第四章壓力容器設計chapterⅳdesignofpressurevessel-資料下載頁
2024-11-03 20:57本頁面
【導讀】應綜合考慮哪些因素？在確保的前提下，并進行結構、強（剛）度和密封設計。檢驗、裝配、運輸和維修等要求。穩(wěn)定性要求，以確保容器安全可靠地運行。密封設計——選擇合適的密封結構和材料，保證密封性能良好。下盡可能做到經(jīng)濟。經(jīng)濟性包括材料的節(jié)約,若按分析設計標準設計，還應提供應力分析報告。計算厚度、名義厚度、計算應力等。泄放量、安全閥排量和爆破片泄放面積。國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局特種設備局認證備案，必要時應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；制造要求；熱處理要求；防腐蝕要求；無損檢測要求；耐壓試驗和氣密性試驗要求；安全附件的規(guī)格；壓力容器銘牌的位置；包裝、運輸、現(xiàn)場組焊和安裝要求；設計條件——常用設計條件圖表示。應注明每年的開車、停車次數(shù)；度計算的爆破壓力與實際爆破壓力相當接近。韌性斷裂嚴重得多。這種斷裂是在較低應力狀態(tài)下。發(fā)生，故又稱為低應力脆斷。缺陷，也會導致脆性斷裂發(fā)生。
【正文】 變形 殘余應力場 若容器所受的 載荷較小 應力疊加后小于屈服點 保持彈性行為 無新塑性變形 “安定”狀態(tài)。 載荷繼續(xù)增大 反向屈服，或塑性變形累積 喪失安定 漸增塑性變形 “不安定”狀態(tài)。 安定載荷 ——安定和不安定的臨界狀態(tài)相對應的載荷變化范圍。 工程上 : 由于超過安定載荷后容器并不立即破壞，危險性較小， 安定載荷的安全系數(shù)＝ ， 最大載荷變化范圍 安定載荷。 安定狀態(tài) 45 過程設備設計 低周疲勞 ——每次循環(huán)中材料都將產(chǎn)生一定的塑性應變，疲勞 破壞時的循環(huán)次數(shù)較低，一般在 105次以下。 低周疲勞設計曲線 ——由試驗及理論得，虛擬應力幅與許用循環(huán) 次數(shù)之間的關系曲線。 疲勞失效設計準則 ——最大虛擬應力幅按低周疲勞設計曲線所確 定的許用循環(huán)次數(shù)大于容器所需的循環(huán)次 數(shù)，容器就不會發(fā)生疲勞失效。 斷裂力學理論 ——帶裂紋的壓力容器疲勞設計準則，即按照疲勞 裂紋擴展與斷裂的規(guī)律對循環(huán)載荷作用下的容 器作出安全評定。 五、疲勞失效設計準則 46 過程設備設計 脆性斷裂 ——屬于斷裂力學的研究范圍，認為材料中存在 缺陷，研究缺陷在載荷和環(huán)境作用下的破壞 規(guī)律。 斷裂力學應用 ——（ 1）指導壓力容器的選材和設計 （ 2）在役壓力容器的安全評定 六、蠕變失效設計準則 將應力限制在由蠕變極限和持久強度確定的許用應力以內。 七、脆性斷裂失效設計準則 47 過程設備設計 防止容器發(fā)生脆性破壞措施： （ 1）材料 ——根據(jù)受壓元件的厚度、應力水平、最低金屬 溫度、載荷性質、介質對材料韌性的影響等 因素，提出材料夏比 V缺口沖擊功或斷裂韌性 驗收指標。 （ 2）缺陷 ——盡量減少焊接接頭；提高無損檢測技術。 （ 3）設計 ——由無損檢測水平 —假設高應力區(qū)存在裂紋 — 利用斷裂方法 —裂紋安全性評估 —確保容器 不發(fā)生低應力脆性破壞。 48 過程設備設計 （ 1）破損安全設計 ——假設裂紋存在時，結構還能承受 工作載荷 ——容器裂紋容限問題。 （ 2）先漏后爆設計 ——材料具有足夠韌性，快速斷裂前， 裂紋已穿透壁厚，導致泄漏發(fā)生， 可避免突發(fā)快速斷裂，減少損失。 脆性斷裂失效設計準則 —— 說明 ：假設裂紋，真實裂紋（漏檢或在使用中產(chǎn)生） 49 過程設備設計 ]θ[θ][?? ww（ 49） 剛度失效設計準則 在載荷作用下，要求構件的 彈性位移 轉角 不超過規(guī)定的數(shù)值 50 過程設備設計 穩(wěn)定失效設計準則 ——防止失穩(wěn)發(fā)生 周向失穩(wěn) 軸向失穩(wěn) 局部失穩(wěn) 泄漏失效設計準則 ——密封裝置的介質泄漏率不得超過許用泄漏率 失效判據(jù)： 設計準則： crpp?? ? crppp m??
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