【正文】 防腐措施。 （ 3）設(shè)計(jì)厚度 計(jì)算厚度與腐蝕裕量之和 （ 4）名義厚度 設(shè)計(jì)厚度加上鋼材厚度負(fù)偏差后，向上圓整至鋼材（鋼板或鋼管）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的厚度。 6. 許用應(yīng)力 材料許用應(yīng)力是以材料的極限為應(yīng)力 σ為基礎(chǔ)，并選擇合理的安全系數(shù) n后而得的。與這些極限應(yīng)力相對(duì)應(yīng)的安全系數(shù)也有不同的數(shù)值。它的選擇是設(shè)計(jì)中關(guān)鍵的問題，也是一個(gè)復(fù)雜的問題。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展和實(shí)踐資料的積累，各國壓力容器的安全系數(shù)都有所降低。同時(shí)在焊接接頭的熱影響區(qū)往往形成粗大晶粒而使金屬母材強(qiáng)度或塑性也有所降低，因此形成壓力容器薄弱的區(qū)域。所以在強(qiáng)度計(jì)算中要引用焊接接頭系數(shù)以彌補(bǔ)焊接接頭對(duì)容器強(qiáng)度的削弱。一般雙面焊的對(duì)接焊縫以及相當(dāng)于雙面焊（氬弧焊打底單面焊雙面成型）的對(duì)接焊縫，焊接接頭能焊透焊縫質(zhì)量容易保證，故焊接接頭系數(shù)可取大些。 b. 焊接接頭無損檢測(cè)的長度比例。 8. 壓力試驗(yàn) 容器制成后，在投入運(yùn)轉(zhuǎn)之前要檢查容器的宏觀強(qiáng)度（主要是焊縫的強(qiáng)度）和密閉性，因而要進(jìn)行壓力試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后才能進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。如果容器壓力試驗(yàn)后，需進(jìn)行補(bǔ)焊或補(bǔ)焊后又經(jīng)熱處理，則必須重新進(jìn)行壓力試驗(yàn)，一般根據(jù)容器的特點(diǎn)選用液壓或氣壓試驗(yàn)，并根據(jù)介質(zhì)的特點(diǎn)決定是否進(jìn)行致密性試驗(yàn)。因?yàn)闅怏w檢漏的靈敏度高，因此對(duì)密封性要求很高的容器，如盛裝介質(zhì)毒性程度為極度、高度危害或設(shè)計(jì)上不允許微量泄漏的壓力容器，必須進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。容器全部安裝上安全附件、閥門、壓力表和液面計(jì)等后方可進(jìn)行。 三、材 料 選材的基本原則 選擇壓力容器用材，須根據(jù)容器的使用條件（如溫度、壓力、介質(zhì)腐蝕性、介質(zhì)對(duì)材料的脆化作用及其是否易燃、易爆、有毒等）、制造工藝、材料的焊接性能及經(jīng)濟(jì)合理性選擇具有適宜的機(jī)械性能、耐腐蝕性能、物理性能等的材料。 P46 第 P65 第 10條 四、 GB1501998 設(shè)計(jì)計(jì)算 （一）、 內(nèi)壓圓筒 D—— 圓筒的中間直徑或稱中徑， mm； D= 2io DD ? = Di +δ D0—— 圓筒的外直徑， mm； Di—— 圓筒的內(nèi)直徑， mm； δ—— 圓筒的計(jì)算厚度， mm； 1. 圓筒受壓力 P的軸向作用： P在圓筒軸向產(chǎn)生的總軸向力： F1=π D2 P/4 此軸向力由圓筒橫截面的面積來承受，圓筒橫截面積： f1=π D δ ????442PDDPD?? ? ??? tPD41?由此產(chǎn)生的圓筒軸向應(yīng)力： σm= 當(dāng)控制 σm≤[σ]t 時(shí)， 焊接接頭系數(shù) 則： 時(shí)，則： 此即按圓筒軸向應(yīng)力計(jì)算的壁厚公式。因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將設(shè)計(jì)溫度下圓筒材料的許用應(yīng)力 [σ] t 乘以一個(gè)焊接接頭系數(shù) φ 2. 圓筒受壓力 P的徑向作用（見圖） P對(duì)圓筒徑向作用，在半個(gè)圓筒投影面上產(chǎn)生的合力（沿圖中垂直方向）： F2=P D L 承受此垂直合力的圓筒縱截面面積： f2=2 δ L ?? 22DPLLDP ?????? ? ???tDP22 ?由此產(chǎn)生的圓筒環(huán)向應(yīng)力： σt= 當(dāng)控制 σt≤[σ]t 時(shí)， ??22fF 將 Di=Dδ代入公式 ,以計(jì)算壓力 Pc代替設(shè)計(jì)壓力 P得出 此式稱為內(nèi)壓圓筒的計(jì)算公式（中徑公式）。 b、由于周向應(yīng)力 σt是經(jīng)向應(yīng)力 σm的兩倍，由此可知，周向應(yīng)力所作用的縱向截面是危險(xiǎn)截面。 c、應(yīng)力與 D/δ成正比。這種壓應(yīng)力如果達(dá)到材料的屈服極限或強(qiáng)度極限時(shí)，將和承受內(nèi)壓圓筒一樣導(dǎo)致強(qiáng)度破壞。通常外壓圓筒壁內(nèi)的壓縮應(yīng)力還遠(yuǎn)小于材料的屈服限時(shí)，筒體突然失去原來的形狀被壓癟或發(fā)生褶縐而失效（如圖），在圓筒橫斷面上呈現(xiàn)有規(guī)則的永久性波形，其波形數(shù) n可為 4… 。外壓容器穩(wěn)定性是設(shè)計(jì)中主要考慮的問題。在失穩(wěn)時(shí)，伴隨著突然變形，在筒內(nèi)產(chǎn)生了以彎曲應(yīng)力為的復(fù)雜的附加應(yīng)力，這種變形與附加應(yīng)力一直迅速發(fā)展到圓筒被壓癟。 為保證安全，必須使許用外壓力低于臨界外壓力，即 [P]=Pcr/m 式中穩(wěn)定安全系數(shù) m=3（圓筒體） 圓筒的臨界壓力及其計(jì)算 （ 1）臨界壓力及影響因素 受外壓作用的容器， 當(dāng)外壓力低于某一特定的值時(shí)，殼體亦能發(fā)生變形，但當(dāng)壓力卸除后殼體可恢復(fù)原來的形狀，這時(shí)殼體變形屬于彈性變形范圍。容器失穩(wěn)時(shí)的壓力稱臨界壓力，以 Pcr表示。 臨界壓力值受若干因素影響，如受容器筒體幾何尺寸及幾何形狀的影響，除此之外，載荷的均勻和對(duì)稱性、筒體材料及邊界條件等也有一定影響。 筒體的幾何形狀（如不圓度）誤差會(huì)降低筒壁臨界壓力，加速筒體的失穩(wěn)。 筒體材料的彈性模數(shù) E值大，抵抗變形能力強(qiáng)，臨界壓力就高。要提高容器的臨界壓力，即增加穩(wěn)定性，只有從幾何尺寸上來考慮。 長圓筒是指筒體的 L/D值較大，筒體兩端邊界的支撐作用可以忽略，筒體失穩(wěn)時(shí) Pcr僅與 δ/D有關(guān)，而與 L/D無關(guān)。 短圓筒是指筒體兩端邊界的支撐作用不可忽略，筒體失穩(wěn)時(shí) Pcr與 L/D及 δ/D均有關(guān)。 （ 5）計(jì)算長度 圓筒的計(jì)算長度指筒體外部或內(nèi)部兩剛性構(gòu)件之間的最大距離，筒體外部焊接的角鋼加強(qiáng)圈，筒體內(nèi)部擋板或塔盤均可視為剛性構(gòu)件；在兩個(gè)剛性構(gòu)件中，其中一個(gè)是凸型封頭時(shí)，取計(jì)算長度 L=L’+h+hi/3（ hi為凸型封頭曲面深度， h為直邊高度） GB150第28頁 圖 61， 凸型封頭剛性大對(duì)圓筒體有一定支撐作用，可以提高臨界壓力。 （三）、封頭 壓力容器常用的封頭有凸形封頭、錐形封頭、變徑段、平蓋、和緊縮口。 1. 橢圓封頭 A、內(nèi)壓作用下 1）應(yīng)力狀況 （兩向應(yīng)力作用，緯（環(huán)）向、經(jīng)向） a）標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭薄膜應(yīng)力分布： 經(jīng)向薄膜應(yīng)力分布情況 環(huán)向薄膜應(yīng)力分布情況 經(jīng)向應(yīng)力：最大應(yīng)力在頂點(diǎn)。 b) 變形特征： 趨圓 。 b) 產(chǎn)生二次應(yīng)力。 外壓圓筒計(jì)算長度 L的意義： L為兩個(gè)始終保持圓形的剛性截面之間的距離。 1） 錐形封頭分無折邊錐形封頭和折邊錐形封頭兩種。錐殼計(jì)算與其半頂角有關(guān)。對(duì)半頂角較大的錐殼，壓力作用下的受力與圓平板相接近，主要以彎曲應(yīng)力承載，所以計(jì)算按圓平板進(jìn)行。 時(shí)按圓筒計(jì)算，大于 60176。 對(duì)于以薄膜應(yīng)力承載的錐殼，其壁厚按當(dāng)量圓筒計(jì)算。附加應(yīng)力的大小與錐殼半頂角大小直接相關(guān)。但半頂角較大時(shí)，其邊界力和由此引起的附加應(yīng)力會(huì)大大增加，為此導(dǎo)致加厚錐殼與圓筒連接部位的厚度。為有效緩解錐殼與圓筒間的附加應(yīng)力，對(duì)折邊的過渡段轉(zhuǎn)角半徑須有一定要求。 時(shí)，可采用無折邊結(jié)構(gòu)；當(dāng) α30176。否則應(yīng)按應(yīng)力分析方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。 對(duì)錐殼小端，當(dāng)錐殼半頂角 α ≤45 176。當(dāng) α 45 176。小端折邊錐殼的過渡段轉(zhuǎn)角半徑 r應(yīng)不小于封頭小端內(nèi)直徑的 5％，且不小于該過渡段厚度的 3倍。 若只取一種厚度組合時(shí)，應(yīng)取各部分厚度中最大值。 2)兩種極端邊界支持條件。 ：圓板邊緣的偏轉(zhuǎn)受絕對(duì)約束（等于零）， σmax在板邊緣為徑向應(yīng)力。 圖230 周邊固支 的圓板固支圖229 周邊簡(jiǎn)支 的圓板注意：最大應(yīng)力是板周邊表面上的徑向彎曲應(yīng)力，與圓板材料完全無關(guān)，與簡(jiǎn)支圓板相比，最大應(yīng)力和最大撓度較小，因此，要使圓板在承受載荷后有較小的最大撓度和最大應(yīng)力，應(yīng)使圓板在固支條件下受載。 （五）、法蘭 概述： 螺栓法蘭連接是由一對(duì)法蘭、若干個(gè)螺栓、螺母和一個(gè)墊片組成，其連接方式如圖 : 法蘭類型 常用的管法蘭型式： 板式平焊法蘭 、 帶頸平焊法蘭 、 帶頸對(duì)焊法蘭 法蘭密封面型式 法蘭密封面型式常用有突平面、凹凸面、榫槽面和環(huán)面四種。 ⑵ ．凹凸面 (male． female seal face) 凹凸面是由一對(duì)相配合的凹面和凸面組成的密封面， 此密封面便于安裝時(shí)墊片對(duì)中，墊片不會(huì)被擠出密封面， 密封性能優(yōu)于平面。 ⑶ ．榫槽面 (tonguegroove seal face) 榫槽面是由一對(duì)相配合的榫面和槽面組成的密封面， 密封墊片較窄，易被壓緊，密封性好，適用于壓力較高，介質(zhì)易燃、易爆、有毒的場(chǎng)合。 ⑷ ．環(huán)面 (ring joint) 環(huán)面是由一對(duì)相配合的環(huán)面組成的密封面，這種密封面適配金屬環(huán)墊片。 標(biāo)準(zhǔn)管法蘭的選用 HG/T20592～ 206352022 ⑴ HG/T20592 ～ 206142022 PN系列 （ 歐洲體系 ） A、 B兩個(gè)系列 A系列為國際通用系列（俗稱英制管） B系列為國內(nèi)沿用系列（俗稱公制管） 采用 B系列的管法蘭應(yīng)在公稱直徑 DN的數(shù)值后標(biāo)注（ B） ⑵ HG/T20615 ～ 206352022 Class系列 （ 美洲體系 ） 注意： 兩個(gè)體系間不能互相配用 ⑶ 壓力 溫度額定值 不同材料的法蘭在不同的溫度下有不同的最大許用壓力。 商品級(jí)雙頭螺柱及 Ⅰ 型六角螺母只能用于PN≤40，非有毒、非可燃以及非劇烈循環(huán)場(chǎng)合。 ⑹ 板式平焊法蘭建議不使用在易燃易爆和高度、極度危害介質(zhì)等要求的場(chǎng)合。 ⑻ 接管法蘭密封面朝向配置： 原則上所有接管的凹面應(yīng)向上。 而容器底部的管口應(yīng)該設(shè)置成凸面結(jié)構(gòu) ， 這樣就易于墊片的安裝和更換 。 ⑼ 選擇壓力容器接管法蘭的壓力等級(jí)或密封面形式時(shí)，應(yīng)考慮介質(zhì)的毒性或易燃易爆性。對(duì)于真空或密封要求極為嚴(yán)格的連接，可以采用法蘭焊唇的焊死結(jié)構(gòu)。 石棉橡膠墊片不能用于按照真空設(shè)計(jì)的設(shè)備中 ， 因?yàn)槭尴鹉z墊片存在微小的孔隙，這樣就不能保證真空度 ,在這種情況下應(yīng)該使用橡膠圈或者纏繞墊片。 A 型適用于槽密封面， D 型適用于突面， B 型適用于凹凸面。 強(qiáng)滲透性介質(zhì)如液氨等 ， 不能使用泄漏率 較高的非金屬墊片。 標(biāo)準(zhǔn)容器法蘭的選用 JB/T4700～ 47072022 ⑴ 選用原則：優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)法蘭 。 ⑶ JB/T4703筒體最小厚度問題：當(dāng)需要與小于該厚度 (δ0)的較薄圓筒對(duì)接時(shí)，需增加法蘭高度。該要求應(yīng)在圖樣中標(biāo)明。 ⑹ 凹凸面設(shè)備法蘭密封面朝向配置的問題 立式容器的槽面或凹面應(yīng)向上，臥式容器的槽面或凹面應(yīng)位于筒體上。 ⑻ 選用標(biāo)準(zhǔn)法蘭的步驟 a、按照公稱直徑 DN和設(shè)計(jì)壓力 P確定法蘭類型。 c、按照公稱直徑 DN和公稱壓力 PN，查出法蘭的各部分尺寸，并標(biāo)記出標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。 b. 確定螺栓材料規(guī)格及數(shù)量 。 d. 進(jìn)行應(yīng)力校核 (計(jì)算中 C2腐蝕余量不包括 ) 法蘭的類型 法蘭可分為 松式法蘭 整體法蘭 任意式法蘭 松式法蘭 整體法蘭 任意式法蘭圖251法蘭 的種類⑵ 密封機(jī)理 ⑶ 泄漏形式 ⑷ 螺栓法蘭連接的密封條件 界面泄漏是螺栓法蘭密封的主要失效形式。 操作時(shí)，滿足工作密封條件。 ② 金屬墊片 常用材料：銅 、 鋁 、 低碳鋼 、 不銹鋼 、 合金等 。 墊片形狀 墊片類型 墊片 金屬－非金屬組合墊片 金屬墊片 ① 要有全面的觀念 ， 綜合考慮溫度 、 壓力 、 介質(zhì) 、壓緊面形式等方面要求 ， 其中溫度和壓力是影響密封的主要因素 ， 也是選擇墊片的主要依據(jù) 。 ③ 依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，重視實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 ① 螺母更換比螺栓容易 ， 且螺母價(jià)廉 ， 所以要求螺栓材料的強(qiáng)度比螺母高 。 ③ 對(duì)于 t≤20℃ 的螺栓，要求選用低合金鋼，并進(jìn)行夏比 V形缺口低溫沖擊試驗(yàn)。 (2) 在螺栓配置設(shè)計(jì)中，應(yīng)控制盡可能小的螺栓中心圓直徑，從而構(gòu)成盡可能小的法蘭力矩，遵循“最小載荷準(zhǔn)則” 。 （六）、焊接結(jié)構(gòu) G