壓力容器常規(guī)設(shè)計

1、14. 壓力容器設(shè)計壓力容器設(shè)計24.3 常規(guī)設(shè)計常規(guī)設(shè)計 4.1 概述概述 4.2 設(shè)計準(zhǔn)則設(shè)計準(zhǔn)則 4.3 常規(guī)設(shè)計常規(guī)設(shè)計 4.4 分析設(shè)計分析設(shè)計 4.5 疲勞分析疲勞分析 4.6 壓力容器設(shè)計技術(shù)進(jìn)展壓力容器設(shè)計技術(shù)進(jìn)展 4.3.3 封頭設(shè)計封頭設(shè)計 4.3.4 密封裝置設(shè)計密封裝置設(shè)計 4.3.5 開孔和開孔補強設(shè)計開孔和開孔補強設(shè)計 4.3.6 支座和檢查孔支座和檢查孔4.3.7 安全泄放裝置安全泄放裝置 4.3.2 圓筒設(shè)計圓筒設(shè)計 4.3.1 概述概述 4.3.8 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計 4.3.9 壓力試驗壓力試驗 3 力載荷處力載荷處 理，理，不考慮交變載荷，也不區(qū)分短

2、期載荷和永不考慮交變載荷，也不區(qū)分短期載荷和永久載荷，不涉及容器的疲勞壽命問題。久載荷，不涉及容器的疲勞壽命問題。區(qū)別于分區(qū)別于分析設(shè)計析設(shè)計一、設(shè)計思想一、設(shè)計思想 “按規(guī)則設(shè)計按規(guī)則設(shè)計”（Design by Rules） ，只只考慮單一的最大考慮單一的最大 載荷工況，按一次施加的靜載荷工況，按一次施加的靜應(yīng)力求解應(yīng)力求解依據(jù)依據(jù) 材料力學(xué)及板殼材料力學(xué)及板殼 理論，按理論，按最大拉最大拉 應(yīng)力準(zhǔn)則應(yīng)力準(zhǔn)則來推導(dǎo)來推導(dǎo) 受壓元件的強度受壓元件的強度 尺寸計算公式。尺寸計算公式。校核校核受壓元件受壓元件 的應(yīng)力強度的應(yīng)力強度 材料許用應(yīng)力材料許用應(yīng)力 （強度）（強度） 30mm）卷焊成直徑不

3、同但可過盈配合）卷焊成直徑不同但可過盈配合的筒節(jié)，將外層筒節(jié)加熱到計算的溫度進(jìn)行套合，冷卻收縮的筒節(jié)，將外層筒節(jié)加熱到計算的溫度進(jìn)行套合，冷卻收縮后得到緊密貼合的厚壁筒節(jié)。后得到緊密貼合的厚壁筒節(jié)。圖4-2 (b) 熱套筒節(jié)二、熱套式二、熱套式144.3.2.1 圓筒結(jié)構(gòu)圓筒結(jié)構(gòu)2、優(yōu)點：、優(yōu)點：工序少，周期短，且具有工序少，周期短，且具有包扎式筒體的大多數(shù)優(yōu)點。包扎式筒體的大多數(shù)優(yōu)點。3、缺點：、缺點： 筒體要有較準(zhǔn)確的過盈量，筒體要有較準(zhǔn)確的過盈量， 卷筒的精度要求很高，且套卷筒的精度要求很高，且套 合時需選配套合；合時需選配套合； 套合時貼緊程度不很均勻；套合時貼緊程度不很均勻； 套合后

4、，需熱處理以消除套合后，需熱處理以消除 套合預(yù)應(yīng)力及深環(huán)焊縫的焊套合預(yù)應(yīng)力及深環(huán)焊縫的焊 接殘余應(yīng)力。接殘余應(yīng)力。二、熱套式二、熱套式(續(xù)續(xù))154.3.2.1 圓筒結(jié)構(gòu)圓筒結(jié)構(gòu)1、結(jié)構(gòu)：、結(jié)構(gòu)：由內(nèi)筒、繞板層和外筒三部分組成，是在多層包扎式由內(nèi)筒、繞板層和外筒三部分組成，是在多層包扎式 筒體的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。筒體的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。2、制造：、制造：內(nèi)筒與多層包扎式內(nèi)筒相同，外層是在內(nèi)筒外面連續(xù)內(nèi)筒與多層包扎式內(nèi)筒相同，外層是在內(nèi)筒外面連續(xù) 纏繞若干層纏繞若干層35mm厚的薄鋼板而構(gòu)成筒節(jié)，只有內(nèi)外兩道厚的薄鋼板而構(gòu)成筒節(jié)，只有內(nèi)外兩道 縱焊縫，需要縱焊縫，需要2個楔形過渡段，外筒為保護(hù)層

5、，由兩塊半圓個楔形過渡段，外筒為保護(hù)層，由兩塊半圓 或三塊或三塊“瓦片瓦片”制成。制成。3、優(yōu)點：機械化程度高，制造效率高，材料利用率高（可達(dá)優(yōu)點：機械化程度高，制造效率高，材料利用率高（可達(dá) 90%以上）。以上）。4、缺點：、缺點：中間厚兩邊薄，累積間隙。中間厚兩邊薄，累積間隙。圖42（c） 繞板式三、繞板式三、繞板式164.3.2.1 圓筒結(jié)構(gòu)圓筒結(jié)構(gòu)1、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)：錯開環(huán)縫和采用液壓夾鉗逐層包扎的筒體結(jié)構(gòu)。：錯開環(huán)縫和采用液壓夾鉗逐層包扎的筒體結(jié)構(gòu)。2、制造、制造： 將內(nèi)筒拼接到所需的長度，兩端焊上法蘭或封頭；將內(nèi)筒拼接到所需的長度，兩端焊上法蘭或封頭； 在整個長度上逐層包扎層板，待全長

6、度上包扎好并在整個長度上逐層包扎層板，待全長度上包扎好并 焊完磨平后再包扎第二層，直至所需厚度。焊完磨平后再包扎第二層，直至所需厚度。3、優(yōu)點、優(yōu)點：環(huán)、縱焊縫錯開，筒體與封頭或法蘭間的環(huán)焊縫為一：環(huán)、縱焊縫錯開，筒體與封頭或法蘭間的環(huán)焊縫為一 定角度的斜面焊縫，承載面積增大。定角度的斜面焊縫，承載面積增大。內(nèi)筒內(nèi)筒包扎層板包扎層板端部法蘭端部法蘭底封頭底封頭圖圖43 整體多層包扎式厚壁容器筒體整體多層包扎式厚壁容器筒體 四、整體多層包扎式四、整體多層包扎式174.3.2.1 圓筒結(jié)構(gòu)圓筒結(jié)構(gòu)以鋼帶纏繞在內(nèi)筒外面獲得所需厚度的圓筒的方法。以鋼帶纏繞在內(nèi)筒外面獲得所需厚度的圓筒的方法。兩種結(jié)構(gòu)兩

7、種結(jié)構(gòu)型槽繞帶式型槽繞帶式扁平鋼帶傾角錯繞式扁平鋼帶傾角錯繞式(1) 型槽繞帶式型槽繞帶式 用特制的型槽鋼帶螺旋纏繞在特制的內(nèi)用特制的型槽鋼帶螺旋纏繞在特制的內(nèi) 筒上筒上纏繞時，鋼帶先經(jīng)電加熱，再進(jìn)行螺旋纏繞，繞制后依次纏繞時，鋼帶先經(jīng)電加熱，再進(jìn)行螺旋纏繞，繞制后依次用空氣和水進(jìn)行冷卻，使其收縮產(chǎn)生預(yù)緊力，可保證每層用空氣和水進(jìn)行冷卻，使其收縮產(chǎn)生預(yù)緊力，可保證每層鋼帶貼緊；各層鋼帶之間靠凹槽和凸肩相互嚙合，纏繞層鋼帶貼緊；各層鋼帶之間靠凹槽和凸肩相互嚙合，纏繞層能承受一部分由內(nèi)壓引起的軸向力。能承受一部分由內(nèi)壓引起的軸向力。五、繞帶式五、繞帶式184.3.2.1 圓筒結(jié)構(gòu)圓筒結(jié)構(gòu)縮套環(huán)雙錐

8、面墊片焊縫圖圖4-4 （a）型槽繞帶式筒體）型槽繞帶式筒體 （b）型槽鋼帶結(jié)構(gòu)示意圖）型槽鋼帶結(jié)構(gòu)示意圖 五、繞帶式（續(xù)）五、繞帶式（續(xù)）194.3.2.1 圓筒結(jié)構(gòu)圓筒結(jié)構(gòu)五、繞帶式（續(xù)）五、繞帶式（續(xù)）缺點：鋼帶需由鋼廠專門軋制，尺寸公差要求缺點：鋼帶需由鋼廠專門軋制，尺寸公差要求 嚴(yán)，技術(shù)要求高；為保證鄰層鋼帶能相嚴(yán)，技術(shù)要求高；為保證鄰層鋼帶能相 互嚙合，需采用精度較高的專用纏繞機互嚙合，需采用精度較高的專用纏繞機 床。床。優(yōu)點：筒體具有較高的安全性，機械化程度優(yōu)點：筒體具有較高的安全性，機械化程度 高，材料損耗少，且由于存在預(yù)緊力，高，材料損耗少，且由于存在預(yù)緊力， 在內(nèi)壓作用下，筒

9、壁應(yīng)力分布較均勻。在內(nèi)壓作用下，筒壁應(yīng)力分布較均勻。204.3.2.1 圓筒結(jié)構(gòu)圓筒結(jié)構(gòu)（2）扁平鋼帶傾角錯繞式）扁平鋼帶傾角錯繞式 中國首創(chuàng)的一種新型繞帶式筒體；該結(jié)構(gòu)已被列入中國首創(chuàng)的一種新型繞帶式筒體；該結(jié)構(gòu)已被列入 ASME -1和和ASME -2標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范案例標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范案例內(nèi)筒內(nèi)筒鋼帶層鋼帶層底封頭底封頭端部法蘭端部法蘭 圖圖4-4（c） 扁平鋼帶傾角錯繞式筒體扁平鋼帶傾角錯繞式筒體五、繞帶式（續(xù)）五、繞帶式（續(xù)）214.3.2.1 圓筒結(jié)構(gòu)圓筒結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：內(nèi)筒厚度約占總壁厚的內(nèi)筒厚度約占總壁厚的1/61/4，采用采用 “預(yù)應(yīng)力冷繞預(yù)應(yīng)力冷繞”和和“壓棍預(yù)彎貼緊壓棍預(yù)彎貼緊”技術(shù)

10、，相技術(shù)，相對環(huán)向?qū)Νh(huán)向1530傾角在薄內(nèi)筒外交錯纏繞扁平鋼傾角在薄內(nèi)筒外交錯纏繞扁平鋼帶。帶。鋼帶寬約鋼帶寬約80160mm、厚約、厚約416mm，其始末，其始末兩端分別與底封頭和端部法蘭相焊接。兩端分別與底封頭和端部法蘭相焊接。與其它類型厚壁筒體相比，扁平鋼帶傾角錯繞與其它類型厚壁筒體相比，扁平鋼帶傾角錯繞式筒體結(jié)構(gòu)具有設(shè)計靈活、制造方便、可靠性式筒體結(jié)構(gòu)具有設(shè)計靈活、制造方便、可靠性高、在線安全監(jiān)控容易等優(yōu)點。高、在線安全監(jiān)控容易等優(yōu)點。優(yōu)點：優(yōu)點：五、繞帶式（續(xù)）五、繞帶式（續(xù)）224.3.2.2 內(nèi)壓圓筒的強度設(shè)計內(nèi)壓圓筒的強度設(shè)計筒體強度設(shè)計筒體強度設(shè)計單層圓筒單層圓筒多層厚壁圓筒

11、多層厚壁圓筒中徑公式（薄壁筒體）中徑公式（薄壁筒體）Mises屈服公式（厚壁筒體）屈服公式（厚壁筒體）Faupel爆破公式（厚壁筒體）爆破公式（厚壁筒體）23citcp D2p1、厚度計算式：、厚度計算式：由中徑公式由中徑公式 （4-13）0.4 t式中式中 計算厚度，計算厚度，mm；Pc計算壓力，計算壓力，MPa；焊接接頭系數(shù)。焊接接頭系數(shù)。條件：條件：PcteeictDp2)(2、應(yīng)力強度判別式：、應(yīng)力強度判別式： （對筒體進(jìn)行強度校核，已知筒體尺寸（對筒體進(jìn)行強度校核，已知筒體尺寸Di、n或或e） （4-14）式中式中 e有效厚度，有效厚度， e=n C，mm； n名義厚度，名義厚度，m

12、m； C厚度附加量，厚度附加量，mm； t設(shè)計溫度下圓筒的計算應(yīng)力，設(shè)計溫度下圓筒的計算應(yīng)力，MPa。 一、單層筒體（薄壁筒體）一、單層筒體（薄壁筒體） K1.5（工程）（工程）4.3.2.2 內(nèi)壓圓筒的強度設(shè)計內(nèi)壓圓筒的強度設(shè)計24 eitewDp23、筒體最大允許工作壓力、筒體最大允許工作壓力pw：MPa （4-15）4、說明：、說明： Pc0.4t式（式（4-13）由筒體的薄膜應(yīng)力按最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則導(dǎo)出的，）由筒體的薄膜應(yīng)力按最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則導(dǎo)出的，用于一定厚度范圍，如厚度過大，則由于實際應(yīng)力情況與用于一定厚度范圍，如厚度過大，則由于實際應(yīng)力情況與應(yīng)力沿厚度均布的假設(shè)相差太大而不能使用。應(yīng)力

13、沿厚度均布的假設(shè)相差太大而不能使用。按照薄殼理論，（按照薄殼理論，（413）僅能在）僅能在/D0.1即即K1.2范圍內(nèi)適范圍內(nèi)適用。但作為工程設(shè)計，采用了用。但作為工程設(shè)計，采用了最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則，引入，引入材料材料設(shè)計系數(shù)設(shè)計系數(shù)，厚度范圍擴(kuò)大到，厚度范圍擴(kuò)大到在最大承壓（液壓試驗）時圓在最大承壓（液壓試驗）時圓筒內(nèi)壁的應(yīng)力強度在材料屈服點以內(nèi)筒內(nèi)壁的應(yīng)力強度在材料屈服點以內(nèi)。 (K 1.5)4.3.2.2 內(nèi)壓圓筒的強度設(shè)計內(nèi)壓圓筒的強度設(shè)計25 形狀改變比能屈服失效判據(jù)計算出的內(nèi)壓厚壁筒體初始形狀改變比能屈服失效判據(jù)計算出的內(nèi)壓厚壁筒體初始屈服壓力與實測值較為吻合，應(yīng)力強度屈

14、服壓力與實測值較為吻合，應(yīng)力強度4eq能較好地能較好地反映厚壁筒體的實際應(yīng)力水平，反映厚壁筒體的實際應(yīng)力水平，4eq應(yīng)力強度應(yīng)力強度（認(rèn)為是真實的）（認(rèn)為是真實的） eqm應(yīng)力強度應(yīng)力強度（與中徑公式相對應(yīng)）（與中徑公式相對應(yīng)）4eq=cpKK1322ceqmpKK) 1(21eqmeq/4隨徑比隨徑比K的增大而增大。的增大而增大。eqmeq/41.25當(dāng)當(dāng)K=1.5時，比值：時，比值：4、說明：、說明： Pc0.4t（續(xù)續(xù)）內(nèi)壁實際應(yīng)力強度是按中徑公式計算的應(yīng)力強度的內(nèi)壁實際應(yīng)力強度是按中徑公式計算的應(yīng)力強度的1.25倍。倍。4.3.2.2 內(nèi)壓圓筒的強度設(shè)計內(nèi)壓圓筒的強度設(shè)計26 容規(guī)容規(guī)

15、取取ns =1.5，考慮到厚壁壓力容器用鋼的屈強比大，考慮到厚壁壓力容器用鋼的屈強比大于于0.58，許用應(yīng)力主要取決于鋼材的抗拉強度，相對于屈，許用應(yīng)力主要取決于鋼材的抗拉強度，相對于屈服強度的安全系數(shù)服強度的安全系數(shù)ns大于等于大于等于0.582. 7=1.57 ，筒體徑比，筒體徑比不超過不超過1.5，仍可按式（，仍可按式（4-13）計算筒體厚度。）計算筒體厚度。4、說明：、說明： Pc0.4t（續(xù)續(xù)）液壓試驗（液壓試驗（pT=1.25p）時，筒體內(nèi)表面的實際應(yīng)力強度最）時，筒體內(nèi)表面的實際應(yīng)力強度最大為許用應(yīng)力的大為許用應(yīng)力的1.251.25=1.56倍倍（1.57），說明筒體內(nèi)，說明筒體

16、內(nèi)表面金屬仍未達(dá)到屈服點，處于彈性狀態(tài)。表面金屬仍未達(dá)到屈服點，處于彈性狀態(tài)。cticipDpD 225. 0pc =0.4t當(dāng)當(dāng)K=1.5時，時，=Di（K-1）/2=0.25Di，代入式（，代入式（4-13）得）得這就是式（這就是式（4-13）的適用范圍）的適用范圍pc0.4t的依據(jù)所在。的依據(jù)所在。 4.3.2.2 內(nèi)壓圓筒的強度設(shè)計內(nèi)壓圓筒的強度設(shè)計27二、單層筒體（厚壁筒體）二、單層筒體（厚壁筒體） 1、塑性失效設(shè)計準(zhǔn)則、塑性失效設(shè)計準(zhǔn)則 2ln3soeLn pRK32(1)(1)soeLnpRiiR KR e（4-16）nso2.02.2。ASME -3 采用式（采用式（4-16）

17、。單層厚壁筒體（計算壓力大于單層厚壁筒體（計算壓力大于0.4t），），常采用常采用塑性失效設(shè)計準(zhǔn)則塑性失效設(shè)計準(zhǔn)則或或爆破失效設(shè)計準(zhǔn)則爆破失效設(shè)計準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計。進(jìn)行設(shè)計。4.3.2.2 內(nèi)壓圓筒的強度設(shè)計內(nèi)壓圓筒的強度設(shè)計2ln3soeLpRKsosoppn284.3.2.2 內(nèi)壓圓筒的強度設(shè)計內(nèi)壓圓筒的強度設(shè)計二、單層筒體（厚壁筒體）（續(xù)）二、單層筒體（厚壁筒體）（續(xù)）2、爆破失效設(shè)計準(zhǔn)則、爆破失效設(shè)計準(zhǔn)則圓筒計算厚度：圓筒計算厚度：32(2)1beLeLmnpRRRiR e（4-17） nb2.53.0日本的日本的超高壓圓筒容器設(shè)計規(guī)則超高壓圓筒容器設(shè)計規(guī)則和和中國的中國的超高壓容器安全監(jiān)

18、察規(guī)程超高壓容器安全監(jiān)察規(guī)程等采用式（等采用式（4-17）。）。bbppn22ln3eLbeLmRpRKR29三、多層厚壁筒體三、多層厚壁筒體多層厚壁筒體在制造中多層厚壁筒體在制造中施加預(yù)應(yīng)力。施加預(yù)應(yīng)力。1、預(yù)應(yīng)力（內(nèi)壓）、預(yù)應(yīng)力（內(nèi)壓）筒體內(nèi)壁應(yīng)力筒體內(nèi)壁應(yīng)力 降低，外壁應(yīng)力降低，外壁應(yīng)力 增加，增加， 壁厚方向應(yīng)力分布趨向于均勻，從而提高筒體的彈性壁厚方向應(yīng)力分布趨向于均勻，從而提高筒體的彈性 承載能力。承載能力。 但由于結(jié)構(gòu)和制造上的原因，定量地控制預(yù)應(yīng)力的大小是困難的。但由于結(jié)構(gòu)和制造上的原因，定量地控制預(yù)應(yīng)力的大小是困難的。設(shè)計計算：設(shè)計計算：不考慮預(yù)應(yīng)力，作強度儲備用。不考慮預(yù)應(yīng)

19、力，作強度儲備用。只有壓力很高時，才考慮預(yù)應(yīng)力。只有壓力很高時，才考慮預(yù)應(yīng)力。多層包扎式多層包扎式繞帶式筒體繞帶式筒體例如：例如：4.3.2.2 內(nèi)壓圓筒的強度設(shè)計內(nèi)壓圓筒的強度設(shè)計304.3.2.2 內(nèi)壓圓筒的強度設(shè)計內(nèi)壓圓筒的強度設(shè)計三、多層厚壁筒體三、多層厚壁筒體(續(xù)續(xù)) 2、厚度計算式：（熱套式、多層包扎式、繞板式、厚度計算式：（熱套式、多層包扎式、繞板式、 扁平鋼帶傾角錯繞式）扁平鋼帶傾角錯繞式） 計算壓力不超過計算壓力不超過0.4t時，按式（時，按式（4-13）計算）計算 otonoitinit（4-18）多層圓筒的組合許用應(yīng)力多層圓筒的組合許用應(yīng)力cticp 2Dp（4-13）3

20、14.3.2.2 內(nèi)壓圓筒的強度設(shè)計內(nèi)壓圓筒的強度設(shè)計3、熱應(yīng)力、熱應(yīng)力不考慮不考慮。較高溫操作時，有熱應(yīng)力，但有保溫。較高溫操作時，有熱應(yīng)力，但有保溫 設(shè)施，且嚴(yán)格控制設(shè)施，且嚴(yán)格控制 不考慮熱應(yīng)力（常規(guī)設(shè)計）。不考慮熱應(yīng)力（常規(guī)設(shè)計）。 三、多層厚壁筒體三、多層厚壁筒體(續(xù)續(xù))32設(shè)計壓力設(shè)計壓力設(shè)計溫度設(shè)計溫度厚度及附加量厚度及附加量焊接接頭系數(shù)焊接接頭系數(shù)許用應(yīng)力等許用應(yīng)力等331、設(shè)計壓力、設(shè)計壓力 為壓力容器的設(shè)計載荷條件之一，其值為壓力容器的設(shè)計載荷條件之一，其值 不低于不低于。設(shè)計壓力應(yīng)視內(nèi)壓或外壓容器分別取值。設(shè)計壓力應(yīng)視內(nèi)壓或外壓容器分別取值。容器在正常工作過程中頂部容器在

21、正常工作過程中頂部可能產(chǎn)生的最高壓力?？赡墚a(chǎn)生的最高壓力。34設(shè)計壓力取工作時可能達(dá)到的最高溫度下設(shè)計壓力取工作時可能達(dá)到的最高溫度下液化氣體的飽和蒸氣壓。液化氣體的飽和蒸氣壓。裝安全閥裝安全閥不低于安全閥開啟壓力不低于安全閥開啟壓力P=(1.051.10)PW裝爆破片裝爆破片不得低于爆破片的爆破壓力不得低于爆破片的爆破壓力 P=(1.151.30)PW盛裝液化氣體容器盛裝液化氣體容器根據(jù)工作條件下可能達(dá)到的根據(jù)工作條件下可能達(dá)到的最高金屬溫度確定。最高金屬溫度確定。 綜合考慮綜合考慮介質(zhì)壓力介質(zhì)壓力飽和蒸氣壓飽和蒸氣壓裝裝 量系數(shù)量系數(shù)溫度變化溫度變化環(huán)境溫度環(huán)境溫度保冷設(shè)施。保冷設(shè)施。35

22、計算壓力計算壓力是指在相應(yīng)設(shè)計溫度下，用以確定元件最危險截是指在相應(yīng)設(shè)計溫度下，用以確定元件最危險截 面厚度的壓力，其中包括液柱靜壓力。面厚度的壓力，其中包括液柱靜壓力。通常情況下，計算壓力等于設(shè)計壓力加上液柱靜壓力。通常情況下，計算壓力等于設(shè)計壓力加上液柱靜壓力。當(dāng)元件所承受的液柱靜壓力小于當(dāng)元件所承受的液柱靜壓力小于5%設(shè)計壓力時，可忽略不計。設(shè)計壓力時，可忽略不計。36注解：設(shè)計溫度與設(shè)計壓力存在對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)壓力容器具有注解：設(shè)計溫度與設(shè)計壓力存在對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)壓力容器具有 不同的操作工況時，應(yīng)按最苛刻的壓力與溫度的組合不同的操作工況時，應(yīng)按最苛刻的壓力與溫度的組合 設(shè)定容器的設(shè)計條件，而

23、不能按其在不同工況下各自設(shè)定容器的設(shè)計條件，而不能按其在不同工況下各自 的最苛刻條件確定設(shè)計溫度和設(shè)計壓力。的最苛刻條件確定設(shè)計溫度和設(shè)計壓力。GB150規(guī)定：設(shè)計溫度等于或低于規(guī)定：設(shè)計溫度等于或低于-20的容器屬于低溫容器。的容器屬于低溫容器。金屬溫度不低于金屬溫度不低于0設(shè)計溫度不得低于元件金屬設(shè)計溫度不得低于元件金屬可能達(dá)到的可能達(dá)到的最高最高溫度；溫度；金屬溫度低于金屬溫度低于0不得高于元件金屬可能達(dá)不得高于元件金屬可能達(dá)到的到的最低最低溫度。溫度。2、設(shè)計溫度、設(shè)計溫度為壓力容器的設(shè)計載荷條件之一，指容器在正為壓力容器的設(shè)計載荷條件之一，指容器在正 常情況下，設(shè)定元件的金屬溫度（沿

24、元件金屬常情況下，設(shè)定元件的金屬溫度（沿元件金屬 截面的溫度平均值）。截面的溫度平均值）。37厚度厚度計算厚度計算厚度設(shè)計厚度設(shè)計厚度d名義厚度名義厚度n有效厚度有效厚度e成型厚度成型厚度38計算厚度（計算厚度（）由公式采用計算壓力得到的厚度。由公式采用計算壓力得到的厚度。 必要時還應(yīng)計入其它載荷對厚度的影響。必要時還應(yīng)計入其它載荷對厚度的影響。設(shè)計厚度（設(shè)計厚度（d）計算厚度與腐蝕裕量之和。計算厚度與腐蝕裕量之和。dC2 名義厚度（名義厚度（n）設(shè)計厚度加上鋼材厚度負(fù)偏差后向上設(shè)計厚度加上鋼材厚度負(fù)偏差后向上圓整至鋼材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的厚度，即標(biāo)注在圖樣上的厚度。圓整至鋼材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的厚度，即標(biāo)注在圖

25、樣上的厚度。ndC1有效厚度（有效厚度（e）名義厚度減去鋼材負(fù)偏差和腐蝕裕量。名義厚度減去鋼材負(fù)偏差和腐蝕裕量。enC1C2厚度附加量（厚度附加量（C）由鋼材的厚度負(fù)偏差由鋼材的厚度負(fù)偏差C1和腐蝕裕量和腐蝕裕量C2 組成，不包括加工減薄量組成，不包括加工減薄量C3。 C=C1+C2加工減薄量加工減薄量根據(jù)具體制造工藝和板材實際厚度由制造根據(jù)具體制造工藝和板材實際厚度由制造 廠而并非由設(shè)計人員確定。廠而并非由設(shè)計人員確定。39成形后厚度成形后厚度制造廠考慮加工減薄量并按鋼板厚度規(guī)格第二制造廠考慮加工減薄量并按鋼板厚度規(guī)格第二 次向上圓整得到的坯板厚度，再減去實際加工次向上圓整得到的坯板厚度，再

26、減去實際加工 減薄量后的厚度，也為減薄量后的厚度，也為出廠時容器的實際厚出廠時容器的實際厚 度。度。 一般，成形后厚度大于設(shè)計厚度就可滿足強度一般，成形后厚度大于設(shè)計厚度就可滿足強度 要求。要求。4041碳素鋼、低合金鋼容器：碳素鋼、低合金鋼容器：min不小于不小于3mm； 高合金鋼制容器：高合金鋼制容器： min不小于不小于2mm；最小厚度（最小厚度（min）考慮容器的剛性考慮容器的剛性 制造、運輸、吊裝；制造、運輸、吊裝； 42 鋼材的厚度負(fù)偏差鋼材的厚度負(fù)偏差420，鉻鉬合金鋼450， 奧氏體不銹鋼550時， 49材料設(shè)計系數(shù)材料設(shè)計系數(shù)保證受壓元件強度有足夠的安全儲備量，保證受壓元件強度有足夠的安全儲備量，取值取值：應(yīng)力計算的精確性、材料性能的均勻性、載荷的確切：應(yīng)力計算的精確性、材料性能的均勻性、載荷的確切 程度