(biāo)準(zhǔn)零部件，而是自行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)壓力就不必符合規(guī)定的公稱壓力。 s1（或 s軸 ）圓筒母線方向 (即軸向 )拉應(yīng)力， s2（或 s環(huán) ）圓周方向的拉應(yīng)力。 化工用的壓力容器通常是軸對(duì)稱問(wèn)題。 (3)不擠壓假設(shè) 各層纖維變形前后互不擠壓。 ??sc o s21kpr? c o s2 ??s kpr?4．橢圓形殼體 橢圓殼經(jīng)線為一橢圓， a、 b分別為橢圓的長(zhǎng)短軸半徑。 鋼板 [s]t乘以焊接接頭系數(shù) ?，?≤1 ?s?tpD ][2?㈡ 容器內(nèi)徑 工藝設(shè)計(jì)確定內(nèi)徑 Di，制造測(cè)量也是內(nèi)徑，而受力分析中的 D卻是中面直徑。 ? 計(jì)算壓力 pc： 指在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下，用以確定殼體各部位厚度的壓力，其中包括液柱靜壓力。 ㈡ 設(shè)計(jì)溫度 器壁溫度通過(guò)換熱計(jì)算。 根據(jù)接頭型式及無(wú)損檢測(cè)長(zhǎng)度比例確定。 大型容器剛度不足，不滿足運(yùn)輸、安裝。 壓力試驗(yàn)時(shí)，由于容器承受的壓力 pT 高于設(shè)計(jì)壓力 p，故必要時(shí)需進(jìn)行強(qiáng)度效核。 邊緣應(yīng)力具有局限性和自限性兩個(gè)基本特性： 1．局限性 —— 大多數(shù)都有明顯的衰減波特性，隨離開(kāi)邊緣的距離增大，邊緣應(yīng)力迅速衰減。 解析：由于石油氣對(duì)鋼材腐蝕不大，溫度在 20℃ 以上，承受一定的壓力，故選用 16MnR。 ?塑性好的材料可減少容器發(fā)生破壞。 ?設(shè)備充滿水后，待壁溫大致相等時(shí)，緩慢升壓到規(guī)定試驗(yàn)壓力，穩(wěn)壓 30min，然后將壓力降低到設(shè)計(jì)壓力，保持 30min以檢查有無(wú)損壞，有無(wú)宏觀變形，有無(wú)泄漏及微量滲透。 ? ? 22 CppDtid ??? ?s?殼體加工成形后不包括腐蝕裕量的最小厚度 ?min： a. 碳素鋼和低合金鋼制容器不小于 3mm b．對(duì)高合金鋼制容器，不小于 2mm 八、壓力試驗(yàn) 為什么要進(jìn)行壓力試驗(yàn)?zāi)兀? 制造加工過(guò)程不完善，導(dǎo)致不安全，發(fā)生過(guò)大變形或滲漏。抽驗(yàn)長(zhǎng)度不應(yīng)小于每條焊縫長(zhǎng)度的 20％。 ?用蒸汽、熱水或其它載熱體加熱或冷卻，載體最高溫度或最低溫度。 最大工作壓力： 是指容器頂部在工作過(guò)程中可能產(chǎn)生的最高壓力（表壓）。筒體的 設(shè)計(jì)厚度 為 式中 ?圓筒計(jì)算厚度， mm； ?d圓筒設(shè)計(jì)厚度， mm； Di圓筒內(nèi)徑， mm； p容器設(shè)計(jì)壓力， MPa； ?焊接接頭系數(shù)。 ? 頂點(diǎn)的經(jīng)向應(yīng)力比邊緣處的經(jīng)向應(yīng)力大一倍； ?頂點(diǎn)處的環(huán)向應(yīng)力和邊緣處相等但符號(hào)相反。 此時(shí)應(yīng)力狀態(tài)和承受內(nèi)壓的薄膜相似。 (1)小位移假設(shè) 各點(diǎn)位移都遠(yuǎn)小于厚度。 問(wèn)題 a：筒體上開(kāi)橢圓孔，如何開(kāi)？ ??ss2/24/pDpD???應(yīng)使其短軸與筒體的軸線平行，以盡量減少開(kāi)孔對(duì)縱截面的削弱程度，使環(huán)向應(yīng)力不致增加很多。壓力容器標(biāo)準(zhǔn)涉及設(shè)計(jì)方法、選材及制造、檢驗(yàn)方法等。 冷拔管的最大外徑為 200mm； 熱軋管的最大外徑為 630mm。 有縫管的公稱直徑： ?公稱直徑近似普通鋼管內(nèi)徑的名義尺寸。 ?容器 直徑較小， 可直接用無(wú)縫鋼管制作。 二類容器 （ 1） 中壓容器； （ 2） 毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的低壓容器； （ 3） 易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì)的低壓反應(yīng)容器和低壓儲(chǔ)存容器； （ 4） 低壓管殼式余熱鍋爐； （ 5） 低壓搪玻璃壓力容器。第十章 容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一節(jié) 概 論 一 容器的結(jié)構(gòu) 殼體 (筒體 )、封頭 (端蓋
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