【正文】 EⅢ 和 ASMEⅧ 2為標志，較全面認識了壓力 容器可能存在的多種失效方式。 封頭 壓力容器封頭 ， 常見的形式有凸形封頭 （ 包括半球形封頭 、 橢圓形封頭 ， 碟形封頭 、 球冠形封頭 ） 、 錐形封頭 、變徑段 、 平蓋等 。 ? JB/T47462022《 鋼制壓力容器用封頭 》 中分DHA和 DHB兩種類型， DHA型封頭 Ri=、r=,DHA型封頭 Ri=、 r=。立式容器支座分為耳式支座、支承式支座、腿式支座和裙式支座。 ? 腿式支座適用于安裝在剛性基礎，且符合下列條件的容器： ? ① 公稱直徑 DN400~1600mm； ? ② 圓筒長度 L與公稱直徑 DN之比 L/DN≤5。④ 引出管通道孔 裙式支座 ? 考慮到管子熱膨脹，在支承筋與引出管之間應保留一定間隙。 ? ③ 為改善容器的受力情況，將墊板四角倒圓；并在墊板中心開一通氣孔，以利于焊接或熱處理時氣體的排放；為使墊板按實際需要設置或與容器等厚，標準中墊板厚度允許改變。其圓筒與法蘭環(huán)雖未形成一整體結構，但可作為一個接構元件，共同承受法蘭力矩。對于乙型平焊法蘭和長頸對焊法蘭，對 PN1MPa的情況下，采用軟墊片所需螺栓載荷較小，因此配置螺柱材料為 35鋼等；對 PN≥1MPa的情況下，由于螺栓載荷逐步變成受操作壓力控制。 人孔與手孔 ? 壓力容器檢查孔包括人孔與手孔，開設檢查孔的目的是為了檢查容器在使用過程中是否產生裂紋、變形、腐蝕等缺陷。插入式接管的應力集中系數小于平齊接管。 因此 ， 小開孔的理論分析就不適用了 。同理，圓錐殼的集中系數則高于圓筒殼。 ? HG管法蘭（歐洲體系）的公稱壓力等級按 DIN標準，公稱壓力范圍： ， ， ， ， ， ， ， ， ， 等 10個壓力等級。它包括法蘭、墊片及等長雙頭螺柱等 8個標準。 ① 整體法蘭：指法蘭環(huán)、頸部及圓筒三者有效地連接成一整體的法蘭，共同承受法蘭力矩的作用。 鞍式支座 圖 鞍式支座 鞍式支座 ? 鞍式支座型式選擇： ? ① 重型鞍座可滿足臥式換熱器，介質比重較大或 L/D較大臥式容器的要求；輕型鞍座則滿足一般臥式容器的使用要求。 ? 裙座上須開孔：① 排氣孔 裙座頂部須開設 Φ80~Φ100的排氣孔，以排放可能聚結在裙座與封頭死區(qū)的有害氣體。 ? 支承式支座適用于下列條件的鋼制立式圓筒形容器： ? ① 公稱直徑 DN800~4000mm； ? ② 圓筒長度 L與公稱直徑 DN之比 L/DN≤5； ? ③ 容器總高度 HO≤10m。 而且平蓋封頭還會對筒體造成較大的邊緣應力 ， 因此 ， 它的結構簡單 ， 制造方便但承壓容器的封頭一般都不采用平蓋 。 由于第一部分與第三部分是兩個不同的曲面，故在交點ｂ處曲率半徑有一個突然的變化，在 b點處不僅由內壓引起的拉應力，還有邊緣力矩引起的邊緣彎曲應力，在過渡區(qū)和圓筒部分交界點a處也有緣應力存在，其邊緣應力的大小與 Di/r有關。 壓力容器的設計應包括結構設計 (選擇 )并不僅包括設計計算與材料選擇．其中結構是設計計算的基礎，即根據各類承壓零部件不同的結構、形狀 ,分別進行設計計算 . 筒體 圓柱形筒體是壓力容器主要形式，制造容易、安裝內件方便、而且承壓能力較好，因此應用最廣。 ? 脹接前應計算脹接壓力并進行試脹，測試脹接接頭的拉 脫力 . ? 脹后應進行耐壓試驗，檢查脹口嚴密性 。檢漏 液壓試驗 ? 試驗壓力的確定 試驗壓力計算公式中的系數（ ） 與安全系數有關，試驗前的應力校核是基于彈性失效準則。 ?制造方法多為鍛造 四 . 結構設計的一般要求 4. 開孔補強結構 補強圈 .加工方便 ,但補強效果有限 ,使用范圍有一定限制 厚壁管補強 另加補強元件 (鍛件 )補強 ,受力好 ,將角度改為對接易保證焊接質量 ,但加工復雜 . 四 . 結構設計的一般要求 5. 法蘭 法蘭與密封墊、緊固件合為一個結構整體，屬可拆結構，其基本功能是連接與密封，法蘭結構與設計計算應三位一體綜合考慮。 四 . 結構設計的一般要求 1. 結構的重要性 設計計算的基礎，對安全與經濟性影響極大。大型封頭制造后，因運 輸原因切開到現場再組焊，不屬拼板焊縫。 ? 設計誤差 。 三 . 壓力容器設計基礎知識 2. 強度理論的選擇 強度理論的作用 ——在外載引起的應力與材料極限應力間建立聯系 ， 以便計算壁厚 。如反應器，反應釜、發(fā)生器、分解鍋、分解塔、聚合釜，高壓釜，合成塔，變換爐，蒸煮鍋，蒸球等。根據不同壓力容器可有許多分類方法，常用的有以下幾種． （一）按壓力分類 按所承受壓力 (P)的高低，壓力容器可分為低壓，中壓，高壓，超高壓四個等級。壓力容器運行時的壓力是用壓力表來測量的，表上所顯示的壓力值為表壓力。也就是對壓力容器劃個界限，哪些按一般設備對待，哪些按特殊設備對待。氣體壓縮機主要有容積型和速度型兩類。容積型氣體壓縮機是通過縮小氣體的體積，增加氣體的密度來提高氣體壓力的。因而所講得的系指按特殊設備對待的壓力容器。在各種壓力容器的規(guī)范中，經常出現工作壓力、最高工作壓力和設計壓力等概念，觀將其定義分述如下。具體劃分如下： ? 1．低壓容器， 0.]≤P 。 2．換熱容器，系指主要用來完成介質的熱量交換的容器。 主要強度理論的分類及選擇 ? 第一強度理論 （ 最大主應力理論 ） ~是最大主應力達到或超過材料強度極限構件即破壞 （ 脆斷 ） 。 ? 材料誤差 。 為減少計算工作量，避免錯誤，將常用規(guī)格的封頭、 法蘭編制成標準封頭、標準法蘭，供設計者選用，并 非限制設計者自行設計計算。 結構設計的基本要求是安全、方便制造與檢驗。 法蘭按其整體性程度分為三種 : ?整體法蘭 法蘭、法蘭頸與容器（或接管）合為一整體，強度與剛性好，連接與密封效果好，但加工困難； ?松式法蘭 法蘭未能與容器（或接管）有效合為一整體，連接與密封效果較差，但加工方便； ?任意式法蘭 — 介于二者之間。 ? 液壓試驗的危險性主要來自能量觀點（ P 八、壓力容器主要失效方式 1． 人們對失效方式的認識過程 對壓力容器失效方式的最初認識只是防止爆炸 ， 并為此而制訂相應的建造規(guī)范 （ 如 ASME） 。圓筒形容器又可以分為立式容器和臥式容器。當 r/Di之比值愈小，即曲率變化愈厲害，則邊緣應力愈大。 只是壓力容器上的人孔 、 手孔采用平蓋 ， 或直徑較小的高壓容器及小直徑的常壓容器 ， 一般也采用平蓋 。 ? 支承式支座型式分為 A、 B型兩類。對于有人孔的矮裙座或者頂部在封頭拼接焊縫處開有缺口的可以不開設排氣孔。 ? ② 容器因溫度變化，固定側應采用固定鞍座；滑動側采用滑動鞍座。② 松式法蘭：指法蘭與圓筒未能有效地連接成一整體的法蘭，計算中認為法蘭力矩完全由法蘭環(huán)本身來承擔。其中法蘭分三種：甲型平焊法蘭、乙型平焊法蘭及長頸法蘭。公稱直徑范圍： 10~2022mm。② 開孔的形狀、大小及接管壁厚開方孔時應力集中系數最大，橢圓孔次之，開圓孔最小。 當殼體上開孔直徑大于 GB150中的規(guī)定時 ， 其補強結構和計算需作特殊考慮 ， 須提出特殊制造要求 。開孔直徑越大，接管壁厚越小，應力集中系數越大， 故減小孔徑或增加接管壁厚均可降低應力集中系數。密封面型式有突面、凹凸面、榫槽面、環(huán)連接面、全平面等 5種。 ? 甲型平焊法蘭一般采用鋼板制作，由于其最大厚度有限，所以只能適用于低壓情況，為此只宜配用軟墊片，如石棉橡膠板，匹配螺柱、螺母材料可選用 Q235A。③ 任意式法蘭：指整體性程度介于上述二者間的法蘭。采用三個鞍座時，中間鞍座宜選固定鞍座，兩側鞍座可選滑動鞍座。③ 人孔裙 座上須開設人孔，以方便檢修；人孔一般為圓形，當截面削弱受到限制或為方便拆卸塔底附件（如接管等），可開長圓孔。圖 （ A型）。支座一般分為立式容器支座、臥式容器支座。其他碟形封頭的有效厚度應不小于 %Di。對于用鋼板卷焊的筒體，用筒體的內徑作為它的公稱直徑，其系列尺寸有 300、 400、 500、 600… 等，如果筒體是用無縫鋼管制作的，用鋼管的外徑作為筒體的公稱直徑。 為防止多種失效方式 ， ASMEⅧ 1在材料 、 結構 、 安 全系數以及制造檢驗等方面進行了限制 ， 組成了一套比較完整 但不夠嚴密科學的設計方法 ， 使其能在未對各受壓元件進行詳 細應力分析的條件下保證多數壓力容器的安全使用 。 五 .壓力容器制造、安裝、維修、改造基本知識 3. 耐壓試驗與氣密性試驗 氣壓試驗 ? 氣壓試驗的危險性遠高于液壓，除 P 焊接結構與工藝因素（工人技能、習慣、方法、裝備等）關系密切，設計者可提要求，具體結構與尺寸原則上應由制造 方確定，標準（ GB150附錄 J）為提示性，非強制。 2. 筒體結構 筒體結構分為 整體式 與 組合式 兩大類 四 . 結構設計的一般要求 2. 筒體結構 整體式 ?整體式結構即滿足強度、剛度與穩(wěn)定性需要的厚度（不含耐蝕層）是由一整塊連續(xù)鋼材構成。 三 .壓力容器設計基礎知識 應力分析設計 （ JB4732） 與規(guī)則設計 （ GB150） 的主 要區(qū)別 ? GB150將復雜 （ 真實 ） 應力狀態(tài)簡化 ， 只考慮一次膜 應力對安全的影響 ， 其他應力的影響用結構限制 、 元 件系數等方法簡單處理 ， 可滿足多數一般產品安全 ， 設計計算簡便 ， 同一臺容器采用統一的安全系數； JB4732需進行詳細的應力計算與分類，可滿足高參 數重要產品的安全，設計計算復雜必須采用計算機， 根據不同應力的各種組合（應力強度）對安全的不 同影響分別加以不同限制。 ? 使用中的問題 。 2. 強度理論的選擇 主要強度理論的分類及選擇 ? 第三強度理論