內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(編輯修改稿)
2025-02-04 14:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 因?yàn)樗膩碓春褪褂枚急容^方便，又具有作耐壓試驗(yàn)所需的各種性能，所以液壓試驗(yàn)的介質(zhì)一般是水。必要時也可采用不會發(fā)生危險的其它液體，但試驗(yàn)時液體的溫度應(yīng)低于其閃點(diǎn)或沸點(diǎn)。 為避免發(fā)生低溫脆性破壞， 對于碳素鋼、 Q345R(16MnR)和 Q370R(15MnNbR)鋼容器，液體溫度 ≮ 5℃ ，氣體溫度 ≮ 15℃ ；其它低合金鋼容器， ≮ 15℃ 。 如果因?yàn)榘搴裨斐蔁o延性轉(zhuǎn)變溫度 (NDT)升高，則需相應(yīng)提高試驗(yàn)介質(zhì)溫度。 結(jié)束放映 目錄 下一頁 首頁 19 第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計計算 四、壓力試驗(yàn) 對于奧氏體不銹鋼，為防止氯離子 (Cl)腐蝕，試驗(yàn)用水應(yīng)當(dāng)控制 Cl≯ 25ppm（質(zhì)量）。 液壓試驗(yàn)壓力： ? ?? ?tdT pp ???(295) 式中： pT — 試驗(yàn)壓力 ，試驗(yàn)時容器 頂部的表壓力 ， MPa； pd — 設(shè)計 壓力， MPa； — 試驗(yàn)溫度下材料的許用應(yīng)力 ， MPa； — 設(shè)計溫度下材料的許用應(yīng)力 ， MPa。 ? ??? ?t? 立式容器臥置試壓時，試驗(yàn)壓力應(yīng)為立置時試驗(yàn)壓力加上液柱靜壓力。 結(jié)束放映 目錄 下一頁 首頁 20 第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計計算 四、壓力試驗(yàn) 液壓試驗(yàn)時，應(yīng)使容器充滿液體，外表面應(yīng)保持干燥。容器充滿液體后，待壁溫大致與試驗(yàn)介質(zhì)溫度相等時，緩慢升壓到規(guī)定試驗(yàn)壓力，穩(wěn)壓 30 min，然后將壓力降低到設(shè)計壓力，保持 30 min，以檢查有無損壞，有無宏觀變形，有無泄漏及微量滲透。 水壓試驗(yàn)后應(yīng)及時排水，并用壓縮空氣或其它惰性氣體將容器內(nèi)表面吹干。 不宜做液壓試驗(yàn)的容器，如不允許殘留微量液體或由于結(jié)構(gòu)原因不能充滿液體的容器，可用潔凈的干空氣、氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w代替液體進(jìn)行試驗(yàn)。氣壓試驗(yàn)的試驗(yàn)壓力： ? ?? ?tdT pp ???(296) 結(jié)束放映 目錄 下一頁 首頁 21 第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計計算 四、壓力試驗(yàn) 耐壓試驗(yàn)時，還需按下式校核筒體的應(yīng)力： (297) ? ????????????sseeiTT ttDp2液壓試驗(yàn) 氣壓試驗(yàn) (四 )泄漏試驗(yàn) 泄漏試驗(yàn)包括氣密性試驗(yàn)、煤油滲漏試驗(yàn)、氨檢漏試驗(yàn)和鹵素檢漏等。 泄漏試驗(yàn)應(yīng)在耐壓試驗(yàn)合格后進(jìn)行。 氣密性試驗(yàn)的壓力等于設(shè)計壓力。 注意： 式中 pT也應(yīng)包括危險點(diǎn)處的液柱靜壓力。 結(jié)束放映 目錄 下一頁 首頁 22 第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計計算 五、封頭的設(shè)計計算 結(jié)束放映 目錄 下一頁 首頁 23 第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計計算 五、封頭的設(shè)計計算 結(jié)束放映 目錄 下一頁 首頁 24 第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計計算 五、封頭的設(shè)計計算 結(jié)束放映 目錄 下一頁 首頁 25 第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計計算 五、封頭的設(shè)計計算 結(jié)束放映 目錄 下一頁 首頁 26 第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計計算 五、封頭的設(shè)計計算 結(jié)束放映 目錄 下一頁 首頁 27 (一 )封頭的種類 第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計計算 五、封頭的設(shè)計計算 容器封頭包括：凸形封頭 (半球形、碟形、橢圓形、球冠形 )、錐形封頭 (無折邊和折邊 )和平蓋。 結(jié)束放映 目錄 下一頁 首頁 28 第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計計算 五、封頭的設(shè)計計算 (1)半球形封頭 為半個球殼。從受力來看，球形封頭是最理想的結(jié)構(gòu)。但整體沖壓困難，加工工作量大。 (二 )封頭的結(jié)構(gòu)特性 (2)碟形封頭 由球面、過渡段和直邊段三部分組成。成型加工方便，但在三部分的連接處，由于經(jīng)線曲率發(fā)生突變，受力狀況不佳。 直邊段的作用： 使封頭與筒體的連接處避開曲率突變部位，以改善焊縫受力。 結(jié)束放映 目錄 下一頁 首頁 29 第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計計算 五、封頭的設(shè)計計算 (二 )封頭的結(jié)構(gòu)特性 (2)碟形封頭 圖為一內(nèi)壓薄壁碟形封頭外壁上的總應(yīng)力理論值與實(shí)測結(jié)果。 l/mm 可見，在過渡段存在很大的彎曲應(yīng)力。 結(jié)束放映 目錄 下一頁 首頁 30 第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計計算 五、封頭的設(shè)計計算 (3)橢圓形封頭 由半個橢球殼和直邊段組成。由于橢圓部分經(jīng)線曲率平滑連續(xù)，故封頭中的應(yīng)力分布較均勻。結(jié)構(gòu)特性介于半球形與碟形封頭之間。 (二 )封頭的結(jié)構(gòu)特性 (4)球冠形封頭 為與圓柱殼直接連接的部分球面。其結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但在與圓筒連接處，由于無公切線存在相當(dāng)大的邊緣應(yīng)力。故只能用于壓力不高的場合。 結(jié)束放映 目錄 下一頁 首頁 31 第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計計算 五、封頭的設(shè)計計算 (二 )封頭的結(jié)構(gòu)特性 分無折邊和折邊兩種，如圖所示。其特點(diǎn)是對于懸浮或黏稠液體和固體顆粒物料的排泄以及不同直徑圓筒的過渡是理想的結(jié)構(gòu)，且在厚度較薄時，制造也較方便。但受力并不理想，無折邊錐形封頭 圓筒連接時的受力與球冠 圓筒連接類同；折邊錐形封頭則與蝶形封頭類同。 因此，錐形封頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足以下要求： 無折邊 大端折邊 兩端折邊 tr (5)錐形封頭 結(jié)束放映 目錄 下一頁 首頁 32 第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計計算 五、封頭的設(shè)計計算 (二 )封頭的結(jié)構(gòu)特性 無折邊 大端折邊 兩端折邊 tr ri Di tr tr 結(jié)束放映 目錄 下一頁 首頁 33 第四節(jié) 內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計計算 五、封頭的設(shè)計計算 (6)平蓋 平蓋是封頭中結(jié)構(gòu)最簡單，制造最容易的一種封頭。從前述圓板的應(yīng)力分析可知，因其僅受彎曲應(yīng)力，與等徑的殼體相比，在同一壓力下，平蓋的厚度會很
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